践行学科育人理念 培养学生生物核心素养
——2020年辽宁省初中学业水平考试生物学科试卷质量分析报告
2021-01-28芦玉苓姚慧凌王丽峰
芦玉苓,姜 悦,姚慧凌,王丽峰
(大连市沙河口区教育事业服务中心,沈阳市大东区教育研究中心,沈阳市和平区教育研究中心,沈阳市沈河区教育研究中心)
一、整体概述
2020 年辽宁省初中学业水平考试生物试题以《义务教育生物学课程标准(2011 年版)》(以下简称“课程标准”)为依据,以《辽宁省初中学业水平考试生物学学科考试规范》为指导,贯彻落实《辽宁省教育厅关于进一步推进高中阶段学校考试招生制度改革的实施意见》,围绕毕业考试和招生考试“两考合一”的考试功能,坚持立德树人的理念和要求,较全面地考查了学生的生命观念、科学思维、科学探究和社会责任等生物学核心素养。在考查学生生物学基础知识、基本技能的同时,尤其注重对学生生物学知识在生活、生产和社会发展中的应用及科学思维习惯和创新意识的考查。力求通过试题,引导我省初中生物教学方式和学生学习方法的改变,促进学生的全面发展。
二、试卷结构
2020年是辽宁省生物学科初中学业水平测试在盘锦市试点的第二年,试卷仅供盘锦市考生使用,以下简称盘锦卷。考试形式为闭卷笔答。生物学纸笔考试与地理同场分卷作答,考试时间共90 分钟。题型及分值分布如下表:
_____________选择题题数16分值16非选择题_题数6分值24页码满分6考试时间生物学与地理考试时间共90分钟40
试卷采用选择题和非选择题题型设置,其中的选择题均为单项选择题,非选择题涵盖填空、简答、识图作答、资料分析、探究等灵活多变题型,体现了中考命题题型“不确定性”带来的活力。试卷延续去年的整体布局并有了创新,试题内容涵盖生物学“课程标准”中的10 个一级主题所规定的全部内容,二级主题覆盖度占90%。难度设置为0.7 左右,难度大致比例为7∶2∶1。
三、试题总体评价
试题命制以“课程标准”为依据,凸显以基础知识为支撑点,考查学生必备的知识;以能力为再生点,考查学生关键能力;在知识与能力考查的同时,渗透情感态度价值观的考查和教育。整套试题体现了基础性、应用性、探究性、导向性的命题原则。考查的知识点知识层次要求比例合适、知识点分布合理、覆盖面广。试题中图表、曲线、语言、文字等内容科学、准确、规范,有利于学生思考与探索、理解与体验。其中,选择题题干简洁精炼;非选择题取材立意新颖,题干形式多样且所含信息较多,每道试题的问题设计都有明确的主线,设问层次分明、巧妙有序、层层递进。整套试题由浅入深、由易到难,符合学生身心发展的特点和教育的规律,试题易、中、难比例为7∶2∶1,整体难度为0.685,区分度为0.52,难度较适中,具有较好的区分度。从整体上看,试题在满足高中选拔合格新生的同时,对推进落实培养学生的生物学科核心素养,全面提高学生的素质有良好的导向作用。
四、试题特点及命题意图分析
(一)面向全体,考查重要概念,体现基础性
“课程标准”对学生的知识、能力、情感态度价值观等方面提出了基本要求。试题在体现“课程标准”要求的基础上,面向全体学生、围绕初中生物学50个重要概念,注重对生物学基本知识、基本能力、基本方法的考查。试题覆盖全面、知识分布合理。
如第1 题考查人体组织与植物组织的区别;第2题考查种子萌发的条件和过程;第8 题考查尿液的形成和排出过程;第10 题考查动物先天性行为和学习行为的区别;第11 题考查动物的运动依赖于一定的结构;第17(2)题考查多细胞生物体的结构层次;第22(5)题考查使用显微镜观察临时装片;第6 题、18题综合考查绿色植物的光合作用、呼吸作用、蒸腾作用的原理及其在生产上的应用等。这些都是“课程标准”要求的重要概念,是学生需要获得的基础知识和基本技能。
