河北
根據(jù)《中國高考評價體系》中的“一核四層四翼”的要求,生物學(xué)科的高考命題趨勢是以情境為載體,考查學(xué)生的學(xué)習(xí)及應(yīng)用能力,并更加注重對考生的科學(xué)思維、科學(xué)探究等學(xué)科核心素養(yǎng)的考查。山東省高考題開啟了高考改革下的命題新征程,本文通過對山東省普通高中學(xué)業(yè)水平等級考試生物試題(以下簡稱山東卷)中經(jīng)典題目進行分析,從生命觀念素養(yǎng)、科學(xué)探究素養(yǎng)和信息獲取能力三個方面展開,明辨新高考方向,并對高三的復(fù)習(xí)提出建議。
生命觀念是指一個人隨著時間的沖洗,逐漸忘記了那些彼此孤立的事實性知識后,留在頭腦中的生物學(xué)現(xiàn)象和問題的想法和觀點,也是學(xué)生討論和研究生命現(xiàn)象的基本思想方法。《普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017 年版2020年修訂)》指出學(xué)生應(yīng)該在較好地理解生物學(xué)概念的基礎(chǔ)上形成生命觀念。在高三復(fù)習(xí)課中,教師要重視培養(yǎng)學(xué)生對概念的理解,進而形成正確的生命觀念。在對重要概念的突破過程中,抽象概念需要教師采用情境教學(xué)的方式或結(jié)合圖片、視頻等直觀教具,支持知識的合作建構(gòu),突破學(xué)生的諸多迷思概念,拓寬新知范圍。隨著高考改革的推進,高考題中對于生命觀念的考查日益凸顯,且考查形式多樣。
【例1】(2020 年,山東卷,第1 題)經(jīng)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)加工的蛋白質(zhì)進入高爾基體后,S 酶會在其中的某些蛋白質(zhì)上形成M6P 標(biāo)志。具有該標(biāo)志的蛋白質(zhì)能被高爾基體膜上的M6P 受體識別,經(jīng)高爾基體膜包裹形成囊泡,在囊泡逐漸轉(zhuǎn)化為溶酶體的過程中,帶有M6P 標(biāo)志的蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)化為溶酶體酶;不能發(fā)生此識別過程的蛋白質(zhì)經(jīng)囊泡運往細胞膜。下列說法錯誤的是 ( )
A.M6P 標(biāo)志的形成過程體現(xiàn)了S 酶的專一性
B.附著在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的核糖體參與溶酶體酶的合成
C.S 酶功能喪失的細胞中,衰老和損傷的細胞器會在細胞內(nèi)積累
D.M6P 受體基因缺陷的細胞中,帶有M6P 標(biāo)志的蛋白質(zhì)會聚集在高爾基體內(nèi)
【答案】D
【分析】該題考查高爾基體在溶酶體酶形成過程中的作用,體現(xiàn)結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的生命觀念。另外試題內(nèi)容不再拘泥于課本知識,通過考查學(xué)生的閱讀能力以及信息應(yīng)用能力,凸顯對學(xué)生學(xué)習(xí)能力的考查。D 項的評判依據(jù)是題干信息中“不能發(fā)生此識別過程的蛋白質(zhì)經(jīng)囊泡運往細胞膜”,可推理判斷出M6P 受體基因缺陷的細胞中,帶有M6P 標(biāo)志的蛋白質(zhì)不會聚集在高爾基體內(nèi),而是運往細胞膜。
