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深化基础考查 加强教考衔接 ——2022 年高考理科综合全国卷试题评析   教育部教育考试院   摘  要:2022年高考理科综合全国卷命题落实立德树人根本任务,丰富情境素材来源,加强价值导向作用,引导学生德智体美劳全面发展。命题依据国家课程标准,在考查中深化基础性、增强综合性,加强教考衔接,服务“双减”政策;彰显学科特质,加强实验探究能力和实践应用能力的考查,增强高考育人功能,助力基础教育提质增效。 关键词:高考;高考命题;高考理科综合;考试内容改革;试题评价;高考评价体系;教考衔接   2022 年高考理科综合全国卷有甲、乙2 套试卷,由教育部教育考试院组织命制。命题贯彻落实立德树人根本任务,坚持正确育人方向,促进学生德智体美劳全面发展;依托高考评价体系,深化基础性,加强关键能力考查;充分考虑中学教育教学实际,积极衔接高中育人方式改革,促进教考衔接;合理创设情境,强调理论联系实际,促进学生核心素养培育,助力素质教育发展。 1 拓展情境来源,凸显价值导向 高考理科综合命题丰富情境来源,紧密围绕与学科相关的生产、生活等多个领域广泛选取素材,充分体现自然科学在推动科技进步和社会发展中的重要作用,引导学生树立正确的价值观念,发挥自然学科的育人功能。 1.1 展现科技成果,增强社会责任 试题展示我国重大科技成果,使学生在作答过程中感受国家科技进步与社会发展水平,提升学生的民族自信心。全国乙卷第14 题以航天员在我国空间站自由飘浮为情境,考查学生对失重本质的理解,体现新时代我国航空航天领域的重大科技进步,增强学生的民族自豪感。试题联系社会热点,引导学生关注社会生活,培养社会责任意识。全国甲卷第35 题考查北京冬奥会场馆使用的高分子材料结构与性质的关系,展现我国化学新材料的研发及应用。全国乙卷第38 题以疫情防控中的新冠病毒核酸检测和疫苗接种为主题,考查学生对核酸检测基本原理的理解能力和结果分析能力,引导学生提高社会责任意识。 1.2 传达绿色理念,提升环保意识 当前我国面临的生态环境问题十分严峻,人民生活和社会发展受到了资源约束、环境污染、生态退化的影响。绿色发展理念以人与自然和谐为价值取向,是处理生态环境问题的重要原则[1]。试题围绕人与自然之间的生态问题向学生传达绿色发展理念,强调生态平衡与可持续发展,引导学生树立生态文明意识。全国乙卷第8 题中呈现的二氧化碳固定及再利用的方法,有助于我国实现“碳达峰”的目标,向学生传递绿色化学思想。全国乙卷第28 题通过呈现工业上硫化氢的不同处理方法,引导学生关注化学对生态环境和社会发展的影响,增强社会责任感。全国乙卷第26 题呈现铅膏回收的工艺流程,引导学生认识通过不同物质转化可变废为宝,培养学生可持续发展的理念。全国甲卷第31 题创设某林地动植物资源调查的情境,考查种群年龄结构、种群密度调查方法等基本概念,以及群落中植物与动物的相互作用与影响,引导学生深刻认识群落生物多样性的生态意义。全国乙卷第37 题以制糖废液的再利用、通过微生物发酵生产工业产品为主题,考查微生物培养与发酵过程,要求学生分析制糖废液生产案例的意义,增强学生主动注重环境保护、废物循环利用的意愿。 1.3 倡导体育健身,加强健康意识 试题融入体育健康理念,强调青少年体育锻炼的重要性,引导学生积极参加体育运动,增强健康意识。全国甲卷第14 题以北京2022 年冬季奥运会首钢滑雪大跳台为情境,将学科内容和体育活动结合,引导学生热爱体育运动。全国甲卷第8 题辅酶Q10 的性质和全国乙卷第36 题药物合成的试题情境,均表现出化学研究成果在维护人类健康中的作用。全国甲卷第1 题以钙离子在人体中的吸收方式和生理作用为情境,展示晒太阳这一健康生活方式的生物学原理,提高学生的健康意识。 2 深化基础性,促进教考衔接 高考理科综合命题严格依据课程标准,限定于学生所学内容设计试题,在考查中深化基础性、增强综合性,引导教学回归课标、回归课堂,减少“机械刷题”获益[2],推动教学与考试的良性互动。 2.1 严格依据课程标准,引导依标教学 试题符合课程标准规定的内容范围及学业质量要求,围绕主干内容考查学生的知识、能力和素养,没有偏题怪题,使学生感受到学有所获、考有所得,引导教学落实课程标准要求,应教尽教;试题以提高学生作答表现为设计原则,准确评价学生的学业质量水平,有利于高校选拔人才和培养。 化学试题参照课程标准规定的学生必做实验,围绕“盐类水解的应用”“铁及其化合物的性质”“探究影响化学平衡移动的因素”“有机化合物中常见官能团的检验”等,考查学生利用化学反应基本原理、基于实验目的分析实验现象得出结论的能力。全国甲卷第13 题考查水解常数、酸性对铬酸根平衡的影响、醇及二价铁的性质。全国乙卷第10 题考查糖的性质、氯溴碘性质递变规律等化学重要实验内容。 生物围绕分子与细胞、遗传与进化、稳态与环境、生物技术实践、现代生物科技专题等模块设计试题,考查内容范围及其理解程度均在课程标准要求之内,并充分考虑学情变化,以提高考生的获得感。全国甲卷第4 题考查有氧呼吸的反应场所、参与分子、反应产物,第29 题考查植物光合作用中光反应的主要产物,第30 题考查胸腺和浆细胞的功能,第31 题考查丰富度的概念。全国乙卷第1 题考查动物细胞减数分裂过程中的染色体行为变化,第29 题考查主动运输的判断依据,第31 题考查选取样方时的注意事项。这些试题的考查要求严格依据课程标准,引导依标教学。 2.2 深化基础性,引导减少“机械刷题” 试题遵循教育规律,深化基础性考查,丰富学科主干内容考查的方式方法,注重对解决自然科学问题本原性方法的考查,引导教学把精力放在讲透教材重点内容上,引导学生减少“机械刷题”,向发现问题、提出问题、解决问题转变。 物理试题加强定性和半定量的分析,在具体情境中考查学生对物理本质的理解,引导学生知其然,更知其所以然,逐渐形成对物理全局性、整体性的认识,避免将学生导向细枝末节知识的过度辨析、典型题套路和技巧的运用。同时,试题注重考查一些通用性的物理方法,引导减少“机械刷题”现象。全国乙卷第22 题考查逐差法在匀变速直线运动中的运用,引导教学夯实学生基础。全国甲卷第18 题设计带电粒子从静止开始在匀强电场和匀强磁场中的运动,要求学生深刻把握电场力、洛伦兹力以及二者做功的特点。全国甲卷第21 题以带电小球在电场力和重力作用下的运动为情境,考查学生对能量转化与守恒、运动的合成与分解等物理概念的深刻理解,渗透等效的思想。全国乙卷第16 题创新设问角度,要求学生判断小环从大环顶端下滑的过程中与其速率成正比的物理量,渗透定性和半定量的分析方法。 高中化学基础内容包括物质结构理论、典型化合物的性质、化学反应原理、基本化学实验操作方法和实验设计思想,高考化学选择题围绕这些基础内容,深入考查学生对离子方程式、阿伏加德罗常数、有机化学基本概念(有机反应类型、同分异构体、官能团)、元素性质与周期律、弱电解质的电离平衡等内容的理解,有效地鉴别学生的基础是否扎实,引导中学教学遵循教育规律、严格按照高中化学课程标准进行教学。 生物试题加强基本概念的考查,要求学生准确理解和把握基本概念的内涵,提高学生对基本概念重要性的认识。全国甲卷第3 题在分析植物矮生突变体矮生原因的情境中考查植物激素的生理作用及作用方式;第30 题以再次感染后的抗体浓度变化规律考查体液免疫过程中记忆细胞的作用方式,以及抗体参与的病毒清除过程。全国乙卷第3 题在选取肌肉痉挛治疗方法的情境中考查学生对突触传递基本过程的深入理解,要求学生准确理解神经递质的释放和作用方式的特点;第30 题在甲状腺激素作用方式的实验探究情境中考查甲状腺激素合成部位及其与碘元素之间的关系,引导学生活学活用解决问题。 2.3 增强综合性,助力教学提质增效 试题增强综合性,强调融会贯通和灵活运用,引导学生掌握原理、内化方法,实现举一反三,助力提高教学质量。 物理试题通过增强各部分内容的有机融合,提升考查的综合性。全国甲卷第20 题设计含有电容器的电路中电磁感应的问题,要求学生分析导体棒在运动过程中各物理量的动态变化,综合考查学生电路分析、受力分析和运动分析,对物理观念、科学思维等方面的核心素养要求较高。全国甲卷第25 题与科学实践紧密结合,提供一种测量微小电流的光点式检流计的工作原理,考查学生对力学、电磁学、光学等内容的综合应用,引导学生领悟实验设计中蕴含的物理思想,对信息整合、科学思维、探究能力的要求较高。 化学试题转变设问角度、变换考查方法,探索将化学反应原理、物质结构理论与其他模块内容进行综合考查,要求学生基于性质、数据和现象等分析物质用途和反应产物。这种综合考查理念与课程改革理念同向同行,有助于学生构建全面系统的学科知识体系。全国甲卷第35 题考查乙烯、四氟乙烯及其聚合物的结构与性质的关系。全国乙卷第35 题考查碳的不同杂化形式对氯乙烷、氯乙烯、氯乙炔中碳氯键键长的影响,要求学生根据碘化银结构及性质推断其用途。这些考查方式融合物质结构对性质及其应用的影响,有利于学生建立宏观性质用途与微观结构之间的因果关系,引导学生培养自主学习、独立思考的习惯,助力“双减”落实。 生物试题加强综合性考查,引导学生注重知识整合与触类旁通,形成学科理论体系。全国甲卷第6 题围绕自花传粉植物花色遗传,综合考查遗传基本规律在亲本产生的配子、子代的基因型和表现型分析中的运用。全国乙卷第29 题围绕农作物根系对硝酸根离子的吸收,考查离子跨膜运输与有氧呼吸之间的关系。 3 聚焦关键能力,助力素养发展 高考理科综合命题立足学科本质,以信息处理能力、实验探究能力、实践应用能力为突破口,进一步拓宽关键能力考查方式,引导教学注重关键能力的培养,促进学生核心素养的发展。 3.1 丰富信息载体,考查信息处理能力 图表具有简明扼要、信息丰富等多种优点,是高考理科综合试题常用的信息载体。从图表中获取和转化出关键信息是认识和分析问题的前提,这种信息处理能力是高考理科综合考查的重要目标之一。 物理试题通过呈现物理过程中关键物理量的信息,考查学生从图像中获取信息、加工信息并利用有效信息进行合理推断的能力。全国乙卷第25 题呈现了2 个物块在光滑水平面上发生弹性碰撞的速度-时间图像,要求学生从图像中提取2 个物块碰撞前后的速度大小、达到共同速度的大小和时刻,掌握速度-时间图像下的面积对应物块运动的位移等,对学生信息处理能力要求较高。 化学试题创新信息呈现方式,要求学生多角度、多层次、多维度地认识化学基本规律,在分析和解决化学问题中考查学科关键能力,引导学生核心素养的培养。全国乙卷第11 题在元素性质周期律的典型考查方式基础上丰富了信息呈现形式,试题不仅提供了几种元素的结构及性质,还提供了这几种元素组成的化合物的热重曲线,考查学生整合并处理多种类型信息的能力。 生物试题注重考查学生剥离图表信息及转化为解决问题要素的能力,引导教学注重培养读图的基本能力。全国甲卷第5 题创设鱼苗在鱼池中生长的情境,要求学生分析该种群相关数量特征对应的曲线,考查学生图文转换的能力。利用表格列出要点信息是生物学常用的实验分析方法,全国乙卷第4 题将对酶P 不同组分酶活性的探究条件及实验结果以表格的形式展现,考查学生分析表格信息并得出实验结论的能力。 3.2 彰显学科特质,考查实验探究能力 实验是培养学生科学素养的重要途径,考查实验探究能力是高考理科综合的鲜明特征。试题紧密联系科学实践与概念学习,在实验方案设计、实验结果分析、得出实验结论等多个维度进行考查,引导教学注重实验探究能力的培养,促进学生科学素养的发展。 物理试题在实验原理的理解、实验方案的设计、实验仪器的选择、基本仪器的使用、实验数据的处理、实验结论的得出和解释等方面加强设计,考查学生的实验能力和科学探究能力,引导学生自己动手做实验,切实提升实验能力。全国甲卷第22 题要求学生根据实验目的和提供的实验器材,画出测量微安表内阻的实验电路原理图,具有一定的探究性。全国甲卷第23 题利用气垫导轨对弹性碰撞进行研究,展示完整的实验探究过程,在形成结论部分,要求学生将理论与实验相结合,培养学生的证据意识。全国乙卷第23 题要求学生选择合适的器材、设计实验电路原理图,探究待测电阻的伏安特性。全国甲卷第24 题、第25 题、全国乙卷第18 题也以实验为背景,进一步凸显物理实验在发展学生核心素养方面的重要地位和作用,引导高中开足开好实验课,鼓励学生开展各种科学探究活动,提高实验技能和创新能力。 化学在选择题考查必做实验的基础上,在非选择题中深入考查综合实验探究能力。全国甲卷第27 题以硫化钠提纯为背景,考查学生基于实验目的,解析实验操作方法、选择合理仪器、阐释实验异常原因等方面的实验探究能力。全国乙卷第27 题以二草酸合铜酸钾的制备为背景,考查学生基于实验目的,选取实验器材、选择加热方法、分析实验原理和解释实验现象等实验探究能力。 生物试题紧密结合实验,进一步丰富实验探究能力的考查方式和角度,提高学生实验操作的兴趣,引导教学对实验的重视。全国甲卷第2 题给出3 种不同植物细胞在蔗糖溶液中细胞形态变化的结果,要求学生分析细胞液浓度与蔗糖溶液浓度之间的差异,考查学生对实验结果的分析能力;第38 题以利用胚胎工程保留优良品种为情境,考查精液保存、精子获能、囊胚培养等实验操作的关键步骤,考查学生对实验操作关键信息的理解和把握。全国乙卷第37 题以生物学研究中常见的最适浓度探究为问题情境,要求学生写出实验思路,考查学生的实验设计能力。 3.3 强调学以致用,考查实践应用能力 自然科学与生产生活实际的密切联系,使得高考理科综合试题成为考查实践应用能力的重要阵地。试题加强应用性,强调理论联系实际,突出学以致用,引导学生养成科学思考日常生活问题的习惯。 物理试题注重设计联系生产生活的实际情境,引导学生基于物理学科素养解决生活中的问题。全国乙卷第18 题用智能手机测地磁场,要求学生根据题中给出的测量结果论证测量地点、y 轴正方向的指向等,让学生体会科学技术影响着我们的生活和学习,提升学生对物理实验探究的兴趣,发展学生的证据意识。全国甲卷第15 题设计高速列车穿过隧道的情境,紧贴学生生活实际,引导学生关注身边日常生活中的物理问题,促进学生学以致用。 化学试题注重在物质的转化流程中考查学生利用基础知识和基本原理分析解决工业生产中的实际问题,实现对学生实践应用能力的考查。全国甲卷第26 题以菱锌矿为原料制备硫酸锌为背景,考查学生利用化学基础知识剖析工业流程,根据物质转化的形式选用适宜的试剂、合理的反应条件及阐释加入试剂的目的等内容。全国乙卷第26 题以废铅膏的回收利用为背景,考查学生分析回收操作步骤,应用元素基本性质、反应基本原理及实验操作方法解决流程的基本问题。 生物试题突出生物学科在农业生产中的独特价值,考查学生理论联系实际的能力。全国甲卷第32 题以玉米的杂交育种为情境,考查人工传粉的具体做法,突出理论指导实践的重要性;第37 题要求学生根据所筛选菌株的生理特性选择合适的菌株以治理被石油污染的贫氮土壤,并说明理由,考查学生应用信息解决实际问题的能力。全国乙卷第29 题以探究农作物对硝酸根的吸收特征为情境,考查农业生产中提高氮素利用率的增产措施,考查学生将理论应用于生产实践的能力。 4 结束语 2022 年高考理科综合试卷贯彻落实《深化新时代教育评价改革总体方案》要求,严格依据高中课程标准,深化基础性和综合性,聚焦学科核心素养,精选试题情境,加强关键能力考查,促进学生提升科学素养和全面发展,助推高中育人方式改革。   参考文献: [1] 习近平. 在省部级主要领导干部学习贯彻党的十八届五中全会精神专题研讨班上的讲话[N]. 人民日报,2016-05-10(2). [2] 中共中央 国务院印发《深化新时代教育评价改革总体方案》[A/OL].(2020-10-13)[2022-06-10]. http://www.gov.cn/zhengce/2020-10/13/content_5551032.htm.     来源:《中国考试》2022 年第7 期             
 1   0  141天前
