刘虹
摘 要 叙述了目前我国最高层次的生物学竞赛中学生生物学奥林匹竞赛(CHSBO)与IBO相比还存在差异,主要分析了CHSBO和IBO的差异,以促进中学生物学教学和优秀生物学人才的培养。
关键词 生物学 奥林匹克竞赛 IBO CHSBO
中图分类号 G633.91 文献标志码 B
生物学是全球发展最迅速的学科之一,并且与当代人类所面临的人口、资源、环境问题息息相关。因此,从中学阶段就开始培养一批热爱生物学、献身生物学研究的人才对于一个国家、一个民族的政治、经济的发展具有举足轻重的作用。以激发学生在生物学研究方面的浓厚兴趣,创造性地解决现实中生物学和生态学问题,培养未来生物学家为宗旨生物学奥林匹克竞赛便在这种背景下应运而生。这项活动可以大大激发中学生学习生物学的热情,大幅度地提高中学生物学教学质量和水平,为我国生物科学事业的发展补充后备力量。下面将从国内外生物奥林匹克竞赛的发展以及竞赛试题来分析其差异。
1 从IBO和CHSBO的起源和发展看生物学竞赛差异
1.1 IBO的起源和发展
20世纪80年代捷克斯洛伐克的生物学教育和科技工作者就根据其他自然科学和数学国际奥林匹克竞赛的成功经验首次提出举办IBO活动的倡议。1989年由比利时、原苏联等6个感兴趣国家发起生物奥赛组织,并于1990年7月在捷克斯洛伐克成功举办了第一届国际生物学奥林匹克竞赛(International Biology Olympiad,IBO)。自此,IBO每年举办一届,迄今为止,已有60多个国家或地区参赛,IBO已成为国际范围内中学生展示生物学方面聪明才智的最高竞技舞台。
1.2 CHSBO的起源和发展
为了选拔优秀队员参加IBO,1992年由中国动物学会、中国植物学会组成的全国中学生生物学竞赛委员会首次组织了全国中学生生物学奥林匹克竞赛(China High School Biology Olympiad,简写 CHSBO),并于1993年首次参加了IBO。自1992年以来CHSBO已发展成为在中国科学技术协会(主管)、国家教育部和国家自然科学基金委的领导和支持下,由中国动物学会、中国植物学会联合主办,各省、自治区、直辖市自愿参加的群众性生物学科竞赛活动。不同层次的比赛,无论是考试的范围、重点、难度,还是命题的特点和要求均不相同。通过开展全国中学生生物学竞赛系列活动,最直接的意义是我国选手在IBO竞赛中取得了优异的成绩,对促进我国中学生物学课程的改革和教学水平的提高,发现和培养未来生物科学优秀人才,提高中学教师素质,也起到了积极作用。
西方国家对生物学和生物学奥赛的重视较早,很早就形成比较稳定且相对独立的生物学奥赛研究理论体系和选拔体系,并制定相关的生物学奥赛辅导教学计划,而我国对于生物学的重视程度较西方国家晚。虽然自1993年我国选手参加IBO以来,取得了优异成绩。但是纵观我国IBO的获奖选手,大都集中在某些地区的部分学校,且大多实验能力较差。这反映出我国各地区生物学教育和竞赛发展的不均衡。
2 CHSBO和IBO试题的差异分析
CHSBO是选拔参加IBO选手的平台,在我国多层次的生物学竞赛试题中其试题的难易程度与IBO试题最为接近,都分为理论和实验两部分,各占总分的50%。CHSBO试题分别由中国动物学会和中国植物学会轮流负责组织命题,鉴于我国选手与国际选手在生物学实验上具有明显的差距,从第五届开始,CHSBO分数相同的情况下以实验分高者为先。这反映了我国对生物学实验教学的重视,也反映了我国生物学教学与国际生物学教学接轨的趋势。
2.1 理论试题的差异分析
2.1.1 题型和题量的差异
IBO理论部分一般分为A、B、C三部分,A部分为4或5选1的选择题,共60~100题。B部分为着重于智力开发的多选题,共40~60题,错选扣分。C部分为多样化的其他题型包括连线题、是非题、填空题等,共5~10题。CHSBO理论考试主要分为两部分:第一部分为四选一的单项选择题,共90~100题;第二部分为多选题共25~30题,考试时间为3 h。因此,从题型和题量来看,IBO题量更大,题型更加富于变化。
2.1.2 考试范围及覆盖面的差异
就考试大纲所规定的考试范围而言,IBO和CHSBO在生物学的领域的题目和所占比率都是相同的。其中植物解剖和生理学15%、动物解剖和生理学15%、行为学5%、细胞学(包括生物化学和分子生物学)25%、遗传和进化15%、生态学15%和系统生物学10%。但在实际考试中IBO与CHSBO考查的范围和覆盖面却不尽相同。CHSBO重点考查参赛的中学生对生物学基础知识和基本原理的理解掌握情况以及应用这些知识的能力,要求学生在全面掌握高中生物教材的基础上,掌握《普通生物学》中涉及的基础知识,并对大学生物学9门主干课程(包括动物学、植物学、动物生理学、植物生理学、生物化学、细胞生物学、遗传学、生态学、微生物学等)有一定的了解。而IBO考查覆盖面更为广泛,要求全面掌握考纲中所涉及的各学科的基本知识,同时很多题目与现代生物科技和前沿生物学知识及人类所面临的生物学问题联系紧密,与时俱进性较强。
2.1.3 试题难易程度的差异