第1 题,炎炎夏日,西瓜是解暑佳品,其果肉属于( )
A.上皮组织 B.保护组织
C.输导组织 D.营养组织
本题考查的知识点是识别植物和人体的几种基本组织,是“课程标准”中一级主题——生物体的结构层次下的两个相关基础知识。本题属于了解层次,主要侧重考查学生的基础。通过夏日学生熟悉的水果入手,既能让学生联系实际,提升素养,突出应用性,又能让学生在轻松的氛围中进入答题情境。因此此题被设置为第1题。
第11 题,下图是屈肘动作和关节示意图,据图判断下列叙述正确的是( )
图1
图2
A.图1中①两端的肌腱都附着在肱骨上
B.图1 所示的屈肘动作,是由于②受神经传来的刺激收缩完成的
C.图2中结构⑤使关节牢固
D.图2 中结构④表面有少量滑液,从而使关节活动灵活
此题强调基础知识的重要性,无论是图示还是选项都来自教材原文。以教材为依据命制试题是考试命题的重要方法,其素材是考试最公平的素材来源。这样的试题设计在于引导教师尊重教材、理解教材、教好教材、用好教材、开发教材,注重能力立意,避免单纯的重复机械训练和死记硬背的教学模式。
(二)关注社会热点,突出生物知识的应用性
关注社会、注重与现实生活的联系,使学生在现实生活的背景中学习生物学,倡导学生在解决实际问题的过程中,深入理解生物学概念,并能运用生物学原理和方法作出相关的个人决策,是新课程的要求之一,也是提高学生生物科学素养的主要途径。
本试题力求贴近生活、贴近生产、贴近社会,体现了真实性、应用性。其中与生产、生活、社会、新科技有关的试题有第1、第2、第4、第6、第12、第16、第18、第19、第20 题。如第12 题的题干信息来源于《人民日报》,主要考查“生物圈是人类与其他生物的共同家园”的内容,通过本道试题的考查能引导学生确立保护生物圈的意识。第18 题主要考查植物的光合作用、呼吸作用、蒸腾作用,题干信息是以“盘锦大米的特点、口感等”作为背景进行设置,具有地方特色,结合水稻植株根尖结构和单子叶叶片的图片,给学生真实的感受。第19 题考查的是以循环系统串联起来的人体六个系统的相关知识,题干整体设计有时间、有地点、有事件、有人物,犹如一篇记叙文,让学生有代入感。试题难度不大,但综合性强,在真实的情境下,考查学生知识间的衔接,考查学生知识网络的构建以及对知识点在网络系统中的准确定位。第20 题题干情境材料关注社会热点,以“世界结核病防治日”和“新冠肺炎”为背景,考查传染病和免疫的相关知识。这些试题在考查学生发现问题、解决问题能力的同时,也促进了学生的人文情感和价值取向,体现了生物源于生活、源于社会,又服务于生活、服务于社会的时代主题。这些试题引导学生在今后的学习生活中要经常注意社会的实际问题、用生物学视角观察问题、感悟生物学与人类生活的密不可分,从而激发学生学好生物学的兴趣,增强学生运用生物学知识的能力,提高学生的生物科学素养。
第4 题,大连某科研基地用杂交的方法培育出60 多个樱桃新品种,并通过嫁接大量繁殖。请问杂交和嫁接分别属于( )
A.有性生殖 有性生殖
B.有性生殖 无性生殖
C.无性生殖 有性生殖
D.无性生殖 无性生殖
本题考查的知识点是列举和描述植物的无性生殖和有性生殖,是“课程标准”中一级主题——生物的生殖、发育和遗传下的两个相关基础知识。本题属于了解层次,主要侧重考查学生的基础知识掌握水平。题干的来源是一则新闻报道,樱桃是学生比较熟悉的水果,但樱桃如何繁殖,很多学生并不是很清楚。通过此题的考查,既体现了“课程标准”对学生的知识、能力以及情感态度价值观等方面的基本要求,突出了对主干知识和核心概念的考查,又教会了学生联系实际,提升素养,突出了知识的应用性。