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世纪金榜高考命题研究专家解读 2021年高考生物 关注民生,全面融入立德树人 命题灵活,深化考查关键能力   导读 2021年高考生物试题较多,包括全国甲卷、全国乙卷,以及自主命题的14个省市,共计16套试题。2021年高考命题以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导,全面贯彻党的教育方针,落实立德树人根本任务,按照“方向是核心,平稳是关键”的原则,坚持对学生德智体美劳全面发展的引导,深化基础性,优化情境设计,强化关键能力考查,增强试题开放性、灵活性,引导减少死记硬背和“机械刷题”现象,加强考教衔接,推进教育评价改革,充分发挥高考的育人功能和选拔人才的积极导向作用,促进素质教育全面发展。   命题特色 一、全面融入立德树人 将习近平新时代中国特色社会主义思想融入试题,拓展中华优秀传统文化、社会主义先进文化考查的广度,强化对学生在理想信念、爱国主义、品德修养、奋斗精神等方面践行社会主义核心价值观引导的力度。例如,全国乙卷第37题,将我国悠久的历史文化利用微生物发酵制作酱油,结合现代工艺,阐释了发酵原理和发酵过程,激发了同学们的民族自豪感和自信心,更加坚定实现中华民族伟大复兴中国梦的信心和决心。 全国乙卷第30题,从自然界的种间竞争这一知识点出发,考查了竞争排斥原理和在进化过程中竞争后共存的现象。从自然界的普遍现象折射出社会中人与人关系的现象,让学生能多样化思维、多方向发展,开拓眼界,掌握自身独特的本领和技能。 二、德智体美劳深入引导与全面考查 2021年高考生物全国卷的试题灵活度较往年有所增加,减少了死记硬背和机械刷题获取高分的可能性,考查学生德智体美劳等的全面发展。例如,全国乙卷第6题,在基因的分离定律基础上,增加了对问题推理和分析能力的考查,需要学生能够利用已有的知识,在较复杂的情境中解决问题,突出了智力的考查。 三、突出教考衔接 众所周知,高考面对的是全国诸多考生。考题不会偏、难、怪,而是突出主干知识。换而言之,是课堂上老师重点要求同学们理解、掌握的知识。举例来讲,全国甲卷第32题,考查分离与自由组合定律,是遗传部分的核心知识,重要性不言而喻。全国甲卷第1题,酶、抗体、激素的比较,在一轮、二轮复习中,也是作为重点强调。全国乙卷第30题,种间竞争是种间关系这一重点知识的考查。因此,突出教考衔接也是2021年高考生物全国卷的特点。 四、重视关键能力考查 高考命题依托高考评价体系,进一步深化关键能力考查,有效鉴别学生的思维品质和发展潜能。从材料信息的丰富性、试题要素的灵活性、解题路径的多样性等方面增强试题开放性,鼓励学生发散思维;通过拓宽试题材料的来源,注重联系社会生产生活实际,增强情境的时代性,强化对关键能力的考查,提升考查学生核心素养的有效性。例如:全国乙卷第29题,考查干旱地区植物特殊的固定CO2的方式,含有大学的衔接内容,要求学生在掌握高中知识的前提下,能够发散思维,重视学生具备解决问题的能力。全国甲卷第30题,考查同位素研究基因定位包括样品的制备、试剂的作用和操作目的等,对实验素养要求较高,突出了对考生关键能力的考查。 五、保持高考命题平稳 随着高考综合改革的推进,2021年使用教育部考试中心命制的全国统一高考试卷(老高考甲卷、乙卷)的省份为17个,自主命题的新高考省份增加到14个。为助力改革稳步推进,确保2021年高考命题平稳,教育部考试中心从2020年下半年起开展对第三批高考综合改革8省市的实地命题调研,2021年3月上旬至4月中旬开展面向使用全国卷的27个省份的网上学情调研,形成详细的学情调研报告,并结合往年的考试数据及8省市适应性考试数据进行科学分析,为命题提供参考。新老高考各试卷充分考虑教情、学情,题型、结构和难度都与2020年保持总体稳定,采取了更为科学、稳妥、细致的设计策略,有利于考生稳定心态,发挥水平。 在考查的知识点整体平稳的基础上,每年的高考试题也会加入一些新的元素。如全国乙卷第1题,有丝分裂中染色体数量、DNA含量的变化,是讲得多考的少的低频考点,在今年的试题中占有了一席之地。而高频考点的地位仍然不动摇,如今年全国卷中考查的光合作用、分离和自由组合定律、演替、神经调节、激素调节、基因工程等知识均是历年来考查的重中之重。 六、关注民生问题 2021年国内外新冠疫情持续发酵,与之相关的技术、原理在高考试题中也高频出现。如全国甲卷第38题PCR技术在病原微生物感染诊断中的应用,全国甲卷第1题酶、抗体、激素的对比考查等。考查所涉及的知识均与后疫情时代大家广为关注的话题,如何快速进行核酸检测,新冠疫苗的研发和有效性等有关。 全国甲卷第6题,群落演替与环境修复、生态问题也是日益突出的民生问题。当前生态环境问题表现比较突出的有水土流失、土地荒漠化、森林和草地资源减少、生物多样性减少等。生态平衡遭到破坏,导致生态系统遭到破坏,导致生态系统的结构和功能严重失调,从而威胁到人类的生存和发展。 综上所述,今年高考生物全国卷在引导教学回归课堂、注重核心素养培育、助力高中育人改革等方面发挥了重要作用。 世纪金榜高考命题研究专家:李媛良  田奇林     
 0   0  541天前
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盘点2021年高考:三大典型特征下,教师如何改进课堂教学?   来源:“高中备考联盟”公众号   2021年高考落下帷幕,作为举国瞩目的考试之一,高考的内容及出题方向总是牵动着千万考生、家长及教师的心弦,也侧面昭示新时代人才选拔的方向。 在贯彻落实《深化新时代教育评价改革总体方案》的大背景下,今年高考总体呈现出以下共同点:依托中国高考评价体系,落实立德树人根本任务;强调“五育”并举,进一步深化学生全面发展;强调关键能力和核心素养考查;引导教学回归教材,关注现实生产生活;提高对学生思维能力的考核要求。 立足于上述共同点,纵观各学科的考题内容和出题方式,我们能更清晰地看到教育的时代特色。综观本次高考,我们总结出以下三大特征,望能给教师更有效地开展课堂教学带来一定启发。   2021年高考释放的三大信号   1  以真实情境为能力考核的重要载体   情境是培养核心素养的重要途径。今年的各学科考试在出题方式上以真实情境为能力考核的重要载体,创新出题方式,加强考查内容与实际生活之间的联系,渗透对学生形成正确情感、态度、价值观的积极引导作用。   例如思想政治学科,通过创设三种维度的情境,阶梯式地考查学生的基本知识及核心素养。在选择题中,试题以简单情境考查辨识与判断等较低层级能力。全国文综乙卷第23题以简短文字配上漫画《种瓜得瓜,种豆得豆,种蛋得……》的方式构建情境,要求考生能够从中辨识漫画主人公依据种瓜得瓜,种豆得豆的自然规律而做出“种蛋”行为的荒谬,进而判断其实际行为中包含的认识论和方法论的错误。 其次,设置一般情境考查分析与综合等较高层级能力。全国文综甲卷第39题围绕“三农”工作重心从脱贫攻坚到全面推进乡村振兴的历史性转移设置情境,按时间顺序列出推动战略转移的相关内容,考试目标相对单一,需要考生调动有关知识,分析上述举措对于完成两大战略的有效衔接实现“三农”工作重心历史性转移的重要意义。 此外,设置复杂情境考查学科能力的综合运用。全国文综甲卷第40题以习近平生态文明思想为主题,从其形成的实践基础、马克思主义理论来源、中华优秀传统文化中的生态智慧、理论的实践价值等多维度展开,形成复杂情境,提供了学科知识和关键能力综合考查的空间。 除了思想政治学科,地理试题既有真实的生活实践情境,也有复杂的学习探索情境;生物试题关注疫情热点问题,生物学与生产生活紧密相联,源于生活、用于生活;语文、数学、英语等学科都以真实情境为能力考核的重要载体。如语文全国乙卷的语言文字运用试题,给出了一段关于水果含糖量和糖尿病人正确食物摄取的语料,所设计的两道题目一为常规的补写,一为概述文段内容,都要求考生回到材料提供的语境中思考,更贴近生活实际。英语新高考I、II卷的短文续写题,选取了两个孩子在母亲节当天为母亲制作早餐的语篇,设置更加贴近真实生活的英语交际任务情境。数学甲卷理科第8题以测量珠穆朗玛峰高程的方法之一(三角高程测量法)为背景设计,情境真实,把理论与实际相结合,让学生在情境中发散思维。 高考试题对真实情境的注重也为教育一线的育人方式带来启示,课堂教学不能忽视良好情境的创设。情境是一切认知或学习活动的基础,学习者的认知过程其本质是由情境决定的,而知识则镶嵌于产生它的情境之中。   2 以思维等关键能力为人才选拔的重要标准 北京师范大学资深教授林崇德认为,智力和能力的核心问题是思维,思维品质的训练是发展学生智力、培养学生能力的突破口。今年的高考试题强调对学生关键能力和核心素养考查,对思维能力和品质的发展提出了更高要求。 以物理为例,高考物理通过丰富试题的呈现形式、设置新颖的问题角度等方式,增强试题的灵活性,考查学生推理能力、分析综合能力、应用数学处理物理问题的能力等,引导学生培养关键能力和学科素养,提高人才选拔质量。如全国甲卷第34(2)题要求学生理解“此后每隔两者偏离平衡位置的位移大小相等、方向相同”的含义,能够分析质点A、B振动的关系,对学生推理能力要求较高。全国乙卷第21题通过呈现拉力随时间的变化图像以及木板加速度随时间的变化图像,要求学生综合分析两幅图像的特点,建立物块和木板的整个运动过程,从而提取图像中的关键信息进行逻辑推理,对学生信息加工能力、推理能力、分析综合能力要求较高。 再聚焦化学学科,高考化学试题注重选取新材料、新药物、新催化技术等真实情境,进一步深化对信息获取加工、逻辑推理、归纳论证思维等关键能力的考查。如乙卷第26题呈现从炼铁高钛炉渣回收钛、铝、镁的工艺流程,提供有关金属离子沉淀的数据等信息,对学生的综合分析能力提出要求,加强了对逻辑推理能力的考查。 此外,高考地理试题注重对地理过程推理能力的评价,凸显对地理创新思维能力的甄别。如全国乙卷36题以某品牌在江苏昆山市建设咖啡创新产业园为案例,要求分析其上海因素,从材料信息的丰富性、试题要素的灵活性、问题解决路径的差异性、答案的多样性等方面克服封闭式设问和唯一答案对学生思维的束缚。 高考历史试题通过增强探究性、丰富作答指向等手段,加强对批判性思维、辩证思维能力的考查。如乙卷第47题引用不同时期史料和不同评价者对于五代时期“长乐老”冯道的评价,这些评价有自评,有他评,评价的角度和所持的标准都各不相同,要求考生通过对史料的爬梳分析影响人物评价的因素,从不同角度着眼完整地认识人物,形成客观描述历史对象的方法和途径,透过现象探究本质。 由高考各科试题对思维能力的考查来看,不难发现思维能力、问题解决能力等关键能力是人才培养和选拔的重点。   3 进一步深化对基础概念等知识的理解和应用  在今年的高考试题中,对基础性知识的考查也是一大亮点。 物理概念和规律是高中物理的基础性内容,是学生形成和深化物理观念的重要途径。今年的高考物理依据课程标准,考查学生对基本物理概念、物理规律全面深刻地理解和掌握,注重概念和规律的形成过程,引导学生加强对基础内容的融会贯通。如全国甲卷第19题以电场中的等势面为情境,考查学生对电场力做功、电势能等内容的系统理解;全国乙卷第14题以小车、弹簧和滑块组成的系统为研究对象,考查学生对多质点系统的动量和机械能是否守恒的理解和掌握。 高考化学试题则聚焦基础化学理论和化学工程技术对国民经济和社会发展的重大贡献,深化学生对基本概念的理解、基本原理的应用以及综合分析问题能力的考查。甲卷第28题和第35题,选择硅晶体、甲醇合成、二氧化碳结构以及我国科学家研发的高选择性的金属氧化催化剂等为考查载体,多层次、多方位考查化学原理和物质结构理论。 此外,高考政治加强基本概念基本原理的考查,体现考查的基础性,避免“偏”“难”“繁”“怪”试题,把精力集中在讲深讲透基本概念基本原理上,夯实知识、能力和素养基础,把考生从不必要的死记硬背和“机械刷题”中解放出来。如全国文综甲卷第17题围绕新修正的全国人民代表大会组织法中增加的有关专门委员会工作职责的规定,考查考生对全国人大及其常委会与专门委员会的关系,人大立法权的涵义等基本知识的掌握情况。   基于高考命题释放的信号,如何进一步优化改进我们的教学?   聚焦2021年的高考试题,我们既能发现时代背景下的共同点,又能在字里行间看到给基础教育带来的特征和启示。而当我们将目光从今年的高考试题中抽离,再次回归人才培养的“主战场”,教育教学应该如何跟上时代发展的脚步? 以上所提及的本次高考命题的三大特征,均与思维型教学有不谋而合之处。 其一,思维型教学强调培养以知识为工具,解决真实情境中复杂问题的能力,通过情境创设,激发学生的学习动机,深度理解知识和方法,并最终迁移到对真实情境问题的解决中; 其二,思维型教学理论强调教学的本质是思维,对积极思维的激发和思维能力的培养始终贯穿于思维型课堂教学的始终; 其三,思维型教学也强调为学生提供丰富的感性材料,联系已有的经验,通过思维 深度加工,形成坚实的概念基础。 从以上三个层面出发,我们基于思维型教学理论,为教师提供了如下的一些实操建议:   1 注重概念形成过程,深化概念教学 概念是构成科学理论知识体系的基本单位,是最基本的科学理论知识,当考点回归课标和教材,概念性教学就有利于帮助学生更好的掌握基础知识。学生对于概念的学习,要经过感知活动、思维加工、理解应用及形成结构四个步骤,在每一个步骤中,教师需要适时地进行引导。 比如,全国乙卷第23题测量电池的电动势和内阻一题是教材中的基础实验。该题目涉及到“电动势”和“内阻”两个概念,教师可以通过让学生亲自操作电压表和电流表,只有学生经历了概念的形成过程,才能真正理解概念、掌握概念。除了使用电压表和电流表,教师可以多举几个例子,让学生对一类事物有更清晰地认识,从而更好地进行思维加工,更深刻地进行理解概念。当学生理解了这两个基础概念的形成,就能更好地厘清这二者与电场、磁场的关系,进而用其解决实际问题,解释辨别自然界中的各种实际现象。当学生把概念放置到大脑原有结构中的适当位置,也就真正理解了概念。 简而言之,只有注重概念和规律的形成过程,引导学生加强对基础内容的融会贯通,才能促进学生各学科观念的形成和深化。   2 利用三个方法,有效创设情境  学生的思考不是凭空出现的,需要物质情境和社会心理情境的支持。因此,要培养学生的思维能力就必须基于情境,良好的情境是思维发展的一个必要条件。教师在创设情境过程中可以运用如下策略。 观察和实验手段 观察是有目的、有计划、比较持久的知觉,是人们认识世界、获取感性认识的一个重要途径。教学中只有运用观察,才能使学生对学习对象获得鲜明、生动、具体的感性认识,积累丰富的感性经验,通过抽象概括达到理性认识。比如在语文学科中,教师可以带学生去观察大自然的千变万化,多角度观察生活,他们才能写出具有真情实感,文质兼美的好文章。   唤起已有的经验和知识 运用这一策略,要善于利用已有知识的逻辑展开,运用科学的、准确的、形象的语言描述学生已感知过的现象、过程、图景,从而使学生回想起已有的形象,发展学生不完全的认知体系。比如在数学学科中,当学生学习“圆形”特性时,教师可以通过讲故事的方法把苹果、皮球、太阳等等事物联系起来,引导孩子观察这些物品的共同特征,完善他们的认知体系。   获得新的体验和信息 一是加强现实体验,比如在历史教学中,可以带学生们去倾听长辈回忆、观看影视剧、游览名胜古迹,在现实体验中加强对历史事件的认知。二是提供信息资料,在科学教育中引入社会科学议题的讨论,不仅可以让学生对于科技争议有所认知,更能引导学生从不同角度来看待事情的发展。 当然,教师要根据各学科特色,寻找使用最合适的方法进行情境创设,达到发展学生核心素养的目标。   3 以方法和品质为重要目标,提升思维能力  思维型教学理论提出了思维能力的三棱结构模型,即思维能力包含思维内容、思维方法和思维品质三个维度。要想提升学生的思维能力,需注重思维方法和思维品质的训练。 方法是能力的重要组成部分,在日常教学中,教师往往注重对学生学科知识的内化,而忽视对学科方法的训练。每一门学科中都包含学科典型的思想方法,如数学中的分类、类比、对应、数形结合等。教师需要加强对学科方法的研究,并进行针对性的训练。基于思维型教学理论开发的“学思维”活动课程能够有效训练学生的20种思维方法,并引领教师将思维方法迁移运用到学科教学中,提炼出学科思维方法,深化学科教学。 提升思维品质可以让学生理解和内化知识,形成相关技能,并发展相关能力。思维品质包括深刻性、灵活性、敏捷性、批判性和独创性五个方面。现以深刻性和灵活性为例。 提升学生思维深刻性,教师可以从以下策略入手: 1.注意模型、概念、规律、理论的理解和教学 2.结合具体内容的教学 3.注意让学生掌握学科的基本结构 4.加强抽象与概括能力的训练和培养 5.注意挖掘问题中的隐蔽条件,排除多余因素的干扰 6.训练学生分析问题的全面性和推理的严密性   提升学生思维灵活性,教师可以从以下策略入手: 1.抓住知识、方法间的“渗透”与“迁移” 2.引导学生发散式思维、立体思考,培养学生一题多变、一题多解、一题多问、多题归一的能力 3.教给学生灵活选择研究对象和解决问题的方法,并加以训练 4.帮助学生形成事物的正确的动态图景 5.使学生掌握其中的辩证关系   总体而言,高考试题每年都在变化,其中暗含着中国教育未来如何发展,思维型教学在“变”中寻找“不变”,让学生、家长、教师更好地把握中国教育的发展方向。   来源网址:盘点2021年高考:三大典型特征下,教师如何改进课堂教学?     
