2007年第3期互动稿（本人参与探讨，现全国卷，将本文转发于此，仅供同行分享）
究竟是“探究”还是“验证”
————2006年广东高考生物试题第37题引发的讨论
本刊2006年第11期和2007年第1～2期（合刊）刊发了对2006年广东高考生物试题进行讨论的文章，由于涉及到当前高考和中学教学中的热点问题，且两篇文章观点之间存在明显分歧，因此有必要做进一步探讨。
[2006年广东高考生物试题第37题] (9分)科学研究已证实某类有机污染物对水生软体动物雌性个体有致畸作用，畸变雌性体内出现雄性生殖器官。近期某水域被该类有机物X污染，为了解此有机物对水生软体动物是否有致畸作用，生物兴趣小组同学提出开展探究活动。请利用中学生物实验室常用器材以及下列实验材料和用具，设计实验并预测实验结果。
实验材料和用具：采自未受污染水域、体重相近、性成熟的水生螺(A螺) (300只)，解剖镜，有机污染物X溶液，养殖池，正常A螺雌、雄性器官解剖图谱等。
提示：给药剂量、具体仪器操作不作要求，室温恒定，养殖时间30天，A螺为雌雄异体，性别特征可在解剖镜下鉴定。
(1)拟定课题名称：
(2)设计实验步骤：
(3)预测实验结果：
答案：（l）实验名称：探究有机污染物X对A螺雌性器官畸变的作用（2分，其他合理答案酌情给分）。（2）实验步骤：①随机取A螺数只解剖，对照解剖图谱，识别雌、雄生殖器官特征（l分）；②将A螺随机分为对照组和实验组，每组100只（至少30只）（l分）；③向实验组养殖池中加人一定体积的有机污染物X溶液，对照组加入等体积的蒸馏水，饲养和其他条件均相同（1分）；④养殖30天后，将各养殖池中A螺在解剖镜下解剖观察并与标准图谱对照，记录性畸变雌螺数量（l分）；⑤计算雌、雄个体性畸变百分率（l分）。（其他合理答案酌情给分）。（3）结果预测：①对照组雌性和雄性螺类生殖器官正常（l分）；②实验组雌性个体出现性畸变（1分）。（其他合理答案酌情给分）。
1 属于探究性实验，答案值得商榷
1.1 “是否”本身也就代表了不确定[北师大附属实验中学（100032）林祖荣]第⑶小题要求预测试验结果，答案只给出了一种有机物X对水生软体动物有致畸作用的结果预测，而本题属于探究性的，假设的成立与不成立是不确定的。因此必须对假设是否成立做出讨论（选自《中学生物教学》2006年11期《2006年高考生物试题的基本特点与思考》）。科学实验是需要实证的，某类物质可能有致畸作用，并不代表X就一定能致畸，否则题目也没有必要提出“为了解此有机物对……是否有致畸作用了”。
1.2 与题干要求不符的“验证” [浙江省桐庐中学（311500）徐玉华] 本题的实验目的是“了解X对水生软体动物是否有致畸作用”，表明X的属性是未知的，属于探究性实验。对该类有机物中任何一种是不是都具有致畸作用还不清楚，才需要开展探究活动。再者，验证性实验的结果是唯一确定的，对结果一目了然的一般不需要预测实验结果，与题干要求也不符；但验证性实验的结果有变化的也可能要求预测实验结果，如2006年全国卷I第30题。根据参考答案中结果预测给出了至少两种结果，意味着本实验确实属于探究性实验。
实验性质的判定往往影响整个解题方向，是必须慎重考虑的。验证性实验是为了考查学生的实验操作、数据处理等其他技能，要求检验一个已知的结果是正确的。探究性实验是探索研究对象的未知属性，要求预测多种可能的结果。高中教学中必须严格区分验证性实验和探究性实验。阅卷中曾出现这种情况：如果验证性实验，以探究性的方式回答（如若……，就……），相关得分点一律不给分；如果是探究性的实验，以验证性的方式（只有一种结果）回答，也一律不给分。
1.3 实验目的和步骤都要求探究[江苏省江阴长泾中学（214411）陆敏刚] 我赞成本题属于探究性实验。验证性实验旨在一个设计完整的实验框架下重新验证结果是否达到原理所描述，重在使实验人员了解这个实验，以达到熟悉生物固有的现象。探究性实验是在假设的指引下获取支持假设或推翻假设的科学实证，从而达到验证假设的目的，在这个目的指引下，实验者更重视获取对假设有用的实验信息。根据实验目的这点来判断：某类有机污染物对水生软体动物是否有致畸作用，不一定说明该类有机物X污染对水生软体动物有致畸作用，有可能是该类有机物的其他类型起做用，也有可能是共同起作用。