第12 题,习近平总书记在陕西调研时强调,绿水青山既是自然财富又是经济财富。在推进生态文明建设过程中,下列做法错误的是( )
A.退耕还林 B.围湖造田
C.植树造林 D.建立自然保护区
本题考查的知识点是确立保护生物圈的意识,是“课程标准”中一级主题——生物与环境下的相关知识。党的十八大以来,党和国家尤为重视生态文明建设,此题从关注社会热点入手,既让学生联系实际,提升素养,突出基础性、应用性,又让学生确立了保护生物圈的意识,加强了对学生情感态度价值观的教育和养成。
第18 题,盘锦大米营养丰富、口感“Q 弹”,深受广大消费者青睐。请据下图回答下列问题:
(1)水稻吸收水和无机盐的主要部位是图1 中的______(填序号),吸收的水主要用于______作用,水稻生长过程中需要量最多的是含______的无机盐。
(2)与叶肉细胞相比,图1 中②的细胞在结构上没有______。
(3)若图2 表示的是植物的光合作用,则⑥代表的物质是______;若表示的是植物的呼吸作用,则⑥代表的物质是______。
(4)水稻种子和玉米种子结构相似,我们食用的部分主要是水稻种子的______。
(5)袁隆平院士利用野生水稻与普通栽培水稻多次杂交,培育出高产的杂交稻。这说明______的多样性为植物遗传育种提供了宝贵的遗传资源。
本题主要考查植物的三大生理作用,在创设情境方面,注重联系学生生活环境中特有的、“Q 弹”的盘锦大米,引导学生加深理解生物学知识与环境之间的关系,关注地域文化,形成热爱自然、爱护家乡环境的情感,进而理解人与自然和谐发展的意义以及提高环境保护的重要性。本题创设情境所需素材来源于实物扫描、制图加工、图库中素材的选取和组合等。文字部分经反复推敲,做到了试题语言简洁规范,图文并茂,由浅入深,逐步递进。试题注重考查种子结构、植株生长、光合作用和呼吸作用的重要过程;加入的科学家袁隆平及其贡献是对老院士的敬仰和感恩。对核心素养的考查是内化在具体的知识载体上的。设置该试题,难度不大,但立意新颖,不仅使学生对当地特产有所了解,同时也考差了学生的阅读能力、识图能力、思维能力、解决实际问题的能力等。
第20题,请阅读下列资料并回答问题:
资料一:每年3 月24 日是“世界结核病防治日”。肺结核是一种由结核杆菌引起的呼吸道传染病。患者痰中带有大量结核杆菌,临床症状有低热、盗汗、乏力、食欲不振、咳嗽、咯血等。其预防方法主要有:①按时接种卡介苗;②定期检查身体,早发现,早治疗;③不随地吐痰,养成良好的卫生习惯;④合理进行体育锻炼等。
资料二:新冠肺炎是由新型冠状病毒引起的。钟南山院士指出,新冠肺炎是可以预防的,如尽量减少出门、不聚集、外出时佩戴口罩、勤洗手等。治疗新冠肺炎目前尚无特效药,在预防和治疗过程中,不要盲目跟风,谨记“是药三分毒”。
(1)根据上述资料,从传染病的病因分析,结核杆菌与新型冠状病毒属于______;与结核杆菌相比,新型冠状病毒的结构特点是______。
(2)从免疫学的角度分析,卡介苗属于______,这种免疫类型属于______。
(3)④属于预防传染病措施中的______。
(4)药品分为处方药和非处方药,非处方药的标识是______。