IBO和CHSBO理论部分的竞赛纲要规定试题应当考查学生的理解能力、科学技能以及对生物学知识的应用,尽量减少单纯考识记的试题,最多不超过25%。通过分析历届IBO试题,发现它不仅要求学生能够深刻的理解生物学中最本质的科学问题,形成系统化的生物学学科知识体系,同时还要求学生在实际中能够灵活的迁移应用生物学知识,处理复杂的实际问题。IBO试题着重考查学生分析、综合、类比、推断、运用的能力,促进学生形成生物学科学素养、批判性思维、创造性思维、问题解决能力。而CHSBO作为我国选拨优秀中学生参加IBO的一种方式,其试题中识记类题且的比例较IBO多,难题比例较IBO少,考查学生高层次思维能力的题目较少。
2.2 实验试题的差异分析
生物学作为一门以实验为基础的自然学科,生物学实验对于生物学的发展,生物学概念的建立,生命活动基本规律的发现都具有重要的意义。同时,在教学过程中开展生物学实验对于学生科学思维和方法以及各方面能力培养也具有重要作用。IBO对于学生的生物学实验能力要求也较高,从IBO实验考试的内容来看,包括植物解剖及生理学、动物解剖和系统及生理学、微生物学、生态学、遗传学,近年来IBO赛题和实验难度明显加大,特别是增加了生物化学与分子生物学等实验的内容和难度,同时考查了很多新的实验技能,注重实验结果的统计分析。IBO实验考查部分共4个实验,每个实验考试50~60 min,总计4 h。
根据IBO官方指南(2003年11月第12版),竞赛对选手实验能力的要求基本上分为以下几个方面:① 科学处理和分析问题的能力,如设计实验,做出假设和预期,进行试验(观察、测量、分类、变量控制等),结果和数据的记录与表达(曲线、表格、图表、示意图、照片),结果解释和得出结论。② 生物学实验的基本技能,如放大镜、显微镜、实体镜的使用、绘图以及准确表达绘图的能力。③ 生物学各分支学科的实验方法,如细胞生物学、植物解剖和生理学、动物解剖和生理学、行为学、生态和环境科学、分类学、微生物学方法。④ 基础物理学和化学的试验方法。⑤ 统计学处理数据的能力。
CHSBO实验部分要求提高学生分析解决各种生物学问题的能力,掌握研究生物学科学的思维、技巧和技能,能够熟练使用仪器,能对实验过程、结果的数量、质量变化进行统计分析。目前CHSBO正在从开展原有的动、植物、生化实验,扩展到开展分子生物学、微生物学、生态学和行为学实验。CHSBO实验试题包括3个实验,每个实验50~60 min,主要为动物学实验、植物学实验和生物化学实验。
由于在我国很多学校有关生物奥赛的实验设备比较落后,所以CHSBO中实验部分较IBO考查范围和深度都有一定的局限性,我国选手在IBO部分实验的成绩不容乐观(表1、表2),与国际上生物实验水平的差距成为了奥赛辅导中亟待解决的问题。
3 缩短我国与国际生物奥赛差距的举措
为了缩短CHSBO与IBO间以及我国选手与国际选手生物学奥赛水平上的差距,笔者提出以下措施。
(1) 建立奥赛辅导教师培训机制。在我国大部分地区没有生物学奥赛辅导教师的培训机制,很多中学生物教师对生物学奥赛知识理解不透彻,建立相关的生物学奥赛辅导教师培训机制,有助于中学生物教师扩展生物学知识,较好地制定生物学奥赛辅导计划,提高奥赛辅导能力和教学能力。
(2) 处理好生物奥赛培训与中学生物学教学之间的问题。生物奥赛教育不是常规的通才教育,而是一种高层次的基础生物学教育的补充和延伸,它是一种英才教育。因此,作为中学生物学教师应该充分认识到生物学奥赛教育与中学生物学是一种相互促进的关系,切不可对立起来。中学生物学教育必须面向全体学生,充分提高广大学生的生物学知识和智能水平,在此基础上开展生物奥赛才能取得较好的成绩,生物奥赛与基础生物学教育才能相互促进。
(3) 扩大CHSBO试题覆盖面,促进CHSBO题型的多样化和与时俱进性。随着IBO的不断发展、完善,考查的知识越来越灵活,越来越综合,越来越全面,也越来越前沿化,对学生的自学能力、分析、类比、推理等高层次的科学思维能力以及综合素质有更高的要求。而目前在我国的大部分地区奥赛辅导的教材有限(主要是《普通生物学》、《生物学奥林匹克指津》),引进大学生物学教学资料(如《动物生理学》、《细胞生物学》等)显得尤为重要,同时应订阅展示生物科学前沿知识的刊物,以了解当前生物发展的动态,以扩大CHSBO试题覆盖面,注重CHSBO试题的前沿性,促进CHSBO题型的多样化,逐步与IBO试题接轨。
(4) 加大部分地区的教育投资,充分利用校园周边设备资源,保障奥赛实验的顺利开展。在我国大部分中学生物学实验的硬件设备相当落后,直接影响到中学生物学实验教学和生物学实验竞赛。对于中学生物学实验硬件设施的匮乏这一难题,有关教育部门应该加上部分地区的生物学实验设备教育投资,同时充分的利用周边的设备资源,譬如学校可以和附近的花木场、工厂、生物技术公司、大学等联系,建立奥赛实验基地。保证生物学奥赛实验的顺利开展,以逐步缩小我国中学生生物学实验能力与国际中学生实验能力的差距。
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