從一道實驗設計方案評價試題看科學探究能力的要求

編輯: 逍遙路 關鍵詞: 高中生物 來源: 高中學習網(wǎng)


一、試題

 

1.題目:(浙江省2011年普通高中會考生物卷52題)某同學為驗證2,4-D對插枝生根的促進作用,設計的實驗步驟如下:

 

①剪取同一迎春花植株上長勢相同、部位相近、長度相同、有3個芽的健壯枝條20根,作為插枝,隨機均分為甲乙兩組;

 

②甲組每根插枝上都保留3個芽,乙組插枝上的芽全部去除;

 

③將甲組插枝的下端插入適量蒸餾水中,乙組插枝的下端插入等量適宜濃度的2,4-D溶液中。兩組均置于適宜且相同的環(huán)境中培養(yǎng);

 

④每天觀察、記錄插枝上芽的數(shù)目。

 

請分析回答:

 

(1)每組不選1根而選10根插枝的目的是                                  。

 

(2)請指出該實驗設計的兩項不合理之處。              ;                 。

 

(3)實驗設計改正后,甲組起             作用。

 

2.考查目標

 

本題考查學生的實驗與探究能力,要求能對一些簡單的實驗方案作出恰當?shù)脑u價和修訂。

 

3.參考答案:

 

(1)排除偶然因素對實驗結果的影響(或減少實驗誤差)(1分)

 

(2)① 甲、乙兩組插枝上芽的數(shù)量不等(或沒有控制好無關變量)(1分)

 

② 觀察、記錄插枝上芽的數(shù)目(或觀察、記錄的指標不正確)(1分)

 

(3)對照(1分)

 

二、學生的得分情況

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

我們對一個閱卷點的試卷隨機抽樣了357份,本題共4分,平均得分3.095分,難度系數(shù)=0.774,屬于中等難度。

 

得分

0

1

2

3

4

人數(shù)

3

10

58

165

121

 

 

說明:閱卷時指出錯誤回答成改正錯誤正確也給分;賦分看指出錯誤的權重有限,最后一格填空又相對較易,所以整體難度看上去不是較高。

 

三、常見錯誤

 

(1)審題不清。如題目明確指出了“驗證2,4-D對插枝生根的促進作用”,還是有不少同學理解成探究促進迎春花枝條生根的最適濃度,如回答成“應增加實驗組數(shù),選用不同濃度的2,4-D溶液”;  

 

又如,題目已經(jīng)明確給出了適量蒸餾水,與適量蒸餾水等量的適宜濃度的2,4-D溶液,還是有許多同學回答與2,4-D溶液等量的蒸餾水。如回答成“蒸餾水的數(shù)量應與2,4-D溶液的數(shù)量保持一致”。

 

還有少數(shù)同學又把甲乙均分兩組留芽和不留芽實驗,如。如回答成“甲組應設計將一半有3個芽的枝條插入等量濃度適宜的2,4-D溶液中,乙組也應設計將一半無芽的枝條插入適量蒸餾水中。

 

另外,題目要求指出錯誤,還是有相當多的同學直接按改錯作答了,如“把甲組插枝上的芽全部去除”、“乙組枝條上的芽應保留不除去”、“不應把乙組枝條上的芽全部除去”等。

 

(2)偶然性與隨機性不分,如回答成降低隨機誤差。

 

(3)生物科學素養(yǎng)低,不理解插枝生根所需營養(yǎng)來自于枝條本身,把蒸餾水給成營養(yǎng)液。如回答成“將甲組插枝的下端插入適量蒸餾水中,乙組插枝的下端插入等量適宜濃度的2,4-D溶液中”應改為“將甲組插枝的下端插入適量完全培養(yǎng)液中,乙組插枝的下端插入等量用完全培養(yǎng)液配制的適宜濃度的2,4-D溶液中;”培養(yǎng)液中應加入相同的無機鹽等營養(yǎng)物質“等。

 

(4)實驗的三種變量區(qū)別不清,不能夠找出題目中的自變量、無關變量和因變量,把控制無關變量籠統(tǒng)的答成控制實驗變量,不知所要觀察和記錄的實驗指標。

 

(5)主次不分,過分夸大對無關變量的控制:如將蒸餾水換成清水、剪取同一迎春花植株上的剪枝條等。

 

總之,從學生的回答中可以看出,對于實驗設計為核心的科學探究能力,還有相當比例的學生對三大變量、實驗思路、實驗原則等不夠明確,有待專題復習中加強。

 

四、科學探究能力及其培養(yǎng)

 

科學探究是新課程改革的重要理念之一。所謂科學探究能力(科學過程技能),是指從事科學研究工作的能力,包括觀察、測量、分類、計算、對數(shù)據(jù)進行組織處理與表達、預期與設計、推論等技能和方法。生物課程標準的能力目標之一是發(fā)展科學探究能力,它對學生的科學探究能力要求做了具體的闡述:客觀地觀察和描述生物現(xiàn)象;通過觀察或從現(xiàn)實生活中提出與生物學相關的、可以探究的問題;分析問題,闡明與研究該問題相關的知識;確認變量;作出假設和預期;設計可行的實驗方案;實施實驗方案,收集證據(jù);利用數(shù)學方法處理、解釋數(shù)據(jù);根據(jù)證據(jù)作出合理判斷;用準確的術語、圖表介紹研究方法和結果,闡明觀點;聽取他人的意見,利用證據(jù)和邏輯對自己的結論進行辯護以及作必要的反思和修改等。建議開展以實驗設計為核心的專題化訓練,通過對教材資源的開發(fā)利用,在探究活動中引導學生掌握探究方法,領悟科學探究的思想和精神,有效提升學生的科學探究能力。


本文來自:逍遙右腦記憶 http://www.portlandfoamroofing.com/gaozhong/132075.html

相關閱讀:高中生物實驗:觀察植物細胞的質壁分離和復原