核心素养考查视角下的生物学选考试题分析
2021-09-10翟德栓
摘 要:本文以浙江省近三年生物学选考试题为素材,着重分析试题在考查生物学核心素养方面的做法和特色,力求为高中生物学教学起到一定启示作用。
关键词:核心素养;选考试题;考查特点
《普通高中生物学课程标准》提出了生物学教学以发展学生生物学核心素养为宗旨的教育理念。基于此,生物学科的选考試题应以考查学生生物学核心素养发展水平作为试题的命制方向。浙江省2015年率先进行了高考招生模式改革、实施高中生物学选考制度以来,试题命制凸显对学生生物学核心素养的考查。本文以浙江省近三年生物学选考试题为素材,着重分析试题在考查学生生物学核心素养方面的做法和特色,力求为高中生物学教学起到一定的启示作用。
一、借助核心概念的考查,检测生命观念构建
生命观念是生物学学科特质、由众多知识体系组成,包括物质能量观、结构功能观、稳态调节观、遗传变异观、进化适应观、生态观等。生命观念需要由诸多核心概念作为支撑,是在发展核心概念的基础上抽象而成。生物学教学的重要目标之一是通过核心概念的构建,完善学生知识体系,进而促进学生生命观念形成。学生要形成生命观念,需要以细胞、代谢、稳态、调节、遗传、变异、进化、生态等生物学核心概念为基础,才能深刻认知与发展生命观念。生命观念的形成贯穿整个高中生物学教学,是一个漫长的过程。因此,生物学选考试题以核心概念为载体,考查学生生命观念的形成和发展水平就成为必然趋势。
以生物学必修1《分子与细胞》模块为例,浙江省近三年生物学选考试题针对此模块考查深挖教材资源,立足学生基础,选择适合学生事例,利用目标化、层次化、递进化的设问方式,以考查核心概念为线索,驱动学生对核心概念进行思考,有目的、有意识地考查学生对物质能量观、结构功能观等生命观念综合性、深刻性、抽象性的理解水平。
例如,细胞核中与核糖体形成有关的主要结构是
A.核仁 B.核基质
C.核被膜 D.核孔复合体
例如,细胞质中有细胞溶胶和多种细胞器。下列叙述正确的是
A.液泡在有丝分裂末期时分泌囊泡
B.光面内质网是合成蛋白质的主要场所
C.叶绿体内膜向内折叠若干层利于色素附着
D.细胞溶胶中有与细胞呼吸糖酵解有关的酶
试题设置以细胞核和细胞质的结构和功能特点为重要线索,考查了核仁、核被膜、核孔复合体的生物学功能;液泡的形成过程和特点;光面内质网独特的生物学功能;细胞溶胶的特点和功能等重要的生命现象和规律,通过对“细胞通过各组分间结构和功能的密切联系,形成统一整体”这一核心概念的系统性考查,充分检测学生生命观念深刻性的认知水平。
例如,细胞学说认为:所有的生物都是由一个或多个细胞组成的;细胞是所有生物的结构和功能的单位;所有的细胞必定是由已存在的细胞产生的。据此分析,下列叙述错误的是
A.生物具有多样性
B.生物具有遗传性
C.生物能定向变异
D.生物具有统一性
试题以细胞学说为素材,考查学生对生物具有的多样性、统一性、遗传性和变异性等基本的生物学特征进行判断和分析的能力,学生分析问题的过程实质是对“生命系统既有统一性,又有多样性;细胞由生物大分子组成,不同生物大分子承担不同功能”核心概念进行相互联结的过程,在此基础上对生物的多样性、统一性、遗传性和变异性的特征进行理性判断和分析,借助对核心概念交融性考查,充分检测学生生命观念综合性的认知水平。
例如,在“制作并观察植物细胞有丝分裂的临时装片”活动中,观察到不同分裂时期的细胞如图所示:
下列叙述错误的是
A.装片制作过程中需用清水漂洗已解离的根尖便于染色
B.观察过程中先用低倍镜找到分生区细胞再换用高倍镜
C.图甲细胞所处时期发生DNA复制及相关蛋白质的合成
D.图丙细胞中的染色体数目比图乙细胞中的增加了一倍
试题展示显微镜下观察有丝分裂不同时期图片,要求学生结合有丝分裂实验内容,对有丝分裂不同时期细胞行为变化和染色体数目变化作出科学推断。学生在理解核心概念的基础上,对核心概念进行提炼、内化和整合,通过对核心概念整合性认知,可以准确对题目做出解答。试题借助对核心概念整合性考查,充分检测学生生命观念抽象性的认知水平。
二、设置真实研究情境,凸显科学思维和科学探究考查
以真实的科学研究情境为背景考查学生的核心素养发展水平是近三年浙江省生物学选考试题鲜明特色。选择科学实验研究、农业生产生活、遗传发生机理、人体健康等研究中涉及生物学原理、方法、步骤、数据、结果等作为题目立意来源,着重考查学生的科学思维和科学探究水平。依托真实问题驱动,学生科学思维水平和科学探究能力在解决真实情境问题中得以充分展现。近三年浙江省生物学选考试题在命题上审视学生在真实问题情境下解决问题的思维路径、解释推理、论证表述等能力,凸显对学生科学思维和科学探究能力整体考查。
