利用纸笔测试评价学生的生物学实验能力

利用纸笔测试评价学生的生物学实验能力

G633.91B文件编号：1003－7586（2010）02－0015－03《生物学教育展望》一书中把生物学实验能力定义为：“生物学实验能力主要包括对实验现象的观察，实验记录和数据的处理，实验结果的分析、总结与报告”。如何考核学生的生物学实验能力呢？有些老师尝试使用操作、口试、笔试、设计与报告等形式，其中，作为实验考核最传统和最重要的手段之一，纸笔测试（笔试）在评价学生的实验探究能力中起着不可替代的作用。杜遂成的研究指出，纸笔测试主要考查学生对实验知识的掌握情况，实验题的设计从实验目的、实验步骤、实验数据的处理、分析等都可以涉及到，它较全面地考查了学生对实验知识的掌握情况，面对新问题的解决能力。为了落实2001年版《全日制义务教育生物课程标准（实验稿）》中“生物教学不仅是教师讲解和演示的过程，也是师生交往、共同发展的互动过程。教师必须向学生提供更多的机会让学生亲自参与和实践。”和“教师应结合探究活动的全过程评价学生的探究能力”要求，笔者希望通过人教版初中生物教材的3个不同类型的探究，结合广州市部分已经实施的纸笔测试原创题，和老师们一起探讨一下如何通过纸笔测试来评价生物学实验教学。1“花生果实大小的变异”实验的纸笔测试探究题目：花生果实大小的变异，人教版初中生物学八年级下册第41页。此探究很适宜教师组织学生在课堂上实施，并通过小组合作学习方式获得实验结果，并通过直方图等形式处理和分析数据。因此，纸笔测试题考核重点在学生收集和处理信息、分析和解决问题的能力。（广州市2008年初中结业考试生物）47.在“探究花生果实大小的变异”实验中，甲小组的同学设计的实验步骤是：第一步：在大花生和小花生中分别挑选个头较匀称的10粒进行测量。第二步：测量花生果实长轴的长度，以毫米计，四舍五入，如11.5mm，记作12mm。第三步：将所测结果填入表格中。（1）乙小组的同学在研究了甲组的设计方案后，认为有一些缺陷，请你帮忙找出来。_________________________________。（2）表1是丙小组测量结果的记录，请根据记录数据完成“花生果实在不同长度范围内的分布状况柱形图”（图1）。（3）在相同条件下种植的大小花生，正常情况下，大花生果实长度的平均值大于小花生果实的平均值，这种差异主要是由__________引起的。（4）基因组成相同的大花生，果实的长度有长也有短，这主要是由__________引起的。参考答案：（1）一是：要随机取样。二是：样品要有足够数量，不要少于30粒（2）说明：补充图1上36～40、41～45数据的直方图（3）遗传物质的差异（4）环境2“测定某种食物中的能量”实验的纸笔测验探究题目：“测定某种食物中的能量”，人教版初中生物学七年级下册第23页。此探究材料容易准备，实验器具却不是现成的，需要师生共同制作，甚至根据教材进行改造。探究过程中需要学生观察、记录、计算、分析数据，是一个可以考核学生“了解实验目的和实验原理，选择适当的实验材料和正确使用仪器、试剂，规范的进行操作，并根据实验结果写出相应结论，初步学会用实验方法解决一些问题”的好案例。（2008～2009下学期广州市萝岗区七年级期末质量监测生物题）46.在“测定某种食物中的能量”探究中，某小组进行了如下实验：（1）根据图2准备、安装好实验装置，在锥形瓶中注入30mL水，插入温度计（温度计下端浸入水中）并测量水温。图2测定食物能量的装置（2）分别称量一粒花生仁和核桃仁的重量，并分别放到火焰上燃烧。（3）将刚刚燃烧的花生仁和核桃仁尽快放到锥形瓶底部。待其完全燃烧到不再燃烧后，测量水温。（4）重复操作三次，分别测量三粒花生仁和核桃仁的重量，记录其燃烧前、后的水温，将获得的数据填入表2：请根据探究过程回答：（1）实验中通过测量食物燃烧放出的热能，来测定_________________。燃烧花生仁和核桃仁都使得锥形瓶中的水温上升，说明花生仁和核桃仁中都________________。（2）实验装置中一定要用易拉罐吗？___________________。还可以使用____________等。（3）怎样才能做到尽量减少花生仁和核桃仁燃烧中能量的丢失？