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高考生物对逻辑思维能力的考查探析     

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)

 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

12017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ABCD四组,A组腹腔注射生理盐水,BCD三组均腹腔注射等量胰岛素溶液,一段时间后,BCD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。

1BCD三组出现上述症状的原因是 ____________

2BCD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,CD两组的症状得到缓解,缓解的机理分别是___________

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

22018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MMMm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__________

21)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F1F2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  已被阅读了1275次  楼主 2020-03-07 21:04:54
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