基于高考试题变化分析新课程背景下教学策略
2024-09-27马丽刘丹丹
摘要:高考作为中小学教育的指挥棒,对教学变革的成败具有重要意义。2023年高考生物学试题在试题载体、设问方式、能力与素养考查等方面有着明显变化,这将促使教学由知识本位向核心素养转变。教学中需通过精选或精编每一次测评试题;创建以学生为主体、聚焦学生“学”的课堂;精准设计学生的课余时间等手段,改革教师的教与学生的学,以适应高考的变化,实现提升学生核心素养的教学目标。
关键词:高考生物试题;高考评价体系;核心素养;教学策略
中图分类号:G633.91文献标识码:A文章编号:1673-8918(2024)34-0119-04
一、 高考试题变化的背景
2019年年底,教育部考试中心发布《中国高考评价体系》,替代《考试大纲》及其说明成为高考试题命制的主要依据。与《考试大纲》相比,《中国高考评价体系》在“引导教学”上凸显了关键能力和学科素养的考查与培养,其目的是要以高考的改革倒逼“核心素养”的落实。该模型指出高考情境应体现基础性、综合性、应用性与创新性,高考的四层考查内容——核心价值、学科素养、关键能力、必备知识相互连接贯通,学科素养是在复杂情境中对必备知识和关键能力的综合运用。
二、 高考试题变化
比较分析2023年全国乙卷、新课标综合卷与2022年全国乙卷生物试题,可以发现今年试题在素材、情境、设问方式、考查目标等方面存在显著变化。
(一)素材来源更广泛、情境综合性、创新性更强
2022年全国乙卷试题素材多源于教材或为常见素材,如第1题中哺乳动物细胞的有丝分裂、减数分裂和交叉互换是教材“有丝分裂”“减数分裂”章节命题的常见素材;第2题“植株在密闭容器中CO2浓度的变化”既是教材“光合作用的发现历程”中内容,也是常见素材;第5题也是直接以教材“群落的垂直结构层”为题材命制;第30题“甲状腺激素的合成和调节机制”源于教材实例“甲状腺激素的分级调节”。
2023年全国乙卷和新课标综合卷素材来源广泛且创新性强,如乙卷第5题探究古细菌中转运特殊氨基酸、翻译含特殊氨基酸肽链的机理来源于科学前沿研究;乙卷第3题缺氧环境中植物无氧呼吸代谢途径的改变与CO2释放速率的变化、第29题探究红光、紫光对植物气孔开度的影响、第37题利用作物秸秆生产燃料乙醇、第38题利用基因工程技术获得能发其他颜色荧光的蛋白质,新课标卷第4题野生哺乳动物资源的调查、第35题根瘤菌的分离和豆科植物的组织培养均源于生产实际和科学研究情境;乙卷第30题分析人体肾上腺和心脏所受神经支配的方式、新课标卷32题人体运动过程中的生理变化与稳态调节与人体健康相关。
在情境呈现方式上,2022年乙卷试题情境较为简单,表现在题干文字量较小、题干信息量较小、创新性情境较少。其中6道选择题题干共464字,其中3、5题为短题干,2、4题为中长题干,1、6题为长题干,第4题包含表格。6道非选择题题干共581字,30题实验情境为长题干,38题为短题干,其余均为中长题干,29题包含坐标图,37题包含表格。
而2023年乙卷和新课标卷试题情境相对较为复杂,表现在题干文字量较大、信息量较大且题干信息与设问紧密联系。例如2023年乙卷6道选择题题干共599字,与22年乙卷选择题题干总字数相比增加29%,其中2、4题为短题干,1、3题为中长题干,5、6题为长题干,第1题包含表格,第3题则包含坐标图,信息提取难度明显加大。6道非选择题题干共781字,与22年乙卷非选择题题干总字数相比增加34%,32题遗传题包含实验情境,题干最长,为344字,其次为29题和37题,包含探究情境,分别为162字和144字,情境综合性、创新性明显在增强。此外,30题、37题还分别包含了复杂的神经调节示意图和工艺流程图,强调了对读图、解图能力的考查。
在此,再现2022年第2题与2023年第3题,直观地感受试题的变化。
【2022·全国乙·T2】某同学将一株生长正常的小麦置于密闭容器中,在适宜且恒定的温度和光照条件下培养,发现容器内CO2含量初期逐渐降低,之后保持相对稳定。关于这一实验现象,下列解释合理的是(D)
A. 初期光合速率逐渐升高,之后光合速率等于呼吸速率
B. 初期光合速率和呼吸速率均降低,之后呼吸速率保持稳定
C. 初期呼吸速率大于光合速率,之后呼吸速率等于光合速率
D. 初期光合速率大于呼吸速率,之后光合速率等于呼吸速率
【2023·全国乙·T3】植物可通过呼吸代谢途径的改变来适应缺氧环境。在无氧条件下,某种植物幼苗的根细胞经呼吸作用释放CO2的速率随时间的变化趋势如图所示。下列相关叙述错误的是(C)
