丁国娟
(四川省邻水中学 四川广安 638599)
《普通高中生物学课程标准》提出要培养学生的生物学核心素养,构建“生命观念、科学思维、科学探究、社会责任”相融合的课程目标体系。高考是全国性的选拔性考试,近几年的高考试题紧扣核心素养进行命题。下面以2019-2021全国卷为例进行生物试题分析,结合教师和学生在实际教学中的问题,提出相应的备考策略。
近三年的理综生物试题结构都相同,试题分为选择题和非选择题两部分,选择题为1-6题,非选择题为29-32、37-38共六题,37、38为选做题,生物试题总分为90,如表1是近三年各模块的分值分布。
表1 近三年全国卷理综分值分布
通过对最近三年高考考点分析,可以看出选修的分值固定,必修各模块的分值均有变化,在2021年中各模块的分值比重均衡。总体来说,三本必修的分值都比较重,没有规律,都是高考的重要考点。
(1)试题的题干信息简明扼要
目前学生在做题时存在题干信息读不懂、不能提取有效信息等问题。而近几年生物试题都延续着高考命题的一个重要风格,那就是题干简明扼要,字数较少,一般都在1-3行字内,个别非选择题有图形、图表形式进行补充。阅读长度较短,使学生有相对充裕的答题时间,降低了解读的难度。以选择题为例,常以“下列说法正确的/错误的、合理的/不合理的”等语句做出明确要求,且在近几年的选择题中偏向考查学生对错误选项的判断,考查学生对生物学概念或生理活动的理解。
(2)紧扣教材,重视基础知识
教科书是课标的解读,是知识与方法的重要载体,是教学活动的主要依据。最近几年的高考题都注重教材基础知识的考查,很多试题背景或者问题答案都可以从教材中找到“影子”。以2021年全国甲卷为例,甲卷选择题中第1题出自必修1第2章第21-33页的内容。第2题可以在教材必修1第5章第93页找到酵母菌细胞呼吸产物的原文。第3题出自必修3第3章第2节顶端优势的应用。第4题可以在必修3第2章第2节找到下丘脑的相关功能。非选择部分29题的信息来自必修1第74页科学前沿资料分析部分。31题第①小问出自必修2第7章第123页上的原文,“捕食者一般不能将所有的猎物都吃掉,否则自己也无法生存,这就是所谓的精明的捕食者策略”。第②问在必修3第5章第95页中可以找到能量流动特点的原句。第③小空的答案来自必修3第95页图5-8等。其他全国卷的选择题和非选择题部分也都可以在教材上找到相应的背景知识。可见,高考试题格外注重对教材细节的考查,包括对教材中基本概念、原理和过程的理解、课后资料部分、教材插图及课后习题等。
(3)注重情境,考查科学思维
《普通高中生物学课程标准》指出科学思维是生物学核心素养的重要组成部分,是形成生命观念的重要途径。近几年全国卷理综生物中仍然注重对学生科学思维的考查。试题中体现科学思维的特点主要有两个方面:第一,考题结合学生的日常生活情境,考查学生分析、比较、归纳、推理和概括等科学思维过程。如2021年全国乙卷选择题第3题,以植物生长发育过程为背景材料,考查植物体内有关水的代谢过程和水的作用。有利于发展学生阐述生命现象和规律的科学思维。2020年全国Ⅰ卷选择题第2题,以日常生活中的种子贮藏为载体,考查种子的呼吸作用,这要求学生对教材知识进行归纳概括并进行推理。第二,运用模型建构,题干以图形、曲线、概念图、结构图和表格等形式呈现,有利于培养学生分析推理和逻辑思维能力[1]。如2021年全国甲卷第5题是遗传题,需要学生根据题目的描述和柱形图,推测出相应个体的表现型和基因型。考查了学生对柱形图的“读—析—解”的科学思维。2020年全国Ⅲ卷选择题第2题涉及到曲线图分析,需要学生分析蔗糖、生长素、生长素+蔗糖对胚芽鞘长度的影响,考查学生的科学推理能力。通过分析近三年的全国卷试题可知,每年的高考题都会涉及对学生科学思维的考查,由此可见,新时代的高考突出评价学生科学思维的发展。
(4)提升能力,重视科学探究
生物是一门以实验为基础的自然学科,通过分析近三年的全国高考生物试题可以看出,大部分考查科学探究能力的试题主要是在非选择题部分,同时还渗透科学思维的考查。关于科学探究类的试题主要是从以下两个方面进行考查。第一,以生物学问题或日常生活中的生命现象为背景。要求学生利用给定的实验材料,设计和分析实验,并书写实验过程和实验结论培养学生的科学探究、科学思维和语言表达能力[2]。如2021年全国乙卷第29题第③小问,要求学生设计实验验证植物甲在干旱环境中存在特殊的CO2固定方式,并写出实验思路和预期结果。2019年全国Ⅲ卷第29题第②小问,已知作物甲对同种营养液的不同离子的吸收具有偏好性,要求学生设计实验验证这一结论。以上实验都是设计验证性实验思路,考查学生设计实验和分析实验现象的能力。第二,以遗传规律为载体渗透科学探究能力的考查,要求学生对遗传现象进行分析,运用科学推理设计探究性实验。如2021年全国乙卷32题第①问,要求学生利用已有的实验材料,设计杂交实验来获得黄体雌果蝇并写出遗传图解。2019年全国Ⅲ卷第32题第②小题考查的是基因分离定律,要求学生设计实验来验证基因分离定律,并写出实验思路及预期结果。科学探究是生物学核心素养最关键的能力,在近几年的高考试题中渗透科学探究素养的力度在加大。
