湖北 彭 俊
新高考的試題趨勢(shì)強(qiáng)調(diào)把對(duì)學(xué)生創(chuàng)新思維和學(xué)習(xí)能力的考查滲透到命題的全過程,落實(shí)“重思維、重應(yīng)用、重創(chuàng)新”的要求,使高考由“解答試題”轉(zhuǎn)向“解決問題”,作為高三生物一線教師,如何結(jié)合特定的試題情境素材,在隱含信息和指向清晰的思維節(jié)點(diǎn)中權(quán)衡判斷,顯得尤為重要。采取合理的問題解決策略,達(dá)成生物學(xué)科語(yǔ)言解碼、圖文轉(zhuǎn)換、信息學(xué)科化定位,達(dá)成最優(yōu)的得分實(shí)效,顯得尤為迫切。本文對(duì)近年來(lái)的全國(guó)各地模考試題中典型試題進(jìn)行分析,淺談在高三復(fù)習(xí)備考中構(gòu)建錯(cuò)題資源教學(xué)互動(dòng)鏈?zhǔn)?,力求達(dá)成群體共性和個(gè)體個(gè)性相契合的得分實(shí)效。
側(cè)重考查學(xué)生實(shí)踐操作能力群培育情況,主要包括:信息轉(zhuǎn)化能力、語(yǔ)言表達(dá)能力、數(shù)據(jù)處理能力等。
側(cè)重學(xué)科方法模型應(yīng)用的前提背景,過程關(guān)聯(lián)細(xì)節(jié)的信息交聯(lián)。
【典型設(shè)問1】在采取標(biāo)志重捕法調(diào)查某海域某種魚類種群數(shù)量時(shí),若捕魚時(shí)使用的漁網(wǎng)網(wǎng)孔設(shè)置較大,會(huì)導(dǎo)致種群數(shù)量統(tǒng)計(jì)結(jié)果______________。
【典型設(shè)問2】為評(píng)估東北虎豹國(guó)家公園對(duì)東北虎和東北豹的承載能力,研究人員對(duì)其中的森林灌草層植物進(jìn)行了調(diào)查。
(1)東北虎、東北豹主要捕食馬鹿、梅花鹿等大中型有蹄類動(dòng)物,而這些動(dòng)物主要以森林灌草層的植物為食。這些植食性動(dòng)物屬于該生態(tài)系統(tǒng)營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)中的_______________。
(2)在調(diào)查某森林生態(tài)系統(tǒng)老虎的種群數(shù)量時(shí),通常采用的方法是______________。
【典型設(shè)問3】藍(lán)細(xì)菌中光反應(yīng)將光能轉(zhuǎn)化為______中的化學(xué)能,完成這一過程需要光合片層上附著的___________和酶的參與。
對(duì)該類問題設(shè)問出現(xiàn)失分的學(xué)生,與日常閱讀教材淺表化、復(fù)習(xí)過程更多關(guān)注“刷”題、缺少結(jié)合教材文本表述反思習(xí)慣有關(guān),也與任課教師日常板書缺少針對(duì)關(guān)鍵信息的提示有一定關(guān)聯(lián)。
教師需注重引導(dǎo)出現(xiàn)失分現(xiàn)象的學(xué)生。一方面,學(xué)生應(yīng)自覺結(jié)合典型問題,反思自身學(xué)習(xí)過程中在方法達(dá)成的目標(biāo)、方法針對(duì)的對(duì)象、方法適用的范圍及方法可能出現(xiàn)的系統(tǒng)誤差等層面,是否出現(xiàn)了習(xí)慣性忽視的自我認(rèn)知結(jié)構(gòu)的迷失之處;另一方面,師生應(yīng)攜手結(jié)合方法適用的前提、達(dá)成的目標(biāo),針對(duì)性地從班級(jí)總體到學(xué)生個(gè)體進(jìn)行分析,統(tǒng)計(jì)特定教材文本信息出現(xiàn)的頻次,在“認(rèn)”和“再認(rèn)”兩個(gè)維度之間,培養(yǎng)學(xué)生關(guān)注題干信息和回溯教材原初文本的元認(rèn)知直覺敏感性。