 1   0  542天前
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2021年高考命题要求和命题原则 来源:“高生物语”公众号   根据《课程标准》、《中国高考评价体系》以及近期教育部《关于做好2021年普通高校招生工作的通知》等文件精神,今天汇总了有关2021年高考命题的六大要求和十项原则,供大家参考借鉴:   一、2021年高考命题的六大要求 2021高考命题将继续坚定正确的政治方向,紧紧围绕高考的核心功能,上好“立德树人一堂课”做精“服务选才一把尺”树好“引导教学一面旗”做到科学设计考试内容,优化高考选拔功能,强化能力立意与素养导向。各学科命题都要体现十九大及各届全会的新精神、新论述,体现高考的“加强核心价值体系教育”和“增强学生社会感”的育人功能和政治使命,并坚持把创新思维和学习能力考查渗透到命题全过程,落实“重思维、重应用、重创新”的命题要求,使高考由“解答试题”转向“解决问题”。   要求1:试题设计不超出《新课程标准》、《中国高考评价体系和说明》和教材要求。 要求2:试题要求,必须科学规范,目标明确,在学术上没有争议。题目立意情境和设问应科学、可信、新颖、灵活,表达方式应合理、有效、准确、简捷。 要求3:试题考查的学科核心内容和主干知识应具有合理的覆盖和比例,体现理论联系实际的原则。 要求4:试题应具有较高的信度、效度、必要的区分度和适当的难度,难易比例应配置合理。 要求5:选择题的题干应围绕一个中心,和选项的关系一致,干扰项的有效性和迷惑性能反映考生的典型错误,各选项的结构和语言长度应大体一致,各题正确选项的分布要基本均匀。 要求6:非选择题考查主要的、重要的高层次学科能力,答题量和思维量与赋分值应合理。   二、2021年高考命题的十项原则   1、方向明确,立意鲜明,情景新颖,贴近实际 高考命题应体现时代主题,弘扬时代精神。试题要用体现中国特色社会主义进入新时代后的新材料、新情境、新问题,将考查内容进行包装,坚持“信息切入、能力考查”的原则。 2、考查基础,变换情景,设问科学,注重创新高考试题具有“重基础、重应用、重时事、重生活”的特点。每年以考查基础知识为主,而且起伏不大,变化的是背景材料和设问角度。同样的考点知识,今年这情境,明年那情境,今年这样问,明年那样问,标新而不立异,交叉而不偏离,年年创新,常考常新。 3、入易出难,路多口小,层层设卡,步步有难高考为了保证选拔功能,试题必须具有良好的区分度。较难的题目,考生一般入题较易,之后会发现解题的方法很多、路子很宽,但越走越窄,越来越难。试题层层设卡、环环相扣,每一问都要拦住一批考生,只有最优秀的才能走到底。 4、材料在外,答案在内,考查思维,体现能力高考命题不留教材版本痕迹,陌生甚至前沿的背景材料都是教科书里没有的,但考点知识都是考纲要求内容。考生在考场上看题时间少,做题时间少,想题时间多,“想”就是思维,高考试题就是考查学生的思维品质、思维程序和思维方法,进而体现考生的关键能力和学科素养。 5、体现国情,公平公正,以生考熟,直击软肋 命题者在编制每一道试题时都要考虑我国的地域及民族等因素,努力做到对每一位考生都公平。所谓“以生考熟”,就是用陌生的问题情境考查熟悉的知识 ,大家都没见过、没做过,老师也没讲过,这类问题能考查学生的能力,是考生的群体性“软肋”。  6、起点很高,高屋建瓴;落点较低,回归高考评价体系比如政治有些问题好像提给总经理、董事长,甚至是县长、市长的。物理化学等理科类试题有的是尖端科研课题、甚至是获诺贝尔奖的问题内容,起点很高,但答案不会超越高考评价体系要求,落点很低。 7、重点必考,主干多考,次点轮考,补点选考重点知识重点考,重点知识年年考,非重点知识轮流考。高考命题首先设定考查的重点内容和层次要求,使支撑学科的主干知识保持较高的考查频率,新考纲补充的考点要选择性的考,以此为基调展开考查网络,拓宽考查空间。 8、共性好考,个性难考,试题开放,探究创新高考也要注重共性与个性的考查,共性考查比较容易,个性考查难度较大,因此高考试题一定要增大探究性,扩大开放性,体现创新性,从独特的角度对学科知识进行多方位、深层次的考查,体现考生的个性品质和创新意识,鼓励有独特见解、有思想水平、有创新精神的答案。 9、小口切入,深入挖掘,小中见大,思维穿透  试题往往从比较小的一点切入,要求考生能排除干扰,小中见大,透过表面现象,从本质上去认识问题、分析问题、解决问题。这实际上是对思维穿透力及深刻性的考查,试卷中除了基础题以外,其余的都需要较大的思维量去穿透表面,触及本质。  10、掌握理论,学以致用,学科价值,重在应用只有理论联系实际,才能学有所用,高考试题的学科价值在于考查知识的“应用性”,用知识解决问题,正是命题的目的所在。人文学科要与社会政治生活和经济生活的热点问题相结合,自然学科要紧密联系生产生活实际和科学技术发展,使本学科试题更加具有实际性、应用性和学科性。     来源:https://mp.weixin.qq.com/s/5BEoGwjCVgFeixjLbL0vQw      
 3   0  634天前
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高考生物学试题测试数据的图形分析及教学建议 郭学恒(教育部考试中心) 李东海(国家开放大学)   摘 要 对 2019 年高考生物学部分试题测试数据进行图形分析,直观呈现不同层级水平受试者的表现情况,并显示了解难度和区分度的敏感区间; 结合考查内容与目标,提示教学应注重基础和深化概念理解、加强实验探究和改善科学表达水平、规避套路定势和提升解决问题能力。 关键词 高考试题 测试数据 图形分析 教学建议 高考生物学   高考作为一项大规模考试,其测试数据对命题评价与教学优化有重要的指示作用。有效分析与挖掘测试数据,有助于高考试题区分选拔功能的发挥与教学引导作用的实现。经典测量理论是应用较为普遍且广泛熟知的评价方法,其中难度、区分度是整体评价试题的常用指标,但无法反映试题区分功能的敏感区间。 基于条件概率估计的图形分析法,能够直观呈现试题对于不同层次受试者的难度、区分度,帮助命题者更好地领会试题难度变化、选择题干扰项的迷惑性以及干扰项对不同层级水平受试者迷惑性的变化趋势。本文通过图形分析法对高考生物学试题进行分析,发掘测试目标达成度,并据此提出相应教学改进举措。 1 图形分析,直观呈现数据 本文对 2019 年高考生物学试题实测统计数据进行图形分析。依据受试者总分情况,按五分位数从低到高依次为分 5 组( G1 ~ G5) 。选择题对各组受试者各选项的选择比例进行图形分析,非选择题对各组受试者特定得分的人数比例进行图形分析。 1.1 选择题图形分析 例 1( 2019 年高考理科综合全国Ⅱ卷第 1 题) 在真核细胞的内质网和细胞核中能够合成的物质分别是 A. 脂质、RNA     B. 氨基酸、蛋白质 C. RNA、DNA     D. DNA、蛋白质 例 1 属较易试题,区分度高,试题对不同水平考生的整体区分较好。   从图 1 可知,选择正确选项的比率从 G1 到 G5 依次递增,干扰项的选择比率依次递减; 本题在低分段的区分效果表现更为突出。本题考查的主要是细胞器功能的必备知识,体现基础性考查要求。光面内质网主要合成脂质,附着核糖体的粗面内质网是膜蛋白和分泌蛋白的主要合成场所。细胞核中可进行 DNA 复制和 RNA 转录,但合成蛋白质的核糖体均分布于细胞质,所以细胞核中不能合成蛋白质。 例 2( 2019 年高考生物全国Ⅳ卷第 1 题) 下列与蛋白质、核酸相关的叙述,错误的是 A. 一个核糖体上可以同时合成多条多肽链 B. 一个蛋白质分子可以含有多个金属离子 C. 一个 mRNA 分子上可以结合多个核糖体 D. 一个 DNA 分子可以转录产生多个 RNA 分子 例 2 属中等难度试题,区分度高,整体区分效果较好。由图 2 可知,本题在高分段( G3 ~ G5) 的区分效果更为显著。本题考查生物大分子结构和功能的理解,体现基础性考查要求。干扰项的迷惑性在低分段较强,D 项迷惑性高于其他干扰项。考生对蛋白质的离子组分、转录及翻译过程的图示化理解有所欠缺。对于 A 项,一个核糖体仅有 2 个 tRNA 结合位点,同时只能形成 1 个肽键,因而同时只能合成 1 条多肽链。对于 D 项,一个基因在多个时期进行表达可说明 D 项叙述正确。一般地,表达丰度高的蛋白质其对应基因的转录产物 mRNA 相应较多。  例 3( 2019 年高考理科综合全国Ⅰ卷第 2 题) 用体外实验的方法可合成多肽链。已知苯丙氨酸的密码子是 UUU,若要在体外合成同位素标记的多肽链,所需的材料组合是 ① 同位素标记的 tRNA ② 蛋白质合成所需的酶 ③ 同位素标记的苯丙氨酸 ④ 人工合成的多聚尿嘧啶核苷酸 ⑤ 除去了 DNA 和 mRNA 的细胞裂解液 A. ①②④      B. ②③④ C. ③④⑤      D. ①③⑤ 例 3 试题难度较大,区分度较高。据图 3 可知,正确选项 C 的选择比例从 G1 到 G5 逐渐升高,呈递增状态,在 G4 ~ G5 区段增幅最大,说明对高分段受试者区分效果较强。干扰项 A 项和 D 项选择比例呈下降趋势,符合试题编制的原初目标。干扰项 B 项在G1~G4 区段选择比例呈现较平缓的上升趋势,在 G5 处选择比例最低。可见,干扰项 B 项的迷惑性最强,其各组选择比例均高于 A 和 D。   本题取材于遗传密码破译的经典实验。Marshall Nirenberg 和 Heinrich Matthaei 在14 C 标记的多种氨基酸中,分别加入除去了 DNA 和 mRNA 的细胞裂解液和多聚尿嘧啶核苷酸,发现仅苯丙氨酸能够合成多肽链,由此破译了第一个密码子 UUU。该题主要考查考生对基因指导下蛋白质生物合成的基本条件和主要过程的理解与综合运用,主要体现综合性、应用性考查要求。选择 B 项的考生可能受酶促反应需要缓冲液、底物、酶的定势思维影响,认为有了 mRNA 模板、相应同位素标记的氨基酸及合成所需的酶即可达到实验目的,遗漏蛋白质合成还需核糖体、tRNA、能量等必需材料。干扰项 B 项仅在 G5 中的选择比例不是本组最高项,说明对高分段( 如 G4 组考生) 的迷惑性依然较强,反映出即使学业水平表现较好的考生中亦存在一定程度的思维固化和解题套路化的倾向。A 项中同位素标记的仅有 tRNA,tRNA 在蛋白质合成中仅有转运功能而不构成多肽链产物的任何组分,因而不能产生有同位素标记的产物。由此说明选择 A 项的考生未能理解tRNA 的生物学功能。D 项包含试题所列 5 个材料中有同位素标记的 2 个材料①和③,选择该项的考生可能以此作为依据,却忽视了该组合中缺乏 mRNA 模板。 1.2 非选择题的图形分析 非选择题中的遗传分析题和实验设计题是测评考生学科素养和关键能力的有效形式,能够从不同维度综合考查考生的必备知识、关键能力及学科素养。 例4( 2019 年高考理科综合全国Ⅱ卷第 32 题)某种甘蓝的叶色有绿色和紫色。已知叶色受 2 对独立遗传的基因 A /a 和 B /b 控制,只含隐性基因的个体表现隐性性状,其他基因型的个体均表现显性性状。某小组用绿叶甘蓝和紫叶甘蓝进行了一系列实验。 实验①: 让绿叶甘蓝( 甲) 的植株进行自交,子代都是绿叶 实验②: 让甲植株与紫叶甘蓝( 乙) 植株杂交,子代个体中绿叶 ∶ 紫叶 = 1 ∶ 3 回答下列问题。 (1) 甘蓝叶色中隐性性状是 ,实验①中甲植株的基因型_________。 (2) 实验②中乙植株的基因型为__________,子代中有__________种基因型。 (3) 用另一紫叶甘蓝(丙) 植株与甲植株杂交,若杂交子代中紫叶和绿叶的分离比为 1 ∶ 1,则丙植株所有可能的基因型是_________; 若杂交子代均为紫叶,则丙植株所有可能的基因型是__________; 若杂交子代均为紫叶,且让该子代自交,自交子代中紫叶与绿叶的分离比为 15 ∶ 1,则丙植株的基因型为__________。   例4满分 12 分,属于中等难度试题,区分度非常高。据图 4 所示,从 G1 到 G5 高分( 12 分) 比例呈上升趋势,低分( 2 分) 比例呈下降趋势; 0 分人数比例有明显下降,得分分布较为均衡,反映试题具有较高的区分度。遗传分析类试题通常相对较难,本题为提高整体区分度而进行了梯度设计,增强对考生应答表现水平的区分。本题考查遗传规律的理解与应用,体现了基础性、综合性、应用性考查要求。第( 1) 题考查依据遗传实验典型结果判断性状显隐性及个体基因型,属于基础题; 第( 2) 题考查层级略高于第( 1) 题; 第( 3) 题要求考生对多种实验结果进行剖析与解释,以此评价其实验探究能力和解决实际问题的能力,属于综合性和应用性考查。这种具有梯度的试题设计,有助于发挥高考试题的区分功能,使不同水平考生在试题构筑的场域中通过相应的外显表现得以有效区分。从本题的实测数据可知,考生的基础知识、基本原理的应用分析掌握情况较好,说明教学中注重学科基础、加强教学落实等相关举措颇见成效,而解决实际问题的能力则是需要加以突破的焦点。 例5( 2019 年高考理科综合全国Ⅰ卷第 29 题) 将生长在水分正常土壤中的某植物通过减少浇水进行干旱处理,该植物根细胞中溶质浓度增大,叶片中的脱落酸( ABA) 含量增高,叶片气孔开度减小。回答下列问题。 (1) 经干旱处理后,该植物根细胞的吸水能力____________。 (2) 与干旱处理前相比,干旱处理后该植物的光合速率会__________,出现这种变化的主要原因是_________。 (3) 有研究表明: 干旱条件下气孔开度减小不是由缺水直接引起的,而是由 ABA 引起的。请以该种植物的 ABA 缺失突变体( 不能合成 ABA) 植株为材料,设计实验来验证这一结论。要求简要写出实验思路和预期结果。 例5满分12分,难度适中,区分度高。据图5,得分 6 ~ 12 分人数比例呈上升趋势,2 分和 4 分人数比例呈下降趋势,符合试题设计目标。其中 6 分人数比例整体较高,大部分考生能够得分近半,说明考生学科基础扎实、具有运用科学思维解决科学探究问题的能力。   此类由浅入深的梯度设计,有效地降低了 0 分人数比例,提高考查的有效性。本题创设干旱条件下植物气孔开度减小的实验探究情境,考查实验探究能力、解决问题的能力,综合反映了不同层次的考查要求。第( 1) 题考查细胞吸水能力变化,属于基础性考查要求;第( 2) 题要求分析光合速率变化的原因,作答要求略高,体现综合性考查要求;第( 3) 题给出原理、结论、实验材料,要求设计实验验证结论,考查由果溯因的科学思维水平和实验结果支持结论充分性的考量,体现创新性考查要求。本题满分人数比例较低,说明实验设计类试题依然大有提升空间与潜力。 