吴孝良 王启雨
[摘要] 2022年全国乙卷理科综合生物学部分的试题较往年突出变化表现在绝大多数问题都是置于具体情境中,这种“无情境不考题”的命题趋势对一线教学具有重要启示。根据试题样本的内容分析,此次高考试题具有重视基础性、侧重综合应用、突出问题情境等特征。如上的试题特征,是为落实课程标准和《中国高考评价体系》而服务的,在未来的教学中,教师应依据测试学生表现、分析考查内容与要求间相互关系,注重能力培养而开展教学。
[关键词] 中国高考评价体系;高中生物学;试题分析;2022年高考乙卷
《中国高考评价体系》(以下简称《高考评价体系》)将《普通高中课程标准(2017年版2022年修订)》(以下简称“新课标”)与2019年国家教材委员会专家委员会审核通过的新教材联系起来分析,《高考评价体系》与新课标和新教材相契合,指向构建教学评一体化的教学体系。2022年是《高考评价体系》颁布的第三年,新课标的实施和《高考评价体系》的教学引领作用到底如何,一线教师深有体会。通过分析2022年高考全国卷(乙卷、甲卷),笔者感触最深的是,教育部考试中心颁布《高考评价体系》得到了进一步落实。从核心功能“立德树人、服务选才、引导教学”到考查内容“核心价值、学科素养、关键能力、必备知识”,再到考查要求“基础性、综合性、应用性、创新性”都日臻成熟,并在试卷中得到鲜明的体现。在必备知识的基础性上,抓住教学主线;在关键能力的综合应用上,实现服务选才;在科学素养的情境创设上,体现应用创新。因此,教师应在新课标和《高考评价体系》的框架下,引导教学并服务教学,以课堂教学改革促进高考改革和新课标的落地。
一、重视基础性,抓住教学主线,掌握必备知识
基础性包括学科内容的基本性、通用性及情境的典型性。必备知识则是学习者在面对学科相关的生活实践或学习探究问题情境时,高质量地认识问题、分析问题和解决问题所必须具备的知识。高考强调学生应基础扎实、融会贯通和学以致用,更要有创新意识和创新思维。因此,要想完成必备知识的学习目标,需要在课堂教学中注重基础知识的培养,在能力培养上凸显基础知识的支撐。本卷生物学部分考查必备知识的基础性体现在选择题上,有减数分裂、光合速率、呼吸速率、兴奋传递机制、酶、群落和ZW型伴性遗传等,考生需要准确理解基本概念才能正确作答。守正的命题方向保证了考查的基本面是相对稳定的,突出基础性。
另一方面,每年高考都有创新题的考查,如2020年全国卷第29题——真核细胞的膜结构具有重要功能。该题以表格形式呈现,考查非常新颖。今年选择题第4题,同样以表格的形式设计了两个自变量与因变量的关系,设计巧妙。某种酶P由RNA和蛋白质组成,可催化底物转化为相应的产物。为探究该酶不同组分催化反应所需的条件,某同学进行了下列5组实验(表中“+”表示有,“-”表示无)。
本题以酶的概念为切入点,基础知识包括酶具有催化作用,酶的作用条件比较温和,受到温度、pH、无机盐离子等不同条件的限制。实验目的是探究酶的不同组分催化反应所需要的条件。自变量为酶的不同组分和Mg2+的浓度,因变量为有无产物生成。综合起来,本题考查了实验探究能力和逻辑推理能力等关键能力。
“双减”背景下,此类试题有助于引领教师抓住教学主线,以必备知识教学为基础,突出关键能力,培育核心素养,以更好地实现立德树人的教学目标。
二、基于综合应用,考查关键能力,实现服务选才