________________________________________________________________。（4）两颗重量同样为0.88g的花生仁燃烧，锥形瓶中的水温变化却不同，可能原因是：_____________________________________________________。（5）根据教材提示：1mL水每升高1℃，需要吸收4.2J的热能，根据实验数据，计算出0.99g核桃仁、0.71g花生仁中所含的能量分别是_________J、________________J。参考答案：（1）食物中能量的多少含有能量（2）不一定陶罐、硬纸盒、塑料瓶等（3）花生仁和核桃仁要干燥：将燃烧的花生仁和核桃仁尽快放到锥形瓶底部，操作动作要快；实验装置（易拉罐）不能散热太快；花生仁和核桃仁的燃烧要充分（4）核桃仁本身能量含量不同；核桃仁干燥程度不同：操作者操作过程快慢不同（5）831669303“蚂蚁的通讯”实验的纸笔测验探究题目：“蚂蚁的通讯”，人教版初中生物学八年级上册第39页。此探究由于种种主客观原因，难于在课堂实施，需要教师发动学生在课外探究，相互交流探究体会，共同体验。纸笔测试题的考核重点是生物知识与现实生活的衔接、联系。（2008～2009学年萝岗区八年级生物上册单元检测一）47.广州开发区中学的黄雅楠同学在学习了“社会行为”这节课后，按照课本的要求对“蚂蚁的通讯”进行了三次探究，探究过程如下：第一次：一天中午，我带着一小包饼干屑和几块厚纸片来到一栋高楼背后一株大树下，树下有个比较大的蚁穴。首先，我在离蚁穴约15～25cm的位置撒下一些饼干屑，然后将纸条铺在饼干屑面对蚊穴的地方，由于怕风吹走这些纸片，我就用几颗小石子把它们固定住了。我最初的设想是几分钟后蚂蚁都会爬上纸片，可蚂蚁并没有爬上去，我的第一次尝试宣告失败了。第二次：这次我准备了一些已经切成碎块的雪梨和苹果，还有2张纸片，这些纸条已事先用糖水浸泡过，并且比第一次所选用的纸片更加薄。用糖水浸过的纸条对蚂蚁的吸引力果然很强，纸片刚刚铺好，一只蚂蚁就踏上纸片，陆陆续续越来越多的蚂蚁也爬上了纸片，接着我把蚂蚁爬过的纸条裁剪成小块的纸片，再将这些小纸片铺成一格圆形，并在圆形的中央放置了几块水果。接下来出现的情况让我十分高兴。我怀着激动的心情，双眼紧紧地盯着蚁穴。果然，有几只蚂蚁很快地踏上纸片绕着那个纸片铺成的圆圈不停地爬着，有的爬了七八圈才发现不对劲，朝中间爬去，有的则绕着圆圈爬了二十几圈。第二次尝试成功了。（1）你认为黄雅楠同学第一次尝试失败的原因是什么？______________________________________。（2）针对第一次尝试的失败，黄雅楠同学做了一些改进，这些改进有什么好处？_______________________________________。（3）黄雅楠同学把蚂蚁爬过的纸条裁剪成的小纸片铺成了一个圆形，如果铺成半圆形、8字形可以吗？________________。在圆形中间放置的几块水果的作用是（4）从黄雅楠同学探究蚂蚁的通讯过程中，你受到了什么启发？______________________________________________________________。参考答案：（1）纸片太厚成为蚂蚁爬上去的障碍，纸片没有气味，不足以吸引蚂蚁爬上去（2）纸片更薄便于爬行；纸片浸过糖水对蚂蚁的吸引力更强（3）可以；对照，检测蚂蚁气味的通讯作用（4）略因为“蚂蚁的通讯”探究对时间、空间要求较高，同时，不同学生制定的探究计划可能有很大不同，对这种类型的探究如何考核呢？笔者认为此类探究重在让学生参与、感受，如果能写出探究报告则会更从中获益（黄雅楠同学将此探究的过程及感受记录下来，写成“从探究活动中成长——探究蚂蚁的通讯”一文，发表在《中学生物学》2006年第10期13～14页）。考核时，教师应该提供某些个性化的探究过程，让学生进行分析、体验，旨在落实课程标准中教师在引导和组织学生进行探究性学习时应注意课内外活动相结合。教师应打破课堂内外的约束，有计划地安排好需要较长时间才能完成的活动，包括必要的调查、访问、参观等，充分利用多种教学资源，保证活动时间的落实。生物学是