2 反馈教学,引导方略优化 高考不仅对即将进入高校学习者的科学文化综合品质进行评价,还是对中学教学方法和成效的一次检验。分析高考试题实测数据,能够发掘教学的缺失,制定针对性的教学改进方案,以更好地提升素养培育成效。 2.1 夯实基础,深化概念理解 学科必备知识是高考考查的立足之处,是能力提升与素养培育的基石。前述各例分析显示,当前学生的学科基础较为完备,而不同试题从不同角度体现了尚存的问题。例如,例2的分析结果显示对于图示化信息的理解有所欠缺;例3 的分析结果指出必备知识理解程度仍有不足,对基因表达过程的物质基础了解不全面。因此,对于核心主干内容的认知程度需要进一步强化和深化,可结合模式图、表格等直观形象的图示,准确理解生物学概念的实质,厘清概念的来龙去脉、内涵外延,并拓展迁移至其他相关概念,以形成周密有序的知识网格体系。 2.2 注重思维,加强实验探究 实验探究的全过程蕴含了科学思维的脉络,具身实践可深化概念认知。例3 创设实验探究的问题情境,给出实验目的,要求选取恰当的实验材料组合。实验材料的恰当选取是实验探究中的常规环节,决定实验成败的关键因素。实验材料选取依循实验目的实现的要求,结合理论认知与现实条件而确定。例 3 各干扰项因材料组合均有所缺失而未能达成实验目的,以此考查对该问题相关理论的认知程度与实验操作的执行能力。依据试题数据分析结果可知,考生在解决实验问题的表现不佳,说明实验操作与问题思考不到位,显现了解决实际问题能力不足的短板。因此,在学习生物学等实验科学中要加强理论学习与实验实践的联系,在实践中融入理论思考, 在理论学习中回顾实验操作,既加深概念理解又加强实践能力,使感性获知与理性实践形成合力,养成在学中用、用中学的学习习惯。例 5 设置了实验设计与科学表达的作答任务,结合数据及评卷情况,考生作答依旧。科学表达的重要性毋庸置疑,其主要呈现科学严谨与逻辑周密的特征,需要积淀养成而不可一蹴而就。在学习与实验过程中将思维路径用科学语言记录,经过修正优化,可有效提升科学素养。 2.3 讲求方法,规避套路泥淖 当前的复习备考中普遍存在模式化答题套路。这种作法看似降低了入题门槛,但却与对问题本质的理解和解决背道而驰,更贻误人才培养与未来发展。从考试引导教学出发,高考创新试题呈现方式与设问角度,将固化思维与作答套路引入预设陷阱,希冀考生由此能够反思归正。从例3数据可看出 B 项选择比例最高,甚至高于正确选项,说明套路化问题依然严峻。可能的原因是考生对酶的不舍,认为②为必选材料,而未认真解读 ⑤所包含的物质,且忽视了达成实验目的所需的其他一系列必需条件。因此,在学习过程中应以处变不惊的态度,认识到各类题目殊途同归的特点,在强化核心主干的基础上,避免机械应试,采用科学方式应对。来源:《生物学教学》2020年第10期     
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任务情境在考查生物学学科核心素养中的作用 吴成军,人民教育出版社课程教材研究所编审   核心素养的观念、品格和能力需要借助任务情境进行推测,任务情境的测评也可以推动建构式教学的发展;借助于任务情境可以考查生命观念、科学思维、科学探究和社会责任;任务情境类型有多种,能起到发展生物学科核心素养的重要作用。 考试评价指向核心素养是课程标准的要求。要考查学生的生物学学科核心素养水平,就需要在一定的任务情境中设置不同层次的问题,真实反映学生在分析问题和解决问题的过程中所表现出来的能力、品格和价值观念。这里所说的任务情境是指情境中有任务(或者提出问题),即在呈现情境时一定要提出问题或要求学生完成相应的任务。   一、创设任务情境是考查核心素养的必然要求 教学中需要创设情境,考试测评中也需要创设情境。创设真实的任务情境,就是要促进学生“在真实的任务情境中解决真实的问题,促进学生真实地发展”。   (一)测评素养水平需要真实的任务情境 核心素养是指在相对复杂的情境中所表现出来的正确的价值观念、必备品格和关键能力。核心素养的本质是个体的内在品质或特征。有些品质或特征具有潜在性,是很难直接测量的。个体所具有的核心素养及其水平,必须借助于他们在解决具体任务(也为情境中的问题)中的表现加以推测和判断。这就是选择任务情境以及使用任务情境考查核心素养的原因。 如同测评一个人的驾驶素养一样,只有在社会情境中才能真实考查驾驶员的驾驶素养。同样,只有在真实的任务情境中才能考查学生生物学学科核心素养的发展状况。真实的情境呈现真实可靠的问题任务,学生的观念、能力和社会责任意识可以得到真实的反映。   (二)情境式测评推动建构教学的发展   评价是一种基于证据和事实的推理过程。即通过学生在评价任务上的表现来推断他们的特征或水平。评价关心的不仅是学生在特定任务上的外在表现,而且关注导致这些表现背后的各种建构学习状况。学科核心素养的测评强调的就是建构的过程,这一过程的载体是任务情境,在这个任务情境中, 学生表现出具体的素养。建构测评反映在课程教学中,就会促进教学的发展,即以建构过程为核心的测评需要在学习过程中得到反映,只有学习过程建构的实现才能保证测评建构的顺利进行,反过来说,测评时的建构可推动学习过程的建构。   二、创设任务情境考查生物学学科核心素养   (一)考查生命观念 生命观念是由系统观、物质观、结构与功能观、物质和能量观、信息观、稳态与调节观、适应与进化观、生态观等组成。生命观念是抽象和概括的产物,它们由一系列的概念所支撑。考查生命观念通常通过考查概念而得以实现。 除了考查概念、渗透生命观念外,有些生命观念是可以直接考查的。例如,关于结构与功能观,分子、细胞、个体和生态系统都有其结构,结构决定其功能,考查具体的结构与其功能的关系,是考查生命观念的常考点。如: 细胞器是细胞的重要组成成分,各细胞器的功能与其结构密切相关。下列关于细胞器结构和功能的叙述,错误的是 A.细胞器的种类和数量及分布与细胞功能相适应 B.分泌蛋白的加工与内质网和高尔基体密切相关 C.叶绿体和线粒体与细胞内物质和能量的转化有关 D.无叶绿体和线粒体生物的代谢类型为异养需氧型 答案:D 在本题中,题干是一个启发式情境,选项B、C、D也是情境。本题是将抽象的概念转化为具体的情境,考查的是对概念的理解能力,渗透考查的是结构与功能观中的“结构与功能相统一相适应的”生命观念。   (二)考查科学思维 科学思维主要是指理性思维,理性思维的本质是逻辑思维。逻辑思维主要是判断事物之间的因果关系,即逻辑是将因与果之间建立联系的思维。在生物学的思维体系中,由因推果和由果溯因是重要的科学思维方式。无论是因还是果,都是事实和证据的再现,情境是提供事实与证据的载体。 科学思维的最高素养水平表现为一系列的能力水平:(1)能够在新的问题情境中,基于事实和证据,采用适当的科学思维方法揭示生物学规律或机制的能力;(2)在面对生活中与生物学相关的问题时,能进行合理的逻辑推理,并做出正确决策的能力。 【2016年高考理综全国Ⅱ卷】果蝇的某对相对性状由等位基因G、g控制,且对于这对性状的表现型而言,G对g完全显性。受精卵中不存在G、g中的某个特定基因时会致死。用一对表现型不同的果蝇进行交配,得到的子一代果蝇中雌∶雄=2∶1,且雌蝇有两种表现型。据此可推测:雌蝇中 A.这对等位基因位于常染色体上,G基因纯合时致死 B.这对等位基因位于常染色体上,g基因纯合时致死 C.这对等位基因位于X染色体上,g基因纯合时致死 D.这对等位基因位于X染色体上,G基因纯合时致死 答案:D 本题考查致死情境下果蝇的伴性遗传,考查了考生获取信息,进行逻辑推理的科学思维,符合科学思维能力水平的第1条。从“受精卵中不存在G、g中的某个特定基因时会致死”“一对表现型不同的果蝇进行交配,得到的子一代果蝇中雌:雄=2:1”发现致死的个体是雄蝇,由此推测,基因(G、g)位于X染色体上。写出正常雌蝇可能的基因型是:XGXG、XGXg、XgXg,由“雌蝇有两种表现型”可推知必须是XGXG死亡,才会出现“雌蝇有两种表现型”的事实。   (三)考查科学探究 科学探究是学习科学知识、发展科学思维、形成科学态度和精神的一种过程。科学探究既是学习方式也是研究方式。科学探究表现为一种综合的能力,其本质是提出问题和解决问题,其核心内涵包括探究的问题、方法、过程、结果和交流,科学探究还包括科学态度和精神。学科教学中的科学探究一般包括提出问题、作出假设、制订计划、实施计划、得出结论、表达和交流几个环节。 科学思维和科学探究的考查常常结合在一起,在科学探究活动中考查学生的科学思维,是常考的方式。考查基于逻辑提出问题、作出假设和预期的能力;探究步骤的设计和评估能力;对科学方法的运用能力;对探究结果的分析和评估能力,等等。 科学探究的考查需要创设情境,情境是思维的落脚点和着力点。情境的复杂程度决定了思维的深度和探究的难度。 【2019年高考理综全国Ⅰ卷】将生长在水分正常土壤中的某植物通过减少浇水进行干旱处理,该植物根细胞中溶质浓度增大, 叶片中的脱落酸(ABA)含量增高,叶片气孔开度减小。回答下列问题。 (1)经干旱处理后,该植物根细胞的吸水能力 。 (2)与干旱处理前相比,干旱处理后该植物的光合速率会 ,出现这种变化的主要原因是 。 (3)有研究表明:干旱条件下气孔开度减小不是由缺水直接引起的,而是由ABA引起的。请以该种植物的ABA缺失突变体(不能合成ABA)植株为材料,设计实验来验证这一结论。要求简要写出实验思路和预期结果。 参考答案:(1)增强;(2)降低。气孔开度减小使供应给光合作用所需的CO2减少;(3)取ABA缺失突变体植株在正常条件下测定气孔开度,经干旱处理后,再测定气孔开度。预期结果是干旱处理前后气孔开度不变。将上述干旱处理的ABA缺失突变体植株分成两组,在干旱条件下,一组进行ABA 处理,另一组作为对照组,一段时间后,分别测定两组的气孔开度。预期结果是ABA处理组气孔开度减小,对照组气孔开度不变。 本题依托ABA含量变化对气孔开度的影响这一情境考查了学生的科学探究和科学思维。本题的第(3)问是在第(2)问的基础上,要求学生验证题干中的结论。回答第(3)问时,要确认是验证性实验设计,验证就意味着实验后所获得的结果,是题干中所述的“干旱条件下气孔开度减小是由ABA 引起的”,由此对缺失ABA植株进行ABA处理,气孔的开度应该减小。依此进行设计实验,就需要对突变体进行ABA处理,一段时间后,分别测定两组的气孔开度。依据对照原则,还需要设计一组实验进行对照,对照组当然是也要进行ABA处理,但气孔的开度不变。   (四)考查社会责任 在中国学生发展核心素养框架体系中,社会责任素养主要包括家庭责任、集体责任、国家责任和人类可持续发展等多个方面,是个体针对这些责任的认知、情感和行动的综合表现。 生物学课程标准中,社会责任是指基于生物学的认识,参与个人与社会事务的讨论,作出理性解释和判断,解决生产生活问题的担当和能力。这种担当和能力主要体现在参与意识、解决问题和实践行动三个层面。参与意识:学生应能够以造福人类的态度和价值观,积极运用生物学的知识和方法,关注社会议题,参与讨论并作出理性解释,辨别迷信和伪科学。解决问题:结合本地资源开展科学实践,尝试解决现实生活问题。实践行动:树立和践行“绿水青山就是金山银山”的理念,形成生态意识,参与环境保护实践;主动向他人宣传关爱生命的观念和知识,崇尚健康文明的生活方式,成为健康中国的促进者和实践者。 在纸笔测试中,想要全面落实这三个层面的社会责任的考查,显然是非常困难的,因为这三个层面中的“实践行动”是外显行为,只能通过观察外在表现进行定量或定性的考查,纸笔测试无法提供实践活动场景,因而不能方便地进行观察考查。但是,外显行为都有内在的逻辑基础,也就是说,内在逻辑是外显的根本支撑。因此,考查内在逻辑就是纸笔测试的落脚点。 概念是逻辑的产物,思维是逻辑的本质。考查社会责任,应该以概念为载体,以思维为表现,即运用概念在分析健康、安全、生态、发展等社会问题和解决这些问题过程中所表现出的思维能力。而社会问题的提出需要依托相应的社会情境。 【2020年高考理综全国Ⅱ卷】植树造林、“无废弃物农业”、污水净化是建设美丽中国的重要措施。回答下列有关生态工程的问题: (1)在植树造林时,一般认为,全部种植一种植物的做法是不可取的。因为与混合种植方式所构建的生态系统相比,按照种植一种植物方式所构建的生态系统,其抵抗力稳定性_______。抵抗力稳定性的含义是_______。 (2)“无废弃物农业”是我国利用生态工程的原理进行农业生产的一种模式,其做法是收集有机物质,包括人畜粪便、枯枝落叶等,采用堆肥和沤肥等多种方式,把它们转变为有机肥料,再施用到农田中。施用有机肥料的优点是_______(答出3点即可)。在有机肥料的形成过程中,微生物起到了重要作用,这些微生物属于生态系统组分中的_______。 (3)在污水净化过程中, 除发挥污水处理厂的作用外,若要利用生物来回收污水中的铜、镉等金属元素,请提供一个方案:_______。 参考答案: (1)低生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构与功能保持原状或不受损害的能力;(2)改善了土壤结构;培育了土壤微生物,实现了土壤养分的循环利用分解者;(3)种植能吸收这些金属元素的水生植物,再从植物中回收金属。 本题设置了考查了植树造林、“无废弃物农业”、污水净化三个任务情境,考查学生掌握某些生物学基本原理的状况,又考查了学生运用相关原理解决生产实践问题的能力。 第(1)问是对植树造林的一种深入思考,帮助考生树立起正确的生态观;第(2)问考查的是对“无废弃物农业”生产中物质循环原理的理解和应用,渗透了生态农业的理念;第(3)问考查的是实践设计和应用能力,渗透了回收资源、保护环境的理念。本题的三个问题是递进关系。 社会责任的考查离不开情境的创设,离开情境考查社会责任,就生物学科而言往往就是说教,只有在真实的情境中,才能检测出学生与生物学科有关社会责任意识的建立。情境可以来源于生活、生产和科学研究等。 根据任务情境的复杂程度,分析问题、解决问题时不一定单向指向生命观念、科学思维、科学探究或社会责任中的某一项,多数情况下是生物学学科核心素养的综合表现,如生命观念和科学思维,科学思维与科学探究,或者是不同的问题指向不同的素养水平。   三、任务情境的类型和作用   情境的分类方法有很多,根据情境的作用可将情境分为背景型、启发型、解释型、探究型等。背景型是指提供主题背景,而答题或选择是围绕这个主题而进行的,背景可以提供答题所需要的信息,因此也可以称为信息型;启发型是指提供的信息对答题有启发作用,有一定的帮助作用;解释型是指对某个重要的知识内容进行定义,并由此要求学生根据已有知识对定义进行微观解释;探究型是指提供的背景材料,然后根据这些背景材料提出可以探究的问题,要求学生探究完成。当然,在实际的命题中,不可能将情境的类型分得十分清楚,对其作用进行清晰地界定。下面的试题情境类型就是一种背景型。 