高考要求上是从基础性向综合性、应用性和创新性不断进阶的。应用性和创新性是基于一定的真实情境而展开的,在具体情境中提出更高的学习要求,包括学科内知识的综合应用,甚至是跨学科的融会贯通。关键能力是高考考查中的重点内容,是高考长期实践所确立的“能力立意”命题理念的重要途径。正因为关键能力这一导向,《高考评价体系》中的“四层”才能落到实处。高考卷生物学科答题书写量的增加,是从融会贯通到学以致用考查要求的体现。知识获取能力群中的“客观描述世界、科学解释世界的过程”,到实践操作能力群中“应用写作能力、语言表达能力”更是具体关键能力的培养和体现。
例如,29题第(1)(2)(3)中出现两处判断依据和一处推测其原因,30题两处分析原因,都属于语言表达题,即长句子表达,之前的高考考查较少,考生会有较多的不适应。如果学生选做的是生物技术实践专题,会面对32题和37题两处“简要写出实验思路”的表述,学生在短时间内需要准确作答,要求非常高。继2016年这种简要写出实验思路的试题出现之后,已经发展为一类成熟题型,学生也因此得到了一定程度的训练。由此可见,关键能力的考查要求只会越来越明显,但与之俱来的留给学生思考的时间会缩短,对考生的能力要求会更高,服务选才的意图更加突出。
现以第32题为例。某种植物的花色有白、红、紫三种。花的颜色由花瓣中色素决定,色素的合成途径是:。其中酶1的合成由基因A控制,酶2的合成由基因B控制,基因A和基因B位于非同源染色体上。回答下列问题:
(1)现有紫花植株(基因型为AaBb)与红花杂合体植株杂交,子代植株表现型及其比例为 _______;子代中红花植株的基因型是 _______;子代白花植株中纯合体占的比例是 _______。
(2)已知白花纯合体的基因型有2种。现有1株白花纯合体植株甲,若要通过杂交实验(要求选用1种纯合体亲本与植株甲只进行1次杂交)来确定其基因型,请写出选用的亲本基因型、预期实验结果和结论。
设问方式在答题纸上呈现的是直线空,而不是这种设问方式“选用的亲本基因型为 _______,预期实验结果:_______,预期实验结论:_______”。不难看出,后者设定的框架在十年前是经常出现的题型,对学生发散思维的考查被削弱了。高校对选拔具备抽象思维能力、归纳概括能力、批判思维能力等关键能力上的人才要求,将很好地引领一线教师有针对性地优化课堂教学。
三、基于问题情境,提升科学素养,体现应用创新
学科素养包括三个方面,学习掌握、实践探索和思维方法,在高考考查中具有导向作用。学科素养的问题情境必须选择能够体现核心价值的问题情境,这是考查的内容。正如杨帆教授所给出的《高考评价体系》、新高考生物学科考查的学科素养、新课标中的核心素养之间的关系(如下表)。
其中,学习掌握中的信息获取,实践探究中的语言表达等都是明确的二级指标。那么,该如何体现这些指标的考查?一线教师的操作途径大多是基于必备知识网络,利用实践情境、探究情境和生命科学史情境下相关的科学素材,以体现学科素养的培养。此类情境突出的应用性和创新性在乙卷中多有表现。
例如31题(节选),调查草原上地面活动的某种哺乳动物的种群数量,主要操作流程是选取样方、空中拍照、识别照片中该种动物并计数。其中的第(3)小题,与标志重捕法相比,上述调查方法的优势有 _______ (答出2点即可)。可以从对野生动物生命活动影响较小(侧重于生态环境保护),或者调查周期短,操作简便,减少人力物力的资源浪费(侧重于经济实用)等角度作答。
37题(节选)化合物S被广泛应用于医药、食品和化工工业。用菌株C可生产S,S的产量与菌株C培养所利用的碳源关系密切。为此,某小组通过实验比较不同碳源对菌体生长和S产量的影响,结果如下表所示。
回答下列问题:(5)利用制糖废液生产S可以实验废物利用,其意义是 ______________(答出1点即可)。可以答“减少环境污染,保护生态环境”或“节省原材料、降低生产成本”。
