核心素养导向试题的五个特点
2023-08-02刘建新
刘建新
什么样的试题才是基于核心素养的好试题?不同的人有不同的标准,但从《普通高中生物学课程标准》和《中国高考评价体系》来看,一道基于核心素养导向的好试题还是有它固有的特点和意蕴的,是可以被发现和抽象出来的。下面以2023年3月广东省广州市一模试题为例来探讨一道好题的特点和意蕴。
一、原题呈现
【典例】 (2023年广州一模,17)(12分)研究人员为探究氮肥施用量对大麦叶片光合性能的影响,将试验田中的大麦分成A、B、C、D共4组,在4组大麦生长的拔节期(主茎基部第一节间露出地面达2cm时)分别施用0、90、180、270kg·hm-2的氮肥,在大麦开花后的不同阶段测得相关数据,部分数据如下表所示。
回答下列问题。
(1)大麦从氮肥中吸收的氮元素可用于合成 (2种小分子物质),它们直接参与光合作用的光反应阶段。
(2)分析表中数据,可得出的结论是 。
(3)开花后的10天左右,大麦籽粒开始沉积淀粉粒,进入灌浆期,籽粒中淀粉主要来源于 (器官)。据此分析,灌浆期后期大麦叶片净光合速率明显下降的原因是 。
(4)研究人员发现,D组的大麦产量低于C组,推测是施氮量过多使大麦在生长期内将更大比例的能量用于营养生长(主要为秸秆的生长),减少了用于生殖生长(主要为籽粒的生长)所导致。研究人员进一步测定了籽粒和秸秆的干重,若 ,则上述推测正确。
参考答案: (12分,除特殊说明外,每空2分)(1)ADP、NADP+、叶绿素(任 2种);(2)一定范围内,随氮肥施用量增大,大麦开花后平均净光合速率增加;(3)叶(叶片) 从叶片运输至大麦籽粒的有机物降低(1分),在叶肉细胞中积累后(1 分)抑制光合作用(1分),使其净光合速率降低(3 分);(4)D 组的秸杆干重/(秸杆干重+籽粒干重)的值大于 C 组(3分)(细则:等价的数学表达形式均可)
二、五个特点
特征1:情境具有真实性
无情境不命题。试题情境是理论与实践的桥梁,具有统摄主题,提供信息,限定条件等作用。高中生物学试题常见的情境有日常生活情境、工农业生产情境、生态保护、社会新闻热点、科技前沿、学生探究实践情境、学科基础研究情境、国家发展遇到的困境等。情境的真实性是高质量试题的保证。此题以我国科学家的科研实践为背景,材料真实、来源可靠。
素材来源于德木其格等人发表在《作物杂志》2020年第1期“氮肥对大麦灌浆期叶片光合性能的影响及其相关性分析”等材料,经过简化处理,将实验数据与光合作用相关核心的知识进行整合,突出考查学生的信息的获取能力、材料的分析能力、知识的关联能力、信息的转换能力和语言的表达能力。
特征2:行文合符逻辑性
试题情境中材料与问题的逻辑性越高,任务指向的真实性和学理性就越强。若材料与问题的逻辑统一性不高,就会出现材料与问题两张皮的现象,就会对教学的指向性产生不良的影响。本题利用材料中的数据设问,问题与材料的匹配度高,行文逻辑性强。
如:第2问“分析表中数据,可得出的结论是 ”。材料中的自变量是“氮肥的施用量”,因变量是“开花后不同天数叶片的平均净光合速率/(μmol·m-2·s-1)”。结合题干中的数据“氮肥的施用量最大值为270kg·hm-2”,结合表格中的数据,不难得知“一定范围内,随氮肥施用量增大,大麦开花后平均净光合速率增加”。
特征3:知识考察主干化
高中生物学课程标准总共提出了“概念2 细胞的生存需要能量和营养物质,并通过分裂实现增殖”等10个核心大概念。本题基于 “物质与能量观”考察光合作用的光反应过程,突出主干,考查“2 .2 .3说明植物细胞的叶绿体从太阳光中捕获能量,这些能量在二氧化碳和水转变为糖与氧气的过程中,转换并储存为糖分子中的化学能”这一重要概念,同时又考查了学生一定的分析推理能力。