【2020年高考理综全国Ⅲ卷】细胞内有些tRNA分子的反密码子中含有稀有碱基次黄嘌呤(I)。含有I的反密码子在与mRNA中的密码子互补配对时,存在如图所示的配对方式(Gly表示甘氨酸)。下列说法错误的是 A.一种反密码子可以识别不同的密码子 B.密码子与反密码子的碱基之间通过氢键结合 C.tRNA分子由两条链组成,mRNA分子由单链组成 D.mRNA中的碱基改变不一定造成所编码氨基酸的改变 答案:C 试题提供的主题背景是答题所需要的信息。考查的是获取信息进行逻辑推理的能力。从题干信息中可知:反密码子CCI对应的密码子有GGU、GGC和GGA,所转运的氨基酸均为甘氨酸,从而可以判断选项A和选项D是正确的。从图示中推理判断密码子与反密码子之间的碱基通过氢键结合,选项B正确。从图示中可以看出,tRNA分子是由一条链组成,选项C错误。本题考查的内容是对学生已有知识的一种拓展,学生无法依靠死记硬背而获取答案,只能根据已学知识和题干所提供的信息进行推理和判断。本题在让学生理解生命运行机制严谨的同时,渗透了生命能通过有效的机制维护其稳定的特性,以保证在复杂变化的环境中能够稳定生存。本题让学生认识和体会了生命的神奇。 也可以根据情境的知识领域分类。试题的情境可以是生命科学的研究成果,让学生认识生命科学发展的新成果,激发学生学习科学知识的动力;也可以是与生活、生产密切相关的素材,能够很好地考查学生运用已有的知识和技能解决现实中问题的能力;情境素材还可以与身体健康密切相关,在解答试题的过程中,体现出健康生活观念的建立状况。   (一)以科学研究为任务情境   科学研究包括科学研究的成果和科学实验。科学研究的成果可以是前人的研究成果,也可以是当今已完成的研究成果。这些成果应该与高中所学的内容联系紧密,或者成果的解释可以通过学生已有的知识进行分析、推理和判断而得出。 科学实验是生物学的重要组成部分。科学实验包括教材中的学生实验,科学家的研究过程、方法和成果,热点科学研究进展等。科学实验由科学原理、方法、过程、现象和结果组成。这些素材都可以设置成相应的情境考查学生的科学思维和科学探究。 以我国科学家的研究成果、过程和方法为情境,在考查重要概念、思维和探究过程的同时,还渗透考查了学生社会责任的发展状况。让学生真实体会到我国科学研究的成就,在提高学生的民族自豪感和国家认同的同时,也激发了学生刻苦学习、立志为国家的科技发展作出贡献的使命感。 以科学研究的过程和结果为情境,考查重要概念的理解和运用,渗透关爱生命、关爱他人、健康生活的责任意识。例如,以糖尿病的发病机制为情境,考查激素调节和物质代谢的相关知识,同时渗透关爱糖尿病病人、健康生活的责任意识。 【2020年高考理综全国Ⅰ卷】某研究人员用药物W进行了如下实验:给甲组大鼠注射药物W,乙组大鼠注射等量生理盐水,饲养一段时间后,测定两组大鼠的相关生理指标。实验结果表明:乙组大鼠无显著变化;与乙组大鼠相比,甲组大鼠的血糖浓度升高,尿中葡萄糖含量增加,进食量增加,体重下降。回答下列问题: (1)由上述实验结果可推测,药物W破坏了胰腺中的_______细胞,使细胞失去功能,从而导致血糖浓度升高。 (2)由上述实验结果还可推测,甲组大鼠肾小管液中的葡萄糖含量增加,导致肾小管液的渗透压比正常时的_______,从而使该组大鼠的排尿量_______。 (3)实验中测量到甲组大鼠体重下降, 推测体重下降的原因是_______。 (4)若上述推测都成立,那么该实验的研究意义是_______(答出1点即可)。 参考答案:(1)胰岛B;(2)高 增加;(3)甲组大鼠胰岛素缺乏,使机体不能充分利用葡萄糖来获得能量,导致机体脂肪和蛋白质的分解增加;(4)获得了因胰岛素缺乏而患糖尿病的动物,这种动物可以作为实验材料用于研发治疗这类糖尿病的药物。 本题是以科学实验为试题情境,既考查了对基本概念的理解能力,也考查了分析和推理能力,还渗透了建立动物模型的医学意义的社会责任意识。   (二)以健康生活为任务情境   了解人体的调节机制,学会健康地生活,是学习生物学的重要目的之一。与自身健康有关的试题情境,可以最大限度地激发学生解释生理现象、过程和结果的潜能,既考查了对概念的理解与应用,做到了学以致用,也提高了能力和素养。与健康生活有关的任务情境,也能考查学生的社会责任意识的建立情况。 营养物质的吸收和利用,细胞癌变的相关内容,人体的神经调节、体液调节和免疫调节,这些内容与健康联系最为紧密,也是创设情境的载体。 【2019年北京卷】HA和NA是流感病毒表面的两种糖蛋白,甲型流感病毒的HA、NA氨基酸序列的变异频率非常高,导致每年流行的病毒毒株可能不同。每年要根据流行预测进行预防接种。研究者通过实验观察NA 抗体对病毒侵染细胞的抑制作用。主要实验材料包括:感染流感病毒后63天、21天的两位康复者的NA抗体(分别为D63、D21)、对照抗体、流感病毒和易感细胞。 (1)实验的主要步骤依次是:培养易感细胞、______(选择并排序)等。 a.将抗体分别与流感病毒混合 b.将各混合物加入同一细胞培养瓶 c.将各混合物分别加入不同细胞培养瓶 d.检测NA抗体与易感细胞的结合率 e.检测培养物中病毒的增殖量 f.检测细胞对病毒的损伤程度 (2)图中实验结果表明,两位康复者均产生了抗NA的抗体,其中对流感病毒抑制效果较好的抗体是______。选用的对照抗体应不能与______特异性结合。 (3)依据本实验结果提出疫苗研制的思路。     (4)若你已被确诊为流感患者,请例举具体的应对措施。 参考答案: (1)a、c、e ;(2)D63 流感病毒;(3)可选用NA制备流感疫苗;(4)包括遵医嘱治疗和避免病毒传播两个方面。(合理即可)   甲型流感严重危害人类健康,本题让学生从试题提供的实验步骤中选出合理步骤并排序,分析并依据实验结果提出研制疫苗的思路,进而针对自己患流感的情况提出应对措施,让学生展示在应对自己健康、关爱他人健康实际问题中表现出来的素养水平,让学生养成崇尚健康,学会健康生活的行为和习惯。   (三)以农业生产为任务情境   光合作用可以将太阳能转化为化学能并储存在糖类等有机物中,是地球上所有生物得以生存和发展的基础;呼吸作用与光合作用相对应,为生物进行生命活动提供能量。因此,光合作用和呼吸作用是生命活动的两大基础代谢,是生物学中的重要概念。光合作用、呼吸作用与农业生产关系密切,利用其中的原理可以分析和解决农业生产中的问题,激发学生运用科学知识解决生产实践中问题的兴趣,考查了科学思维和科学探究,培养热爱劳动的情感。 【2020年高考理综全国Ⅰ卷】农业生产中的一些栽培措施可以影响作物的生理活动,促进作物的生长发育,达到增加产量等目的。回答下列问题: (1)中耕是指作物生长期中,在植株之间去除杂草并进行松土的一项栽培措施, 该栽培措施对作物的作用有_______(答出2点即可)。 (2)农田施肥的同时,往往需要适当浇水,此时浇水的原因是_______(答出1点即可)。 (3)农业生产常采用间作(同一生长期内,在同一块农田上间隔种植两种作物)的方法提高农田的光能利用率。现有4种作物,在正常条件下生长能达到的株高和光饱和点(光合速率达到最大时所需的光照强度)见下表。从提高光能利用率的角度考虑,最适合进行间作的两种作物是_______,选择这两种作物的理由是_______。   参考答案:(1)减少杂草对水分、矿质元素和光的竞争,增加土壤氧气含量,促进根系的呼吸作用;(2)肥料中的矿质元素只有溶解在水中才能被作物根系吸收(3)A和C 作物A光饱和点高且长得高,可利用上层光照进行光合作用;作物C光饱和点低且长得矮,与作物A间作后,能利用下层的弱光进行光合作用 试题呈现四种作物在正常条件下生长能达到的株高和光饱和点这些真实的实验数据,让学生根据这些数据进行分析,判断最适合种植的作物以及选择种植的原因。考查的是获取信息的能力和进行逻辑判断的能力。这样试题的优点是,学习与生产实践相联系,提高了科学可以促进农业生产的成就感。   (四)以遗传现象为任务情境   遗传学是普通高中生物学中逻辑思维水平最高的内容。遗传定律及其形成过程是科学思维的产物,也是科学探究的结果。考查学生是否真正理解、运用遗传规律形成过程中的思路、方法,进而考查学生进行逻辑推理、设计实验方案、预期实验结果的科学探究能力和科学思维水平。 孟德尔采用豌豆进行杂交实验,发现了基因的分离定律和自由组合定律,摩尔根利用果蝇进行杂交实验,证明了遗传定律的重要性,同时还发现了伴性遗传。孟德尔和摩尔根进行杂交实验时都采用了“假说-演绎法”,即根据实验现象进行分析和推理,提出相应的假说,为证明假说的正确性而设计实验以证明假说的正确性。这其中有着严密的逻辑思维,是考查学生科学思维和科学探究的极好素材。 已知果蝇的刚毛和截毛受一对等位基因控制,但这对相对性状的显隐性关系和该等位基因所在的染色体是未知的。某人用刚毛♀果蝇和刚毛♂果蝇杂交,F1中出现的性状表现及比例为,刚毛♀:刚毛♂:截毛♂=2:1:1。 回答下列问题: (1)根据以上杂交实验能否判断控制果蝇的刚毛和截毛基因位于X染色体上?你判断的依据是什么? (2)如果将F1的截毛雄果蝇与同代中的刚毛雌果蝇进行杂交实验,请预测后代可能出现的结果。 (3)如果想得到截毛雌果蝇,请以上述题干中的果蝇为材料设计一个最简单的实验。 参考答案:(1)控制截毛基因位于X染色体上;在F1中截毛只出现在雄性个体之中。(2)会出现两种情况:一种情况是杂交后代无论雌雄均为红眼果蝇;另一种情况是:刚毛♀:刚毛♂:截毛♀:截毛♂=1:1:1:1。(3)将截毛♂与亲代的刚毛♀果蝇进行杂交。   本题的考查思路是对摩尔根果蝇杂交实验的迁移。由“刚毛♀果蝇和刚毛♂果蝇杂交,F1中出现的性状表现及比例为,刚毛♀:刚毛♂:截毛♂=2:1:1”类比,可以联想到“红眼♀果蝇和白眼♂果蝇杂交,F1中出现的性状表现及比例为,红眼♀:红眼♂:白眼♂=2:1:1”,由可以推理判断:“刚毛”相当于“红眼”,“截毛”相当于“白眼”,由于控制“白眼”的基因位于X染色体上,由此可推“截毛”也是位于X染色体上的。当然这是解题的快捷方式,是情境和思维的迁移。真正理解和解答此题,还得从性别与性状的联系上进行分析。   除上述四类情境外,以生态文明为情境的试题可以让学生形成正确的生态观和生态文明意识。习近平总书记在党的“十九大”报告中指出,要“加快生态文明体制改革,建设美丽中国”。生态文明建设是我国经济、政治、文化、社会、生态总体布局的重要组成部分。因此,设置与生态有关的情境,要求学生运用已学过的生态学原理解释或解决生产生活中的实际问题,既考查了学生的生命观念,又有利于学生建立正确的生态文明观,形成爱护自然、保护生态的社会责任意识。任务情境还可选择中华优秀传统文化,如与生物学有关诗歌、谚语等,渗透中华优秀传统文化的传承。   四、命制任务情境试题要注意的问题   在命制试题考查生物学学科核心素养的过程中,有两种情况选择和使用情境:一是依据评价的目标整合已有的情境来命制相应的试题,以实现评价目标;二是根据评价的目标来寻找和选择相应的情境。这两种情况并不是完全分开的,在命制成套的试题时,两种情况都可能用到。但是,不管是哪种情况,都需要在命制试题时注意以下问题。 (1)从立意来看,试题要体现立德树人的方向,要服务于学生的发展,要考查学生的生物学学科核心素养。 (2)从情境的表述来看,情境要科学,表述要简洁,尽量去掉无关的信息。 (3)从问题的设计来看,问题的指向性要明确、恰当,不能泛泛而问。如果是非选择性试题,问题的设计尽量做到具有层次性,能体现出递进关系,简单的问题在前,难度大的问题在后。 (4)从思维的考查来看,要适当控制思维量,试题的背景材料与问题链的信息量要相当,以保证试题的难易程度。     文章来源:《基础教育课程》杂志2020年第8期(合)  
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2020年高考生物全国卷试题评析 来源:中国考试 2020年高考生物命题基于高考评价体系,坚持立德树人,注重高考育人功能的发挥;试题以稳为主、稳中有进,充分体现学科特质,体现时代精神,凸显价值导向;情境设计贴近考生实际,注重体育、美育、劳动精神的考查和引导;聚焦学科关键能力考查,引导中学生物教学,推进素质教育发展。   1 坚持立德树人,凸显价值引领   一是融入新冠疫情,体现社会责任。结合学科特点,高考生物试题有机融入新冠疫情素材,从新冠病毒的遗传物质、免疫应答、疫情防控措施中的生物学原理,以及疫情所致的生活方式改变和影响等方面进行考查,体现时代主题,增强学生的社会责任感和使命担当意识。如全国II卷第1题,要求学生对能引发肺炎的病原微生物新冠病毒和肺炎双球菌在遗传物质、遗传信息传递、作为抗原引起机体免疫应答等方面进行比较分析,引导学生以生物学视角加深对新冠病毒致病方式和防治措施的理解。     二是结合生态保护,倡导绿色发展。高考生物试题精选生态修复、环境保护素材,体现生态学原理和生态工程技术对生态系统进行修复的显著优势,引导学生关注生态问题,倡导绿色发展理念,提升生态意识。如全国II卷第38题以植树造林、“无废弃物农业”、污水净化等运用生态工程原理进行生态修复的实际案例,传达生态修复时物种多样性的关键地位,强调修复生态系统的科学性,凸显生物方法处理污染的优势,突出生态文明建设的迫切性和必要性。     三是发挥育人功能,突出价值导向。高考生物试题在评价学生学科文化素质水平的同时,注重传递生物学科的价值追求,引导学生建立积极正确的价值观,促进高考育人功能的发挥。如全国III卷第5题,选取“每天适量饮酒可以预防新冠肺炎”的不当疫情防控措施,要求学生能审慎看待问题,引导学生形成帮助他人科学解读问题的意识,激发乐于助人、不信谣不传谣的责任担当意识。   2  精心创设情境,助力全面发展   一是结合农业生产,弘扬劳动精神。我国劳动人民在长期的农业生产中积累了丰硕的劳动实践经验,是劳动人民智慧的历史积淀和文化结晶。全国I卷第30题选取中耕、施肥、间作等农作物栽培措施为素材,从植物生理调节的角度,考查对这些栽培措施的生物学原理的分析和解释,引导学生深入思考其内在机制,以更好地领略中华农耕文化的博大精深。种子保藏是保障农作物产量的先决条件,全国I卷第2题创设种子贮藏问题情境,考查植物细胞呼吸作用方式,渗透了控制细胞呼吸作用减少有机物消耗可作为种子保藏方式的信息。     二是展现生命之美,提升美育素养。生物学是研究生命活动及其规律的自然科学,研究对象涵盖从宏观到微观的多级尺度,缤纷多彩的生命现象赋予生物学特殊的审美体验。全国III卷第3题展示了携带氨基酸的三叶草型tRNA,mRNA所含密码子与tRNA所含反密码子的精准配对模式,以及稀有碱基次黄嘌呤的特殊配对方式,呈现了微观世界的生命之美。碱基互补配对的方式既保证了生命遗传信息传递的准确性,又丰富了配对方式的多样性,保持了蛋白质翻译在准确性和灵活性之间的平衡。