【措施】生命觀念是生物學(xué)核心概念的呈現(xiàn)形式之一。在高三復(fù)習(xí)中,教師需要以具體的事實性知識為基礎(chǔ),幫助學(xué)生理解抽象的重要概念。生物學(xué)概念的具體教學(xué)該如何進行?筆者現(xiàn)以細胞凋亡概念為例展示生物學(xué)概念的有效教學(xué)。具體教學(xué)建議如下:
①提供豐富的、有代表性的事實為學(xué)生概念的形成找到支撐,比如胎兒手的發(fā)育、蝌蚪尾的消失等這種形象的視覺沖擊,讓學(xué)生從生物學(xué)現(xiàn)象中感悟細胞凋亡是一種自然的生理過程。
②呈現(xiàn)課本中細胞凋亡概念,構(gòu)建合理的知識框架(如圖1 所示),為學(xué)生在新情境中解決相關(guān)問題奠定基礎(chǔ)。
③進行概念對比(如表所示),使學(xué)生深入理解不同概念間的本質(zhì)區(qū)別。
高考試題中實驗?zāi)芰疾樾问蕉嘧?,既有書寫實驗過程、實驗思路的考查,也有表述實驗現(xiàn)象、尋找實驗論據(jù)的考查。考生需要在變化的實驗情境中捕捉有價值的信息,運用實驗設(shè)計等方法,尋找正解。生物學(xué)是一個以實驗為依托的基礎(chǔ)學(xué)科,所以實驗設(shè)計類試題是高考中的經(jīng)典的選拔性題型。
【例2】(2020 年,山東卷,第20 題)野生型大腸桿菌可以在基本培養(yǎng)基上生長,發(fā)生基因突變產(chǎn)生的氨基酸依賴型菌株需要在基本培養(yǎng)基上補充相應(yīng)氨基酸才能生長。將甲硫氨酸依賴型菌株M 和蘇氨酸依賴型菌株N 單獨接種在基本培養(yǎng)基上時,均不會產(chǎn)生菌落。某同學(xué)實驗過程中發(fā)現(xiàn),將M、N 菌株混合培養(yǎng)一段時間,充分稀釋后再涂布到基本培養(yǎng)基上,培養(yǎng)后出現(xiàn)許多由單個細菌形成的菌落,將這些菌落分別接種到基本培養(yǎng)基上,培養(yǎng)后均有菌落出現(xiàn)。該同學(xué)對這些菌落出現(xiàn)原因的分析,不合理的是 ( )
A.操作過程中出現(xiàn)雜菌污染
B.M、N 菌株互為對方提供所缺失的氨基酸
C.混合培養(yǎng)過程中,菌株獲得了對方的遺傳物質(zhì)
D.混合培養(yǎng)過程中,菌株中已突變的基因再次發(fā)生突變
【答案】B
【分析】本題以營養(yǎng)缺陷型大腸桿菌為材料、實驗探究為情境,考查學(xué)生的閱讀能力、信息應(yīng)用能力以及對實驗結(jié)果的評判能力。B 項的評判需要信息證據(jù)的支撐,題干明確指明培養(yǎng)后出現(xiàn)的菌落都是由單個細菌形成,所以不可能是M、N 兩種菌株互為對方提供營養(yǎng)導(dǎo)致,突出考查了批判性思維。批判性思維的核心要素就是論點和論據(jù);以科研實驗為情境考查對實驗結(jié)果的分析與評價,體現(xiàn)了科學(xué)思維及科學(xué)探究學(xué)科核心素養(yǎng)。
【措施】在高三的復(fù)習(xí)中,若要提升學(xué)生的科學(xué)探究素養(yǎng),教師該如何滲透和培養(yǎng)?筆者的具體教學(xué)建議如下:
①增加學(xué)生實戰(zhàn)的機會。把握實驗核心——對自變量和因變量的分析;培養(yǎng)學(xué)生實驗思維的建模過程:取材、分組、編號,設(shè)置自變量,在相同且適宜條件下培養(yǎng),觀察統(tǒng)計因變量,預(yù)期實驗結(jié)果;加強對實驗設(shè)計原則、實驗方案評價、對照實驗設(shè)置等的歸納與整合,從中尋找規(guī)律,掌握方法。
