唐東輝
以能力立意為主導,考查學生對所學相關課程基礎知識、基本技能、基本思想、基本活動經(jīng)驗的整體掌握程度和綜合運用所學知識發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、分析、解決實際問題的能力,是江蘇高考生物命題的指導思想之一。試題大多以實驗或科研素材為背景,情境新穎,題型靈活,既體現(xiàn)學科特點又聯(lián)系實際,加大考查學生在新情境下運用學科知識解決實際問題的能力,尤其重視培養(yǎng)學生的理解能力、實際探究能力、獲取信息的能力以及綜合運用能力的考查。
1理解能力是生物學科的能力基礎
生物科學的理解能力是指運用比較、分析、綜合、抽象和概括等思維方法,學習生物學事實、概念、原理、規(guī)律、技能的能力。理解能力是學習的核心,是獲取信息的能力、實驗探究能力、綜合運用能力的基礎。
例1:研究人員在不同季節(jié)對一小型湖泊水體進行采樣,調(diào)查浮游藻類的數(shù)量和種類,結果如圖1所示。下列敘述符合生態(tài)學原理的是(AC)。
A.溫度是影響該水體中藻類種群變化的重要因素
B.如果該水體發(fā)生富營養(yǎng)化,藻的種類會有所增加
C.夏季可能是該湖泊中浮游動物種類最多的季節(jié)
D.浮游藻類中的氧元素會有10%~20%進入浮游動物
解析:本題以調(diào)查結果的形式呈現(xiàn),考查生態(tài)學相關知識,著重考查學生的理解能力。本題中,B、C選項尤其體現(xiàn)了學生對所學知識的理解,如果水體富營養(yǎng)化,浮游藻類瘋長,往往會出現(xiàn)優(yōu)勢種,從而影響其它藻類的生長和生存,因此藻的種類不會增加,反而會減少;10%~20%的傳遞效率是指能量或者生物量(近似有機物含量)而不是元素,浮游動物的氧元素還可從空氣和水中得來。
課堂教學是提高學生思維能力的主渠道。在教學活動中,首先引導學生明確思維目的,營造良好的思維情境,激發(fā)學生的思維興趣,促進學生積極思考;其次教給學生科學的思維方法,優(yōu)化學生的思維結構,培養(yǎng)良好的思維品質(zhì),注意指導學生反省思維過程,并自覺養(yǎng)成良好的思維習慣,從而提高學生的思維能力。
2實驗探究能力是學科屬性和態(tài)度的體現(xiàn)
生物科學是一門實驗科學,實驗和探究過程既能幫助學生理解和掌握生物學知識,提高實驗的觀察能力、設計能力、操作技能、結果分析處理能力、科學思維能力,又能培養(yǎng)學生尊重事實、堅持真理的科學態(tài)度。因此,生物實驗能力的考查是歷年高中的重中之重。
例2:中國水仙(Narcissus tazetta var.chinensis)是傳統(tǒng)觀賞花卉,由于其高度不育,只能進行無性繁殖,因而品種稀少。為了探究中國水仙只開花不結實的原因,有研究者開展了染色體核型分析實驗,先制作了臨時裝片進行鏡檢、拍照,再對照片中的染色體進行計數(shù)、歸類、排列,主要步驟如圖2所示。
請回答下列問題:
(1)選取新生根尖作為實驗材料的主要原因是。
(2)實驗過程中用1 mol/L HCl解離的目的是。
(3)該實驗采用卡寶品紅作為染色劑,與卡寶品紅具有相似作用的試劑有(填序號)。
①雙縮脲試劑②醋酸洋紅液③龍膽紫溶液④秋水仙素溶液
(4)鏡檢時,應不斷移動裝片,以尋找處于期且染色體的細胞進行拍照。
(5)由圖3所示的核型分析結果,得出推論:中國水仙只開花不結實的原因是。
(6)為了進一步驗證上述推論,可以優(yōu)先選用(填序號)作為實驗材料進行顯微觀察。
①花萼②花瓣③雌蕊④花藥⑤花芽
解析:本題以新的問題為背景,考查了教材實驗的拓展應用,既注重基本實驗步驟的考查,又注重實驗結果的分析,緊貼教材實驗。
(1)由于根尖分生區(qū)細胞分裂旺盛,所以選作實驗材料。
(2)實驗過程中用1 mol/L HCl解離的目的是破壞細胞與細胞之間的物質(zhì),使組織細胞相互分離。
(3)醋酸洋紅液和龍膽紫溶液都可作為染色體的染色劑。
(4)有絲分裂中期,染色體形態(tài)穩(wěn)定、數(shù)目清晰,是觀察染色體形態(tài)和數(shù)目的最佳時期,所以該實驗需尋找中期且染色體分散良好的細胞進行觀察。