通过图形呈现试题信息,对tRNA的结构和功能进行考查,深化了结构与功能相适应的生物学观念,有助于提升美育素养。     三是思索体育运动,倡导强健体魄。健康的身体是生活、学习、工作的基础,高考生物试题通过对体育运动生物学现象和原理的考查,倡导健康生活理念。全国II卷第31题,以人剧烈奔跑运动时机体生理变化为素材,考查肌肉酸痛感的生理变化,运动过程中胰高血糖素维持血糖平衡的调节方式,以及运动大量出汗后补充电解质以维持内环境稳定的方式,引导学生注重体育锻炼的科学性。   3  立足学科本质,聚焦关键能力   一是凸显学科特质,考查实验探究能力。实验探究能力所涵盖的实验设计能力、动手操作能力是高考评价体系提出的“实践操作能力群”的重点,也是基础教育和高等教育重点关注的核心能力。针对一线教学依然存在的对实验教学重视程度不足现状,高考生物试题继续加强对实验探究能力的考查,意在促进中学实验教学改革。全国I卷第37题考查从淤泥中分离污染物降解菌,全国II卷第37题考查SDS这一核心组分在聚丙烯酰胺凝胶蛋白质电泳实验中的作用,全国I卷第38题考查以小鼠脾脏为实验材料制备单细胞悬液的主要实验步骤。     二是注重语言表达,考查批判性思维能力。3套全国卷的非选择题注重对学生批判性思维能力的考查,意在引导学生注重思维的严谨性、逻辑性。全国II卷第37题要求解释相同pH条件下相对酶活性有差异的原因,并对所得实验结果进行深入分析。全国I卷第5题要求根据果蝇杂交实验结果在性状显隐性、亲代雌蝇是否纯合、基因的染色体位置等维度的推测进行判断。     三是考查获取信息能力,助力增长知识见识。获取信息的能力要求能够从文本、图表等信息载体中获取生物学信息,结合所学知识解决相关问题。全国I卷第30题给出4种农作物的株高和光饱和点,要求学生根据对间作措施的介绍,从提高光能利用率的角度,根据株高和光饱和点选择适宜间作的2种作物并说明理由。全国III卷第2题给出蔗糖协同IAA促进胚芽鞘伸长生长作用机理的实验结果,要求学生结合实验流程的描述对蔗糖及IAA的作用方式进行判断。这类试题提供的信息量相对丰富,不仅有学生作答所必须的全部信息,还有学生学习内容之外的知识拓展和延伸,对于学生开阔学科视野、增长知识见识非常有帮助。   4  丰富信息载体,保持稳中有进   一是丰富信息载体,优化作答任务。试题呈现方式的转变有利于改善学生作答感受,激发学生思考。2020年高考生物试题以图表形式呈现试题,要求学生根据所给信息完成表格或画出示意图。全国III卷第5题围绕真核细胞ATP的合成过程为主线设计表格,要求学生在反应部位、反应底物、能量来源、终产物等方面进行比较。全国III卷第31题要求画出湖泊生态系统能量流动示意图,相比于文字描述能够显著减少作答时间,提高作答效率,优化应答表现。     二是关注学情变化,保持稳步前行。受新冠肺炎疫情影响,学生复习备考较往年有较大变化,2020年高考生物试题力求体现人文关怀,充分考虑学生作答感受,在保持试题风格和难度稳定的基础上,注重搭桥铺路,引导学生思考方向,同时合理控制试题信息量,优化作答书写量。  
 2   0  874天前
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新时期生物学科高考评价体系的构建 依 兰 摘  要 参考2018年1月教育部颁布的《普通高中生物学课程标准(2017年版)》,依据教育部考试中心提出的高考评价体系对当下生物学科高考的功能、考查内容、考查方式等进行思考。在构建的生物学高考评价体系中,将高考评价体系中提到的“立德树人”“服务选才”“引导教学”3个方面的功能进行生物学科化;将认知能力、学习能力、实验能力和问题解决能力概括为生物学科的关键能力;将高考评价体系中提到的基础性、应用性、综合性和创新性4种考查方式从生物学科的角度进行阐释。 关键词 生物学科 高考评价体系 构建   2014年9月,国务院颁布了《关于深化考试招生制度改革的实施意见》(以下简称《实施意见》),为落实《实施意见》,教育部考试中心提出了“一核四层四翼”的高考评价体系,该体系通过确立“立德树人、服务选才、引导教学”这一高考核心立场,回答了“为什么考”的问题,通过明确“必备知识、关键能力、学科素养、核心价值”4层考查目标,以及“基础性、综合性、应用性、创新性”4个方面的考查要求,回答了高考“考什么”和“怎么考”的问题。按照这一理论体系,参考2018年1月教育部颁布的《普通高中生物学课程标准(2017年版)》,生物学科尝试着对新时期生物学科高考“为什么考、考什么、怎么考”这3个问题进行回答,初步完成了生物学科高考评价体系的构建。   1 生物学科高考的功能 高考的作用和功能概括起来包括“立德树人”“服务选才”“引导教学”3个方面。如果将高考的这些功能进行学科化,则每一方面在生物学科高考中的具体含义如下。 1.1 立德树人  生物科学是自然科学中的一门基础学科,是研究生命现象和生命活动规律的科学。根据2018年版普通高考考试大纲的说明,生物学科高考的内容主要包括分子与细胞、遗传与进化、稳态与环境、生物技术实践和现代生物科技专题。生物学科这些领域研究成果的应用可帮助人们认识和处理所面临的一些问题,生物学理论对学生科学素养的形成,尤其是知识、能力、情感态度与价值观的形成会产生重要的影响。生物学科作为高考中的一个学科,在落实立德树人高考核心功能方面将发挥重要作用。考生通过复习和备考不但可以加深对学科知识的理解、能力的培养,而且也有助于形成正确的价值观,以及养成健康的生活习惯和生活方式。从以往的高考试题看,在价值观等方面,试题常以显性或隐性(也可称作渗透)的形式向考生和社会传达环境保护的思想、可持续发展的观念、生物进化的观点,或宣传近亲结婚、吸毒、艾滋病的害处。因此,立德树人在生物学科高考中的指向,既包括正确的价值观,健康的生活习惯和生活方式,也包括深厚的学术底蕴和专业特长,更包含理想、毅力、创新精神,以及对生物学浓厚的兴趣和强烈的爱,这也是学生进入高校进一步学习必备的本领。 1.2 服务选才  衡量试题区分作用的指标是题目的区分度,区分度也是定量评价试题质量的一个指标。对于一个试题来说,如果水平高的考生会做并得到高分,水平低的考生不会做并得低分,则该试题的区分度就好,区分不同水平考生的能力就强。关于服务选才,生物学科高考的做法之一是,在整个试卷中有的试题只是从一般层面考查学生对生物学基本知识的理解与运用能力,这样的试题设计目标是希望水平高和低的考生都能得分;有的试题可能考查学生对生命过程进行深度和全面思考的能力,这类试题的设计目标是希望高水平的考生能得分。对于一道试题的设计也是如此,试题中的某些设问是希望大多数考生都能得分,某些设问希望少数学生得分。以实验题为例可以发现,有的试题要求考生熟悉所学所做的实验,有的试题则考查学生能将所学实验的原理、方法和技能进行迁移,对一些生物学问题进行探究。良好的区分度是高考实现服务选才功能的一个重要条件,也是实现高考公平、公正的基础。区分度是与难度密切相关的一个要素,例如,若一个试题的难度太大,水平高、低的考生都不得分,题目的区分度则不好;同理,若一个题目太容易,所有考生都得分,题目的区分度也不好。因此,落实高考服务选才的功能离不开试题和试卷的难度,对于一个试题来说,其常以难、中、易不同的形式呈现;对于一份试卷来说,除了整个试卷的难度外,还要考虑试卷的结构难度,即难、中、易题所占的比例。处理好与难度相关的这些问题有利于高考选才功能的实现。事实上,高考服务选才可做的工作很多,例如考试内容选取的习惯,试题的科学性和导向性,教育测量学理论的运用等。这里仅谈及测量学中区分度和难度这2个因素的运用。 1.3 引导教学  生物学科高考引导教学主要表现在高考对关键能力、学科素养、核心价值和必备知识的考查取向。从整体看,我国学生能认识到生物学在提高人类生活质量和促进社会进步等方面的作用,学习生物学的兴趣和生物学科素养普遍较高。虽然这些成就的取得是多方面努力的结果,具有综合性,但生物学科高考的作用是不可忽视的。例如,生物学科高考一直坚持“不超纲”的命题指导思想,这一理念不但有利于教师的教学,学生的备考,为他们进一步深造打下坚实的基础,而且也有利于正常教学秩序的维持和考试公平的实现。再如,从目前我国广大地区的中学生物学科教学来看,相比较而言实验教学是一个薄弱环节,个别学校的教师在黑板上讲实验、学生背实验的现象是存在的,这些做法不利于学生实验素养的养成。针对这一现实,生物学科高考希望能在引导中学实验教学方面发挥一定的作用,例如生物学科高考通常要求考生熟悉做过的实验,也要求考生能够运用学过的实验原理等对一些生物学问题进行探究。从考试结果看,生物学科高考的实验题对于亲手做过实验并对相关内容有所思考的考生是有利的,这些考生往往能获得较高的分数。试卷中设置这类试题从某种程度上推动了中学生物学科实验的开展,对中学生物学科实验教学也起到了很好的导向作用。事实上,生物学科高考引导教学的要点既包括考查内容选择取向的问题,例如考查学科的关键能力,努力避免“偏、怪”的内容,也包括所编制的试题没有科学性方面的错误,若能纠正某些地方出现的科学性错误则会更好。关于试题的科学性问题,特别需要提出的是,命题者不希望社会从个案或特例或极端情况出发否定试题。有人举过一个例子,若要问,人的一只手有几个手指,答案应该是5个,若用个别人有6个手指的特例否定这一答案的科学性,则认为是不可取的。其他的例子还有,对待高考试题,个别任课教师常因自己平时讲课的观点或测试所给答案与高考试题或答案不一致,从而否定高考试题的科学性,以推卸责任,这种行为是不可取的,也是不可接受的,甚至是不可理解的。   2 生物学科高考的内容 生物学科高考的内容主要包括关键能力、学科素养、核心价值和必备知识等方面,每一方面的具体内涵如下。 2.1 关键能力  生物学科对考生的能力要求主要包括认知能力、学习能力、实验能力、问题解决能力,这4个方面的能力也被概括为生物学科的关键能力。其他方面的能力,例如在理解基础上的记忆能力、观察能力、数学计算能力、推理能力、语言表达能力等也是生物学科高考所需要的。 1)     认知能力。①能理解所学知识的内涵,把握知识间的内在联系。②能用文字等方式描述生物学方面的内容。 2)     学习能力。①能敏锐地发现试题所给的新信息,领会其用意和掌握其内涵。②能运用试题所给出的新信息解决一些相关的生物学问题。 3)     实验能力。①熟悉所学实验,并能运用这些实验所涉及的原理、方法和技能解决一些相关的问题。②具有对一些生物学问题进行探究的能力,如设计实验、分析结果、得出结论、表达。 4)     问题解决能力。学以致用、理论联系实际,能综合运用所学知识解释和解决自然界、人类生产和生活中的一些生物学问题。 2.2 学科素养  生物学学科素养是指人们在解决与生物学有关的生活和生产等方面问题的过程中,以及进行个人决策时所表现的知识和能力水平,以及相关的情感态度与价值取向。学科素养是知识、能力、情感态度与价值观的综合表现,能反映个体在知识、能力、情感态度与价值观方面所达到的水平和潜力。通常问题解决时所采用的路径合理、方法适宜、效果好,则认为素养高。一般来说,在考试中一个试题如果对考生的知识、能力、价值观等进行了考查和区分,则可看做是对考生素养的考查。 上文提到的与生物学科有关的生活问题的例子有普洱茶的制作、泡菜的制作;生产问题的例子有杂交育种,转基因大豆的培育。进行个人决策的例子有是否吃转基因食品,疫苗是接种国产的还是进口的。情感态度与价值取向方面的例子有坚持达尔文的进化论,摒弃神创论和物种不变论。 2.3 核心价值  理解在地球上人与自然环境、人与人、人与生物,以及生物之间的联系是非常密切的。保护自然环境,保护其他生物就是保护人类自己。为实现人类的可持续发展,人与自然要和谐相处。树立和接受自然界中的生物是不断进化的,而不是神创和不变的观点。从生物学科考试命题的角度看,核心价值主要以渗透的方式进行测量,见例1(2017年高考理综全国I卷第5题)。 例1,假设某草原上散养的某种家畜种群呈S型增长,该种群的增长率随种群数量的变化趋势如图所示。若要持续尽可能多地收获该种家畜,则应在种群数量合适时开始捕获,下列4个种群数量中合适的是(     )。 A.  甲点对应的种群数量 B.  乙点对应的种群数量 C.  丙点对应的种群数量 D.  丁点对应的种群数量   说明:以草原上散养的某种呈S型增长家畜种群的增长率随种群数量的变化趋势为素材。让学生判断“若要持续尽可能多地收获该种家畜,开始捕获家畜的合适时机是什么”。这一试题向学生传达的生态学观点是,无论是草原上家畜的捕获,还是渔业资源的捕捞,要持续地获得最大捕获量,根据种群增长的S型曲线,都应使种群的数量保持在K/2的水平,这是因为在这个水平上种群增长率最大。试题也向考生和社会传达了这样的思想,即在对待地球资源问题上,若要实现人类自身利益的最大化,就要科学地索取和利用,而不是盲目地索取,只索取和不索取也是不对的。实际上,无原则地索取最终受到损失的还是人类自身。因此为了全人类的自身利益要树立可持续发展的思想,要具有合理利用地球资源的使命感和责任感。 2.4 必备知识  必备知识是指生物学科高考要求考生掌握的知识。这些知识是考生已经学习过的生物学知识,其范围与要求常以当年颁布的《考试说明》为准。例如《2018年普通高等学校招生全国统一考试大纲的说明(理科)》规定了2018年高考理科综合考试中生物学科所考查的知识。其考查的内容主要分布在分子与细胞、遗传与进化、稳态与环境、生物技术实践与现代生物科技专题5个模块中。这5个模块的内容可概括为生物学科的必备知识。   3 生物学科高考的考查方式 生物学科高考的考查方式主要回答生物学科高考怎么考的问题。对于怎么考的问题,可从不同的层面进行思考,例如试题设计的指导思想,试题设计的思路(体现原创性、科学性、匹配性、简约性)等。本文则从“一核四层四翼”高考评价体系中提到的基础性、应用性、综合性和创新性的角度对其进行思考。 3.1 基础性  试题的基础性主要指试题考查的是学科的基础知识、基本技能、基本能力。即为生物学领域中的基本内容,是考生继续学习和走向社会都应该具备的本领,从能力的角度看关注更多的是理解能力和简单的应用能力。体现基础性的试题在考查学科基本要素时大多比较直接、直白,见例2(2017年生物学科高考海南卷第7题),学科基本要素举例如下: 1)生物学基本事实(如植物的向光性,根的向地性);概念(如群落演替、生态系统的稳定性);原理(如细胞呼吸的原理、光合作用的原理);规律(如基因的分离和自由组合规律);模型(如种群数量增长的J型和S型曲线);生物学史上的重要事件(如艾弗里证明DNA是遗传物质的实验)。 2)基本技能(如制作洋葱根尖细胞装片;用显微镜观察洋葱根尖细胞有丝分裂的过程,并用简图表示不同分裂时期的细胞)。 