新高考评价体系下“有序观察”能力与认知过程维度结合的复习模型建构

摘 要：在中国高考评价体系下，生物学教学如何培养学生怀揣生命观念，利用理性思维来科学地探究社会生产实践中的生物学问题，是生物教师需要认真探究的。在提升学生的生物学学科素养的同时，又能提高他们在高考中的实际得分率。培养锻炼学生掌握“有序观察”的能力，是科学探究的第一步。本文以高三复习中的案例来具体分析如何培养学生的“有序观察”能力，提高学生的应变能力和对生物学知识的灵活运用能力。

关键词：“有序观察”;中国高考评价体系;高中生物;实验探究;模型建构

2019年教育部考试中心出版的《中国高考评价体系》一书中明确提出了新一轮课改下高考评价体系的内容和性质。在没有具体的考纲及考试说明指导教学的情况下，如何在高三复习教学中，既能完成“核心价值、学科素养、关键能力、必备知识”的“四层”考查内容，又能实现“基础性、综合性、应用性、创新性”的“四翼”考查要求，是一线教师迫切需要解决的问题。

生物是一门基于实验且重实践，旨在解决实际生活问题的学科。这与生物学科核心素养中强调的“生命观念、理性思维、科学探究、社会责任”不谋而合。其中的“科学探究”是指，能够发现现实世界中的生物学问题，针对特定的生物学现象，进行观察、提问、实验设计、方案实施以及结果的交流与讨论的能力。

2019到2021年是高考改革的转型年。2019年生物高考中，生物学科必考的实验题型在选择、非选、选考（课标Ⅱ）三种题类均有出现;2020年生物高考试题的最大亮点是，以关系国计民生的粮食生产育种为背景，情境式带入，将对学生综合能力的考查稳步提升到了一个新高度。而根据学生思维的发展规律，解决生物学科中最难的情境分析题和实验设计题，必须首先要熟练掌握“有序观察”的能力。

一、“有序观察”在授课中的应用

（一）高三生物复习难点

生物学知识涉及范围广，零碎而烦琐。生命层次多种多样，从宏观到微观，从具象到抽象，从静态模型到动态过程，很多“不可见”的知识难以理解和准确把握，逻辑思维难以形成，科学的实验设计更是难以进行。

（二）在认知过程维度下进行“有序观察”，并建立观察模型的教学策略的意义

如何进行科学有效的生物学观察，是科学探究的起点。掌握正确的观察方法与技能，有助于学生精准地获取信息，构建生物学概念，探究科学事实，理解一些微观或宏观的事实性知识，形成客观唯物的世界观。在构建观察模型的过程中，完成“记忆、理解、运用、分析、评价、创造”六个认知过程维度的教学目标，让学生既理解了知识，又掌握了方法和技能，更有助于其在未来的新情境中进行知识的迁移和技能的迁移。

（三）适合使用“有序观察”教学内容

分析2019年出版的人教版新教材必修一、二课本目录，适合进行“有序观察”能力训练的内容有：1.模型类：如细胞膜流动镶嵌模型、真核细胞结构模型、DNA双螺旋结构模型;2.过程类：呼吸作用、光合作用、细胞分裂、基因的表达;3.实验类：植物细胞吸水失水、孟德爾杂交实验、摩尔根果蝇实验。

（四）“有序观察”的复习模型的建构

“有序观察”是指有计划的、有目的地使用感官来考查现象的方法，是对某个对象的某种现象或事物有计划的知觉过程。要实现有条理的观察，常涉及以下两种观察方法：顺序观察法，即按照一定的顺序对事物进行观察，包括按空间顺序、时间顺序;比较观察法，即在认识事物时将两件或两件以上的事物放在一起进行观察比较，或者对同一事物在不同时间里的情况进行观察比较，就能发现差异、抓住特点，从而深入认识事物的本质，包括横向比较和纵向比较。观察能力不是单独存在的，它必须以科学学习活动为载体。

【案例】基因指导蛋白质的合成

参考2019版《考试说明》本节课的要求是“概述遗传信息的转录和翻译过程”。建构观察模型的基本步骤：1.明确观察目的。设置“苏云金杆菌抗虫蛋白基因（ Bt抗虫蛋白基因）转入普通棉花，培育出的棉花植株会产生Bt抗虫蛋白”。情境，引出“基因如何指导蛋白质的合成”的教学目标。2.运用恰当的方式。本节课内容是一个动态的过程，属于程序性知识，适合用顺序观察法中的时间顺序观察。通过问题“RNA是什么物质？为什么RNA适于作DNA的信使呢？ ”让学生回顾RNA特点。观察描述该空间中所看到的细胞中的物质、结构。包括“DNA有何变化？有何作用？”“RNA聚合酶有何作用？”完成认知过程维度第一类目“记忆”。3.记录搜集信息。通过问题“核糖核苷酸有何行为？有何原则？需要什么条件？”“最后mRNA有何行为？DNA有何行为？”记录物象的组成、特征，以及依据时间的演进或空间位置的不同，及其变化。完成认知过程维度第二类目“理解”。4.对记录结果进行分析。按时间顺序排列（描述）所看到的细胞中的物质、结构。按时间顺序描述所看到的代谢过程，解决问题“细胞核里发生转录动态过程？”完成认知过程维度第三和第四类目“运用”和“分析”。5.学生对“转录过程”观察反思、归纳，并以相同的流程，完成“翻译过程”的复习。最终建构出“观察——质疑——描述——关联”的有序观察复习模型。完成认知过程维度第五和第六类目“评价”和“创造”。

