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生物学非选择题试题情境创设的流程与策略

2022-03-09吕国裕

中小学教学研究 2022年1期
关键词:高中生物学

摘 要 近几年生物高考题中非选择题情境日趋新颖和复杂,研究其创设流程和策略,可為广大教师选题和命题提供借鉴。情境创设需要明确测试目标,编制真实情境,修改定题。教师可通过“阅读文献,提取有效信息;规划测试蓝图,确定情境类型;利用文献文本信息、原始图表信息”等流程和策略创设情境。

关键词 高中生物学 非选择题文献命题情境 流程与策略

非选择试题是生物高考题中的主要题型,目前对非选择题试题情境创设研究较少。优质的非选择试题可公正客观地评价学生的学业水平和自身素养状况,客观反馈教师的教学效果,对教学具有明显的导向作用。教师在日常命制非选择试题时经常会发现,由于相关文献内容多、专业性强、信息量大,导致阅读费力、编制试题情境较难。如何利用文献创设非选择试题情境,快速编制优质试题?下面笔者以《生物学通报》刊登的《重走孟德尔研究之路——甜荞麦5对形态性状的遗传规律探讨》(以下简称《重走孟德尔研究之路》)文献命制高中生物学非选择试题为例说明。

一、阅读文献,提取有效信息

阅读文献获取信息是命题的起始步骤。实际上,相关文献往往数量较多、篇幅较长、理解上存在一定难度。那么,教师怎样才能做到快速阅读并获取有效信息?笔者认为应看一看文献摘要,了解其教育价值和社会价值,对文献作一个基本的价值判断——有必要则往下读,没必要则弃之;二看图表数据,有生物学科显著特征的图表信息优先考虑使用,为后续编制试题提供核心信息;三看研究结论,结论是否有与《普通高中生物学课程标准(2017年版)》内容要求相匹配的知识能力点可利用,某些文献中所陈述的“研究不足”或“讨论”部分可以为命制开放性问题提供命题思路。阅读时可以先有选择性地跳读,若发现有价值、有意义的信息再细读。阅读文献时需要圈画批注,对重要的、有用的信息进行标注,减少二次阅读的信息量,为后续编制题干情境和设问提供参考依据。

如阅读《重走孟德尔研究之路》发现,前言部分介绍的荞麦的品种、广泛种植的原因和正文中介绍的实验目的、表格数据等信息,可用于创设试题情境。

二、规划测试蓝图,确定情境类型

试题命制的一般程序应为“明确测试目标,确定难度→规划核心素养的测试蓝图,指导命题→创设真实情境,合理设问→审核修改定题,确保试题质量”[1]。在确定非选择题试题情境时,需列出测试核心素养的蓝图,类似“基本知识”与“考查能力”的双向细目表,保证非选择题试题情境设置的基础性、综合性和有效性,构建考查内容与核心素养水平的关系,确保考查目标指向生物学学科核心素养及其表现水平。最好将生物学学科核心素养、素养的水平表现、所涉及的知识和方法列表对应起来,若是学业水平选拔性考试,核心素养应侧重考查水平三、四,若是学业水平合格性考试,核心素养水平不能超过水平二[1]。命题者在创设试题情境时需根据问题情境中的实际表现推测个体所具有的核心素养及其水平。基于近几年高考试题的分析,优质题要求“能力立意”“素养立意”,侧重考查批判性思维能力、科学探究能力、解决问题的能力和创新思维能力。因此,命题者在确定非选择题试题情境时,可与文献阅读交融,适时修正,着重从彰显立德树人、重视生态文明、助力学科素养、凸显科学思维、联系生产生活和树立劳动观念等方面创设情境。例如,《重走孟德尔研究之路》一文从整体上看似属于科学史情境,实际上,当我们结合之前提取的有效信息规划出核心素养的测试蓝图(表1)后,再确定其情境类型时发现,其作为实验情境更好把控。

三、利用文献创设试题情境

利用文献信息创设试题情境是命题的实质性步骤,对情境的选择加工是命题的核心环节。命题者依据测试评价目标选择情境、整合情境、修正情境以实现评价目标。试题情境应围绕真实问题展开,做到新颖、真实、科学、恰当,有一定的信息量和适当的复杂度,能够成为学生运用学科知识技能分析和解决实际问题的载体[1]。常用的创设策略如下:

(一)利用文献文本信息创设试题情境

生物学文献一般由文本信息和图表信息组成。当图表信息与测试目标、考查内容保持一致时二者均可使用,若图表信息过于专业而文本信息充分时,可只利用文献文本信息编制试题,如例1中的题干情境就是来自《重走孟德尔研究之路》文献的文本描述信息。

例1 荞麦有甜荞麦和苦荞麦两个栽培品种。甜荞麦是自交不亲和的异花授粉作物,其花药正常与花药小是一对相对性状,花果落粒与花果不落粒是一对相对性状,实验如下:

实验一:将花果不落粒的植株作为母本,落粒植株作为父本,杂交后的F1表现型均为落粒,F1自交得F2,F2性状分离比为落粒∶不落粒 = 3∶1。

实验二:将花药正常的植株作为母本,花药小的植株作为父本,杂交后的F1表现型均为花药正常,F1自交得F2,F2性状分离比为花药正常∶花药小 = 9∶7。

请回答:(1)实验一符合孟德尔基因分离定律。由实验一可知花果落粒性状中的隐性性状是不落粒,如何检测F2代中的某植株丙为纯合子?请写出一种实验思路。

答:①植株丙与纯合不落粒植株测交,若后代出现性状分离,且比例为1∶1,则植株丙为杂合子;若后代植株不出现性状分离,则植株丙为纯合子。②取植株丙花药离体培养,若F3植株均为同一性状,则植株丙为纯合子,否则为杂合子。