38题(节选)新冠疫情出现后,病毒核酸检测和疫苗接种在疫情防控中发挥了重要作用。回答下列问题:
(3)某人同时进行了新冠病毒核酸检测和抗体检测(检测体内是否有新冠病毒抗体),若核酸检测结果为阴性而抗体检测结果为阳性,说明 _______(答出1种情况即可);若核酸检测和抗体检测结果均为阳性,说明 _______。
上述分别从生态环境保护、节能减排和生命健康等角度设置情境,正是体现了生物学与生产、生活二者的紧密联系。试题聚焦解决生活中的问题,突出了对必备知识和关键能力的应用。像第4题和第37题中的表格设置,是一种新颖的试题呈现和设问方式,学生在比较新颖的情境下,积极思考问题的解答过程。而第38题考查角度——核酸检测和抗体检测,既要求考生能够结合当下的具体社会问题正确作答,起到正确的价值导向,同时以创新的问题情境和答题方向,考查了学生在较为复杂的社会情境中解决实际问题的能力。
四、落实课标精神,领会高考评价,引领课堂教学
教材的编写依据是新课标,新课标精神的落实又依托于课堂教学。怎样才能对教学进行评价,评价的标准又在哪?教学评一系列改革和创新是新课标的具体体现,包括新课教学中少而精的问题情境创设,融会贯通和学以致用的学习过程,解决真实情境中所表现出来的价值观、必备品格和关键能力等。《高考评价体系》中的能力要求“基础性、综合性、应用性和创新性”很好地引领了课堂教学,这一切应由一线教师通过高效课堂来实现。笔者以2023年應届生为对象做如下尝试研究和分析,为今后高效课堂教学提供依据。
(一)测试已初步完成新教材新课学习的学生表现
笔者随机抽取高二年级平行班级学生93名,在刚刚完成新课(2本必修教材和3本选修教材)学习后,6道选择题总分36分,平均得分26.84分,选择题得分人数分布如下图所示。
结合学校往年教学实际和安徽省近年来招生情况,此类班级学生在2023年高考中的一本达线率预估在20%-40%,本科达线率预估在60%-75%。由此可见,样本中的学生绝大多数拿到了基本分;另一方面,在必备知识和关键能力上的不足表现有:一是第1、2、6三个小题得分较低,对减数分裂、呼吸作用、遗传规律相对抽象的知识,在理解和运用上不能较好地解释或推理;二是有部分学生第4小题丢分,这是因为学生不能准确地获得表格中的关键信息,理解上有偏差,造成错选。由此反映出学生在相关知识的学习掌握上还存在不足,实践探究和科学思维上没有足够重视,不能理解实验的自变量和因变量的关系。在第5小题的解析中,学生对森林群落分层与自然环境保护之间的关系解释不到位,也一定程度上反映出未能深刻理解生命价值,不能从系统的角度分析生物之间、人与生物之间的密切关系等所构建的核心价值。
(二)分析考查内容和考查要求之间关系
高考生物卷注重以显性或隐性方式考查考生的核心价值观,并传达环境保护、可持续发展、生物进化等观点,弘扬劳动精神、崇尚健康生活方式,弘扬中华民族传统文化,以增强民族自豪感。高考的核心功能是由考查内容和考查要求体现的,考查内容中核心价值和学科素养需要通过关键能力、必备知识来实现,呈现出递进关系。而考查要求是根据国家需要的人才特征和素质教育培养目标,是基于生物学学科特点,从基础性、综合性、应用性和创新性等四个维度,对考生必备知识和关键能力等进行考查。
例如,29题(节选)农业生产中,农作物生长所需的氮素可以NO3-的形式由根系从土壤中吸收。一定时间内作物甲和作物乙的根细胞吸收NO3-的速率与O2浓度的关系如图所示。回答下列问题。
(1)由图可判断NO3-进入根细胞的运输方式是主动运输,判断的依据是_______。