(5)由圖3核型知中國水仙是三倍體,減數(shù)分裂時同源染色體聯(lián)會紊亂,不能產(chǎn)生正常生殖細胞。(6)選用花藥為實驗材料顯微觀察減數(shù)分裂過程中的染色體行為,可確定染色體聯(lián)會是否紊亂。
要提高學生在高考中實驗類試題的得分,就要在日常教學中設法激發(fā)學生的學習興趣,培養(yǎng)學生的實驗技能,通過對實驗目的和原理的學習、實驗思路的設計、實驗操作的掌握、實驗現(xiàn)象的觀察、實驗數(shù)據(jù)及結果的統(tǒng)計分析等各方面培養(yǎng)學生的技能,從而提高學生實驗及探究能力,以取得理想的成績。
3獲取信息能力是學科素養(yǎng)的重要歸屬
《課程標準》非常注重學生信息素養(yǎng)的培養(yǎng),要求學生能從“反映生物科學技術的發(fā)展及其對社會發(fā)展和個人生活的影響”的材料中獲取信息。發(fā)現(xiàn)、搜集、鑒別、選擇、轉(zhuǎn)化和運用信息是考生必備的能力之一。圖表、曲線、流程圖等是高考試題中常見的情境呈現(xiàn)方式,考查學生能夠在復雜的背景下獲取信息和對信息進行轉(zhuǎn)換,運用所學的知識,通過比較、分析和綜合等方法對相關的生物學問題進行解釋、推理,作出合理的判斷或得出正確的結論。
例3:胰島素A、B鏈分別表達法是生產(chǎn)胰島素的方法之一。圖4是該方法所用的基因表達載體,圖5表示利用大腸桿菌作為工程菌生產(chǎn)人胰島素的基本流程(融合蛋白A、B分別表示β-半乳糖苷酶與胰島素A、B鏈融合的蛋白)。請回答下列問題:
(1)圖1基因表達載體中沒有標注出來的基本結構是。
(2)圖1中啟動子是酶識別和結合的部位,有了它才能啟動目的基因的表達;氨芐青霉素抗性基因的作用是。
(3)構建基因表達載體時必需的工具酶有。
(4)β-半乳糖苷酶與胰島素A鏈或B鏈融合表達,可將胰島素肽鏈上蛋白酶的切割位點隱藏在內(nèi)部,其意義在于。
(5)溴化氰能切斷肽鏈中甲硫氨酸羧基端的肽鍵,用溴化氰處理相應的融合蛋白能獲得完整的A鏈或B鏈,且β-半乳糖苷酶被切成多個肽段,這是因為。
(6)根據(jù)圖2中胰島素的結構,請推測每個胰島素分子中所含游離氨基的數(shù)量。你的推測結果是,理由是。
解析:本題以胰島素的合成為命題背景,考查學生對基因工程以及蛋白質(zhì)的合成和加工等知識的理解。素材新穎,信息量較大是該題的特點之一,要求學生能充分提取題干中的關鍵信息,進行分析、綜合、處理并得出結論。
(1)基因表達載體包含復制原點、啟動子,終止子,目的基因和標記基因。圖4中的基因表達載體缺少終止子。
(2)啟動子是RNA聚合酶的識別和結合位點,使目的基因轉(zhuǎn)錄;氨芐青霉素抗性基因可作為標記基因,能夠?qū)⒑兄亟M質(zhì)粒的大腸桿菌篩選出來。
(3)基因工程使用的工具酶包括限制酶和DNA連接酶。
(4)胰島素肽鏈上蛋白酶的切割位點隱藏起來,將無法被蛋白酶所識別,防止被水解。
(5)溴化氰能切斷肽鏈中甲硫氨酸羧基端的肽鍵,而β-半乳糖苷酶中含有多個甲硫氨酸,并且胰島素A、B鏈中不含甲硫氨酸,只水解β-半乳糖苷酶不水解胰島素A、B鏈,從而能獲得完整的A鏈或B鏈。
(6)胰島素分子含有兩條鏈,至少有2個游離氨基分別位于2條肽鏈的一端,并且R基團中可能也含有游離的氨基。
4結語
生物學教學的任務不僅要讓學生掌握基本的生物學知識和生物學技能,而且要使學生學會如何學習和進行創(chuàng)造性思維,在教學中培養(yǎng)學生收集處理信息的能力正是完成這些任務的一條良好途徑。
生物學高考命題強調(diào)“能力立意”的指導原則。在命題過程中,命題專家不僅關注考生基礎知識的掌握程度,而且更關注考生諸多能力的測試。分析高考試題,不難發(fā)現(xiàn)命題者通過準確把握知識與能力的合理滲透,使試題的區(qū)分度趨于合理,充分發(fā)揮高校選拔人才的功能。因此,作為中學生物教師,在平常的教學中,在授予學生知識的同時,更要關注學生思維、實驗以及獲取、分析信息等各方面的能力,真正做到授人以漁。