在评价和改进中提高学生思维品质——以“植物的激素调节”的专题复习为例

安徽

生物高考命题中着力考查学生的学科核心素养，其包含生命观念、科学思维、科学探究和社会责任四个方面。但在高考依然是纸笔测试的现状下并不能对学生的素养水平进行表现性评价，无论是对学生的科学探究水平还是社会责任意识的考查实质上都可以归结到思维的逻辑性、严谨性、科学性上面。因此笔者认为对学生进行思维能力的训练是备考过程中最需要解决的关键问题。那么在复习课上如何才能进一步提高学生的思维水平呢？下面笔者以“植物的激素调节”的专题复习为例来谈一下笔者的实践和思考。

1.以《课程标准》为依据确定思维能力的评价标准

1.1 以《课程标准》为依据划分科学思维水平评价等级

教师们经常报怨一道题讲了多少遍了学生还是做错。究竟是什么原因呢？作为教师首先要反省自已教给学生的是一道题的答案呢，还是得到答案的思维过程呢？笔者认为后者才是学生最需要的、能够迁移应用的关键能力。课堂上教师要能够评价学生现有的思维水平以及要达到的思维水平，然后再去寻求提高现有水平的方法和途径，那么学生的思维水平究竟该如何评价呢？《普通高中生物学课程标准（2017年版）》（以下简称《课程标准》）对此做出了明确的要求。

《课程标准》指出“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。学生应该在学习过程中逐步发展科学思维，如能够基于生物学事实和证据运用归纳与概括、演绎与推理、模型与建模、批判性思维、创造性思维等方法，探讨、阐释现象及规律，审视或论证生物学社会议题。因此学生思维能力需要从科学论证、逻辑推理、批判和创新思维以及准确的表达方面进行评价。基于此，笔者把《课程标准》对科学思维水平评价等级整理如表1。

表1

教师在课堂上要使学生的思维水平能够达到《课程标准》要求的层次，即学业水平考试要求达到水平一和水平二，选拔性考试要求达到水平三和水平四。

1.2 根据知识类型确定评价目标

“植物的激素调节”专题内容是人教版高中生物教材必修3第3章的内容，植物激素对植物的种子萌发、个体生长发育、果实的发育和成熟有重要的调节作用，对农业生产有重要的指导作用。在当前大力提倡劳动教育、科技兴农、培养学生正确的劳动观的时代背景下对该内容的学习价值要给予新的定位。笔者参照布鲁姆的知识目标二维分类法对本专题重点要掌握的知识如表2处理。

表2

从表2中可以看出事实性知识对思维层次要求较低，只需要记忆或者是在理解的基础上记忆，属于水平一和水平二的要求；而概念性知识、程序性知识以及应用性知识对思维能力水平要求较高，要达到水平三和水平四的要求。因此，在复习中教师要充分利用后三类知识来强化对学生思维能力的训练。

2.评价和改进思维水平的策略

问题是思维的出发点，解决问题是思维的落脚点，知识是思维过程的载体，当然不同类型的知识承载不同的思维过程。教师要能够对要复习的知识进行分类，根据不同的知识类型设置不同整合化的、情境化的问题进行即时评价。

2.1 概念性知识评价比较分析、归纳概括思维

概念性知识并不仅仅是要求学生记住概念，而是真正理解其内涵及外延，对相关、相近的概念能够比较分析明确其异同，因此教师可以通过提出概念性的相关问题培养学生的比较分析、归纳概括能力。

【例1】某蔬菜种植基地，在蔬菜上市前几天会给蔬菜喷洒含有微量的“某物质”的溶液，这样会使蔬菜颜色更加青翠鲜亮，关于“该物质”的推测，以下说法合理的是 （ ）

A.该物质是一种微量元素可构成植物的核酸成分

B.该物质是一种维生素可为植物生长提供能量

C.该物质是一种生长素类似物可促进植物的生长

D.该物质是一种酶能够加快该植物的新陈代谢

【解析】该题以农业生产为情境，立意于让学生形成一定的劳动意识，并着力于综合考查学生对植物激素、微量元素、酶和维生素等概念的理解并通过比较分析，它们既有“微量高效”的共同特征，又在生理功能、作用机制上有着明显的差异，既考查了概念的理解又评价了学生的比较分析能力。核酸中的化学元素不包含微量元素，A错误；维生素不属于能源物质，不能为生命活动供能，B错误；生长素类似物具有促进植物生长的作用，C正确；植物无法吸收酶，酶无法对植物新陈代谢发挥相应的催化作用，D错误。

【参考答案】C

2.2 程序性知识评价论证推理思维

程序性知识具有一定的知识结构体系，属于结构化的知识，课堂上可以利用程序性知识设计相关问题来评价学生的论证能力、逻辑推理能力。

【例2】某科研小组通过诱变育种方法得到了一种水稻矮化品种，当科研小组对该水稻品种栽培时进行喷施适宜浓度的生长素处理不能恢复到野生型的株高水平，当换用赤霉素处理时却能够恢复到野生型株高水平，试推测水稻矮化的可能原因是_________________________________________________。