从实验步骤的设计上看，探究性实验的步骤中设计占有主要的地位，步骤取决于实验者对探究性实验目的理解程度，对实验结果的假想的细致程度。实验者在自己的假设中通过创新思维活动设计出实验步骤并完成操作，既有对步骤的期望也有对操作精确度的自我要求，目标是获得假设的成功。从试题所给的参考答案看：虽然本题实验名称是“探究有机污染物X对A螺雌性器官畸变的作用”但预测结果只有一种，是不符合探究实验的要求的，应分析多种实验结果。对中学生来说出现这样的答案：“预测实验结果应为：①如果对照组和实验组的雌性螺类生殖器官都正常，说明X对A螺雌性器官没有畸变作用。②对照组雌性螺类生殖器官正常，实验组雌性个体出现性畸变，说明X对A螺雌性器官有畸变的作用”是不错的，也符合探究性实验结果的要求。
1.4 预期的实验结果应该有两种情况[辽宁省大连教育学院（116021） 慕晓茹] 就题论题，我对题干材料信息的理解是：学生在探求未知（或不确定）。按现有实验知识，该题是“探究”，而不是“验证”。X对水生软体动物是否有致畸作用？是未知的，这一探究活动也正是科学求真过程，实验结果可能为“某类有机污染物对水生软体动物雌性个体有致畸作用”这一科学结论提供证据、或提供反证。预期的实验结果应该有两种情况，即“有机物X对水生软体动物雌性个体有致畸作用”或 “有机物X对水生软体动物雌性个体没有致畸作用”。
1.5 是培养探究能力或探究技能的好题[广东省惠州惠东中学高中部（516001） 罗天来 ]
本题应该属于“简单探究”题型。该题重在考查学生初步探究的能力。由于高中学生的知识（尤其是实验知识）有限，对探究能力的考查往往侧重于设计对照实验，其中也包括测量（实验前测和后测），推论、预测（是预期将会观察到的现象）等实验过程。本题“预测结论”是作为高中水平的预测，而不是科学工作者的预测，而很多同行却将本题型归于“验证”。
2 属于验证性实验，答案没有问题
2.1 验证的是已知和明确的结论[四川省达州市高级中学（635000）程望兴] 从题干看，试验结果应该是已知的，因为科学研究已证实某类有机污染物对雌性个体有致畸作用，而X是属于该类有机物的，所以X有致畸作用。据此判断该实验是验证性试验，所预测的结果应该与已知的试验结果一致，无需讨论。命题者给出的答案也就没有什么问题了 [选自《中学生物教学》2007年1～2期《研读<中学生物教学>后的几点思考》（作者：程望兴）] 。
林祖荣老师认为“‘是否’本身也就代表了一种不确定”，这就要看怎样理解“验证”这个词了。我的看法是，已知的明确的结论不一定是正确的结论，不然为什么要进行验证呢？主观上我们预期的试验结果是与待验证的结论一致，而实际出现的结果就不一定了。这就是为什么题干会出现“为了解此有机物对水生软体动物是否有致畸作用”的表述，我们是不能据此判断这个实验是探究性实验的。
2.2 高考的答案没有问题[湖南省石门县第五中学（415300） 李景军] “该类有机物”就是“某类有机物”，那就说明是已知了，是不是一种有机物，不能肯定，不过那不影响做题呀，它们有一样的作用。我认为是属于验证性实验，高考的答案没有问题。
2.3 一般性的结论有普遍性[安徽省天长市汊涧中学（239321）闵沛林] 科学家的结论是一般性的结论，具有普遍性。该实验是验证性实验。正是在可靠的结论基础上开展探究活动。如果提供的结论不可靠，是否发生畸变，以及发生什么样的畸变，在题干提供的结论都加上“可能”一词，那不是学生所能探究的了，即使探究，也是“挂羊头买狗肉”，是假探究。题目是验证性实验，出题者用探究性语气编写出来的，这样更合“潮流”吧!如果题目把“该类有机物X”中“该类”去掉，又通过什么来判断是否发生畸变呢？对中学生来讲是不实际的。所以在承认结论的正确基础上探究实验，又怎么能有多种结论呢？那样岂不是自相矛盾！
题目本身语意的不明确是产生歧义和争论的原因。该题是通过考查学生尝试探究，用个别特殊的实验验证一般性结论。过多争论是没有意义的。
