浅谈试题的引导教学功能
——以山东省2020 年普通高中学业水平等级考试(模拟卷)第5 题为例
2021-05-31山东
山东
2019 年12 月,教育部考试中心发布了《中国高考评价体系》(以下简称《评价体系》),该评价体系包括高考的核心功能、考查内容和考查要求,是深化新时代高考内容改革的基础工程、理论支撑和实践指南。其“一核”“四层”“四翼”的概念中,“一核”是指高考的核心功能,是考查目的,即“立德树人、服务选才、引导教学”。
山东省2020 年普通高中学业水平等级考试(模拟卷)第5 题以双脱氧法DNA 测序的基本原理为命题情境,考查学生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。此题考查到了教学中的盲点,情境新颖、难度较大、区分度高,对一线教学有很强的引导作用。
1.试题分析
1.1 原题再现
双脱氧核苷三磷酸(ddNTP)与脱氧核苷三磷酸(dNTP)的结构如图所示。已知ddNTP 按碱基互补配对的方式加到正在复制的子链中后,子链的延伸立即终止。某同学要通过PCR 技术获得被32P 标记且以碱基“C”为末端的、不同长度的子链DNA 片段。在反应管中已经有单链模板、引物、DNA 聚合酶和相应的缓冲液等,还需要加入下列哪些原料 ( )
①dGTP,dATP,dTTP,dCTP
② dGTP,dATP,dTTP
③α 位32P 标记的ddCTP
④ γ 位32P 标记的ddCTP
A.①③ B.①④
C.②③ D.②④
【参考答案】A
1.2 试题情境分析
试题以双脱氧法DNA 测序为背景材料,考点涉及脱氧核苷酸的结构、DNA分子的复制方式及其所需的条件等。和教材中有所不同的是,该题情境中不是用普通的游离脱氧核苷酸来合成DNA 分子,而是引入了双脱氧核苷三磷酸这一特殊物质。由于双脱氧核苷三磷酸对考生来说是一个陌生的情境,所以题干详细描述了双脱氧核苷三磷酸与脱氧核苷三磷酸的结构,而且交待了双脱氧核苷三磷酸可使复制中的DNA 子链延伸立即终止的特点。考生在试题提供的情境中,要提取出相关信息,即双脱氧核苷三磷酸与脱氧核苷三磷酸的结构的异同以及该差异造成的影响,再结合DNA 分子复制过程中游离的脱氧核苷三磷酸化学键的断裂和连接情况,对题目所提出“要通过PCR 技术获得以碱基‘C’为末端的、不同长度的子链DNA 片段(以进行DNA 测序),除题干中给出的材料外还需要加入哪些原料”的问题进行思考和解答。
题目中未出现“双脱氧法DNA 测序”名词,最后也没有具体说明“某同学要获得碱基‘C’为末端的、不同长度的子链DNA 片段”的目的,此种处理是基于弱化陌生专业术语、简化情境材料、摒除冗余信息的考虑,把考查的重点放到对基本原理的理解和应用上。
1.3 考生解答该题的思路与障碍
考生在分析该题目时,由于对“双脱氧法DNA 测序”不了解,所以题目情境对考生来说属于陌生情境。考生要联系所学知识进行思考分析。通过有效地认识问题、分析问题,多数考生能通过题目中“某同学要通过PCR 技术获得……”得到信息,并和教材中与PCR 技术相关的知识点联系起来进而解答该题。
考生在解题过程中存在的障碍有以下几个:
一是尽管题目中交待了双脱氧核苷三磷酸与脱氧核苷三磷酸结构的区别,但还是不能正确理解和应用“已知ddNTP 按碱基互补配对的方式加到正在复制的子链中后,子链的延伸立即终止”这句话,进而不能理解题目中“不同长度”的意思,导致错选C。
二是不知道脱氧核苷三磷酸(dNTP)是什么,其结构特点及用途是什么,说明考生对教材上相关知识的掌握存在漏洞。
三是不理解dNTP 形成DNA 链的原理,不知道dNTP 与DNA 中脱氧核苷酸的关系,进而不能正确理解题目中“被32P 标记”的意思,从而错选B。
2.对教学的启示
2.1 注重教学的覆盖面
在教学过程中,教师对于《普通高中生物学课程标准(2017 年版2020 年修订)》(以下简称《课程标准》)中要求的内容要全面复习,在重点复习主干知识的同时,不要遗漏一些看似零散的、但同样很重要的内容。教师在复习过程中的引导作用对学生复习的全面性有很大影响。
在《课程标准》中,与此题相关内容所对应的活动要求是“利用聚合酶链式反应(PCR)扩增DNA 片段并完成电泳鉴定,或运用软件进行虚拟PCR 实验”。在教学过程中,以人教版教材为例(下同),选修一专题5 课题2 为“多聚酶链式反应扩增DNA 片段”,本节详细介绍了PCR 的原理与反应过程;选修三专题1 第2 节也通过“利用PCR 技术扩增目的基因”对PCR 原理进行了介绍,并在“PCR 反应原理示意图”中标出了PCR 的四种原料:dCTP、dATP、dGTP、dTTP。在教学过程中,教师对这类问题应引导学生进行学习、分析和理解。
