“内卷化”危机中生物学改编题的困境与对策

2022-08-30 02:51江苏何金华李明凯
教学考试(高考生物) 2022年4期
关键词:内卷化浅色种群

江苏 何金华 李明凯

基于原创试题的改编是目前各级、各类考试中试题的重要来源。由于命制纯原创性的优质试题难度较高导致其具有稀缺性,改编题就成为了各种试卷的重要组成部分。目前,试题的改编正向着“两极化”发展,精心改编的试题可能变得更“优质”,也有可能变得更“滞后”,本文重点探讨的是“滞后”性的改编试题。

1.高中生物学试题改编的“内卷化”现象解读

上个世纪60年代,格尔茨所著的《农业的内卷化:印尼生态变迁的过程》一书中,从农业经济学角度对爪哇岛和外岛的农业经济发展,首次使用了“involution”这一概念。到80年代,黄宗智提出“内卷化”概念,更多地阐述了农业农村经济发展的“边际效应”。至本世纪初,有学者对“内卷化”的概念和内涵重新进行审视和界定,笔者更倾向于郭继强所提出的“内卷化”的概念,即不单纯是“边际效应”,而是更侧重于对经济主体特别是家庭农场(农户)自我战胜和自我锁定机理,而目前,“内卷化”一词已经外延至经济、管理等各个行业。引申至教育行业,“内卷化”不应该过多地被理解为是教育内部资源的耗费,而应该是在限定资源投入、有限内部条件的前提下所进行的自我革新以实现教育产出的持续输出和个人价值的不断实现。在此,笔者有意将“内卷化”这一概念引入试题命制过程中,探讨高中生物学试题改编过程中出现的范式困境与对策。

随着新课程改革的持续进行,学科核心素养的概念逐渐被贯彻落实到具体的教学实践过程中。“以人为本”的思想理念已经从三维目标的雏形阶段发展到最终的确立阶段,标志着教育以“人”为根本的方针政策被贯彻和实施。培养学生的学科核心素养,除课堂教学外,试题的分析理解也是其中一个重要的方面。《普通高中生物学课程标准(2017年版2020年修订)》指出,重视以评价促进学生的学习与发展,重视评价的诊断作用、激励作用和促进作用,促进生物学学科核心素养的形成。

2.“内卷化”危机中生物学改编题的困境

2.1 “内卷化”现象之一:改编题的科学性问题

科学性是指所命制的试题应当符合历史事实、客观规律,能够反映生物学的一般现象、基本问题,能够体现学生的思维发展和科学探究能力,此外,科学性的试题还应当具有较高的信度和效度,在客观水平保证人才公平竞争、公正选拔的初衷。一般而言,各省的高考试题都是比较权威的,但是部分地区的调研试卷经常会出现意外的问题,现举例如下。

【例1】(2019年,天津卷,第6题)囊鼠的体毛深色(D)对浅色(d)为显性,若毛色与环境差异大则易被天敌捕食。调查不同区域囊鼠深色表现型频率,检测并计算基因频率,结果如图1所示。下列叙述错误的是( )

图1

A.深色囊鼠与浅色囊鼠在不同区域的分布现状受自然选择影响

B.与浅色岩P区相比,深色熔岩床区囊鼠的杂合体频率低

C.浅色岩Q区的深色囊鼠的基因型为DD、Dd

D.与浅色岩Q区相比,浅色岩P区囊鼠的隐性纯合体频率高

【答案】B

【试题分析】本题意在通过对柱状图的分析,考查学生综合归纳总结生物学基本规律的科学思维能力,同时在识图辨图中也可以考查学生对哈迪-温伯格定律的理解及迁移能力。本题中,在自然选择的作用下,种群的基因频率会发生定向改变,导致生物朝着一定的方向不断进化,深色囊鼠与浅色囊鼠在不同区域的分布现状受自然选择的影响,A正确;在浅色岩P区,D基因的频率为0.1,则d基因的频率为0.9,深色表现型频率为0.18,则浅色表现型频率为0.82,设杂合子频率为x,那么1/2x+0.82=0.9,可算出x=0.16;同理,在深色熔岩床区,D基因的频率为0.7,则d基因的频率为0.3,深色表现型频率为0.95,则浅色表现型频率为0.05,可算出杂合子频率为0.50,B错误。

江苏省南京市2021届高三三模试卷第8题试题对上述试题进行了如下改编。

【例2】桦尺蛾的体色有黑色、灰色两种,黑色对灰色为显性,分别由D、d基因控制。图2为三个地区内黑色表现型频率以及D基因的频率。下列分析错误的是( )