2.4 不可靠才要进行验证[麻辣老师] 不能否定科学研究已证实某类有机污染物对水生软体动物雌性个体有致畸作用，也不能否定有机物X属于该类有机物，有机物X属于该类有机物，而该类有机物有致畸作用，难道对“有机物X具有致畸作用”还有疑问吗？题干给出的是一般性结论，但不一定是可靠的结论，正因为不可靠才要进行验证。
2.5 本实验应为验证性实验[河北省唐山市滦南县第一中学（063500） 柴彦军 ]
2.5.1 两类实验的比较和判定 一般来说，探究实验与验证实验的实质区别在于实验原理，是已知还是未知的，如果是已知的，大多可以做为验证实验来考虑，例如教材中“生物组织中还原糖、脂肪、蛋白质的鉴定实验”；如果是未知的，就可以做为探究实验来考虑，例如教材中“温度对酶活性的影响实验”。见下表：
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探究性实验题 |
验证性实验题 |
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实验目的 |
探究对象的未知属性、特征以及与其他因素的关系 |
验证研究对象的已知属性、特征以及与其他因素的关系 |
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实验假设 |
对所要研究的对象设想出一种或几中可能性的答案、解释 |
因结论是已知的，因此不存在假设问题 |
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实验结果预测 |
对应假设分类讨论 |
不必讨论 |
本实验的原理是“科学研究已证实某类有机污染物对水生软体动物雌性个体有致畸作用，畸变雌性体内出现雄性生殖器官”，是一个已知的原理，。如果实验原理改成“科学家不知道某类有机污染物对水生软体动物雌性个体是否有致畸作用”哪就是一个探究实验。
然而验证实验有时也可以做为探究是实验来说明问题。例如课本中“孟德尔的分离定律和自由组合定律”的发现过程，就首先提出了假设（未知的），然后进行了实验验证（测交）。如果验证结果与假设一致，说明假设是正确的，是真理；如果验证结果与假设不一致，说明假设是错误的，是谬论。这就是通过验证实验来探究实验的原理的。
2.5.2 两类实验在表述上有何不同 验证实验的假设是一个陈述句，可以是肯定陈述，也可以是否定陈述，本题可以表述为：“验证有机污染物X对A螺雌性器官有畸变的作用（探究有机污染物X对A螺雌性器官畸变的作用）”或“验证有机污染物X对A螺雌性器官没有畸变的作用” 。探究实验的假设是一个疑问句，包含一种不确定性，本题可以表述为：“探究有机污染物X对A螺雌性器官是否有畸变的作用”
验证实验的结果其实也存在多种可能，可以受到各种因素的影响，但一个实验毕竟只能出现一种结果，所以最可能的、出现机率最大的哪个结果就是我们要写的答案：对照组雌性和雄性螺类生殖器官正常，实验组雌性个体出现性畸变。探究实验的结果是对实验结果的一种预测，所以把实验结果的多种可能都要例举出来：①对照组和实验组的雌性螺类生殖器官都正常。②对照组雌性螺类生殖器官正常，实验组雌性个体出现性畸变。
2.6 是一道难得的好题[落花满衫] 这道题表述清楚，答案没错，是难得的好题。我们对探究性实验与验证性实验的理解不应建立在对良莠不齐的高考模拟题的总结概括上，更不能建立在望文生义的主观理解上，而应建立在对相关知识的深入学习和实践中。
2.7 希望生物考题不要变成考语文[福建省松溪一中（353500） 叶性斌]] 对此类题，我的做法是告诉学生：预测──各种可能性，预测最可能的── 一种可能性。一个问题，名叫“探究”还是“验证”相对于“其实质是不是探究”有多大的重要性呢？咬文嚼字，往好的方面说是追求严谨，往不好听的方面说呢？话说回来，审题还是要象几位老师这样认真，这两年我都怕做题了。
3 对探究性实验的几个问题的讨论[大连经济技术开发区第10高级中学（116600 ） 吴敬洪]
