刘 杨 李高峰

（陕西师范大学生命科学学院 陕西西安 710119）

问题情境的创设可有效地提升生物学试题的命制质量[1]。其中，考查学生科学思维、科学探究能力的生物学试题的情境多源于科技论文中呈现的科学研究的过程和成果、科学技术与社会的联系[2]。借助科技论文命制生物学试题，既能保证问题情境的真实性和科学性，又能体现学科的应用价值[3]。所以，命题工作者应该紧扣“生物学学科核心素养”这一考查依据，结合考查内容的深度与广度，充分挖掘科技论文素材的教育价值，呈现必要的问题情境，有效地命制试题。笔者借助科技论文对初中生物学原创试题的命制进行了尝试和探索。

1 借助科技论文命制试题的基本步骤

试题命制的第1 步是明确考查的素养指标，即基于课程标准分析，细化4 个生物学学科核心素养，明确学生应该达到的“学习期望”；第2 步是结合初中生物学大概念，构建双向细目表，明晰以哪些重要概念为载体考查学生的特定素养指标；第3 步是在考查内容的范围内搜集相关的权威的科技论文，对科技论文进行剖析，充分挖掘命题的素材，例如，科学研究的方法、过程和实验数据；第4 步是剔除冗余信息，精简研究过程和图表数据，以生物学探究性学习中常用的词语进行表述；第5 步是密切围绕考查指标，从考生的认知水平入手，由浅入深、由简单到复杂地设计多个具有层次性的问题；第6 步是采用“双位编码”的方式，明确评分标准。

2 例析初中生物学原创试题

例题1，农业科技人员想探究“杏树以扦插方式繁殖的成活率”这一问题。分别用50 mg/L、100 mg/L、200 mg/L 浓度的植物生长调节剂NAA、IBA 处理枝条，并实施了CK 组实验——用清水处理枝条。每个实验各处理扦插插穗数量30 根。在统一处理的插床上实验观察，分别在扦插后35 d、45 d、55 d 观察扦插成活率，得到了如图1所示的实验数据。请回答：

图1

1）CK 组实验的作用是作对照。

2）每个实验各处理扦插插穗数量为30 根，为什么不是2 根、3 根？原因是排除偶然性。

3）根据上图数据，你认为哪一种浓度的植物生长调节剂效果最好？为什么？

评分标准如表1所示：

表1 评分标准

试题评析：科学探究主要包括“问题、证据、解释、表达”4 个维度。“问题”维度主要指：基于对一般现象的观察，能提出、识别、明确可探究的问题；“证据”维度主要指：以观察、调查、实验等合理的方式获取证据，并通过图或表呈现收集到的证据；“解释”维度主要指：在证据的基础上获取科学的结论；“表达”维度主要指：通过合适的方式呈现自己的观点，并能与他人交流、评估[4]。科学思维是指尊重事实和证据，崇尚严谨和务实的求知态度，运用科学的思维方法认识事物、解决实际问题的思维习惯和能力[5]。其中，对比分析能力、科学推理能力、模型理解能力、构建模型能力，以及科学论证能力应该重点培养与评价[6]。

参照上述的“借助科技论文命制试题的基本步骤”，命题者拟以“营养繁殖及其方式”这一重要概念为载体考查学生的科学探究和科学思维中的部分素养。为此，以核心期刊《北方园艺》中的“不同激素处理对4 个李杏砧木品种硬枝扦插成活率的影响”[7]这篇科技论文为背景设计了例题1。命题者剔除科技论文中冗余信息，用初中生容易理解的语词描述了研究过程和实验数据，创设了科学研究实验类情境，以科学探究方法为主线，层层递进地设置了填空题和问答题，形成了系统的问题链。第1 问、第2 问主要考查学生对“对照实验原则”“重复实验原则”的认知和应用，属于科学探究中的“以观察、调查、实验等合理的方式获取证据”这一考查指标。第3 问主要要求学生基于对图中的实验结果的分析，得出实验结论并进行论证，考查了科学探究中的“在证据的基础上获取科学的结论”，以及科学思维中的“模型理解”和“科学论证”。此外，第3 问的评分标准如表1所示，明确了得分要点和等级划分，使评分工作明确清晰。

例题2，化感作用是指植物的代谢分泌物（化感物质）对环境中其他植物的有利或不利的作用。农业科技人员想通过探究“黄精各部位水提液对萝卜种子萌发的影响”，以获取黄精中化感物质的存在部位，并判断对其他植物生长的影响，从而明确黄精是否适合与农作物种植在一起。为此，农业科技人员用水分别浸提黄精植株不同组织（根茎、茎秆、叶片、果实），按照每毫升水浸提0.05g 干组织样本的比例浸提，之后分别用不同部位的水提液处理60 个萝卜种子，再设置对照实验（CK 组实验，用蒸馏水处理60 个萝卜种子）。得到的处理结果如图2所示：

图2[8]

1）实验中使用同一品种的萝卜种子的原因是__控制单一变量_；

2）基于实验结果，你认为黄精植株不同部位水提液处理后萝卜种子的发芽率大小顺序为（A）；

A.茎秆＞叶片＞果实＞根茎

B.果实＞叶片＞茎秆＞根茎

C.茎秆＞根茎＞果实＞叶片

D.叶片＞茎秆＞果实＞根茎

3）你认为黄精植株不同部位（根茎、茎秆、叶片、果实）的水提液分别对萝卜种子的发芽率具有怎样的影响。基于此，你认为黄精是否适合与农作物种植在一起？

评分标准如表2所示：

表2 评分标准

试题评析：同样，命题者拟以“知道种子结构、种子萌发的条件和过程”这一重要概念为载体考查学生的部分科学探究能力和科学思维。为此，以核心期刊《北方园艺》中的“黄精对3 种作物种子萌发和幼苗生长的化感作用”[8]这篇科技论文为背景设计了例题2。在转化为初中生物学试题的过程中，命题者需要挖掘该科学研究的方法、过程和实验数据，创设学生容易理解的“探究黄精对萝卜种子萌发的影响作用”这一研究实验类情境，以多样化题型引导学生基于对实验过程和数据模型的分析回答相应的问题。该题第1 问考查了学生对“控制单一变量原则”的认知和应用，属于科学探究中的“以观察、调查、实验等合理的方式获取证据”这一考查指标。第2 问和第3问同样要求学生基于对图中的实验结果的分析，得出观点并论证，考查了科学探究中的“在证据的基础上获取科学的结论”，以及科学思维中的“模型理解”和“科学论证”。此外，第3 问的评分标准明确了得分要点和等级划分，为评分工作明晰了方向。

3 结语

科技论文信息是生物学试题命制的主要素材源[9]。命题者在搜集素材时，建议选择近年发表在核心期刊上的科技论文，这是保证试题科学性、时效性和前沿性的重要前提。在建立素材与试题表述之间的联系时，建议将专业性较强的术语转变为探究性学习中的词语，创设学生可理解的问题情境，并简化实验表述和图表数据，严格控制题干的信息量，降低学生的阅读量。此外，问题跨度应由易到难、步步深入，具备合理的难度和良好的区分度，并且设问要简洁明了，要严格贴切考查的素养指标，具备良好的信效度。