二、“有序观察”在解题中的应用

（一）学生答题时存在的问题及“有序观察”模型答题的意义

高考答题中学生常见的问题是，观察缺乏计划性，不能及时客观地记录情境中的观察对象，描述中掺杂个人的猜想和推论，而导致表达不客观或表述不正确。科学有序的观察，审视情境中的各个组分及其关系，有助于正确关联各个组分，不会遗漏关键信息，以形成完整的逻辑链，最终正确解答。

（二）适合使用“有序观察”解答的题型

根据2019、2020年高考全国Ⅲ卷试题分析，适合运用“有序观察”技能解题的题型有，实验设计题、图形辨析题、表格分析题、情境信息题等。

（三）基于“有序观察”的答题模型的建构

【案例】图形辨析题（以2020年全国Ⅲ卷第3题为例）

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1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

建构观察模型的基本步骤：1.观察，即按照空间结构，描述出情境中的各个组成成分。可以由整体到局部、由宏观到微观，也可以反过来。观察题干图表信息中的各个组分和细节。发现组分有tRNA、mRNA。2.质疑，即各组分的功能，或者其变化。质疑题干中各个组分之间tRNA、mRNA有什么行为？（密码子与反密码子互补配对）有什么特点？（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，配对原则会摆动）完成认知过程维度第一类目“记忆”。3.描述，即按照时间顺序，描述出该现象的完整过程或各个组分之间的内在联系。题干中tRNA携带着氨基酸正在与mRNA碱基互补配对，即翻译过程。mRNA上密码子碱基不同可能是因为发生了基因突变导致的。比较，即多个组分进行横向或纵向比较，描述时需说清楚二者之间的异同。图中有三个tRNA的反密码子都有次黄嘌呤I，但互补配对的mRNA却有区别。完成认知过程维度第二类目“理解”和第四类目“分析”。4.关联，用所学过的生物学知识，将题干信息联系在一起。图中I与U、C、A均能配对，因此含I的反密码子可以识别多种不同的密码子。即基因突变时，mRNA密码子随之改变，但由于含有次黄嘌呤I的tRNA分子在碱基配对时的摆动，使得mRNA翻译时决定的氨基酸没有发生改变。从而保证了遗传的稳定性。完成认知过程维度第三和第四类目“运用”和“分析”。5.解答。因此，综合分析四个选项，错误的答案选D。最终建构出“观察→质疑→描述（比较）→关联→解答”答题模型。完成认知过程维度第五和第六类目“评价”和“创造”。

结束语

高考中，学生最大的难点就在于如何对题干情境中信息进行分析，并提取核心内容、有效信息，排除无效信息的干扰。通过以上训练，学生能学会如何有序且有效地观察现象、数据、题干信息（包括概念模型、物理模型、数学模型）。将难点问题突破演化成为：有序观察→信息提取→理解内化→解决问题的过程。最终，將“描述问题”转变为“关联问题”“因果问题”。结合所学生物学知识，解决高考中的生产实践问题，也使得学生思考问题逻辑化、语言表达条理化，既不重复，又不遗漏。

新高考评价方式的改变，也让高三教学从知识内容的复习和训练，转化为应用能力的复习和训练。指导高三学生有的放矢，有效地复习，有技术地复习，成为高三教师面临的新挑战。

参考文献

[1]教育部考试中心.中国高考评价体系[M].北京：人民教育出版社，2019，11.

[2]教育部考试中心.中国高考评价体系说明[M].北京：人民教育出版社，2019，11.

[3]姚霞.提升学生科学探究能力的策略研究[M].上海科技教育出版社，2017，5.

[4]L.W.安德森.学习、教学和评估的分类学[M].上海：华东师范大学出版社，2008，1.

作者简介：潘扬莎（1981—）女，壮族，广西扶绥人，理学硕士研究生，中学一级。研究方向：高中生物教学。

本文系广西教育科学“十三五”规划2018年度课题：广西普通高中生物学科教学关键问题实践研究（课题编号：2018ZJY237）阶段性研究成果。