【解析】本题以农业育种为情境，立意于培养学生科技兴农的理念，并以激素的作用机制为问题载体考查学生的论证推理能力。本题提供了一个复杂情境，情境中提供了三个事实性证据，学生要能从这三个证据信息中寻找联系点，然后进行合理的推理。学生通常的思维障碍是无法从提供的信息中提炼出用于判断的证据，以及无法对获取的证据进行有效联系，因此教师要让学生进行如下步骤。①找证据：提炼证据，强化学生的论据意识。这样学生就能先得到三个判断依据：水稻发生了基因突变；生长素不能使水稻恢复到原有高度；赤霉素可使水稻恢复到原有高度。②找联系：让学生进行比较分析，建立证据之间的联系，联系点是基因突变导致赤霉素的调节途径障碍而不是生长素调节途径障碍。③得结论：通过归纳总结得出结论，强化利用证据推理的能力。进一步推理可发现矮化是由于缺乏赤霉素，从而可知是催化合成赤霉素的相关酶的基因突变。像这样将思维过程分步训练，培养学生形成科学的思维过程。

【参考答案】由于突变体为赤霉素敏感型，说明矮化是由于催化赤霉素合成的相关酶的基因突变引起的

2.3 应用性知识评价高阶思维

对于应用性知识，课堂上可以设计探究实践类问题来考查学生对知识的理解、内化、迁移应用和批判创新能力，形成对学生高阶思维的评价。

【例3】南瓜是一种雌雄同株异花的瓠果类植物，正常情况下其雌雄花的比例保持相对稳定。研究发现赤霉素和生长素都对南瓜的花的性别分化产生明显的诱导作用。试设计实验探究赤霉素和生长素对花的性别分化的调节作用，并预测结果和结论。

【解析】本题立意于培养学生的科技兴农意识，考查学生的实验与探究能力。通过本题，训练学生实验设计的完整的思维过程：（1）引导学生分析本实验的研究目的，通过研究目的确定实验的自变量和因变量，自变量有两个，一个是是否添加生长素，一个是是否添加赤霉素，而因变量是雌花和雄花的比例；（2）对照实验的设计，根据两个自变量需要设置两组对照实验，但两组对照的对照组相同，所以共需要设计三组实验；（3）实验过程的准确表达；（4）讨论所有可能结果并给出相应的结论。

【参考答案】选取同一生长期的、长势相同的、同一品种的南瓜若干，均分成三组，编号甲、乙、丙，甲组喷施适宜浓度的生长素溶液，同时乙组喷施等量适宜浓度的赤霉素溶液，丙组喷施等量的清水，都在相同的环境下对三组南瓜进行培养。统计三组南瓜雌雄花的比例。预测结果和结论：（1） 如果甲、乙组雌雄比例都明显大于丙组，说明生长素、赤霉素都能促进雌花的分化；（2）如果甲组雌雄比例明显大于丙组，丙组雌雄比例明显大于乙组，说明生长素促进雌花的分化而赤霉素促进雄花的分化；（3）如果甲组、乙组雌雄比例都明显小于丙组，说明生长素、赤霉素都促进雄花的分化；（4）如果乙组雌雄比例大于丙组，丙组雌雄比例大于甲组，则说明生长素促进雄花的分化而赤霉素促进雌花的分化。

2.4 巩固和提高阶段

【例4】为了探究生长素的作用，某科研小组将玉米胚芽鞘切去尖端，在水中冲洗一段时间后，在胚芽鞘上端一侧放置含有适宜浓度14C-IAA的琼脂块，胚芽鞘下段的琼脂块不含IAA。放置一段时间后，胚芽鞘发生弯曲生长而且a′中已无放射性，如图所示。（1）生长素和萘乙酸在发挥生理作用中的不同点是_____________________。（2）试解释d′中放射性明显少于a的放射性的原因是___________________________________________。

（3）某小组在放置茎段时发现误将上端作为下端放置，结果发现d′处也有放射性但放射性较低，那么根据这一结果，你对生长素的运输有什么新的看法？_________________________________________________________。

（4）请以南瓜植株为材料设计实验证明植物发育的种子能产生生长素，而生长素能促进子房发育成果实，说出实验设计思路并预测实验结果。______________________________________。

【解析】设计本题的目的是为了对学生掌握的思维方法进行进一步的训练和巩固，提高思维水平。（1）比较分析植物激素和植物生长调节剂两个概念的异同，生长素属于植物激素而萘乙酸属于人工合成的植物生长调节剂，生长素发挥作用后会立即失活而植物体缺乏降解萘乙酸的相关酶则作用时间持久。（2）考查生长素的作用机理，生长素在向下运输过程中有部分生长素已经发挥了作用，在发挥作用后被降解，因此生长素的含量下降。（3）考查学生的批判性思维，学生要能根据信息突破生长素的运输从植物形态学上端到形态学下端的认识，形成也能够低水平地从形态学下端向形态学上端进行非极性运输的认识。（4）考查学生实验与探究能力，确定自变量为两个，即有无受粉和有无生长素，因变量为子房能否正常发育，这样就形成本实验可设置三组实验、两组对照的整体设计思路。

【参考答案】略

因此，在当前高考更注重真实情境设计，更强调试题的综合性、开放性、应用性、探究性的情况下，对学生思维水平的考查无疑提到了更高的高度，教师在复习中要成为一个情境和问题的创设者，通过好的立意、好的问题引发积极的、深层次的思考，还要作为评价者，仔细观察、认真倾听，找到学生思维障碍所在，在评价反馈改进中不断提高学生的思维品质。