美國SAT 2生物學考試與我國生物學課程內(nèi)容的比較研究

周 潔

(華中師范大學第一附屬中學 武漢 430223)

1 SAT 2考試簡介

SAT是Scholastic Aptitude/Assessment Test的縮寫，意為“學術(shù)能力評估測試”，由美國大學理事會(College Board)主辦，其成績是高中生申請美國大學入學資格及獎學金的重要參考指標，與ACT(美國大學入學考試)均被稱為“美國高考”。SAT 2是SAT學科考試的簡稱，是分不同科目考察學生專項學術(shù)能力的測試。分為數(shù)學(數(shù)學I，數(shù)學II)、自然科學(物理，化學，生物學)、語言類(德語，法語，西班牙語，漢語，韓語，日語，拉丁語等12門)、英語(語言文學)、歷史與社會科學(美國歷史，世界歷史)5大類，共計20門SAT 2考試。

在美國大學錄取學生時，并非所有學校都要求學生提供SAT 2考試成績，但是通常而言大部分名校(如全美排名前30的大學)都對SAT 2成績有適當需求，一般是需要2門或3門，而SAT 2的科目類別又會依據(jù)學校和專業(yè)的不同而有所差異。

2 SAT 2生物學考試簡介

2.1 考試規(guī)則 SAT 2生物學考試時間為1h，考試題目為80道客觀單項選擇題，一般從5個選項中選出最合適的答案，考試分數(shù)為200～800分，考試過程中不允許使用計算器。SAT 2生物學考試是一種標準化測試，根據(jù)原始分換算后得到標準量化分[1]。具體而言，答對一道題目得1分，答錯一道題目倒扣0.5分，空白不答的題目則不算分，由此計算方式得到一個原始得分(最高可達80分)，然后再查詢專門的表格來計算考生的量化得分。

通常情況下，原始得分在73～80之間可以得到最終滿分800的量化得分，也就是說，SAT 2生物學考試存在一定的容錯率，即使答錯考題也有可能得到滿分的成績。

2.2 考試內(nèi)容 SAT 2生物學考試的內(nèi)容主要包括分子與細胞生物學、個體生物學、遺傳學、生態(tài)學、進化與生物多樣性等幾個模塊。就考試的內(nèi)容而言，SAT 2生物學考試又分為E類(Ecology，生態(tài)學)和M類(Molecular Biology，分子生物學)兩種類別。E類和M類考試中生物學的不同模塊分別所占的比例各有側(cè)重，E類涉及更多生態(tài)學和進化生物學部分(如生物種群、群落、生態(tài)系統(tǒng)的能量流動)，而M類涉及更多的內(nèi)容是細胞和分子生物學(如生物化學、細胞結(jié)構(gòu)、呼吸作用或光合作用等生化反應(yīng)過程)(表1)。E類和M類同在一份試卷上，有60道題目為公共必答題，另外則分別有20道E類和M類的相應(yīng)題目，學生僅需在考試時選擇相應(yīng)的試題作答即可。

表1 E類和M類考試中不同內(nèi)容所占比例

2.3 考試難度 SAT 2生物學考察學生3個不同層次的能力水平：概念類(占30%)、應(yīng)用類(占35%)、推理類(占35%)。具體而言，概念類技能指的是對基本概念方面知識的掌握，即熟記生物學基本事實，直觀把握信息中的知識，熟悉相關(guān)的名詞術(shù)語。應(yīng)用類技能需要學生在理解概念的基礎(chǔ)上將原理靈活應(yīng)用于其他類似的形式中，能夠在實際情景中應(yīng)用理論知識，并且用數(shù)學方法解決問題。推理類技能則要求學生能夠?qū)Χㄐ院投康膶嶒灁?shù)據(jù)資料(如圖、表)進行分析和推理，找出相關(guān)的潛在假設(shè)，并通過整合信息得到結(jié)論。

參加SAT 2生物學考試前建議做好如下準備：①學習一年的生物學課程；②學習一年的代數(shù)課程，熟悉基本的代數(shù)概念如比率、正比例和反比例；③有實驗室的操作經(jīng)驗。