通过对近几年全国卷试题的总结和分析,可以看出试题紧扣教材基础知识,依托问题情境,考查学生的科学思维和科学探究能力。依据目前学生的问题及教育目标,笔者主要从以下几个方面进行高考备考策略的讨论。
在高考试题中不论是选择题还是非选择题部分,有很多问题背景和答案都直接来自教材原文。而生物学知识的特点就是细、小、散,学生理解记忆很困难。基础知识是学生分析问题和解决问题的根本,教材是基础知识的载体。教师在复习过程中强调以教材为核心,注重学生对教材基础知识的理解,而不是一味地看重题海战术。如课本中的基本概念、定理、结论性语句,并对相关概念性知识进行横向拓宽,纵向加深,帮助学生对知识点进行外延。同时,教师需要引导学生对相应章节知识点进行整理和归纳,形成完整的知识网络和框架体系,以便使学生能应用所学知识解决实际问题。如氨基酸—多肽链—蛋白质结构—蛋白质的功能;细胞中的元素和化合物—细胞的基本结构—细胞的生理功能;帮助学生形成知识点之间的联系。
在一轮复习中,教师要根据《考试大纲》的要求,全面细致地复习,做到“无死角,无遗漏”式的梳理和归纳。重视教材中的问题探讨、资料分析、相关信息、与社会的联系、思考与讨论、旁栏思考的“本节聚焦”,教材后的科学前沿、本章小结、自我检测等内容。在实际教学过程中,教师可以采用概念图教学策略,问题情景教学策略,并结合教材重难点和学情分析,精心设计每一堂课[3]。同时,精选例题和习题,多做基础题和高考真题,并要求学生对错题进行整理,每个错题集中写出自己的题后反思并总结方法。让学生在解决知识盲点的同时,形成善于总结思考的良好习惯。
要培养学生的科学思维,需要设置一个一个的问题情境,让学生在解决问题的过程中逐渐积累形成。根据近几年全国卷中训练学生科学思维的试题特点,针对科学思维的培养可以从以下几个方面考虑。第一,高考生物试题注重考查学生归纳和概括思维。因此,在生物一轮复习过程中,教师要引导学生整理章节的概念图或思维导图,从而构建系统的知识网络,帮助学生理解概念性知识,把握知识之间的内在联系,提升学生归纳概括的科学思维能力。如在复习完必修一第3章后,要求学生构建细胞结构的思维导图,构建有关呼吸作用和光合作用的思维导图,以便更好的理解分析问题。第二,教学过程注重对教材中生物科学史的讲解,提升批判性思维。如注重讲解细胞学说的建立过程,生物膜流动镶嵌模型的建立过程,光合作用的探究历程,DNA的复制方式,DNA双螺旋结构建立过程,促胰液素的发现过程,植物生长素的发现等等。教师在复习过程中通过讲解来引导学生思考科学家如何从发现问题到解决问题,使学生在了解生物科学史的同时,逐渐形成分析问题解决问题的能力。第三,注重模型构建思维的培养。教师在教学过程中引导学生构建物理模型如细胞器的结构、有丝分裂和减数分裂过程、生物膜的流动镶嵌模型建构、DNA双螺旋结构等;数学模型如影响呼吸作用强度和光合作用强度因素的曲线、种群的J型和S型曲线、免疫调节相关曲线等,使学生在模型构建中理解模型特征,并将复杂抽象问题具体化,形成建模思维,提高科学思维能力[4]。第四,目前全国卷大部分的试题主要是以材料信息、图形或表格等方式为情境。如2021年全国甲卷31题考查了必修三第五章中的插图名称,并对这些图表进行全面分析。因此,在生物试题的训练中,教师针对不同章节知识点筛选一些图像类、表格类、概念图和结构图类的经典例题,有意识地训练学生的识图能力和逻辑推理能力[5]。此外,还要关注科技社会热点,并以相应的热点知识为背景,训练对应的生物学知识,如以新冠病毒为题材考查学生的免疫学知识。
高考试题改革中明确提出要重点考查学生运用所学知识运用于生活实际中,培养学生分析问题和解决问题的能力。在近几年的高考试题中,增设了开放性、综合性和探究性的试题。分析高考试题可以发现几乎每年都会涉及考查实验设计思路、实验方案、实验预期结果和实验结论,这类试题主要考查学生的科学探究能力。教师在教学过程中,可以充分利用教材中的生物探究性实验。教师在讲解实验的过程中,利用科学探究活动教学形式,给学生提供探究活动的背景和时间,并适当地激励学生去发现问题,分析实验和交流讨论,以此来强化学生发现问题、设计实验和分析实验的探究能力。如必修一中检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质,观察DNA和RNA在细胞中的分布,酶高效性和专一性的实验设计,探究酵母菌细胞呼吸方式等实验中,教师不仅要讲授实验相关理论知识,将学生分为多个小组,让学生合作完成实验方案设计。还要让学生交流讨论并表达实验方案。通过学生的自主探究逐渐形成科学探究的一般流程,如“假说演绎法”“观察归纳法”“类比推理法”等。其次,通过分析近几年的生物试题出现实验探究类的试题主要分布在植物生命活动调节类、遗传规律探究类和动物生命活动的调节上。所以在高三的二轮复习中,教师可以将常见的典型探究性试题进行归纳整理,让学生对探究类试题进行集中训练。通过实验试题的专题训练掌握不同实验类型的设计思路、解题方法以及规范的答题语言,来提高实验答案技巧和方法。只有在平时的教学过程中让学生形成善于思考问题、分析问题和解决问题的习惯,才能在灵活的高考试题中做到随机应变。
总之,面对现有的高考模式,我们对学生的要求不再是死记硬背,而是根据课程标准的要求,以“一核四层四翼”的要求进行教学,从而提高学生的科学思维和科学探究能力,培养学生的生物学核心素养。