②關(guān)注科學(xué)史、科學(xué)·技術(shù)·社會模塊,對教材中的經(jīng)典實驗進行剖析,體會科學(xué)家的科研思路和科研精神。實驗?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)不能只停留在對實驗結(jié)論的記憶,而是要重視對科學(xué)思維的訓(xùn)練,對出題意圖的分析等,讓學(xué)生的思維真正活躍起來。
對于在生產(chǎn)、生活實踐中遇到的各種問題,學(xué)生只有獲取有效信息,才能進一步分析和解決實際問題。獲取信息能力的實質(zhì)是學(xué)以致用、理論聯(lián)系實際,使考生在現(xiàn)有知識的基礎(chǔ)上不斷提升學(xué)科核心素養(yǎng)。高考試題中生物學(xué)的素材來源廣泛,試題往往從影響科學(xué)、技術(shù)和社會的生物學(xué)新技術(shù)、新進展等方面衍生出對考生閱讀能力的考查。隨著新高考政策在全國各省逐步實施,生物試題所體現(xiàn)的課外信息量越來越大,其中山東卷尤為突出。
【例3】(2020 年,山東卷,第5 題)CDK1 是推動細胞由分裂間期進入分裂期的關(guān)鍵蛋白。在DNA 復(fù)制開始后,CDK1 發(fā)生磷酸化導(dǎo)致其活性被抑制,當(dāng)細胞中的DNA 復(fù)制完成且物質(zhì)準(zhǔn)備充分后,磷酸化的CDK1 發(fā)生去磷酸化而被激活,使細胞進入分裂期。大麥黃矮病毒(BYDV)的M 蛋白通過影響細胞中CDK1 的磷酸化水平而使農(nóng)作物患病。正常細胞和感染BYDV 的細胞中CDK1的磷酸化水平變化如圖2 所示。下列說法錯誤的是( )
圖2
A.正常細胞中DNA 復(fù)制未完成時,磷酸化的CDK1的去磷酸化過程受到抑制
B.正常細胞中磷酸化的CDK1 發(fā)生去磷酸化后,染色質(zhì)螺旋化形成染色體
C.感染BYDV 的細胞中,M 蛋白通過促進CDK1 的磷酸化而影響細胞周期
D.M 蛋白發(fā)揮作用后,感染BYDV 的細胞被阻滯在分裂間期
【答案】C
【分析】本題屬于以胞內(nèi)信號傳導(dǎo)為情境的課外信息類題目,素材來源于大學(xué)教材。通過題圖信息介紹了CDK1 關(guān)鍵周期蛋白與細胞分裂的關(guān)系以及感染BYDV 的細胞發(fā)生病變的原因。將題干信息化繁為簡,準(zhǔn)確提取有效信息,并靈活運用所學(xué)知識判斷各選項是解題的關(guān)鍵。
【措施】2020 年山東卷試題中信息類題目較多,以上三個試題都充分體現(xiàn)出高考試題中的閱讀量以及對新信息的學(xué)習(xí)及應(yīng)用能力的考查。高三復(fù)習(xí)教學(xué)過程中關(guān)于信息題的解題策略主要有以下幾點:①認真閱讀題干、圖表,抓住題目中的關(guān)鍵信息,化繁為簡;②理解題干創(chuàng)設(shè)的情境;③結(jié)合設(shè)問,提煉關(guān)鍵信息;④將新信息與已有知識相聯(lián)系,遷移到要解決的問題中;⑤運用對比、歸納、推理等科學(xué)方法解決問題。
學(xué)科核心素養(yǎng)的落地要聚焦概念教學(xué)。概念教學(xué)要由點到面,要與真實生活情境相聯(lián)系,引導(dǎo)學(xué)生深入理解概念的內(nèi)涵與外延。對學(xué)生解決問題的關(guān)鍵能力的考查不能只拘泥于課本知識,要更突出對學(xué)生的學(xué)習(xí)能力的考查。綜上所述,實驗探究能力中的論證和評價是批判性思維的主角,是高考改革后高考命題的趨勢。