2.2 教材知识要讲透
该试题的得分情况反映出考生在该知识点的掌握上存在知识漏洞。在教学过程中,有的教师在讲解PCR 技术时,对教材中的“dNTP”未进行详细的解释,只是说该物质名称为脱氧核苷酸,而且对于PCR 过程中的能量来源也没有进行解释,只是让学生简单记住PCR 过程中不需要加入ATP,导致很多学生认为“dNTP”就是脱氧核苷一磷酸,而且对PCR 过程中的能量来源存在疑惑。有些教师本身也存在着知识盲点和误区,认为PCR 技术所用原料为dNTP,DNA 分子在细胞内的复制的原料为脱氧核苷一磷酸,两者不同,并将这一观点传达给学生,甚至有些教辅资料对此也出现理解上的误区,在相关知识的解释和总结中认为在进行DNA 复制过程中需要加入ATP 提供能量。造成学生在理解这一问题时出现障碍和错误。
在教学过程中,教师要正确、深入地理解教材知识,才能为学生讲明白,教学过程中有疑问的问题或不同资料上说法和解释不同的问题要通过权威教材和资料进行求证和查实,不能传达给学生模棱两可甚至错误的知识。
2.3 培养学生的材料意识和推理能力
《评价体系》中的关键能力包括知识获取能力群、实践操作能力群和思维认知能力群。考生解决问题的知识来源有两类:一是完全回归教材,套用教材上的原有知识解决情境中的问题;二是以教材中所学的知识为基础,从题目信息中寻找依据,结合试题中的新情境、新条件对试题进行解答。考生在解答第一类问题时,试题材料一般只提供一个情境,考生基本是靠已有的经验答题;而在解答第二类问题时,要在材料中新信息的支持下才能得出答案,对考生理解情境材料提出了更高的要求。该题属于第二类,考生需要用所学的DNA 复制和PCR 技术的相关知识解决题目情境中的问题,考生只有在正确理解材料信息并熟练掌握教材相关知识的情况下才能正确解答该题。另外,实际作答时也存在有些考生无法从试题情境中正确获取有用信息的现象,针对该现象,教师在对学生进行解题指导时要注意引导学生分析材料,找到材料与教材知识联系的关键点,总结、归纳材料中的新依据进行答题,注重培养学生对情境材料的理解能力,使学生通过分析能快速确定解决问题的知识来源并做出正确解答。
2.4 根据学生情况选择或编制试题
《评价体系》有核心价值、学科素养、关键能力、基础知识4 个层面的考查内容,不同学校、不同班级的学生在这4 个层面的内容的考查中会有不同的特点。教师在日常教学和测试过程中要注意对学生的特点进行深入的观察和研究,结合学生在学习过程中对教师所提出问题的反馈或学生训练测试过程中各种类型题目的得分率分析学生的特点,再根据学生特点有选择地搜集或编制新情境材料试题。如:若学生的科学思维或探究与创新类题目得分较低,说明学生在学科素养和关键能力方面需要进一步提高,此时教师可多选择一些情境材料逻辑性强、有实验设计与分析、有开放性观点阐述类的题目;若学生复杂的图、表、文字情境类题目得分较低,说明学生在知识获取能力和思维认知能力方面需进一步提高,在教学过程中教师要注意引导学生进行自学并对教材内容进行分析,训练时宜多选择材料复杂、情境较新的试题。通过研究学生特点精准地选择对应题目进行训练,从而有针对性地对学生的不足之处进行弥补和完善。
2.5 重视问题情境教学
问题情境是试题的考查载体,问题情境是通过文字与符号描述的方式进行建构的,要求考生在问题情境中解决问题或完成任务。考试过程中,考生要对情境材料进行阅读、分析、理解。在教学过程中,教师可选取适宜的素材,让学生运用必备知识和关键能力去解决实际问题,提高学生分析情境材料的能力。还可引导学生通过分析情境材料提出新解释、新方法、新思路或得出新结论,提高学生的问题意识和创新能力。同时,教师要注重情境的复杂程度,因材施教,使不同能力的学生都有所提高,提升学生的学科核心素养。
《评价体系》明确了“引导教学”是高考的核心功能之一。试题的引导教学功能也是需要教师在教学过程中深入研究的。在教学过程中,教师要认真分析和研究高考生物试题和新高考改革省市的普通高中学业水平等级考试生物试题,选取典型题目让学生进行练习,对练习过程中暴露出的问题予以重视,并在教学过程中进行优化和完善。在新时代高考改革的大背景下,教师也要树立终生学习的理念,不断提升自身知识水平和能力水平,进而培养和提高学生在新情境条件下通过科学思考、运用关键能力和必备知识解决实际问题的能力。