资料题是很好的考查学生阅读和应用的方式。本资料来自教参和新闻媒体,鉴于长期的疫情已经给了学生最深刻的现实教育,本资料组合的时候规避了强化新型冠状病毒的数据及变化的不定性信息的植入,主要借助“课程标准”和教材的免疫内容,组合为预防措施和原理的考查和强化。学生通过阅读资料找出传染病的病原体、传播途径和预防措施;给出机体打败病原体的过程,体会和判断了免疫功能及其防御的过程。另外,预防科学是未来提高人健康的重要医疗补充,考试中的免疫也是高中学习的重点内容,此题对初高中重点知识的衔接是有利的。
(三)重视实验,考查学生科学思维和探究能力
生物科学不仅是众多事实和理论的汇总,也是一个不断探究的过程,倡导探究性学习是“课程标准”的又一基本理念。本卷试题加大对实验和科学思维、科学探究能力的考查。
1.科学思维能力的考查
考虑到初中学生的年龄特点,本卷试题第1、第4、第10、第15、第17(2)、第18(2)、第19题等,突出考查了学生的比较与分类、归纳与演绎、分析与综合、抽象与概括等科学思维方法。第21(1)关于显性性状的推断,考查了学生逻辑推理能力。第3、第8、第11、第14、第16、第17、第18、第19、第21、第22 题,题干信息以文字材料、图、表以及图文结合等形式呈现的试题,考查了学生收集、鉴别和利用课内外的图文资料及其他信息的能力、阅读理解能力、语言表达能力、文字组织能力和解决问题的能力,从而落实学生科学思维能力的考查。
第14 题,下图表示人的生殖和胚胎发育过程,对其描述正确的是( )
A.①内的性染色体组成为XY
B.②代表子宫
C.④在输卵管中完成
D.⑤是新生命的开始
本题考查的知识点是人的生殖和发育,主要侧重学生对基础知识和核心概念掌握情况的考查。本题通过框图形式,条理清楚地展现了人体的生殖和胚胎发育过程。但因本题考查的知识点较多,因此需要学生有较强的识图、分析、归纳概括能力。因此,此题被设为7∶2∶1中的1。
2.科学探究能力的考查
实验是科学探究的重要形式,试卷中第22 题就是实验探究题,试题考查了实验假设的提出、实验变量的控制、对照实验的设计、实验步骤的实施、实验结论的得出等。更有价值的是,考查了学生对探究方案的评价,让学生找出实验中的漏洞。这不但能培养学生严谨的科学态度,还能培养其批判精神和创新能力。
试题考查学生生物学实验的基本技能的同时也突出考查了学生的实验设计与探究能力,体现了探究性和开放性。
第22 题,实验探究。金银花有清热解毒的作用。某生物兴趣小组想探究金银花提取液能否抑制细菌的生长和繁殖,进行了如下实验:
A B实验步骤 实验现象Ⅰ____________________Ⅱ_______________________________Ⅲ_______Ⅳ将装有牛肉汁培养基的培养皿高温处理后冷却__________________无菌环境下接种细菌_____________________________放置浸有金银花提取液的滤纸片_____________放在25℃恒温箱中培养___________________________放置浸有无菌水的滤纸片________①__________________
(1)该实验的假设是______,变量是______。
(2)对培养皿以及其中的培养基进行高温处理,可以杀死其中的______;实验步骤中①应为______。
(3)由实验现象得出的结论是______。
(4)该小组在总结时发现实验有不严谨之处:
a.培养皿中放置的滤纸片过少;
b.______。
(5)若将下图中的细菌移到视野中央,应将玻片标本向______移动。
(6)细菌与动植物细胞的主要区别是,细菌虽有DNA集中的区域,却没有______。