(2)实验二符合孟德尔基因自由组合定律,F2花药正常植株的基因型为A_B_、aaB_、A_bb(基因自定)。

(3)另取一花药小的纯合植株甲与实验二中F2代花药正常植株乙杂交,若杂交子代中花药小和花药正常的分离比为3∶1,则甲、乙植株基因型为aabb和AaBb。

(二)利用文献原始图表信息创设试题情境

在命制试题时,可以采用文献中的原始图表信息,一般不能随意更改文献原始数据信息,确保试题的科学性和真实性。尊重科技论文研究者的劳动成果和知识产权,营造一个基于事实的、真实的问题情境,有利于培育实事求是的科学态度和科学精神,体现试题的育人价值。如例2中的题干信息就是来自《重走孟德尔研究之路》文献中的原始表格数据信息。

例2 荞麦起源于我国,因营养、保健、医药、饲料等多用型功能,在世界各地被廣泛种植。为了研究荞麦性状的遗传规律,研究人员利用纯合亲本荞麦杂交实验获得F1,让F1自交得F2,F2实验结果如表2[2]:

回答下列问题:(1)符合单基因遗传的性状有:瘦果棱形状和花果落粒性,符合两对基因控制遗传的性状有:主茎基部木质化、花柱和花药大小。

(2)F1主茎基部木质化与无木质化荞麦进行测交,则子代中无木质化的占1/4。请写出遗传图解(略)。

(3)若要探究瘦果棱形状与花果落粒性是否位于两对同源染色体上,请写出实验设计思路。

答:纯合尖果落粒与纯合圆果不落粒进行杂交得F1,让F1自交得F2,统计F2性状及比例。如果F2出现四种表现型且比例为9∶3∶3∶1,则瘦果棱形状与花果落粒性位于两对同源染色体上,否则位于同一对同源染色体上。

(三)利用文献图表数据信息的二次加工创设试题情境

有的文献原始图表数据不利于命制试题,为避免试题数据信息对学生造成干扰,可以进行适当的、合理的修改,但是不能歪曲文献本身的结论。可以对原图表进行形式上的互换变式,如表图互变,柱状图与曲线图互变等;可以剔除冗余信息,简化图表;可以把文献中多个图表信息整合成命题者想要考查的数据形式,避免“撞题”,确保原创性。如例3的题干,部分情境是对《重走孟德尔研究之路》原文进行二次加工的结果,“某植物”“植物甲、乙”是命题中常见的虚拟手段,改编了F2数据但不改变性状分离与自由组合的比例,没有违背遗传规律实质。

例3 荞麦起源于我国,因具有较高的营养价值和药用价值而被广泛种植。为了研究荞麦花药大小与瘦果形状两对性状的遗传规律,取纯合亲本甲(花药正常、尖果)与纯合亲本乙(花药小、圆果)进行杂交得F1,F1均为花药正常、尖果,F1自交得F2。F2的表现型与数量如图1所示。请回答:(1)以上两对性状的遗传,其中遵循基因分离定律的是瘦果形状(花药大小),遵循基因自由组合定律的是花药大小。

(2)荞麦花药大小的显性性状为花药正常,判断依据是花药正常与花药小杂交,F1全为花药正常(或F1花药正常植株自交,得到F2花药正常∶花药小 = 9∶7)。

(3)为了验证花药大小基因与瘦果形状基因在两对同源染色体上,请写出实验设计思路。

答:取纯合花药正常尖果植株与纯合花药小圆果植株杂交得F1,F1自交得F2,统计F2的性状及其比例。若F2的表现型及比例为花药正常尖果∶花药正常圆果∶花药小尖果∶花药小圆果 = 27∶9∶21∶7,则说明花药大小基因与瘦果形状基因在两对同源染色体上。

总之,若教师按照以上非选择题试题情境创设流程,掌握一定的编制策略,可以命制合格试题。但是想要命制优质试题,仅有学科专业知识是不够的,还需熟悉命题相关的纲领性文件,才能保证命题的正确方向。高考评价体系的“一核四层四翼”尽管是针对高考的说明,但是其中的四翼——“基础性、综合性、应用性和创新性”也给命题指明了方向,而命题测量学等理论知识则提供了命题的技术保障。此外,虽然前沿的生物学文献为命题提供了素材,但是由于其较高的复杂性和较强的专业性也增加了命题者命题的难度,可见,挖掘、创设文献中的问题情境也是对命题教师的教育思想和教学理念、语言表达能力和信息加工处理能力的考验。通过命题训练可以在一定程度上提高教师的命题水平,但是由命题本身的复杂性带来的问题也是命题者一直力求突破的瓶颈,只有不断研究,才能命制出优质试题,才能更好地为教学评价服务。

[参 考 文 献]

[1]中华人民共和国教育部.普通高中生物学课程标准(2017年版)[S].北京:人民教育出版社,2018:47.

[2]李建辉,张培.重走孟德尔研究之路:甜荞麦5对形态性状的遗传规律探讨[J].生物学通报,2014,49(12):40-43.

(责任编辑:赵晓梅)

作者简介:吕国裕(1969—),男,福建莆田人,厦门海沧实验中学高级教师,福建师大兼职副教授,厦门市学科带头人、专家型教师,大学本科,研究方向:生物教学。

基金项目:本文系福建省教育科学“十三五”规划2020年度课题“中学生物核心素养下的单元教学评价实践研究”(课题编号:FJJKXB20-680)的阶段性研究成果。

3997501908295

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