3)基本能力主要指对生物学科知识的理解和简单的应用能力,以及按照实验方案进行实验的能力。 例2,下列有关植物细胞呼吸作用的叙述,正确的是(     )。 A.  分生组织细胞的呼吸速率通常比成熟组织细胞的小 B.  若细胞既不吸收O2也不放出CO2,说明细胞已停止无氧呼吸 C.  适当降低氧浓度可降低果实的有氧呼吸进而减少有机物的消耗 D.  利用葡萄糖进行有氧呼吸时,吸收O2与释放CO2的摩尔数不同 答案:C。 说明:该题考查的内容一目了然,即植物细胞呼吸。整个试题对细胞呼吸进行了比较全面的考查,但每个选项针对的则是细胞呼吸的不同方面,且选项呈现的方式可理解为细胞呼吸这一内容中每个要点的变形或变通。例如有机物和O2是有氧呼吸的底物这一表述是有氧呼吸的一个要点。通常作为一个化学反应,当一个底物减少时,另一个底物的消耗量也会相应地降低,所以选项C正确。 3.2 应用性  运用所学知识解释和解决生活、生产以及自然界中一些生物学问题的能力,从能力的角度思考,其考查的是理论联系实际、学以致用的能力,见例3(2018年高考理综全国Ⅲ卷第32题)。 例3,下图是某农业生态系统模式图。   图2某农业生态系统模式图 据图回答下列问题: 1)蚯蚓生命活动所需的能量来自于生活垃圾中的___________(填“有机物”“或无机物”)。生活垃圾中的细菌和真菌属于分解者,在生态系统中分解者的作用是____________。 2)根据生态系统中分解者的作用,若要采用生物方法处理生活垃圾,在确定处理生活垃圾的方案时,通常需要考虑的因素可概括为3个方面,即________________。 3)有机肥在土壤中经分解、转化可产生NO3-,通常植物根系对NO3-的吸收是通过________________运输完成的。 答案:1)有机物将动、植物遗体和动物的排遗物分解成无机物; 2)待分解垃圾的性质,引进的分解者生物的种类,处理环境的理化条件; 3)主动。 说明:本题的第2小题是一个比较典型的体现应用性的试题。其主旨是考查学生应用已学过的生态系统中分解者作用的理论(分解者能将动植物遗体和动物的排遗物分解成无机物),思考设计垃圾处理方案要考虑的因素。将有机物分解成无机物属于化学反应,其是完成垃圾处理的核心环节。从化学反应的角度看,反应物的性质(如垃圾的性质),反应条件(如温度),以及参与反应的生物是与反应完成密切相关的因素。从这一分析可以比较容易地得到试题的答案,题目对逻辑推理能力要求较高。 3.3 综合性  综合性主要体现在试题要求考生能够运用不同的知识(或同一知识不同深度的内容)对问题进行分析和解决。要求考生具有将种类不同而有关联的事物组合在一起对某些问题进行分析和处理,例如对于植物体内有机物积累的问题,除了从光合作用的角度思考物质的合成外,还要考虑呼吸作用引起的物质分解过程。再如植物体内ATP的形成,既要考虑到有氧呼吸和无氧呼吸过程,又要考虑到光合作用光反应过程。除运用不同的知识(如光合作用和呼吸作用)分析和解决问题外,还要考虑到运用同一知识不同深度的内容分析和解决问题,见例4(2017年高考理综全国Ⅰ卷的第30题)。 例4,植物的CO2补偿点是指由于CO2的限制,光合速率与呼吸速率相等时环境中的CO2浓度。已知甲种植物的CO2补偿点大于乙种植物的。回答下列问题: 1)将正常生长的甲、乙两种植物放置在同一密闭小室中,适宜条件下照光培养。培养后发现两种植物的光合速率都降低,原因是_______________。甲种植物净光合速率为0时,乙种植物净光合速率  (填“大于0”“等于0”或“小于0”)。 2)若将甲种植物密闭在无O2但其他条件适宜的小室中,照光培养一段时间后,发现植物的有氧呼吸增加,原因是__________________。 答案: 1)植物在光下光合作用吸收CO2的量大于呼吸作用释放CO2的量,使密闭小室中CO2浓度降低,光合速率也随之降低       大于0; 2)甲种植物在光下光合作用释放的O2使密闭小室中O2增加,而O2与有机物分解产生的NADH发生作用形成水是有氧呼吸的一个环节,所以当O2增多时,有氧呼吸会增加。 说明:本题第1小题第1个空格与“密闭小室中植物在光下光合速率降低原因”有关,这一设问体现了“综合性”的一个方面,即运用不同的知识分析和解决问题。回答这一问题,考生需要考虑“植物在光下通过光合作用对CO2的吸收、呼吸作用对CO2的释放,以及吸收量大于释放量等因素。 本题第2小题体现了“综合性”的另一个方面,即运用同一知识不同深度的内容分析和解决问题。回答这一问题,考生既需要考虑光合作用能释放O2又要考虑有机物分解产生的NADH与O2结合形成水是完成呼吸作用的重要环节。若只回答光合作用能释放O2,O2是呼吸作用的底物,而不回答NADH与O2结合形成水是完成呼吸作用的重要环节,则认为不够全面和深入,也就是说综合性在生物学科高考中也有对知识掌握程度深浅的考虑。 3.4 创新性  通常,创新性思维是指打破固有的思维模式,从新的角度、新的方式进行思考,得出不一样的且具有创造性结论的思维模式。生物学科高考中提到的创新大致有2个方面的含义,一是考查学生的创新能力,二是试题在设计上有所创新。目前生物学科高考中对学生创新能力的考查主要体现在对创新思维中某些要点或要素的考查。例如试题考查的核心是依据新事实或新证据进行判断,提出新观点,得出新结论,而且这个“新”主要是指考生在中学阶段没有遇到或学到的观点或结论。试题在设计上有所创新可以理解为试题的新颖性,从具体的实例来说,假设过去的实验题,是让考生设计实验,写出简单的实验思路,现在的则是向考生提供有缺陷的实验方案,让考生评价实验方案,指出不足、写出理由并改正。假如过去的遗传试题,让考生根据杂交实验结果推测株高受几对等位基因控制,依据是什么?在F2中矮茎紫花植株的基因型有几种?矮茎白花植株的基因型有几种?现在的遗传题则是让考生回答根据某同学的实验,能否证明控制黄体的基因位于X染色体上,并表现为隐性?这种改变关注的是新颖性,是试题新颖性的增加,可以认为试题的设计思路有所创新,不可以认为其能考查学生的创新能力。此外,平时提到的试题有新意,不模式化、常规化和套路化,主要指的也是新颖性,有新意的设计理念在某种程度上,也可以避免押题和猜题,有利于试题的保密。本文提到的创新性包括考查学生的创新能力,也包括试题设计思路的创新即新颖性增加。比较考查创新能力和提高试题新颖性这2个要求,可以发现,后者似乎容易做到。从过去的生物学科高考试题看,比较典型的考查创新能力的试题其测量考生的主要是批判性思维能力,并将论据、论点等作为切入点对试题进行设计,见例5(1999年高考生物学第50题)。 例5,“关于生命起源的问题至今仍是科学家们不断探索的问题。1953年,美国学者米勒(S.L.Miller)进行了模拟实验,开辟了通过实验研究生命起源的新途径。60年代以来,相继发现了一些新的科学事实。1969年‘阿波罗11号’登月成功,经研究揭示,月球表面的许多环形山是陨石坑。它们是在月球刚形成时被大量天体撞击造成的。这表明太阳系初期,天体碰撞频繁,地球也不会例外。可以推测,那时地壳比较脆弱,到处火山爆发,地球表面温度极高,即使有少量的CH4和NH3放出,也会立刻被高温和极强的紫外辐射裂解为CO2、H2和N2。本世纪七八十年代,科学家发现了35亿年前的、由多细胞组成的、结构较复杂的丝状微化石。由此可推断,生命起源可能在40多亿年前就已经发生,那时地球刚形成不久。天文学家已发现了数十种星际分子(是指存在于星际空间的分子),它们大多是有机化合物。1969年坠落在澳大利亚麦启逊镇的陨石中含有氨基酸……” “请结合米勒的实验,指出以上资料哪些不支持米勒实验的结论,并简要说明。” 答案:“米勒模拟原始地球的条件,用CH4、NH3等合成了氨基酸等小分子有机物,证实在生命起源的过程中,在原始地球的条件下,由原始大气中的无机小分子生成有机小分子物质是可能的。 资料表明,早期地球表面温度极高,原始大气中不可能存在CH4、NH3等物质,因此,这一资料不支持米勒实验的结论。资料还显示,星际分子大多数是有机物,所以,地球上最早出现的有机物可能来自星际分子,而不是来自地球,这对米勒实验证实的结论也提出挑战。” 说明:试题以科学家对生命起源问题研究的新成果作为论据,将学生在高中阶段已经学过的“米勒实验”的结论作为论点,让考生指出科学研究的新成果中哪些不支持米勒实验的结论。似乎有传统观点被新论据否定之意。 总之,生物学科高考评价体系的构建是一个动态的过程,是一个不断完善的过程,也是一个需要体现实事求是精神的过程。本文希望抛砖引玉,为新时期生物学科高考评价体系的构建提供参考。来源:《生物学通报》2019年第1期       
 1   0  991天前
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指向科学探究素养测评的高考生物学试题探析 郭学恒(教育部考试中心)  李东海(国家开放大学)   摘  要 彰显生物学科特质的科学探究素养是中学生物学教学培育、高校区分选才、高考生物学考查的目标。本文深度剖解高考试题典例,解析科学探究素养考查的命题意涵,明确高考考查科学探究素养的维度。 关键词 科学探究素养测评高考生物学   科学探究是生物学学科核心素养重要元素,体现了生物学科实验科学的鲜明底色,是高考考查的重要目标,也是科学工作的核心和基本范式、学习科学的有效途径。科学探究的亲历体验过程有助于学生深入理解核心概念,有助于提高创新意识。对科学探究素养表现的测评可作为高校人才选拔的重要依据,也是高考考查实验探究关键能力的切入点。高考全国卷生物学试题凸显素养导向,彰显学科特色,发挥育人功能,强化能力考查。对科学探究素养的考查有助于学生科学探究素养的发展,助力学生适应时代变革和支撑其长远关键能力发展的培育。 1 由果溯因,支撑结论的依据充分性 例1(2019年高考理科综合全国I卷第29题)将生长在水分正常土壤中的某植物通过减少浇水进行干旱处理,该植物根细胞中溶质浓度增大,叶片中的脱落酸(ABA)含量增高,叶片气孔开度减小。回答下列问题。 (1)经干旱处理后,该植物根细胞的吸水能力 与干旱处理前相比,干旱处理后该植物的光合速率会____________,出现这种变化的主要原因是____________。       有研究表明:干旱条件下气孔开度减小不是由缺水直接引起的,而是由ABA引起的。请以该种植物的ABA缺失突变体(不能合成ABA)植株为材料,设计实验来验证这一结论。要求简要写出实验思路和预期结果。 评析:本题要求考生设计实验验证植物在干旱逆境条件下导致气孔关闭的直接因素是ABA而非缺水。考虑考生当前的认知水平,为避免因考生不熟悉突变体的应用而未能顺利作答,试题给出ABA缺失突变体作为实验材料。试题多处表述为考生顺利作答设置提醒,如“叶片气孔开度减小”即暗含实验方案中的检测指标可为气孔开度。根据题目要求确认干旱条件下ABA是引起气孔开度减小的直接因素,即在干旱条件下植物中的ABA直接引起气孔开度减小;无ABA时气孔开度不会减小,若补充ABA可使气孔开度减小。ABA是此问题的单一变量,对照组和实验组的差别在于是否有ABA。简言之,分别在有无ABA的干旱条件下测定气孔开度变化即可,即表1中①和②。题目要求使用ABA缺失突变体(无ABA)为实验材料,对ABA缺失突变体喷施ABA之后(相当于正常植株)即可得实验所需两组材料,即②和③。厘清这一验证思路可设计出实验方案,即对ABA缺失突变体喷施ABA之后气孔开度减小,对照组因缺乏ABA而其气孔开度不变。对缺失突变体补充相应缺失因子后可使突变体恢复相关机能,此类回复实验是验证基因功能的重要思路。该试题对缺失突变体的应用有助于激发考生思考,从多个角度制定解决问题的方案,对科学探究素养进行有效测量。 2 控制变量,检测方法的简约可行性 例2(2019年高考理科综合全国Ⅲ卷第29题)氮元素是植物生长的必需元素,合理施用氮肥可提高农作物的产量。回答下列问题。 (1) 植物细胞内,在核糖体上合成的含氮有机物是__________,在细胞核中合成的含氮有机物是__________,叶绿体中含氮的光合色素是__________。 (2)农作物吸收氮元素的主要形式有铵态氮(NH4+)和硝态氮(NO;))已知作物甲对同一种营养液(以硝酸铵为唯一氮源)中NH4+和NO;的吸收具有偏好性(NH4+和NO;同时存在时,对一种离子的吸收量大于另一种)。请设计实验对这种偏好性进行验证,要求简要写出实验思路、预期结果和结论。 评析:氮元素是植物生长所必需的矿物元素,是施用化肥常含有的元素,合理施肥可提高产量、降低成本、保持水土。本题探究农作物偏好吸收的氮元素主要形式。根据题目所述偏好性的含义,两种含氮离子NH4+和NO3-同时存在时该种农作物对其中一种离子的吸收量大于另一种。为了比较这两种离子的吸收量,应保持两种离子的初始浓度一致。为了降低作答难度,避免因初始浓度有差异而造成后续结果分析的困难,试题给出以NH4NO3作为唯一氮源进行实验,保证培养液中NH4+和NO3-初始浓度一致。据此可将该种农作物置于NH4NO3作为唯一氮源的培养液中进行培养,一段时间后检测该种农作物对两种离子的吸收量。植物吸收NH4+、NO3-后会转化为其他分子,且植物体内有多种含氮分子;若要对吸收的NH4+、NO3-和植物体内原有的氮元素加以区分会较为复杂和困难,由此引导考生思考简单可行的实验方案。例如,可检测培养液中两种离子的剩余量,余量低的离子即为该种农作物偏好吸收的形式(表2)。此种方案显著易于前者,且操作简便。 另外,对离子吸收偏好性还可检测培养液pH变化以达成验证目的。由于植物细胞内总电荷数需维持相对平衡,当植物细胞吸收某种离子时伴随着带同种电荷及相同电荷数离子的排出,或伴随着带相反电荷及相同电荷数离子的吸收。植物选择性吸收NH4+时,伴随着H+的排出或C1-等阴离子的吸收,土壤溶液(或培养液)H+浓度升高、pH下降;植物选择性吸收NH4+时,伴随着H+的吸收或HCO3-等阴离子的排出,土壤溶液(或培养液)H+浓度下降、pH升高。用NH4NO3作为唯一氮源的培养液培养该种农作物,一段时间后检测溶液pH变化,即可确定其偏好性。若溶液pH下降,则植物排出较多H+偏好吸收铵态氮(NH4+);若溶液pH升高,则植物吸收较多H+植物偏好吸收硝态氮(NO3-)(表2)。相对于检测溶液中NH4+和NO3-溶液pH检测更简便易行。 3 思索周全,事象归因的多重可能性 例3(2019年高考理科综合全国Ⅳ卷第27题)在适宜条件下,测得的某植物根细胞对a、b两种物质的吸收速率与外界溶液中这两种物质浓度的关系如图所示(a、b两条曲线分别代表植物根细胞对不同浓度a、b两种物质的吸收速率)。回答下列问题。 (1)根据实验结果发现a是通过自由扩散方式跨膜运输的。自由扩散的含义是_______________。 (2)实验结果表明:当外界溶液中b的浓度达到一定数值时,再增加b的浓度,根细胞对b的吸收速率不再增加。