針對(duì)典型設(shè)問1,重點(diǎn)在于方法前提?!胺N群數(shù)量”包括各個(gè)年齡段的個(gè)體,網(wǎng)孔大會(huì)導(dǎo)致幼年個(gè)體整體缺少。類似的考查點(diǎn)有同位素示蹤法、對(duì)照實(shí)驗(yàn)法、取樣器取樣法、熒光標(biāo)記法、基因分離定律模擬實(shí)驗(yàn)等。
針對(duì)典型設(shè)問2,重點(diǎn)在于方法適用對(duì)象。生態(tài)系統(tǒng)營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)包括食物鏈(網(wǎng))以及生物處于第幾營(yíng)養(yǎng)級(jí)的信息,其中生產(chǎn)者、消費(fèi)者、分解者的表述屬于生態(tài)系統(tǒng)組成成分的表述。
如果數(shù)量較少,合理的方式是逐個(gè)計(jì)數(shù)法,如果數(shù)量較多時(shí),合理的方式是估算法,常采用的是樣方法和標(biāo)志重捕法。類似的考查點(diǎn)有DNA 雙螺旋結(jié)構(gòu)模型制作過程中的三個(gè)基本組成成分、氫鍵標(biāo)示體的位置和數(shù)量關(guān)聯(lián)關(guān)系、稀釋涂布平板法中涉及的三個(gè)平板的菌落數(shù)關(guān)聯(lián)關(guān)系、動(dòng)物交配方式的選擇等。
針對(duì)典型設(shè)問3,重點(diǎn)在于對(duì)教材中不同區(qū)域的信息整合。需結(jié)合教材中特定的符號(hào)信息、文本信息,多層面整理信息,比如第一空,教材中雖然沒有直接顯示NADPH 是“高能化合物”,但教材中“C3接受ATP 和NADPH 釋放的能量”“NADPH 和ATP 驅(qū)動(dòng)在葉綠體基質(zhì)中進(jìn)行的暗反應(yīng)”兩處文本表述顯示其參與了光合作用的能量轉(zhuǎn)換。第二空,注意要明確教材中雖然沒有藍(lán)細(xì)菌不具有葉綠體結(jié)構(gòu)的明確表述,但是教材文本信息中提及藍(lán)細(xì)菌為原核生物,故可確定片層結(jié)構(gòu)上的色素不能稱為葉綠體中的色素。類似的考查知識(shí)點(diǎn)有不同體積分?jǐn)?shù)的酒精適用范圍及機(jī)理;DNA 連接酶在DNA 復(fù)制過程和基因工程中的不同點(diǎn);酶在不同情境下(胞內(nèi)、胞外)的特點(diǎn);二氧化碳在胞內(nèi)、胞間、外界環(huán)境中的含量;影響光合作用和呼吸作用的表現(xiàn)差異,卵細(xì)胞的形成和卵子發(fā)生的關(guān)聯(lián)等。
側(cè)重考查學(xué)生思維認(rèn)知能力群的培育情況,主要包括:多個(gè)生命層次維度思考問題解決路徑能力、新情境背景下的遷移細(xì)節(jié)把控和調(diào)適能力、基于關(guān)鍵事實(shí)特征做出準(zhǔn)確判斷和結(jié)論的規(guī)范表述能力。
側(cè)重特定任務(wù)指向下的思維聚斂情況考查,通過題干中的關(guān)鍵圖文信息收斂學(xué)生思維,通過設(shè)問中的前置語(yǔ)句著重考查學(xué)生對(duì)代謝和調(diào)節(jié)部分主干細(xì)節(jié)信息鏈?zhǔn)降慕?gòu)情況。
【典型設(shè)問4】植物的二氧化碳補(bǔ)償點(diǎn)是由于二氧化碳的限制,光合速率與呼吸速率相等時(shí)環(huán)境的二氧化碳濃度。已知甲種植物的二氧化碳補(bǔ)償點(diǎn)大于乙種植物?;卮鹣铝袉栴}:
(2)若將甲種植物密閉在無(wú)氧氣、但其他條件適宜的小室中,照光培養(yǎng)一段時(shí)間后,發(fā)現(xiàn)植物的有氧呼吸增加,原因是___________________________________________________________。
【典型設(shè)問5】圖1 為某運(yùn)動(dòng)員劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí),肌肉收縮過程中部分能量代謝的示意圖。據(jù)圖回答下列問題:圖中曲線B 代表的細(xì)胞呼吸類型是____________________,判斷依據(jù)是____________________。
圖1
對(duì)該類問題設(shè)問出現(xiàn)失分的學(xué)生,與對(duì)動(dòng)態(tài)變化要素敏感性欠缺、對(duì)知識(shí)生成過程關(guān)注不足有關(guān),也與任課教師日常教學(xué)中缺乏基于代謝和調(diào)節(jié)的初始物質(zhì)、反應(yīng)條件和過程關(guān)聯(lián)物質(zhì)、終點(diǎn)(生成)物質(zhì)主干知識(shí)信息、捕捉題干情境指向性信息、聚斂學(xué)生思維的方式等引導(dǎo)有一定關(guān)聯(lián)。
此種設(shè)問的核心本源是傳統(tǒng)文化中的“一問三不知”,即事物的發(fā)生、發(fā)展、結(jié)果鏈?zhǔn)?,學(xué)生極易出現(xiàn)的迷失點(diǎn)為發(fā)生、發(fā)展關(guān)聯(lián);極易出現(xiàn)的疏忽點(diǎn)為結(jié)果表述方式。而這種失分,僅憑題海訓(xùn)練是難以扭轉(zhuǎn)的,故歷年高考試題中分?jǐn)?shù)波動(dòng)常與此類題型直接相關(guān)。解決此類問題唯有結(jié)合動(dòng)態(tài)設(shè)問信息,師生長(zhǎng)期圍繞自身“元認(rèn)知”自省感悟,方能漸次提升。
針對(duì)典型設(shè)問4,重點(diǎn)在于引導(dǎo)學(xué)生養(yǎng)成捕捉隱含關(guān)聯(lián)物質(zhì)的深度閱讀習(xí)慣,本題引導(dǎo)過程可采取有氧呼吸初始(反應(yīng))物質(zhì)為以葡萄糖為代表的糖類和氧氣等。(2)中題干的初始情境信息為密閉且無(wú)氧,關(guān)鍵性初始條件為光照,主題干信息呈現(xiàn)出的光合作用速率和呼吸速率變化,需結(jié)合學(xué)生明確還原性輔酶Ⅱ的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行引導(dǎo)得分點(diǎn)丟失并不是偶然原因,其實(shí)是學(xué)生日常閱讀信息時(shí),缺乏圍繞“一問三不知”深度閱讀教材及文本信息的習(xí)慣。類似的考查點(diǎn)有光合作用中圍繞三碳化合物和五碳化合物的情境關(guān)聯(lián)、圍繞水鹽平衡中涉及無(wú)機(jī)物和有機(jī)物的情境關(guān)聯(lián)、圍繞體溫調(diào)節(jié)中涉及感受溫度變化的部位、出現(xiàn)溫度感覺的部位的情境關(guān)聯(lián)、生態(tài)系統(tǒng)中穩(wěn)態(tài)中涉及的營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)與生態(tài)系統(tǒng)組成成分的情境關(guān)聯(lián)等。