本实验属于微生物实验,微生物是生活中肉眼看不见却是影响生物行为、生活习惯的重要类群。随着生物学技术手段的不断进步,越来越多的人体的健康状态和制药技术都与人对微生物的了解和利用有关。所以,这些关于微生物的实验探究可以鼓励学生和教师在教学和日常中操作和研究。本实验取自研制中药杀菌制剂的研究片段,设计了学生生活中能接触到和产生问题的内容,简化了书写流程,给学生提供了完整的探究环节,重点考察了学生理解实验过程、补充控制变量、解释实验步骤中的意义和必要性等,并在实验中设计了不严谨之处,引导学生反思和咀嚼实验的科学性。这样,也对教师在此部分的教学提出了比较高的要求。此处若没有经历过相关实验操作,答出正确答案是有难度的。由于实验操作的考核没有机会进行,因此在此题目中增加了一个用显微镜观察的环节。“课程标准”中介绍了各种生物与人生活的关系,也介绍了各种生物的物种区别,因为考试篇幅有限,不能一一考查,本题在病毒、原核、真核微观的区别上进行了考查,力图弥补学生对生物不同类型之间的区别意识。
(四)知识与能力并重,具有导向性
试卷在注重对基础知识、重要概念考查的同时,坚持以能力立意,考查实验能力、获取信息能力、科学探究能力、以及运用所学生物学知识分析解决实际问题的能力。从而引导教师避免单纯的重复机械训练和死记硬背的教学模式,开展自主、合作、探究的教学方式。
“注重初、高中生物学学科教学内容的衔接”是本次命题导向性原则之一。例如第3 题、第6题、第7 题、第10 题、第12 题、第13 题、第14 题、第16 题、第17 题、第18 题、第19 题、第20 题、第21 题、第22 题,在立足初、高中知识衔接的基础上,注重能力培养,发展理性思维。这不仅有利于初、高中知识的拓展和延伸,还可增强学生进入高中后的学习能力。
第17 题,图1 表示某草原生态系统的一部分,图2表示某一条食物链中四种生物的数量关系,请据图回答_____________________________________:
图1
图2
(1)图1 所示的生态系统有______条食物链,其中既存在捕食关系又存在竞争关系的生物是______;与森林生态系统相比,该生态系统的______能力较弱。
(2)若甲、乙、丙、丁表示图Ⅰ中含蝗虫的一条食物链上的四种生物,则甲代表的生物是______;丁的发育方式是______;与乙相比,丙的结构层次没有______。
(3)若此生态系统处于相对稳定的状态,则下列能表示该生态系统田鼠数量变化的曲线是______。
(4)若蝗灾导致该生态系统荒漠化,从生物与环境的关系分析,这种现象属于______。
此题以最常见的食物链和食物网形式展现,考查的是基础内容,融入图解对照,让学生感受食物链传递过程中能量的递减。但是,因为初中教材和“课程标准”中并未指出能量传递的具体特点和量化关系,所以教材中以案例的形式解释了毒害物质可能积累的现象。教师可以多讲解,供存在质疑的学生理解,也可以从多角度帮助他们理解“食物链上营养级别越高,能量越少”的现象。结合食物链,顺势考查了昆虫发育、生命结构层次、生态的稳定状态以及生物影响环境。
四、试题不足与教学建议
(一)试题不足
试题局限于资源的丰富和准确性,资料题目不够时代和实时;局限于目前学情、教情,内容的整合和思维的深度拓展还不够;局限于积累和学习,试卷的科学气息不够浓郁。此外,由于疫情等多方面因素的影响,试题对学情和教情把握不够准确,试题难度与预估难度有一定的偏离。
(二)教学建议