如:第1问“大麦从氮肥中吸收的氮元素可用于合成 (2种小分子物质),它们直接参与光合作用的光反应阶段”。学生通过关联光合作用的原理流程,可以回忆出光合作用光反应原料为“NADP+、ADP、Pi、H 2O”,产物为“NADPH、ATP、O 2”,场所“类囊体薄膜上(其上有蛋白质)”,催化剂“酶”,结合限定条件“小分子物质且含氮元素”,结合题干“它们直接参与光合作用的光反应阶段”,不难逆推出答案为光反应的原料“NADP+和ADP”。
特征4:设问方式多样化
试题具有考查素质教育目标的功能。中国高考评价体系将素质教育目标分为四层,分別为“必备知识、关键能力、学科素养、核心价值”。设问方式多样化可以很好地实现试题的评价功能。
如: 第1问,考察对光合作用过程的记忆和理解,考察“是什么”,这是考查必备知识。
第2问,考察对表中变化规律的发现、总结、归纳和输出,这是考查关键能力。
第3问第2空,考察对出现某种现象可能的原因合理的推断和分析,要解决这一问题,需要大量的知识储备,要综合调用“光合作用强度、呼吸作用强度、物质运输、反馈调节”的知识,结合题干限定条件“灌浆期后期”,果实由干瘪变饱满,才能得出“从叶片运输至大麦籽粒的有机物降低,在叶肉细胞中积累后,抑制光合作用,使其净光合速率降低”这一主要原因;这是考查学科素养。
第4问,考查“寻找证据支持或反驳某种推测”的能力。让考生基于事实“D 组的秸杆干重/(秸杆干重+籽粒干重)的值大于 C 组”或“D 组的籽粒干重/(秸杆干重+籽粒干重)的值小于 C 组”,得出自己的理性判断。课标明确指出,学生要能承担起“社会责任”,要能基于生物学的认识,充分参与个人与社会事务的讨论,及时作出理性解释和判断,从而解决生产生活问题。本问题很好地回应了课标的要求,充分体现了对核心价值的考查,要求考生基于事实证据,运用严密的逻辑推理得出结论,有力地回应问题实质。要求考生不能胡诌,更不能瞎说,要言之有理,言之有据,水到渠成地对考生的实证意识和科学精神进行了考查和引领。
特征5:思维考查层次化
中国高考评价体系根据国家发展对人才的需求,提出了素养考查的“四翼”要求,分别是“基础性、综合性、应用性、创新性”。
基础性要求不仅是对考生知识的要求,也是对考生思维的要求。通过设置一定比例的基础性试题,引导学生扎实掌握生物学基础部分的内容,促进学生通过分类、区别、归纳、概括、抽象、推理、举例、证实、证伪等方式界定概念原理的内涵与外延。本题的第1问和第3问的第1个空,很好地考查了基础性。特别是第3问的第1个空的考查,很好地体现了生物学教学的连续性,体现了初高中教学的衔接。 “根茎叶”是营养器官,“花果实种子”是生殖器官,这是人教版初中生物学七年级上册“第三单元 生物圈中的绿色植物 第二章 被子植物的一生“中的内容。
综合性要求也不仅是对考生知识的要求,也是对考生思维的要求。要求学生建立具有逻辑关系的知识网络,注重知识之间的关联。观察事物既要能从局部剖析,又要能从整体的系统的角度进行观察分析。面对新情境,既要能提取信息、科学建模,又要能关联已学知识,多因素多角度考虑问题,科学解释、理性分析、合理演绎、科学设计。比如,本题的第3问,就要充分地考虑“光合作用强度、光合作用产物、呼吸作用强度、物质运输方向、营养器官的作用、反馈调节”等知识。
应用性要求主要考查学生运用所学知识、自身能力素养解决实际问题的能力,强调学以致用,走出书斋,面向社会、面向未来、面向世界、面向信息時代。比如,本题的第4问,要求运用数学知识,科学比较不同组别的“秸杆干重/(秸杆干重+籽粒干重)”或“籽粒干重/(秸杆干重+籽粒干重)”的数值,科学推断光合作用产生的有机物流向。
创新性要求主要考查学生的逆向思维、发散思维、独立思考的能力,要求破除思维定势,读书但不唯书,打破陈旧观念,跳出固有的模式,发现新问题、找到新规律、得出新结论、创造新方法。这一方面的考查是本题的努力方向。
实践证明,我们只有依据这五个特点去科学地选择试题,我们才能有效备考,以应对新高考的要求,提高备考的针对性和效率,同时也才能实现科学育人、人文育人的目的。
(本文为广东省规划课题《高中生物教学中发挥课程德育功能的探索与实践》(2023YQJK434)的阶段研究成果)
责任编辑 李平安