图2

A.在工业区中,环境可通过影响灰色个体的死亡率而影响灰色个体的数量

B.在非工业区中,表现为黑色的个体中纯合子所占的比例为1/19

C.若工业区1的污染继续加重,当D基因频率升为100%后即产生新的物种

D.自然选择是导致工业区2桦尺蛾种群基因频率发生变化的主要因素

【答案】C

【试题分析】本题中,主要改动的是B选项。其通过哈迪-温伯格定律可以快速计算出结果,即D=0.1,d=0.9,DD=0.01,dd=0.18,Dd=0.81,但是作者忽略了题干中的“自然选择”因素。哈迪-温伯格法则指出,种群达到平衡的条件是(1)个体数量很多;(2)个体间随机交配;(3)没有选择;(4)不发生突变;(5)没有遗传漂变,这说明不会通过有性生殖而发生进化性改变。哈迪和温柏格的重要发现表明:只有对种群基因库施加额外的作用力才能引起等位基因和基因型频率的改变。自那时以来,进化生物学家便开始了对这些额外作用力的研究,而绝大多数种群其实都偏离于该法则。例1中考虑到额外作用力(自然选择、交配权等)对种群基因频率的影响,但是例2出现了较大的失误。

2.2 “内卷化”现象之二:改编题的逻辑性问题

生物学学科核心素养明确指出,“科学思维”是指尊重事实和证据,崇尚严谨和务实的求知态度,运用科学的思维方法认识事物、解决实际问题的思维习惯和能力。在改编试题的时候,往往需要考虑改编试题能否在逻辑性方面具有较强的证据链关系,是否能基于生物学事实进行演绎和推理。

【例3】某山地存在两种鸭跖草,品种A生长于悬崖底部,品种B生长于悬崖顶部,两者具有不同的表现型。在山地的某些坡度缓和的区域则存在大量A和B的杂交种C(图3),下列相关叙述错误的是 ( )

图3

A.鸭跖草A和B的适应性特征是由地理隔离造成的

B.突变和基因重组为鸭跖草A和B种群的进化提供原材料

C.杂交种C繁殖形成种群,说明鸭跖草A、B属于同一物种

D.鸭跖草A、B、C会与其捕食者以及无机环境共同进化

【答案】A

【例4】(2021年,五月盐城三调研试卷,第7题)图示(同图3)为某山地的悬崖底部生长着鸭跖草品种A,悬崖顶部生长着鸭跖草品种B,在山地某些坡度缓和的区域则存在A和B的杂交种C,下列有关叙述错误的是( )

A.鸭跖草A和B的表现型不同是基因与环境共同作用的结果

B.突变和基因重组为鸭跖草A和B种群的进化提供原材料

C.鸭跖草A、B会与其捕食者以及无机环境发生共同进化

D.鸭跖草C能通过自我繁殖而形成独立的种群

【答案】D

例3和例4出现了原则性的出入。例3认为C是一个种群,例4认为C不是一个种群。从逻辑关系讲,例3侧重于“已知C是一个种群”,分析“A和B是否为一个物种”,逻辑关系比较清楚,学生作答也相对容易。例4则考查“C是否为一个种群”,且否定“C是一个种群”。按照学生已学过的假说-演绎法,即运用“提出问题→建立假说→模拟实验→演绎推导→实验检验→得出结论”这个方法进行研究,无法得出C是或者不是一个种群,因此,例4逻辑性受到较大的质疑,为改编题的不当之处。

2.3 “内卷化”现象之三:改编题的关联性问题

关联性是指试题编制的过程中,题干和题干、题干和答案、答案和答案之间的紧密性的关系。试题原创度越高、质量越好则其内部关系越紧密,越能够考查学生知识点的掌握程度及思维运行程度。反之,质量较差的试题往往出现内部信息混乱、结构冗余、信息提取不畅、无法准确表述考点含义等问题,现举例如下。

【例5】(节选)广阔众多的湿地生态系统具有多种生态功能,孕育着丰富的自然资源,被人们称为“地球之肾”、物种贮存库、气候调节器,在保护生态环境、保持生物多样性以及发展经济社会中,具有不可替代的重要作用。为加强生态文明建设,保护好湿地生态系统,科研人员对某湿地生态系统每年能量流动情况进行调査,调查结果如表所示(单位:×103kJ)。回答下列问题:

植物植食性动物肉食性动物同化量465XY呼吸消耗量9622.83.8未被利用29033.52.6分解者分解142.2微量

(3)由表中数据可知,第二营养级与第三营养级之间的能量传递效率是________。

【例6】(盐城中学2021届高三年级第一次模拟考试生物试卷,第19题)题干及表格同例5,(3)该湿地生态系统中野生鲻鱼蛋白质含量丰富且味道鲜美,具有很高的经济价值,人工养殖时以植物青饲料为食。欲在该湿地生态系统中某区域进行人工养殖,还需每年投放青饲料35 000 kJ,由表中数据可知,第二营养级与第三营养级之间的能量传递效率是________。此时,流经该生态系统的总能量是指________。

【试题分析】例5中X计算值为65,Y为6.5,则微量为0.1。例6中增加了人工的养殖鱼,并给出具体数据35 000 kJ,学生容易联想到饲料属于总能量,则植物中能量应该为465+35=500,人工养殖鱼是植食性动物,会认为X为100,而Y为41.5,但如此一来计算的数据完全错误。因此,试题中增加的青饲料35 000 kJ应该予以省略,即使增加也应该置于第二问题之前,否则极易引导学生出现关联性错误,不利于学生思维的开展及问题的解决。