第一,要精研“课程标准”,贯彻落实课程目标。“课程标准”是命题的依据,要准确,深刻地理解“课程标准”对于教学以及备考的重要性。“课程标准”中明确阐述了生物学课程目标涵盖的生物学知识、能力以及情感态度与价值观等方面的基本要求,这些具体目标的达成是通过每节课或每项活动来逐步完成的。因此,教师在制定每节课的教学目标时,要充分考虑课程目标的体现和贯彻。同时,根据不同的教学内容,教师在制定教学目标时的侧重点也应该有所不同。值得注意的是,在科学技术迅猛发展的时代,学生获取新知识的能力尤为重要,情感态度价值观也关乎学生一生的发展,因此要特别注意能力和情感态度与价值观方面要求的落实。
第二,要重视教材,关注重要概念的教学。生物学概念是生物学课程内容的基本组成元素。生物学重要概念处于学科的中心位置,包括了对生命基本现象、规律、理论等的理解和解释,对学生学习生物学及相关科学具有重要的支撑作用。教材对教师和学生来说是一个平台,是我们理解和实施“课程标准”的好帮手。因此,我们要尊重教材,回归教材,利用好教材,把握好知识的深度和广度。在处理教材时,要结合“课程标准”对重要的概念进行讲解,要做到面面俱到;对教材中的基本事实、概念、原理、规律等知识,要讲解透彻;对常规重难点问题的讲解,要有一定的深度,让学生完全理解。此外,还要注意,在初中生物学概念教学中,既要揭示其实质,又要符合学生的接受能力,要围绕着生物学重要概念来组织并开展教学活动,有效地提高教学效益,帮助学生对知识深入理解和迁移应用。
第三,要构建知识网络,实现对知识的融会贯通。能力立意、科学思维已逐渐成为教学和命题中备受关注的核心要义。试题材料新颖、问题设计开放、试题答案多样等试题特点,使死记硬背知识点的学习方式,已不适应新时代的教学要求和评价要求。围绕着生物学重要概念开展教学活动,教师必须要有意识地引导学生对知识加以整理和归类,使生物学概念结构化、网络化。教师要给学生充分的自主时间,让学生自己来梳理所学生物知识的联系,用概念图、结构图、功能图、思维导图、列表、分支法、辐射法等形式,构建知识的重组与记忆,实现知识网络的整体性、多维性和开放性,使学生建立起自己的知识体系。教师在学生已有知识体系的基础上,应创设新情境,训练学生科学思维素养。这样,既有利于学生系统地获得知识,形成联系的观点,又能促进其对重要概念的建立、理解和应用,实现对知识的融会贯通及迁移应用。
第四,要加强实验教学、发展科学探究力。生物学是一门实验科学,实验和探究在生物学发展中有着举足轻重的作用。科学规律、原理都是由科学家经过无数次的实验才得出的。实验教学既是一类探究活动,也是生物学教学的基本形式之一。通过实验、探究,学生能真实地感知知识的来源、理解科学原理的真伪。加强实验教学,让学生主动地参与学习过程,在亲历提出问题、获取信息、寻找证据、检验假设、发现规律等过程中习得生物学知识,领悟生物学家在研究过程中所持有的观点以及解决问题的思路和方法,养成理性思维的习惯,形成积极的科学态度,发展科学探究的能力。
第五,要联系实际立德树人,培养学生核心素养。生物科学迅速发展,生物科学研究成果也更加迅速地转化为社会生产力,显现出巨大的社会效益和经济效益。同时,生物科学也向着更加关注人类自身的方向发展,生物科学和生物技术,在解决人口问题、资源危机、生态环境恶化和生物多样性面临威胁等诸多问题方面发挥的作用越来越大,有力地促进了现代社会文明的发展。学生学习生物科学的最终目的是将知识应用到生产生活实际中。教师要将教学内容与学生的实际联系起来,从真实情境和学生的已有经验出发去开展教学,要注意激发学生的学习兴趣,使学生对生物学知识有更深入的理解并形成生命观念,主动向他人宣传健康生活、关爱生命和保护环境的相关知识;使学生形成科学思维,探讨生命现象及规律,关注、讨论、解释涉及生物学的社会议题,培养学生具有尝试解决生产生活中的生物学问题的担当和能力,提升学生的生物学科核心素养。