可能的原因是____________。 (3)王同学据图认为b的跨膜运输方式是主动运输,李同学则认为是协助扩散。请设计实验确定王同学的判断是否正确。要求简要写出实验思路、预期结果和结论。 评析:植物细胞物质跨膜运输方式根据是否消耗能量分为不消耗能量的被动运输和能量偶联的主动运输两类。自由扩散(简单扩散)是一些非极性小分子(如O2、CO2)顺着跨膜电化学势梯度直接穿过细胞膜,运输方向是由电化学势梯度决定的,不需要载体协助,不消耗能量。协助扩散是离子或分子通过跨膜运输蛋白的协助进行跨膜转运,不直接消耗能量。主动运输是离子或分子与消耗水解ATP的能量相偶联,需要运输蛋白进行转运,逆电化学势梯度。 根据跨膜运输方式的特点可知,植物细胞经自由扩散方式吸收物质的吸收速率主要影响因素是物质浓度,外界物质浓度越高,吸收速率越大,两者呈线性正相关关系,如图中曲线a。协助扩散和主动运输的共同之处在于均需要运输蛋白。经运输蛋白转运的离子或分子需要与运输蛋白结合后进行,因而运输速率受运输蛋白量的影响。当物质浓度较低时,运输蛋白未被饱和,吸收速率的限制因子是物质浓度,运输速率随物质浓度的增加而增大;当物质浓度较高使所有运输蛋白达到饱和状态时,吸收速率的限制因子是运输蛋白数量,即使物质浓度增加,吸收速率不再增加,达到吸收速率饱和状态,如图中曲线b。即运输蛋白介导的物质吸收具有饱和效应的特征。 由此可知,曲线b表示运输蛋白介导的物质运输,可能是协助扩散、可能是主动运输。进一步确定曲线b所代表的物质运输方式,即区分协助扩散和主动运输。两者的主要区别在于是否需要能量。限制能量供应时,若物质吸收速率受影响而下降,说明曲线b表示主动运输;若物质吸收速率不受影响,说明曲线b表示协助扩散。 此处解决问题的关键在于识别曲线b所代表运输方式的多重可能性及其主要区别。题目通过两位同学的假设告之两种可能的运输方式,仅要求设计实验加以区分。实验设计的关键在于找准限制因子、选取可行的检测方法。选择是否需要能量而未选择电化学势浓度梯度方向,是由于后者不便于检测。 4 重构思绪,巧用图表的直观自明性 例4(2019年高考理科综合全国Ⅱ卷第31题)回答下列与生态系统相关的问题。 (1)在森林生态系统中,生产者的能量来自于______________,生产者的能量可以直接流向______________(答出2点即可)。 (2)通常,对于一个水生生态系统来说,可根据水体中含氧量的变化计算出生态系统中浮游植物的总初级生产量(生产者所制造的有机物总量)。若要测定某一水生生态系统中浮游植物的总初级生产量,可在该水生生态系统中的某一水深处取水样,将水样分成三等份,一份直接测定O2含量(A);另两份分别装入不透光(甲)和透光(乙)的两个玻璃瓶中,密闭后放回取样处,若干小时后测定甲瓶中的O2含量(B)和乙瓶中的O2含量(C)。据此回答下列问题。 在甲、乙瓶中生产者呼吸作用相同且瓶中只有生产者的条件下,本实验中C与A的差值表示这段时间内________________;C与B的差值表示这段时间内________________;A与B的差值表示这段时间内________________。 评析:能量流动是生态系统的基本功能,是驱动物质循环和信息传递的动力。生态系统的能量源于生产者固定的能量,主要是通过光合作用将太阳能转化而贮存的化学能。能量流动的主要特征是单向流动、逐级递减,始于生产者固定的能量可因植食性动物取食而流向初级消费者,可供生产者自身生命活动的运行,可被分解者分散,还可耗散于环境中。 与生产者相关的能量流动途径有5个,1个流入源,4个流出向。 总初级生产量(GP)是指生产者所固定的所有能量总和,包括可用于生产者生长和生殖的净初级生产量(NP)和生产者呼吸所消耗的能量(R),其关系是: GP=NP+R 初级生产量的测定方法较多,其中氧气测定法(黑白瓶法)多用于水生生态系统。植物进行光合作用光解H2O产生O2进行呼吸作用消耗O2,可通过测定O2的量以衡量该生态系统的初级生产量。题目所述实验操作即采用黑白瓶法测定水生生态系统的初级生产量(图1))A为初始水样中的O2含量,是基准。不透光瓶因缺乏光照不能进行光合作用,没有生产者产生O2而只有呼吸作用消耗O2,因此B为这段时间内呼吸量消耗O2后的剩余量。透光瓶中生产者既进行光合作用产生O2,又通过自身呼吸代谢消耗O2,因此C表示这段时间内生产者经过光合贮存和呼吸消耗后积累所达的O2量。 由此可知,A-B表示该段时间内生产者呼吸作用耗氧量,即呼吸量(R);C-A表示该段时间内生产者净光合作用的放氧量,即净初级生产量(NP);C-B表示生产者总光合作用的放氧量,即总初级生产量(GP))由 NP+R =(C-A)+(A-B)= C-B = GP 本题关键在于明确所测数据表示该状态下O2余量,数值之差有意义;光是光合作用的必要条件;生产者在进行光合作用释放O2的同时进行呼吸作用消耗O2,呼吸作用产生能量是维持生命活动进行的必要条件。 据高考考后调研情况,考生对C与B差值的判定较为困难,说明对相关概念的理解不够深入,或许可简要作图助于明晰思路。来源:《生物学教学》2020年第2期    
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高考生物对逻辑思维能力的考查探析 郭学恒(教育部考试中心) 摘  要:逻辑思维能力是高素质人才应当具备的基本能力,是高中教育和高考考查的重要目标。高考生物科注重依托学科特色明显的实验与探究的能力目标、遗传学内容的知识目标,设置解释归因和推理判断的作答任务,实现对逻辑思维能力的有效考查。 关键词:高考;生物;新课标;逻辑思维能力   逻辑思维能力是指正确、合理思考的能力,包括对事物进行观察、比较、分析、综合、抽象、概括、判断、推理的能力,以及采用科学的逻辑方法、运用科学的逻辑规则准确而有条理地表达思维过程的能力。逻辑思维能力可视作解决问题能力的核心要素,突出表现为能够解决较复杂的问题。作为一种高阶思维能力,逻辑思维能力影响学业成就的层级同。逻辑思维能力是培育自主研习、发展核心素养、支撑未来发展的核心能力之一,培育逻辑思维能力、养成逻辑思考习惯有益于促进个人成才、达成育人目标、顺应时代发展。逻辑思维能力的进阶有助于获取新知、应用已知、建构观点,在当前讲求独立学习、自主学习、终身学习的趋势下,逻辑思维能力的养成和发展备受关注,是高等教育阶段着重强化的教育目标。上接高等教育、下连基础教育的高考发挥着为国选才、服务高校选拔的功能,其考查目标的确立反映了高等教育的诉求、引领着基础教育的方向。高考对逻辑思维能力的考查,反映了高校对学生逻辑思维能力的现实需求,折射出逻辑思维能力在中学教学中的关键地位。 1 高中课程标准与高考聚焦逻辑思维能力 1.1 课程标准提出培养学生的逻辑思维能力 依托高中科学课程的内容体系,被课程标准视作主要课程目标的逻辑思维能力可得到养成和发展。2017年版的普通高中课程标准(以下简称“新课标”)以发展学生核心素养为统摄,凸显对逻辑思维能力的要求。例如,生物学新课标在“科学思维”这一核心素养要求下,提出“归纳与概括”“演绎与推理”的逻辑思维能力要求;化学新课标在“证据推理与模型认知”这一核心素养要求下,提出“通过分析推理加以证实或证伪;建立观点、结论和证据之间的逻辑关系”;物理新课标在“科学思维”这一核心素养要求下,提出抽象概括、分析综合、推理论证的逻辑思维要素。由此可见,生物、化学、物理等科学课程强调逻辑思维能力,而且尤其注重基于证据的分析和推理能力。 1.2 高考凸显考查学生的逻辑思维能力 在快速发展的新时代,社会发展对高素质人才的需求不断扩大,对人才的素质要求逐步提升。逻辑思维能力作为21世纪人才的核心能力之一,备受高校重视,许多高校构建了系统的逻辑思维教育体系,旨在培养和提高学生的逻辑思维能力气高考在考试内容与形式的发展过程中,经历了由知识立意到能力立意的演变,这与时代发展和社会需求相适应。为顺应社会发展对人才需求的变化,高考也加强了对逻辑思维能力的考查,如:高考语文近年来创新题型设计,尝试考查逻辑思维能力;高考数学强调考查空间想象能力、抽象概括能力、推理论证能力、运算求解能力、数据处理能力。这些能力多方位覆盖了逻辑思维能力要素(包含观察、分析、抽象、概括、推理、论证、判断等形式),彰显数理逻辑的学科特色;高考生物对理解能力、实验与探究能力的考查,要求考生能够比较、分析、综合、解释、推理、判断和概括,体现了对逻辑思维能力考查的关注。 2 高考生物考查逻辑思维的能力目标与知识内容 2.1 基于实验探究能力考查逻辑思维能力 科学实验探究过程所涵盖的问题剖解、思路构建、方法选取、结果分析、结论概括均需要严密的逻辑思考、恰当推理、概括总结等活动。高考生物对实验与探究能力的考查可实现对逻辑思维能力的测评。实验与探究能力要求能对实验现象和结果进行分析和解释,分析和解释即为逻辑思考与信息加工的过程。分析是对获取和分离出的关键信息进行剖析,是对输入信息的处理;解释是对信息处理过程和结果进行描述,是对输出内容的呈现。对生物学实验的分析和解释,不仅考查对学科理论知识的理解以及在实验情境中的应用,还考查表达能力。此外,高考生物学科的实验与探究能力还要求能对简单的实验方案作出恰当的评价和修订。评价和修订是高阶能力,需要在具备核心知识、掌握关键技能的基础上分析问题、制定方案、预估风险、提出对策,逻辑思维能力贯穿其中。实验方案的设计思路指向实验目的,是为达成实验目的而做。所用实验方法、检测参数作为分析问题和得出结论的依据和参照,对所用方法的精准识别、所得结果的恰当解释均需严密的逻辑思维能力。对实验方案的恰当评价与修订是要对实验方案的合理性、可行性等方面进行考量、预判、完善,这些行为的活动基础是严密、连贯的逻辑思维能力。在试题设计时可选取指向逻辑思维能力的问题,设置相应的分析、解释、评价、修订等作答任务,实现逻辑思维能力水平的测量。 2.2 基于遗传现象分析考查逻辑思维能力 在高考生物的考查内容中,遗传学侧重考查逻辑思维能力。对遗传学问题进行分析和预测的主要方法是基于对遗传规律的推理,例如,对一对相对性状的显隐性判断,表现型相异的纯合体亲本杂交产生的F1表现型为显性性状,表现型相同的亲本产生子代表现出的新性状为隐性性状,则亲本性状为显性性状;又如,对于家族遗传病的分析,可根据父母的基因型或表现型推测生育子女的患病概率,增强产前诊断的针对性,对优生优育、家庭幸福有重要的现实意义。因此,高考生物在考查遗传学内容的同时,也考查了学生的逻辑思维能力。 3 高考生物考查逻辑思维能力的试题举例 高考区分选拔的功能属性和高校选才依据的内源属性要求高考具有一定的难度和较好的区分度。根据考试内容和考查目标,设置合适的作答任务是测评目的达成的有效方式。根据近年高考生物实测数据和考后反馈,解释归因和推理判断类试题考查效度较高,可有效评价考生的逻辑思维能力水平。 3.1 解释归因斐试题 解释归因类试题既可有效考查逻辑思维能力,还可考查学生的精准表达能力。该类试题要求学生综合运用所学知识、能力和素养,对观察到的现象、拟解释的问题、结论的原因进行分析、推理,并运用准确、恰当的语言表达出思维轨迹与结果,能够反映学生逻辑思维能力的水平,如例1。 例1(2017年高考理科综合能力测试全国Ⅲ卷第31题) 为研究胰岛素的生理作用,某同学将禁食一段时间的实验小鼠随机分为A、B、C、D四组,A组腹腔注射生理盐水,B、C、D三组均腹腔注射等量胰岛素溶液,一段时间后,B、C、D三组出现反应迟钝、嗜睡等症状,而A组未出现这些症状。回答下列问题。 (1)B、C、D三组出现上述症状的原因是 ____________。 (2)B、C、D三组出现上述症状后进行第二次注射,给B组腹腔注射生理盐水;为尽快缓解上述症状,给C组注射某种激素、给D组注射某种营养物质。那么C组注射的激素是____________,D组注射的营养物质是____________。 (3)第二次注射后,C、D两组的症状得到缓解,缓解的机理分别是___________。 例1创设胰岛素生理作用的探究情境,要求解释注射胰岛素溶液后小鼠出现反应退钝、嗜睡等症状的原因。解释归因的作答任务设置可考查学生逻辑思维的严密性,即原因与表象之间的关联认知水平;对作用机理的考查,既可考查学生对生物学现象的深层认知,又可考查由表及里的逻辑思维能力。 3.2 推理判断斐试题 推理是较为明显体现逻辑思维的形式,是基于已知规律、客观关系、数学运算等进行合理演绎,找出谬误、得出结论、探求未知。例如,高考生物对遗传现象及遗传学问题的考查,需调用遗传规律、把握遗传特征,由此得出对现象的深层认知或问题的解决方案,如例2。 例2(2018年高考理科综合能力测试全国口卷第32题) 某种家禽的豁眼和正常眼是一对相对性状,豁眼雌禽产蛋能力强。已知这种家禽的性别决定方式与鸡相同,豁眼性状由Z染色体上的隐性基因a控制,且在W染色体上没有其等位基因。回答下列问题。 (1)用纯合体正常眼雄禽与豁眼雌禽杂交,杂交亲本的基因型为____________;理论上,此个体的基因型和表现型为____________,F2雌禽中豁眼禽所占的比例为____________。 (2)为了给饲养场提供产蛋能力强的该种家禽,请确定一个合适的杂交组合,使其子代中雌禽均为豁眼,雄禽均为正常眼。写出杂交组合和预期结果,要求标明亲本和子代的表现型、基因型。 (3)假设M/m基因位于常染色体上,m基因纯合时可使部分应表现为豁眼的个体表现为正常眼,而MM和Mm对个体眼的表现型无影响。以此推测,在考虑M/m基因的情况下,若两只表现型均为正常眼的亲本交配,其子代中出现豁眼雄禽,则亲本雌禽的基因型为__________,子代中豁眼雄禽可能的基因型包括__________。 例2(1)题要求根据亲本的性状、基因位置、遗传方式推测亲本的基因型,再根据亲本基因型推测F1及F2的相关情况,该题通过铺设层层深入、自上而下的思维路径,引导考生依循遗传学问题的正向思维方式进行推理;(2)题关照问题导向,给出拟解决的问题,要求写出符合要求的杂交组合,考查反向推理的思维能力;(3)题增加表现型的影响因素,拓展思维深度与广度,要求在M/m基因的影响下推测母本基因型和子代中豁眼雄禽可能的基因型。 逻辑思维能力是基础教育和高等教育落实育人目的的培育目标,是高素质人才应当具备的基本能力,也是日常生活中频繁应用的思维方式。高考对逻辑思维能力的考查,体现高校选才要求,引导基础教育教学着力提升学生的逻辑思维能力水平,助力学生终身发展。逻辑思维能力是生物学科核心素养的应有之义,是科学思维素养的重要内容,高考生物学科应积极探索命题理念,创新试题考查方法,更加科学、精准地测量学生的逻辑思维能力,助力学生综合素养的发展。 来源:《中国考试》2019年第9期
 3   0  1002天前
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