3 SAT 2生物學考試內(nèi)容與我國生物學課程涉及內(nèi)容的比較

就考試內(nèi)容而言，SAT 2生物學考試并不如我國高考涉及知識點在縱向上所衍生的難度深。但是，知識點所涉及的范圍則相對較廣，其中有些知識點是我國高中生物學課程并不涵蓋的內(nèi)容(均與人教版生物學教材對比)。例如，“生態(tài)學”這一模塊中大部分知識點在我國課程中都有涉及，但其中一個知識點“生物群系(Biomes)的類別及特征”(包括海洋、熱帶雨林、沙漠、溫帶草原、溫帶落葉林、溫寒帶針葉林、苔原等)在我國課程中并未提及相應(yīng)內(nèi)容。再如“個體生物學”這一模塊在SAT 2生物學考試中占據(jù)25%的內(nèi)容，主要側(cè)重于植物和動物的結(jié)構(gòu)、功能與發(fā)育以及動物的行為，其中植物部分主要包括植物的根、莖、葉結(jié)構(gòu)和功能、生長繁殖和世代交替、激素作用及對環(huán)境刺激的反應(yīng)，動物部分主要包括動物生理學和人體生理學(消化、呼吸、循環(huán)、內(nèi)分泌、神經(jīng)、排泄、生殖以及免疫系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能)；然而，在人教版教材中僅必修3第1～3章涉及部分內(nèi)容，即植物的激素調(diào)節(jié)、人體的內(nèi)環(huán)境及生命活動的調(diào)節(jié)。

4 SAT 2生物學考試內(nèi)容與我國生物學課程涉及能力的比較

在我國生物學課程中并未涉及SAT 2生物學考試大綱的所有內(nèi)容，現(xiàn)將所涉及的能力測試點總結(jié)如下：

4.1 必修1《分子與細胞》 ①細胞的分子組成：構(gòu)成細胞的化合物及組成，細胞中水和無機鹽的比較/糖類、脂質(zhì)的種類和作用/核酸、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能/檢測生物組織中還原糖、脂肪和蛋白質(zhì)/有關(guān)蛋白質(zhì)的計算/組成細胞的元素/比較菲林試劑和雙縮脲試劑；②細胞的結(jié)構(gòu)(A)：細胞學說的創(chuàng)立及主要內(nèi)容/觀察植物和動物細胞結(jié)構(gòu)/生命系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)層次/以細胞為基礎(chǔ)的生物分類系統(tǒng)；③細胞的結(jié)構(gòu)(B)：細胞膜和細胞壁/正確區(qū)分病毒、原核生物、真核生物的方法/細胞的整體性；④物質(zhì)出入細胞的方式：細胞的物質(zhì)輸入和輸出/質(zhì)壁分離和質(zhì)壁分離復(fù)原實驗原理及應(yīng)用；⑤酶和ATP：酶的化學本質(zhì)/酶在細胞代謝中的作用/酶的特性/ ATP的分子式及結(jié)構(gòu)簡式/ ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化/酶的實驗探究/影響酶活性因素的曲線分析；⑥光合作用：捕獲光能的色素/光合作用的過程/影響光合作用速率的環(huán)境因素/光合作用的實驗研究/光能利用率與光合作用效率；⑦細胞呼吸：細胞呼吸產(chǎn)生能量/有氧呼吸的過程/無氧呼吸/探究酵母菌的呼吸方式/光合作用與呼吸作用/影響細胞呼吸的外界因素/細胞呼吸再生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用；⑧細胞增殖、分化、衰老和凋亡：細胞分化/細胞衰老的主要特征/有絲分裂過程中DNA、染色體的變化/細胞全能性。

