余秀
摘 要:高考綜合改革背景下對(duì)學(xué)生語言表達(dá)能力的要求日益凸顯,語言表達(dá)是生物科學(xué)素養(yǎng)的重要考查方式,探究型實(shí)驗(yàn)思路的書寫與現(xiàn)象、結(jié)果的歸因類題型是近年考查重點(diǎn)題型。掌握該題型的一般解題方式可以幫助學(xué)生高效解題,從而消除恐慌,樹立信心,在考場(chǎng)上有更好的表現(xiàn)。
關(guān)鍵詞:實(shí)驗(yàn)思路;實(shí)驗(yàn)歸因;解題方式;語言表達(dá)
高中生物學(xué)課程的基本理念是提高學(xué)生的生物科學(xué)素養(yǎng),這也是課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施中的核心任務(wù)。那么,對(duì)學(xué)生生物學(xué)素養(yǎng)的考查就成了考試的必然。實(shí)驗(yàn)與探究能力是高考生物學(xué)考核的要求之一,它包括教材基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)、探究性實(shí)驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)修訂與評(píng)價(jià)四個(gè)方面。從考試部考試中心頒布的《2018年普通高等學(xué)校招生全國統(tǒng)一考試大綱》具體要求中不難看出“對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)果進(jìn)行分析、解釋”,“對(duì)實(shí)驗(yàn)方案作出評(píng)價(jià)和修訂”就是對(duì)語言表達(dá)能力的具體要求[ 1 ]。實(shí)驗(yàn)思路的書寫,實(shí)驗(yàn)結(jié)果、現(xiàn)象原因的分析(歸因)就是很重要的考查形式。下面筆者結(jié)合近幾年高考生物探究試題,分析在高中生物二輪復(fù)習(xí)中實(shí)驗(yàn)思路與歸因類題目的一般解法。
1 感悟高考
2017年全國Ⅰ卷29題在全國卷三套卷子中尤其搶眼,學(xué)生評(píng)價(jià)這是一道“小作文”。其實(shí),這類題目在2016年Ⅰ卷32題已初現(xiàn)端倪,而且十年前甚至更早,這類探究題目更是比比皆是。實(shí)際上,課標(biāo)中難度較高,區(qū)分度較大的題目,往往都是以探究為背景的,而類似于數(shù)學(xué)、物理等學(xué)科,用公式、定理等解題步驟一樣,利用規(guī)范的步驟,以大段的文字描述,呈現(xiàn)推理的過程。
比較近幾年的試題,發(fā)現(xiàn)一個(gè)有趣的現(xiàn)象,2015—2017年三年全國Ⅰ卷均考到了噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn),但是考察的角度和深度就大不相同。
2015年高考全國理綜卷Ⅰ第1題,題干信息很短,沒有過多信息要提煉獲取,C選項(xiàng)考察T2噬菌體的核酸的組成,以選擇題形式判斷對(duì)錯(cuò),只是對(duì)所學(xué)知識(shí)的回憶與再現(xiàn),是對(duì)經(jīng)典實(shí)驗(yàn)的指認(rèn),沒有復(fù)雜情況,只考察了實(shí)驗(yàn)結(jié)論。
2016年高考全國理綜卷Ⅰ第29題第3小題,已知含放射性同位素32P標(biāo)記噬菌體DNA的兩條鏈,在不含32P的培養(yǎng)基中侵染大腸桿菌,子代DNA全部參與組裝成子代噬菌體,問在得到的N個(gè)子代噬菌體中含有放射性的比例為什么是2/N?該題考察了噬菌體侵染細(xì)菌這個(gè)實(shí)驗(yàn)的過程與方法,以歸因的形式考察DNA半保留復(fù)制的原理,同時(shí)需要有較強(qiáng)的邏輯推理能力才會(huì)有較好的語言表述,難度較2015年全國Ⅰ卷第1題上升一大步。
2017年高考全國理綜卷Ⅰ第29題,一共五句話。第一句告訴考生相應(yīng)的知識(shí)與原理:病毒的劃分可以依據(jù)其遺傳物質(zhì)的化學(xué)組成;第二句是本題的立意,旨在倡導(dǎo)關(guān)注科學(xué)技術(shù)與社會(huì)熱點(diǎn)問題;第三句話是本題的目的——確定某病毒的類型;第四句和第五句給出兩條線索:同位素標(biāo)記的方法和病毒侵染細(xì)菌的材料,兩條線索一起指向赫爾希和蔡斯的噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn),最后要求根據(jù)所給的信息設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)思路來確定病毒的類型。本題借鑒經(jīng)典實(shí)驗(yàn)進(jìn)行知識(shí)遷移,應(yīng)用赫爾希與蔡斯實(shí)驗(yàn)思路與方法進(jìn)行解題。只有深刻理解經(jīng)典實(shí)驗(yàn),對(duì)其邏輯脈絡(luò)非常清晰的學(xué)生,這道題才會(huì)有很好的表現(xiàn)。