3.1 如何区分验证性实验与探究性实验 根据实验目标不同，中学生物实验分为：技能性实验（以实验操作技能训练为主，如《ＤＮＡ的粗提取和鉴定》）；验证性实验（以检验已知的事实、概念或原理的真实性为主，如《观察质壁分离及复原》）；探究性实验（引导学生通过探究获得新知和接受科学方法训练，如《探索淀粉酶对淀粉和蔗糖的作用》《温度对酶活性的影响》）。
3.2不在于有无“探究”二字 我们判断某实验是不是探究性实验，不在于实验题目有无“探究”二字，也不在于实验的结果是否唯一或已知，而应该看实验中的活动是什么。例如：《温度对酶活性的影响》并无“探究”一词，可是却是一个探究性实验。2006年高考全国理综卷（Ⅰ）第30题“为了验证叶片在光合作用和呼吸作用过程中有气体的产生和消耗”中，带有“验证”字样，但实际上是进行探究活动。由此可知，本题是属于探究性实验。
3.3 提出假设和结果预测密切相关 结果预测是在提出的假设、制定方案的基础上做出的。以《探索淀粉酶对淀粉和蔗糖的作用》为例，如果提出的假设是“淀粉酶能水解淀粉而不能水解蔗糖”，那么在制定计划的结果预测就是，底物为淀粉的试管中用斐林试剂检测会有砖红色沉淀，而底物为蔗糖的试管中用斐林试剂检测不会出现砖红色沉淀。如果提出的假设是“淀粉酶既能水解淀粉也能水解蔗糖”，我们在制定计划时的结果预测就是，两个试管中都有砖红色沉。当然“最终的实验结果”并不一定与预测的结果相同。也就是说，在制定计划时，有一个期望，这个期望是结果预测，这个结果预测是为所提出的假设服务的，但又不是主观想象的，而是有科学性的。
3.4 对实验结果的预测有何规律 当清楚所探究的知识时，对结果进行预测，一定是确定的表述。如《探索淀粉酶对淀粉和蔗糖的作用》最后的实验结果是一个，在回答此实验的“对实验结果进行预测”或“请你预测最终的实验结果”等问题时，只能有一个预测，多答要扣分的，也是不科学的。当不清楚所探究知识时，可以在制定计划时预测一个结果（以支持假设），但在猜想最终实验结果时，会有两个、更多个甚至无法猜想的结果。这个时候，只要是合理的想象都是可以的。这种试题的在评判标准上就不会好掌握了。
3.5 此题考查了三方面能力 一是，通过观察或从现实中提出与生物学相关的可以探究的科学问题的能力。要求学生能提取信息。本题的关键词主要有“某类有机污染物” “对雌性个体有致畸作用” “畸变雌性体内出现雄性生殖器官” “近期某水域被该类有机物X污染”等。提出的问题是“此有机物对水生软体动物是否有致畸作用”（此题降低了考查难度，或者说，是对考生答题范围进行了限定，要求考生接受并认可此问题，再完成后面的实验）。二是，确认变量的能力。包括调节自变量（水体中有机物X的有无）和因变量（实验组雌性个体出现性畸变）。三是，提出预期的能力。此题还考查了很多细节知识。我们都知道，假设提出是否科学，直接决定科学探究成功与否。古人看到月食现象，说是天狗在吃月亮，这种假设下，不可能揭示出月食的真相。同样道理，本题中已经强调了“科学研究已证实某类有机污染物对水生软体动物雌性个体有致畸作用”“近期某水域被该类有机物X污染”，作为有生物科学素养的人，所提出的假设当然是“若有机物Ｘ真属于某了有机污染物，那么也应当对软体动物雌性个体有致畸作用”，或者表述为“有机物Ｘ对软体动物雌性个体有致畸作用”。当然，若表现出不畏权威的精神或者想独辟蹊径、标新立异，偏偏提出相反的观点，也完全可以。如：有机物Ｘ对软体动物雌性个体没有致畸作用；有机物Ｘ对软体动物雄性个体有致畸作用；有机物Ｘ对软体动物雌雄个体都有致畸作用；某机物Ｘ对软体动物有不可知的致畸作用……，这样的假设还可以提出很多。那么，在现有的知识前提下，提出哪种假设更能体现出生物科学素养呢？作为考生，若是不被一些所谓的解题规律所束缚，是应该提出第一种假设的。
3.6 由此题讨论引起的思考。一，高考中关于能力的考查日益突出，对教师的要求也日益提高。在教学中，教师应改变过去的学习方式，不应从试题中寻找解决试题的规律和途径，而应真正投入的学习相关知识和理论，避免人云亦云、以讹传讹。二，尽量为学生提供探究的机会。不必过分咬文嚼字、不必揣摩出题者的意图。学生若没有实验经验，是不可能答好此题的。若平时进行过有效的探究，学生会形成入英语语感一样的“生物语感”。第三，不盲从权威，但是也不该轻易否定权威。命题者多是高校老师，可能对于大学老师来说很轻松且无争议的问题，在中学教师中会辩论得面红耳赤。也可能命题者并不能娓娓道来一个实验探究的具体过程和每个步骤的特点，但却可以很轻松的主持一个实验探究活动。这之中的差距，还需要我们一点点缩小。既然高考题中已经体现了科学探究能力的考查，以高考做指挥棒的高中生物教学，也该转向科学探究能力的培养了。