A. 在时间a之前,植物根细胞无CO2释放,只进行无氧呼吸产生乳酸
B. a~b时间内植物根细胞存在经无氧呼吸产生酒精和CO2的过程
C. 每分子葡萄糖经无氧呼吸产生酒精时生成的ATP比产生乳酸时的多
D. 植物根细胞无氧呼吸产生的酒精跨膜运输的过程不需要消耗ATP
二者均考查植物的主要生理活动,即光合作用和呼吸作用。2022年乙卷第2题设置情境为密闭容器中小麦的培养,属于学生熟悉的综合性情境。通过CO2含量的变化分析推演净光合速率、呼吸速率与光合速率的变化,关键点在于厘清CO2吸收速率是光合速率的指标,CO2释放速率是呼吸速率的指标。2023年乙卷第3题设置情境为无氧条件下植物呼吸代谢的改变,属于创新性、综合性情境,学生较为陌生。通过坐标图中CO2的释放速率曲线变化分析推演植物无氧呼吸类型的变化,关键点在于从图示中提取CO2释放速率的信息,同时厘清乳酸途径的无氧呼吸,不释放CO2;酒精途径的无氧呼吸,释放CO2。相比而言,前者的情境只能考查学生必备知识的理解与简单推理,而后者通过新情境可以深入考查学生的学科素养。
(二)试题形式或设问方式更加多样
非选择题部分,2022年乙卷共有28空,包含长句作答13空(其中原因3空、依据2空、现象说明2空、实验思路2空、优势意义2空、操作流程1空、注意事项1空)。2023年乙卷共32空,但其中长句作答增加至18空(其中原因8空、作用3空、依据1空、食物链1空、概念1空、实验思路1空、目的1空、优点1空、注意事项1空),可见2023年试题设问方式更加多样,而且更加注重对原理的探究与考查。2023年新课标综合卷共30空,包含长句作答12空(其中原因1空,作用和功能5空、依据2空、现象说明1空,意义1空、研究内容1空、概念1空),可见新课标卷同样注重设问方式的多样化,借助长句问答形式深入考查学生对生物学原理的理解和运用。
比较2022年和2023年的第32题第四问,直观地感受试题的变化。
【2022·全国乙·T32】新冠疫情出现后,病毒核酸检测和疫苗接种在疫情防控中发挥了重要作用。回答下列问题。
(4)常见的病毒疫苗有灭活疫苗、蛋白疫苗和重组疫苗等。已知某种病毒的特异性蛋白S(具有抗原性)的编码序列(目的基因)。为了制备蛋白疫苗,可以通过基因工程技术获得大量蛋白S。基因工程的基本操作流程是。
【2023·全国乙·T32】GFP是水母体内存在的能发绿色荧光的一种蛋白。科研人员以GFP基因为材料,利用基因工程技术获得了能发其他颜色荧光的蛋白,丰富了荧光蛋白的颜色种类。回答下列问题。
(4)新蛋白与突变基因的关联性分析。将上述发黄色荧光的大肠杆菌分离纯化后,对其所含的GFP突变基因进行测序,发现其碱基序列与GFP基因的不同,将该GFP突变基因命名为YFP基因(黄色荧光蛋白基因)。若要通过基因工程的方法探究YFP基因能否在真核细胞中表达,实验思路是。
二者均考查基因工程的基本操作流程,但2023年乙卷32题第四问设问难度明显提高。2022年32题第四问作答时仅需将课本中基因工程的四个基本操作步骤中的“目的基因”替换成S蛋白基因即可,即S蛋白基因的获取→S蛋白基因表达载体的构建→将S蛋白基因导入受体细胞→S蛋白基因的检测与鉴定,难度较低。而2023年乙卷32题第四问要求探究YFP基因能否在真核细胞中表达,关键点在于受体细胞需变成酵母菌细胞等,难点在于构建适合真核细胞的表达载体,即启动子、终止子均需适合真核细胞的表达。因此实验思路是将YFP基因与适合在酵母菌细胞表达的启动子、终止子、复制原点、标记基因等共同构建出YFP基因的基因表达载体,然后导入酵母菌细胞进行培养,检测是否发黄色荧光等,难度较高。
(三)加大能力和素养的考查力度
高考试题素材、形式的变化,归根结底是试题由考查知识向考查能力、素养的转变。2022年试题中,选择题基本上定位于简单的信息提取和知识的理解考查,仅第4题设置了实验变量控制和实验结果分析的创新情境,考查了学生的科学探究素养,非选择题则利用常见情境重点考查了学生分析简单曲线图的能力、分析推理的能力和语言表达能力。
而2023年乙卷和新课标卷试题在选择题和非选择题部分均呈现出对信息获取、知识整合、分析推演、综合应用、创新思维等学科关键能力的综合考查。例如2023年的第5题,需要学生深入分析题干,提取关键信息并与基因的表达相关知识进行整合,最后分析推演含有特殊氨基酸的肽链在大肠杆菌中的合成过程,从而对必需转运进大肠杆菌的元件进行筛选,整个思维过程充分考查了学生的学科素养。