以時(shí)間為線索將這三道題串起來,我們應(yīng)該認(rèn)識(shí)到對(duì)課文經(jīng)典實(shí)驗(yàn)的深刻理解是將來考試的必然趨勢(shì),而深刻理解與文字表達(dá)相結(jié)合就是引導(dǎo)高中教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)的方向。
2 探究類實(shí)驗(yàn)思路的書寫
筆者利用2011全國大綱卷第31題第(3)小題對(duì)學(xué)生進(jìn)行了測(cè)試。題目已知從某細(xì)菌生活在55~65℃的環(huán)境中,要求以實(shí)驗(yàn)思路的形式寫出測(cè)定從該細(xì)菌體內(nèi)提取的脂肪酶的催化作用的最適溫度。
從學(xué)生的答案來看,學(xué)生答題時(shí)很混亂,把能想到的全寫上去,這在有限的考試時(shí)間和答題空間肯定是不可取的。實(shí)驗(yàn)思路應(yīng)該是有規(guī)律可循的。一般來說,實(shí)驗(yàn)思路是對(duì)實(shí)驗(yàn)過程的概括,內(nèi)容包括自變量、處理對(duì)象、處理?xiàng)l件、因變量的檢測(cè)指標(biāo)、實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析等。簡(jiǎn)單來說,探究類實(shí)驗(yàn)思路答題的一般模板如下:
自變量的設(shè)定+因變量的檢測(cè)+如何通過結(jié)果說明結(jié)論。
如同題中自變量的設(shè)定為“在包括55~65 ℃內(nèi)的溫度范圍設(shè)置溫度梯度”;因變量的檢測(cè)為“分別測(cè)定酶活性”;如何通過結(jié)果得到結(jié)論描述為“峰值所對(duì)應(yīng)的溫度即為最適溫度”。還進(jìn)一步說明如果未得到峰值則擴(kuò)大實(shí)驗(yàn)設(shè)定的溫度范圍,繼續(xù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),直到出現(xiàn)峰值為止。
再如2016年福建省單科質(zhì)檢30題。給出健康和感染LSV的百合、測(cè)量?jī)x器和2套體積相同的密閉裝置的條件下,同樣要求簡(jiǎn)要寫出探究該病毒對(duì)其呼吸作用的影響的實(shí)驗(yàn)思路。套用上面的模板可得:自變量的設(shè)置為“LSV感染的百合和健康的百合”;因變量的檢測(cè)為“(黑暗)測(cè)定裝置中O2或CO2或有機(jī)物的含量”;如何通過結(jié)果得到結(jié)論為“計(jì)算并比較二者區(qū)別”;語句再進(jìn)行組織則很快得出答案。
3 實(shí)驗(yàn)歸因類解題方式
除了實(shí)驗(yàn)思路外,對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果和現(xiàn)象進(jìn)行“解釋”的歸因類題型是考查學(xué)生語言表達(dá)能力具體的形式,也是最突出的。2011—2017年全國高考理綜卷生物部分實(shí)驗(yàn)探究類試題對(duì)歸因的考查頻度很大(匯總見表1),是學(xué)生頻頻失分點(diǎn)。
2017年高考全國理綜卷Ⅰ第30題告知CO2補(bǔ)償點(diǎn)的定義,又已知CO2補(bǔ)償點(diǎn)甲大于乙,在滿足光照和其他適宜條件下,將甲、乙種植在同一密閉環(huán)境中,要求解釋一段時(shí)間后兩種植物的光合速率都降低的原因;以及改變甲的環(huán)境,使其處于沒有O2但其他條件不變的情況下甲有氧呼吸強(qiáng)度增加的原因。
其中第一問中已知“同一密閉環(huán)境”“光照”屬于兩個(gè)事實(shí),“兩種植物的光合速率都降低”屬于結(jié)果,要說明的原因便是事實(shí)與結(jié)果間的聯(lián)系,如果把事實(shí)看做間接原因,那么這個(gè)原因便是直接原因[ 2 ]。在照光條件下,植物呼吸作用釋放的二氧化碳的量小于光合作用吸收二氧化碳的量——間接原因;密閉環(huán)境中二氧化碳濃度降低——直接原因;光合作用速率降低——實(shí)驗(yàn)結(jié)果。同樣的方法不難分析出第二問中事實(shí)(無O2、照光)與結(jié)果(有氧呼吸強(qiáng)度增加)之間的聯(lián)系。照光培養(yǎng)條件下,甲能進(jìn)行光合作用同時(shí)釋放氧氣,使該密閉小室中氧氣濃度增加——間接原因;而O2作為原料參與有氧呼吸過程——直接原因;那么當(dāng)O2濃度增大時(shí),有氧呼吸速率會(huì)增加——實(shí)驗(yàn)結(jié)果。這類由外界環(huán)境因素變化導(dǎo)致的結(jié)果變化類的歸因便可依據(jù)圖1模型進(jìn)行答題。
高中生物教學(xué)中應(yīng)注重對(duì)經(jīng)典實(shí)驗(yàn)的深度剖析,二輪復(fù)習(xí)中應(yīng)注重對(duì)學(xué)生語言表達(dá)能力的訓(xùn)練,以及學(xué)生獲取信息和分析信息的能力,以不斷提高理性思維和科學(xué)探究能力。
參考文獻(xiàn):
[1]教育部考試中心.2018年普通高等學(xué)校招生全國統(tǒng)一考試大綱:理科[S].北京:.高等教育出版社,2017.
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