2.4 “内卷化”现象之四:改编题的语言规范性问题

部分试题在改编过程中,由于试题的文字描述、语句的改编等可能导致试题描述的更加模糊不清、晦涩难懂,影响考生对试题考查意图的理解,从而可能导致误判,现举例如下。

【例7】物质B与碱基T的结构相似,可替代碱基T参与DNA的复制。两条单链均含有物质B的DNA(记为BB)可被染成浅色,一条单链含物质B的DNA(记为BT)能被染成深色,而不含物质B的DNA(记为TT)不被染色。图4是用物质B处理蚕豆根尖细胞后,在不同细胞周期观察到的某条染色体的三种图像。下列分析正确的是 ( )

图4

A.物质B掺入DNA的过程主要发生在根尖细胞的分裂中期

B.甲图的染色单体均为BT型,两染色单体的物质B含量一般相同

C.甲图的染色单体复制成乙的事实支持DNA的半保留复制学说

D.乙、丙图染色体最早出现在蚕豆根尖细胞的第二个细胞周期中

【答案】C

【试题分析】本题意图考查DNA半保留复制、有丝分裂等相关知识点,需要学生基于生物学事实和证据运用归纳与概括的方法,探讨生命的规律,从而培养学生的科学思维能力。1958年Meselson和Stahl通过一系列实验首次证明了DNA的半保留复制。对于C选项,其与科学家的实验方法本质相同,有人认为可以说明半保留复制,因为这个题目是从DNA半保留实验结果说明现象,但是由甲到乙认为除了半保留复制以外还有全保留复制方式,即“甲复制成乙”是“半保留复制”的必要条件而不是充分条件,因此C选项具有较大的瑕疵,学生容易出现意图理解错误的问题。

【例8】(节选)γ-氨基丁酸(GABA)是一种抑制性神经递质,广泛分布于中枢神经系统,在控制疼痛方面具有重要作用,其作用机理如图5所示。请回答下列问题:

图5

(2)GABA受体有多种类型,GABAA受体由递质结合部位和氯离子通道两部分组成,GABA与之结合后引起Cl-通道开放,导致突触后膜的电位________(填“高于”或“低于”)原静息电位。

【答案】低于

【试题分析】此题争议较大。按照一般的理解,静息电位或者动作电位应当以电位的绝对值为基本标准,正负号仅仅是灵敏电压表的方向。Cl-内流,静息电位应该变大,而试题给出的答案是变小,是考虑了正负号的问题。此问题在广大师生中引起了较大的反响,加上“绝对值”三个字可以避免出现因语言文字不规范导致试题严密性不够的问题发生。

3.“内卷化”危机中生物学改编题的对策

生物学试题编制中的“内卷化”危机,实则是试题改编过程中本质追求“创新”“不同”而造成的日益复杂化、内卷化、空耗化,没有真正做到零距离、精细化、准确化。

生物学学科核心素养是学科育人价值的集中体现,是学生通过学科学习而逐步形成的正确价值观、必备品格和关键能力,体现在生命观念、科学思维、科学探究和社会责任四个方面。生物学试题改编应当紧扣学科核心素养,了解应当培养什么样的生物学人才,从宏观方面调控和把握整个试题的命制方向和策略。

3.1 紧扣学科核心素养,树立以人为本的命题观念

围绕生命观念、科学思维、科学探究和社会责任四个方面的内容精准化施策。例如,生命观念需要考查学生对基本生物学概念的理解,对结构与功能观、进化与适应观、稳态与平衡观、物质与能量观的开放性作答;科学思维则通过对生物学的现象(各种图形、表格、过程等)考查学生归纳概括、演绎推理等基本能力;科学探究的考查是能够针对生物学现象进行实验的探究、设计及结果的分析解读;社会责任侧重于对个人理论知识和实践能力的综合素养的考查。

3.2 贴近实际生活,科学考查学生的能力和素养

科学命制生物学试题,不仅仅是指试题本身的科学化、规范化、准确化,更是要能让学生准确阅读、科学提取、有效作答,在试题的分析和作答过程中,考查学生的能力和素养。例如,教师可以学生能接触到的生活现象和生活资料、学习过的基本生物学现象为基准,融合生物学概念,通过对过程图、坐标图、新信息的分析、归纳、总结,对生物学现象的分析、生物学实验的探究来进行考查。

3.3 围绕终身发展,着眼于未来人才的考查和定位

学习本身就是在培养个人终身学习的能力,有了终身学习能力可以学习终身,实现学无止境的人才培养目标。未来人才一定是具有科学思维能力、科学探究能力、社会责任意识的人才,能适应社会的变化和挑战的人才。因此,在生物学试题命制中,需要着眼于未来人才的考查和定位,不断锤炼终身发展能力。

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