例如,某种昆虫眼色的野生型和朱红色、野生型和棕色分别由等位基因A、a和B、b控制,
两对基因分别位于两对同源染色体上。为研究其遗传机制,进行了杂交实验,结果见下表:
回答下列问题:(1)野生型和朱红眼的遗传方式为______,判断的依据是______。(2)杂交组合丙中亲本的基因型分别为______和______,F1中出现白眼雄性个体的原因是______。(3)以杂交组合丙F1中的白眼雄性个体与杂交组合乙中的雌性亲本进行杂交,用遗传图解表示该过程。
试题考查根据实验流程判断两对相对性状的显隐性关系,依据各组别杂交过程和结果,对两对等位基因进行定位,要求学生回答出判断依据,此问题对学生的逻辑思维和推理判断思维有着较高要求。要求学生说出子一代出现白眼雄性个体的原因,考查学生概括演绎等深层次思维能力,同时考查学生生物学语言表达能力。
近三年浙江省生物选考试题一项独特做法是在科学探究中渗透对科学思维能力的考查。
例如,欲验证胰岛素的生理作用,根据以下提供的实验材料与用具,提出实验思路,预测实验结果并进行分析。材料与用具:小鼠若干只,胰岛素溶液,葡萄糖溶液,生理盐水,注射器等。(要求与说明:血糖浓度的具体测定方法及过程不作要求,实验条件适宜)
(1)实验思路:①……;(2)预测实验结果(设计一个坐标,用柱形图表示至少3次的检测结果);(3)分析与讨论①正常人尿液中检测不到葡萄糖,其原因是______。②当机体血糖水平升高时,胰岛中的内分泌细胞及其分泌的激素变化是______。此时,机体细胞一方面增加对葡萄糖的摄取、贮存和利用,另一方面______。
试题要求学生设计出验证胰岛素生理作用的实验步骤并且预测实验结果,考查了学生在实验设计中遵循对照实验、控制单一变量的原则;分析实验过程和现象、得出实验结论科学探究能力。要求学生设计坐标系用柱形图表示检测结果,注重学生信息获取与处理能力、图文转换能力的考查;利用科学思维与科学探究相互倚重的关系,设置分析与讨论的问题,通过多维度、多方向、多视角设问的方式,突出对学生归纳概括、推理判断科学思维能力考查。
三、倡导社会责任,弘扬时代旋律
为体现出对学生社会责任的考查,近三年浙江省生物学选考试题在命题立意上出现很多亮点。选取学生熟悉的艾滋病为试题素材,考查学生利用生物学知识分析解释艾滋病病原体的结构特征、感染对象、传播途径等和生活密切相关的知识,体现出对学生社会责任的教育和引领。选取单基因遗传病相关知识作为考查内容,倡导学生注意青春期卫生健康,同时也引导学生树立关爱弱势群体的情感态度。
近三年浙江省生物学选考试题在考查学生生态观的同时,也兼顾考查了学生的生态文明观,爱护自然、保护生态环境的责任意识。
例如,下列关于全球性生态环境问题的叙述,错误的是
A.臭氧层能降低太空紫外线对生物的伤害
B.人类活动对大量野生生物的灭绝没有影响
C.限制二氧化硫和一氧化氮的排放量是防治酸雨的有效措施
D.化石燃料的大量燃烧使二氧化碳的全球平衡受到严重干扰
试题考查全球性生态环境问题,向学生传递生态系统有其自身调节机制,人类应该合理利用、适度开发生态资源才能维持自然生态系统的稳定的信息,体现“绿水青山就是金山银山”的生态理念。
四、试题对高中生物学教学的启示
在学、选考分离的教学模式下,生物学教师要充分提升教育理念、挖掘教育内涵,切实发展学生的生物学核心素养。教师在教学中要基于创设真实的问题情境将外显问题解决与内隐知识建构有机融合,充分拓展学生的学习体验,挖掘学生的学习潜能,培养学生的知识迁移与应用能力。教学中教师要遵循生物学科学属性,采取多样化教学模式,创设丰富的探究问题资源,设置一系列学习主题,围绕核心问题解决,增强学生学习体验感,教师积极鼓励引导学生提出观点、设计实验、寻找证据、质疑辩驳、阐释观点、得出结论,将学生科学思维形成与科学探究、知识构建联结成統一整体,促进学生在分析解决问题过程中思维模式向多角度、多方向、多空间深层次发展。教师在教学中渗透生物学社会责任意识,培养学生关注社会议题,尝试运用生物学知识和方法解决社会热点问题,促进学生社会责任核心素养的达成。
近三年浙江省生物学选考试题,仅仅围绕以检测学生生物学核心素养发展水平为目的进行试题命制,突出体现了“着眼素养、紧贴基础、注重选拔、指导教学”的特色,对于以培养学生生物学核心素养为重任的高中生物学教学具有较好的指导作用。
参考文献
[1]周初霞.指向素养、聚焦概念的高中生物学选考试题评价研究.中学生物教学,2020(6):62-64
作者简介:翟德栓.1978年10月生,男,浙江省宁波市效实中学教师,本科学历,中学高级教师,研究方向:中学生物学教学理论与实践。