(2)O2浓度大于a时作物乙吸收NO3-速率不再增加,推测其原因是_______。
(3)作物甲和作物乙各自在NO3-最大吸收速率时,作物甲根细胞的呼吸速率大于作物乙,判断依据是_______。
试题中考查的必备知识包括有氧呼吸、物质跨膜运输方式——主动运输等细胞代谢内容。能力要求主要有实践操作能力中的信息转换能力、数据处理能力,以及思维认知能力中的归纳概括能力等。此外,还包括细胞膜的结构与功能相适应的生命观念、由图形到语言表达上的科学思维呈现等学科素养,客观认识世界的核心价值等。
因此,笔者提出了基于高考题的“练起来、讲出来、写下来”的训练,以达到“根据应对问题情境的需要,合理地组织、调动各种相关知识和能力,准确传达信息并进行交流沟通”的能力要求。以高考题中所呈现的情境为载体,让学生在真实情境中体会答题过程,体验试题呈现的《高考评价体系》中考查内容和考查要求。结合教材中所给的必备知识,让学生讲出高考题中知识内容,答题过程中是如何思考的,哪些是自己没有想到的,并以此进行交流,构建交流的平台。最后,让学生写出自己的答题结果,并就自己所表述的内容进行不断的修改,以提高语言表达能力。
(三)基于能力培養的课堂教学转变
以往仅从知识层面上分析第29题,呼吸作用消耗氧气,主动运输需要能量等。在此基础上分析图形中NO3-进入根细胞的运输方式是主动运输,没有给予学生是否能够准确表述正确答题等更多的关注,课堂效率显然是不高的。针对这一困境,笔者采取了先练起来——见识高考真题,再说出来——你是怎么做的?从什么角度进行答题?然后写出来——把涉及本题的知识点都写出来。答全是第一步,精简答案是第二步,比较什么样的答案科学适用,以达到科学准确作答之目的。
某同学第一次给出的答案:(1)O2浓度与有氧呼吸有关,有氧呼吸与能量产生有关。由图可知,随着O2浓度增加,根细胞对NO3-的吸收速率增大,即能量供应越多,NO3-的吸收速率越大,可以判断为主动运输。(2)运输NO3-的载体数目限制。(3)各自在NO3-的最大吸收速率时,单位时间内甲吸收NO3-多,消耗的能量多,有氧呼吸速率较大。
该同学回答比较准确,能够理解题目考查意图,科学地使用专业术语,但欠缺的是语言表达能力。具体表现在第(1)(3)小题书写量较大,重复语言较多,而第(2)小题表述不严谨不明确。笔者指导学生经过两次修改后,所给出的答案如下:(1)有氧呼吸为主动运输提供能量,O2浓度小于a点,根细胞对NO3-的吸收速率与O2浓度呈正相关(既包括图形中反映的信息,也包括由曲线变化进行逻辑推理得到的结论,实现由图中O2浓度向提供能量,到主动运输的过渡,形成完整的信息链)。(2)主动运输需要细胞膜上载体蛋白,a点后载体蛋白达到饱和。(3)作物甲的NO3-达到最大吸收速率对应O2浓度大于乙(给出的答案既能够准确地落脚在能量和O2浓度的关系上,又能使得信息表达简练)。
显然,最大的课堂转变是教师就教材中知识的零散呈现,转变为以真实情境为媒介进行教学。此外,加上教师的科学引领,在不断就问题情境进行探究实践的过程中,让学生体会到学习的乐趣,感受到能力提升所带来的成就感。这种高考对教学的导向作用,促使教师在课堂教学中做出最大限度的改变,引发对课堂教学质量提升的深度思考和实践。在新课标的框架下,我们应以真实情境为载体,对课堂教学和学科育人进行创新,真正实现“立德树人、服务选才、引导教学”的课堂教学转变,此为高考改革之目的所在。
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