針對(duì)典型設(shè)問5,試題圖示圍繞“拐點(diǎn)——B 波峰出現(xiàn)的時(shí)刻”“B 降至零點(diǎn)的時(shí)刻”“趨勢(shì)——C 曲線逐步上升”“B 曲線先上升而后下降直至為零”等關(guān)鍵信息點(diǎn),試題題干呈現(xiàn)“劇烈運(yùn)動(dòng)”“細(xì)胞呼吸類型”兩個(gè)關(guān)鍵信息,試題設(shè)問側(cè)重考查學(xué)生依托題干信息提取教材中的理論信息“無(wú)氧呼吸和有氧呼吸的第一階段相同,均能產(chǎn)生少量ATP”“有氧呼吸第二階段、第三階段也可產(chǎn)生ATP 且第三階段能產(chǎn)生大量能量”“無(wú)氧呼吸第二階段不產(chǎn)生ATP”,進(jìn)而聚焦關(guān)鍵術(shù)語(yǔ)的關(guān)聯(lián)表達(dá)。類似的考查點(diǎn)有血糖濃度、胰島素含量或胰高血糖素含量的關(guān)聯(lián)情境背景下,胰島A 細(xì)胞、胰島B 細(xì)胞、下丘腦相關(guān)細(xì)胞的功能變化情況;細(xì)胞伸長(zhǎng)關(guān)聯(lián)情境背景下,赤霉素、生長(zhǎng)素、色氨酸物質(zhì)關(guān)聯(lián)變化情況。
側(cè)重考查學(xué)生知識(shí)獲取能力群培育情況,主要包括:語(yǔ)言解碼能力、符號(hào)理解能力、閱讀理解能力、信息搜索能力、信息整合能力等。
側(cè)重特定認(rèn)知結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)迷失考查,通過題干中的關(guān)鍵符號(hào)信息收斂學(xué)生思維,通過圖文轉(zhuǎn)換,著重考查學(xué)生對(duì)生命結(jié)構(gòu)層次中延伸細(xì)節(jié)的建構(gòu)情況。
【典型設(shè)問6】感知外界環(huán)境中潛在的危險(xiǎn)信息,快速躲避天敵并作出最適宜的防御反應(yīng)是動(dòng)物生存所需具備的重要能力。為探究本能恐懼內(nèi)在的大腦運(yùn)作機(jī)制,研究人員開展了如下實(shí)驗(yàn)。
圖2
圖3
(1)研究人員將光敏感的通道蛋白特異性表達(dá)在某一特定類型的神經(jīng)元中,并通過特定波長(zhǎng)的光刺激來(lái)調(diào)控神經(jīng)元的活動(dòng)。神經(jīng)元未受刺激時(shí)細(xì)胞膜的靜息電位為_______________,當(dāng)藍(lán)光刺激光敏蛋白C 時(shí)會(huì)導(dǎo)致Na+內(nèi)流,使所在神經(jīng)元興奮,當(dāng)黃光刺激光敏蛋白N 時(shí),會(huì)導(dǎo)致Cl-內(nèi)流,使所在神經(jīng)元_______________。應(yīng)用此技術(shù)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步證實(shí)了VTA 區(qū)GABA 使神經(jīng)元激活是誘發(fā)小鼠逃跑行為的必要條件。請(qǐng)從A ~H 中選擇字母填入表1,將實(shí)驗(yàn)組的實(shí)驗(yàn)方案及相應(yīng)結(jié)果補(bǔ)充完整。
表1
A.VTA 區(qū)GABA 使神經(jīng)元表達(dá)光敏蛋白C 的小鼠
B.VTA 區(qū)GABA 使神經(jīng)元表達(dá)光敏蛋白N 的小鼠
C.陰影刺激 D.無(wú)陰影刺激
E.黃光 F.藍(lán)光
G.未見逃跑行為 H.迅速逃跑躲避
【典型設(shè)問7】某植物的子葉顏色和花葉病的抗性分別由等位基因A/a 和B/b 控制,已知A 基因控制綠色色素的生成,A 基因越多,子葉顏色越深。現(xiàn)以淺綠色抗病植株為親本進(jìn)行自交,子代成熟植株的性狀分離比如圖4 所示。請(qǐng)回答下列問題:
圖4
(1)親本淺綠色抗病植株的基因型是_____,F(xiàn)1產(chǎn)生上述比例的原因是_______。