4 对高考中探究问题讨论不可脱离课程标准和考试大纲[夏献平]
由于此稿涉及的话题是有关高考的，对它的看法直接影响到中学备考质量，是关系到对中学师生是“误导”还是“指导”的大问题。下面补充两点，仅供参考。欢迎读者朋友继续参与讨论。
4.1 权威资料如何解说“探究”和“探究能力”
我国现行《普通高中生物课程标准》在课程目标部分谈到“发展科学探究能力”时要求学生初步学会：⑴客观地观察和描述生物现象；⑵通过观察或从现实生活中提出与生物学相关的、可以探究的问题；⑶分析问题，阐明与研究该问题相关的知识；⑷确认变量；⑸作出假设和预期；⑹设计可行的实验方案；⑺实施实验方案，收集证据；⑻利用数学方法处理、解释数据；⑼根据证据作出合理判断；⑽用准确的术语、图表介绍研究方法和结果，阐明观点；⑾听取他人的意见，利用证据和逻辑对自己的结论进行辩护及作必要的反思和修改。
我国课程标准的有关论述与美国国家科学教育标准具有一致性，美国的定义是：“探究是多层面的活动，包括观察；提出问题；通过浏览书籍和其他信息资源发现什么是已经知道的结论，制定调查研究计划；根据实验证据对已有的结论作出评价；用工具收集、分析、解释数据；提出解答，解释和预测；以及交流结果。探究要求确定假设，进行批判的和逻辑的思考，并且考虑其他可以替代的解释。”
依据课程标准制定的《2007年普通高等学校招生全国统一考试生物考试大纲》(课程标准实验版)在谈到考核目标与要求时，对“实验与探究”能力是这样的规定的：（1）能独立完成“生物知识内容表”所列的生物实验，包括理解实验目的、原理、方法和操作步骤，掌握相关的操作技能，并能将这些实验涉及的方法和技能进行综合的运用。（2）具备验证简单生物学事实的能力，并能对实验现象和结果进行解释、分析和处理。（3）具有对一些生物学问题进行初步探究的能力，包括运用观察、实验与调查，假说演绎、建立模型与系统分析等科学研究方法。（4）能对一些简单的实验方案做出恰当的评价和修订。
4.2 验证与探究具有一致性。“实验”与“探究”在上述考试大纲中是作为一个整体提出的。若仅从“探究”二字来理解，即使是验证性实验，因为是学生独立完成的，且在未知结果正确与否的情况下进行的，按照上述课程标准和考试大纲，可以说，也属于“实验探究”的范畴。鉴此，此次讨论不应该是“探究”与“验证”之争，争论焦点应该是：其结论是“一种”还是“几种”？由于高考试题对中学存在的强大“指挥棒”作用，导致了最先出现的新题型在中学有直接的潜移默化的深刻影响，例如，“预测结果的不唯一”自2002年春季高考“探究光是否是种子萌发的条件”开始，多次在高考试题出现，各地按模式命制的试题就更是不计其数了，使这一命题与作答模式在中学教学中成为“约定俗成”了。事实上，“验证”也是重复别人的“探究”过程，或者说是“再探究”的过程。
4.3 验证不等于结论唯一。本次争论的另个焦点是在题目中的“是否”二字上。对此，在理解上存在差异。一是，“是否”应该包含着“是”与“否”两种情况，而不像广东高考题目答案那样只是“是”。二是，既然是“验证”，为什么还要“预测结果”呢？题目引导学生去“探究”，“结论”为什么是唯一的？因为思维定势的影响，老师们是难以做出与“标准答案”一致的答案。好在题目的答案后有“其他合理答案酌情给分”之说。
从总体上看，“验证”与“探究”具有一致性，其本身只有“成功”和“失败”二种情况，而不是其它情况，当然，也可能出现意想不到的情况，但这不属于“通常情况”之列。按照试题答案之要求，似乎考查的是考生的信息提取和处理能力，而非发散性思维能力。既然此题在中学界存在较大争议，且争议是由题目文字表述所引起的，而这又是不难解决的，相信高考命题专家今后会引起足够重视并加以解决。
2015年