4.2 必修2《遺傳與進化》 ⑨遺傳的細胞基礎(chǔ)：減數(shù)分裂的概念/減數(shù)分裂過程中染色體數(shù)量和DNA含量的變化/生物減數(shù)分裂的類型；⑩遺傳的分子基礎(chǔ)：DNA分子結(jié)構(gòu)的主要特點/基因概念/ DNA分子的復(fù)制/遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯/人類對遺傳物質(zhì)的探索過程；遺傳的基本規(guī)律(A)：Mendelian一對相對性狀的遺傳實驗/ Mendelian兩對相對性狀的遺傳實驗/自由組合定律的適用條件/分離定律、自由組合定律的比較；遺傳的基本規(guī)律(B)：基因在染色體上/伴性遺傳/遺傳物質(zhì)的主要載體是染色體；生物的變異：基因重組的類型、發(fā)生時期和原理/基因突變的特征及原因/染色體組、單倍體、多倍體的判斷/二倍體、多倍體、單倍體的比較；生物的進化：現(xiàn)代生物進化理論的基本觀點/生物進化與生物多樣性的形成/地理隔離和生殖隔離的區(qū)別/比較種群和物種兩者之間的區(qū)別和聯(lián)系/現(xiàn)代生物進化理論和達爾文進化論的比較/生物多樣性形成的原因。

5 SAT 2生物學考試對我國高中生物學課程改革的啟示

5.1 適當拓寬課程的廣度 SAT 2生物學考試注重對學生基礎(chǔ)知識橫向范圍的拓寬，要求學生理解和掌握基本的生物學事實、概念和原理，其中30%的試題是考察學生的概念類能力水平，學生需要知道是生物學專業(yè)的名詞術(shù)語或基本概念，并非深奧的生物學知識。

與物理、化學這種含有較多公式定律的學科不同，生物學科是一門偏文字敘述事實的自然科學，需要建立在對大量生物學基本事實、原理概念的認知和理解上來學習，而知識體系的構(gòu)建也需要擴大知識面來進行系統(tǒng)地完善。如果能夠適當?shù)赝貙捳n程的知識面，將有助于學生對生物科學的發(fā)展過程、本質(zhì)及科學思想的認知，提升學習興趣的同時逐步形成對自然界的科學思維方式。

5.2 合理調(diào)整考試的難度 SAT 2生物學考試是一種標準化的測試，并不以絕對分數(shù)論成敗，而是將學生的答題情況進行量化轉(zhuǎn)換后得到一個標準化分數(shù)，不同的量化分數(shù)代表學生學科專業(yè)能力的高低。標準化測試的優(yōu)點在于考試編制、評分標準趨于科學量化，受試題整體難度系數(shù)波動的影響較小。我國高中生物學課程分為必修和選修部分，課程教材內(nèi)容相對簡單而高考試題的要求相對較高、難度較大。從而在實際的教學過程中往往存在一個問題就是，學生從教材本身所獲取的知識信息量供不應(yīng)求，教師不得不補充很多教材上沒有的知識以適應(yīng)考試的難度系數(shù)。

所以，我國生物學高考試題難度如果能夠與課程內(nèi)容的廣度保持相當或平衡，在適當拓寬課程知識范圍的廣度下把握調(diào)整好考試的整體難易程度，或許也是課程改革的一項利于知識的傳授和考察選拔人才的舉措。

5.3 注重培養(yǎng)學生的應(yīng)用推理能力 在SAT 2生物學考試中，應(yīng)用及推理類的題目約占據(jù)全部試題的70%。這就需要學生在閱讀理解所給材料如圖表等實驗數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上獲取表面信息且推理出相關(guān)潛在信息，并將所學知識靈活應(yīng)用于實際情景中，能夠用數(shù)學方法解決問題得出結(jié)論。當前我國高中生物學課程教學過程中的一個現(xiàn)實趨勢是過分重視考試分數(shù)附加的升學價值，很多學生為了在短時間內(nèi)獲取較高的考試分數(shù)，往往選擇死記硬背知識點，甚至不斷做更多的試題以擴大題庫強化對考點記憶，很少進實驗室實際動手操作或觀察實驗過程推測實驗結(jié)果，這樣就忽視了對學習自然科學所需要具備的思維方式和應(yīng)用推理能力。

生物科學是一門與實際生活聯(lián)系相當緊密的學科，生活中的各種生物學現(xiàn)象都需要生物學知識來認知和理解，并在實際情景下進行推理和應(yīng)用。希望在課改的推動下，使高中生物學課程的學習能夠培養(yǎng)學生理論應(yīng)用實際的能力，使教育真正走進生活，服務(wù)于生活。