比较2022年乙卷和2023年乙卷的第29题第二问简要说明。
【2022·全国乙·T29】农业生产中,农作物生长所需的氮素可以NO-3的形式由根系从土壤中吸收。一定时间内作物甲和作物乙的根细胞吸收NO-3的速率与O2浓度的关系如图所示。回答下列问题。
(2)据图可知,在农业生产中,为促进农作物根对NO-3的吸收作用,可以采取的措施是(答出1点即可)。
【2023·全国乙·T29】植物的气孔由叶表皮上两个具有特定结构的保卫细胞构成。保卫细胞吸水体积膨大时气孔打开,反之关闭,保卫细胞含有叶绿体,在光下可进行光合作用。已知蓝光可作为一种信号促进保卫细胞逆浓度梯度吸收K+。有研究发现,用饱和红光(只用红光照射时,植物达到最大光合速率所需的红光强度)照射某植物叶片时,气孔开度可达最大开度的60%左右。回答下列问题。
(2)红光可通过光合作用促进气孔开放,其原因是。
以上两道题同样考查植物营养与植物生理问题,但对考生能力的考查有很大不同。2022年29题,情境为根细胞吸收NO-3的速率与O2的关系,采用坐标图的形式进行了简单展示,属于综合性情境。问题设置以长句问答为主,第(2)空重点考查对曲线图极值的理解说明能力,是对坐标图解读能力和语言表达能力的综合考查,属于学生训练较多的内容。
2023年29题,情境为红光、蓝光照射下保卫细胞气孔开度的变化,属于创新性、综合性情境。其中第(2)空难度最高,考查饱和红光促进气孔开放的原因,需要学生在理解气孔开关原理的基础上,提取题目中关键信息,饱和红光指植物达到最大光合速率所需的红光强度,并进行大胆的猜想与推理,即光合作用使细胞中有机物增多,渗透压增大,保卫细胞吸水气孔打开,是对学生信息获取与知识整合、理解掌握与分析推理、创新思维与语言表达等学科素养的综合考查,明显加大了能力和素养的考查力度。
三、 高考试题变化背景下的教学策略
高考考查形式和内容的变化,对中小学而言更重要的是引导教学。那么,高中生物学教学应该如何转变以更好地适应高考试题的变化呢?
(1)精选或精编阶段性考试试题,充分发挥考试的引导功能。既然高考是中小学教学的总指挥棒,那么每学期的期中、期末考试等,都是每阶段教学的指挥棒。因此要加强每次考试试题的选择与评价。建议每次考试前,结合高考评价体系和课程标准要求精选或精编试题,保证试题质量。考试后,要求学生对每道试题进行剖析,即分析试题的考点、意图以及对应书本中的内容和位置,提高学生试题分析和作答能力。
(2)创建以学生为主体、聚焦学生“学”的情境化课堂。由于高考试题注重能力和素养的考查,那么知识本位的教学方式肯定培养不出适应新高考的学生。创建以学生为主体、聚焦学生“学”的课堂,通过讨论、实验、探究等多种活动,提升学生理解能力、信息获取能力、实验探究能力、综合应用能力,进而提升学生的学科核心素养,才是今后教学的要求和趋势。不过,新高考对能力、素养的要求是在学科知识之上的拓展而非替换,学生能力和素养的提升还是建立在对学科知识的识记和理解之上。因此,教学中的探讨、探究等活动应该是以教材核心知识(尤其是重点概念、原理、模型等)为核心展开,并且要求学生对核心知识深入理解,做到举一反三,触类旁通。
(3)课外自主学习方面。高考改革要求课堂教学设计丰富的活动引导学生的“学”,然而课堂教学的时间并没有增加。教学的内容多、要求高与紧张的课时成为当前教学面临的主要矛盾。于是,学生的课余时间成为各学校争相开发的潜在地带。学生的课余时间由以前无规划、高度自由向精准设计、精细化管理转变也已经是一种趋势。具体可以采取的措施有:①精心设计预习方案,要求学生课前明确基本知识,将课堂时间留给疑难问题的探讨与解决;②精心选择课后强化练习,及时巩固学习内容;③利用课外时间,开展用时较长的课本实验以及综合性探究实验,提升学生实验设计、操作及分析等能力。
四、 结论
新课标、新高考实施以来,生物学高考试题在考查形式、内容、能力等方面发生了显著的变化。为适应新高考的变化,教学方式也要进行相应的变革。首先,教学中应精选或精编每一次考试试题,以充分发挥考试的教学导向功能。其次,创建以学生为主体、聚焦学生“学”的课堂,让课堂从传授知识向提升能力、素养方向转变。此外,通过精心设计预习方案和强化练习、开展综合性实验等措施,精准设计学生的课余时间,提高学生课余时间利用效率。总之,就是通过课堂教学方式的改革、教学评价的改革去适应新高考要求,此过程也是学生学科素养提升的过程。
(通信作者:刘丹丹)
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