(2)若F1所有植株隨機(jī)交配產(chǎn)生F2,則F2成熟植株中淺綠色植株占_____。
(3)僅考慮抗病、不抗病這對(duì)相對(duì)性狀,從F1中選擇多株抗病植株自交,子代表現(xiàn)型及比例為抗病∶不抗?。?5∶1,則所選擇的抗病植株中,純合植株∶雜合植株=_____,子代中雜合子的概率為_____。
(4)若由于環(huán)境改變,不抗病植株易遭受病菌侵襲,不抗病植株存活率只有1/2,此條件下圖4 中親本淺綠色抗病植株自交,F(xiàn)1的性狀分離比為_____。
學(xué)生在該類問題設(shè)問出現(xiàn)失分的主要原因,與對(duì)生命結(jié)構(gòu)層次在特定生理情境中的共性、個(gè)性信息缺乏關(guān)聯(lián)性理解、對(duì)圖文轉(zhuǎn)換中涉及的數(shù)據(jù)變化缺乏層次性建構(gòu)有關(guān),也與任課教師日常教學(xué)中缺乏基于物質(zhì)元素關(guān)聯(lián),構(gòu)建生命系統(tǒng)變化中的關(guān)聯(lián)模型細(xì)節(jié)支持體系不足有一定關(guān)聯(lián)。
此種設(shè)問的核心本源是如何結(jié)合題目中的關(guān)鍵信息,將其轉(zhuǎn)換為合理的學(xué)科語(yǔ)言信息,此種題型使得學(xué)生面臨各種學(xué)科文本、基本符號(hào)時(shí)既需要基于精確實(shí)證數(shù)據(jù)和事實(shí),提取有效信息,也需要基于學(xué)科整體認(rèn)知結(jié)構(gòu),總體統(tǒng)攬產(chǎn)生直覺。由于此種題型失分類型的多元化,題海訓(xùn)練量越大,直覺往往越容易偏差;題海訓(xùn)練模型接觸越多,客觀分析時(shí)往往越容易出現(xiàn)“鉆牛角尖”的現(xiàn)象,故歷年高考試題中得分難的題型常與此類題型直接相關(guān)。解決此類問題,唯有結(jié)合設(shè)問中的變量信息,師生攜手圍繞自身學(xué)科知識(shí)結(jié)構(gòu)的固化點(diǎn)自省感悟,方能漸次提升。
針對(duì)典型設(shè)問6,屬于開放情境下的思維聚斂考查題型,此題題干關(guān)鍵信息為靜態(tài)信息“實(shí)驗(yàn)組”,動(dòng)態(tài)隱含信息為通過離子跨膜運(yùn)輸?shù)男畔ⅲ茰y(cè)黃光的實(shí)驗(yàn)結(jié)果信息呈現(xiàn)抑制、藍(lán)光的實(shí)驗(yàn)結(jié)果呈現(xiàn)的是興奮,實(shí)驗(yàn)組結(jié)果信息需追溯之前的(1)和(2)問。對(duì)學(xué)生基于文字和圖示提煉文字中的學(xué)科關(guān)鍵信息并加以合理的解讀的綜合運(yùn)用能力要求較高,學(xué)生得分勢(shì)必會(huì)出現(xiàn)分散性差異,教師在教學(xué)時(shí)需結(jié)合具體問題采取“共性中尋求差異,差異中尋求關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)”的方式,結(jié)合圖文轉(zhuǎn)換適應(yīng)度弱勢(shì)、相似圖形關(guān)鍵信息適應(yīng)度弱勢(shì)、圖文疊加細(xì)節(jié)信息捕捉弱勢(shì)的三種學(xué)習(xí)風(fēng)格,采取單點(diǎn)引申方式點(diǎn)撥,直至學(xué)生形成一定的自我調(diào)適策略。類似的考查點(diǎn)有動(dòng)植物細(xì)胞工程、胚胎工程、基因工程、動(dòng)物激素調(diào)節(jié)特定情境模式圖等。
針對(duì)典型設(shè)問7,第一題的第二問,試題題干涉及“綠色色素”的關(guān)鍵信息,圖示中隱含著未出現(xiàn)無(wú)綠色色素個(gè)體,側(cè)重考查學(xué)生能否據(jù)此解讀出“光合作用無(wú)法進(jìn)行”這一學(xué)科信息,體悟出學(xué)科語(yǔ)言解碼與符號(hào)理解間的關(guān)聯(lián);第二題題干涉及“隨機(jī)交配”關(guān)鍵信息,側(cè)重考查學(xué)生能否解讀出“以種群為單位,將群體產(chǎn)生配子作為整體,探析后代基因型和表現(xiàn)型情況”,體現(xiàn)生命層次的整體觀;第三題題干呈現(xiàn)“抗病∶不抗病=15∶1”“自交”兩個(gè)關(guān)鍵信息,側(cè)重考查學(xué)生能否解讀為“需運(yùn)用數(shù)學(xué)運(yùn)算模型的補(bǔ)集思想”捕捉到群體中的特征性信息;第四題側(cè)重考查學(xué)生兩種學(xué)科思路,一種需結(jié)合(3∶1)(3∶1)變式模型,另一種是直接將比例融入圖示信息,均從總體考查學(xué)生依托“性狀自由組合”的數(shù)學(xué)模型構(gòu)建本質(zhì),整體實(shí)踐運(yùn)用,凸顯學(xué)科主干知識(shí)本質(zhì)與特定數(shù)學(xué)方法的契合性引導(dǎo),體現(xiàn)動(dòng)態(tài)張力,引領(lǐng)學(xué)生體驗(yàn)感悟。類似的考查點(diǎn)有復(fù)雜營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)背景下能量流動(dòng)傳遞率的轉(zhuǎn)換計(jì)算、單一刺激條件下生長(zhǎng)素含量(增加和分解情境)的轉(zhuǎn)換計(jì)算、DNA 半保留復(fù)制和細(xì)胞分裂過程中特定同位素的比例換算等。
總之,新高考、新評(píng)價(jià),試題中呈現(xiàn)的每一種認(rèn)知失衡情境都有其解決的方式,只要師生改變過度關(guān)注功利性導(dǎo)向的單向認(rèn)知,矯正狀態(tài),轉(zhuǎn)成基于“自然試題文字”和“學(xué)科素養(yǎng)解碼”相互契合的生成性評(píng)價(jià)策略,在點(diǎn)滴實(shí)例中體驗(yàn)和感悟成長(zhǎng)品質(zhì),在相互生成性支持中便可達(dá)成基于關(guān)鍵能力和核心素養(yǎng),引導(dǎo)學(xué)生自省自身學(xué)科元認(rèn)知實(shí)際,打好人生成長(zhǎng)“底色”的目標(biāo)。
附:各典型設(shè)問答案:
典型設(shè)問1:偏小
典型設(shè)問2:(1)第二營(yíng)養(yǎng)級(jí) (2)逐個(gè)計(jì)數(shù)法
典型設(shè)問3:ATP 和[H]藻藍(lán)素和葉綠素
典型設(shè)問4:甲種植物在光下光合作用釋放的O2使密閉小室中O2增加,而O2與有機(jī)物分解產(chǎn)生的NADPH 發(fā)生作用形成水是有氧呼吸的一個(gè)環(huán)節(jié),所以當(dāng)O2增多時(shí),有氧呼吸會(huì)增加
典型設(shè)問5:無(wú)氧呼吸;該過程可在較短時(shí)間內(nèi)提供能量,是在呼吸的第一階段產(chǎn)生的能量,但隨著運(yùn)動(dòng)時(shí)間的延長(zhǎng),無(wú)法持續(xù)提供能量,說明這不是人體主要的呼吸類型
典型設(shè)問6:外正內(nèi)負(fù) 抑制
表2
典型設(shè)問7:(1)AaBb 基因型為aa 的植株體內(nèi)無(wú)綠色色素,不能進(jìn)行光合作用,幼苗期死亡 (2)1/2 (3)3∶1 1/8 (4)深綠色抗病∶深綠色不抗病∶淺綠色抗病∶淺綠色不抗?。?∶1∶12∶2