王 健 祁鳳珍 尹捷麗 翟 林
2021年天津市普通高中學(xué)業(yè)水平等級性考試生物學(xué)試題(下文簡稱“等級考試題”),以教育部《普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017 年版2020 年修訂)》和《京津魯瓊四省高考改革生物學(xué)課程教學(xué)指導(dǎo)意見(2017)》為依據(jù),遵循“有利于立德樹人、有利于服務(wù)選才、有利于引導(dǎo)教學(xué)”原則,承續(xù)2020 年的設(shè)計風(fēng)格和考查理念,貫徹“能力立意、穩(wěn)中有變、穩(wěn)中有新”的命題指導(dǎo)思想。
試題以情境為載體,通過情境設(shè)計體現(xiàn)了試題選材的權(quán)威性、新穎性和知識性,同時在情境素材的選擇與處理上體現(xiàn)了試題的政治性、科學(xué)性、公平性與規(guī)范性。情境選擇關(guān)注學(xué)科前沿、結(jié)合社會熱點、聚焦關(guān)鍵能力、體現(xiàn)學(xué)科特質(zhì)、彰顯時代特色。
《中國高考評價體系》規(guī)定了高考的考查載體——情境,以此承載考查內(nèi)容,實現(xiàn)考查要求,且生物學(xué)學(xué)科的核心素養(yǎng)就是學(xué)生在面對現(xiàn)實的問題情境時應(yīng)當(dāng)表現(xiàn)出的正確的情感態(tài)度和價值觀的綜合,因此合理創(chuàng)設(shè)情境能夠有效激發(fā)考生思考作答?!扒榫场奔础叭蝿?wù)情境”指的是真實的問題背景,是以問題或任務(wù)為中心構(gòu)成的活動場域。結(jié)合生物學(xué)的學(xué)科特點,生物學(xué)試題的問題或任務(wù)情境可以包括3類,即生活、學(xué)習(xí)和實踐情境,科學(xué)實驗與探究情境,生命科學(xué)史情境。
生活、學(xué)習(xí)和實踐情境是指學(xué)生日常生活或?qū)W習(xí)中以及社會實踐中常見的生物學(xué)相關(guān)現(xiàn)象或問題,主要指學(xué)生通過經(jīng)驗或?qū)W習(xí)獲得的熟悉的生物學(xué)現(xiàn)象、事實以及生物學(xué)概念;科學(xué)實驗和探究情境主要來自于真實的生物學(xué)研究內(nèi)容以及由這些內(nèi)容進(jìn)行知識遷移設(shè)定的情境或提出的問題,包括生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)的課程內(nèi)容中所提出的應(yīng)開展的實驗與活動,以及由此遷移與拓展的基于學(xué)科核心素養(yǎng)的新的生命科學(xué)探究情境。生命科學(xué)史情境涉及人類適應(yīng)自然、認(rèn)識自然、利用自然和改造自然的歷史,通過生命科學(xué)史中的重要事件作為考查的具體問題或任務(wù)情境,既能考查學(xué)生學(xué)科知識體系,又能對研究的思路和方法以及獨特的社會價值進(jìn)行綜合考查。
“情境活動”是指人們在情境中解決問題或完成任務(wù)的活動。普通高中學(xué)業(yè)水平等級性考試的問題情境,是通過文字與符號描述的方式即紙筆形式進(jìn)行建構(gòu)的,情境活動也同樣是通過文字與符號的形式進(jìn)行的,通過設(shè)置不同層級的情境活動來考查學(xué)生在“四層”內(nèi)容上的表現(xiàn)水平,由于情境活動不同,情境與“四翼”也存在一定的對應(yīng)關(guān)系,而基于“四層四翼”的情境活動要求,結(jié)合3 類生物學(xué)具體情境類型考查學(xué)生的生物學(xué)核心素養(yǎng)水平,以實現(xiàn)“一核”即“立德樹人、服務(wù)選才、引導(dǎo)教學(xué)”的核心功能,其關(guān)系可概括如圖1,“四層”的要求與學(xué)科核心素養(yǎng)對接,同時“四翼”的基礎(chǔ)性的情境活動對應(yīng)“四層”的基礎(chǔ)性關(guān)鍵能力與必備知識,而在綜合性、應(yīng)用性與創(chuàng)新性的情境活動中根據(jù)考查載體的不同,如綜合性考查載體為綜合層面的問題情境,應(yīng)用性考查載體為生活實踐或?qū)W習(xí)探索問題情境,創(chuàng)新性考查載體為開放性的生活實踐或?qū)W習(xí)探索問題情境,這三者都能從不同問題情境對應(yīng)“四層”的內(nèi)容,從而形成命題整體要求,而生物科3 類問題情境就是基于以上要求的具體命題素材。
圖1 一核四層四翼與生物科情境
1.情境背景與知識內(nèi)容的考查分析
通過表1 和圖2 可以看出,生活、學(xué)習(xí)和實踐情境類的試題數(shù)量和考查的基礎(chǔ)知識與基本技能最多,科學(xué)實驗和探究情境類的試題總分值占比最大,生命科學(xué)史情境的試題占比最少。三類情境類型的試題所涉及的知識點分布在5個模塊總計27章的教學(xué)內(nèi)容中,涉及22章,章節(jié)覆蓋率達(dá)81.5%。
表1 不同情境類型試題和知識點分布
圖2 不同情境類型試題分值所占比例
2.情境背景下的概念考查對比分析
從表2 的次位概念對比可看出,2021 年較2020年試題中所涉及的次位概念數(shù)量上增加了8%,分布上變化較大,兩年重合的次位概念占比為46%,其中變化最小的是《現(xiàn)代生物科技專題》,重合度為75%,其次是《分子與細(xì)胞》的重合度為60%,再次是《遺傳與變異》的重合度為55%,《穩(wěn)態(tài)與環(huán)境》的重合度為25%,《生物技術(shù)實踐》的重合度為0。有關(guān)基因工程、生物大分子(核酸、蛋白質(zhì))、光合作用、細(xì)胞增殖、遺傳規(guī)律、基因突變、神經(jīng)調(diào)節(jié)等次位概念的考查趨于穩(wěn)定。2021 年增加了對生物膜、內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)態(tài)、特異性免疫、植物激素調(diào)節(jié)、種群、發(fā)酵工程等次位概念的考查。
表2 2020、2021年次位概念分布對比
續(xù)表2
基礎(chǔ)性考查的試題圍繞對生物學(xué)基礎(chǔ)知識及相互聯(lián)系的理解進(jìn)行設(shè)計,要求考生用生物學(xué)概念、原理、規(guī)律、方法等陳述性知識和程序性知識對相關(guān)的生物學(xué)問題做出解釋或進(jìn)行推理、判斷;理解所學(xué)實驗的原理和方法,能對現(xiàn)象和結(jié)果進(jìn)行合理的解釋,并能運用這些實驗所涉及的原理和方法解決相關(guān)問題。2021 年的試題中的第1、2、3、4、6 就屬于基礎(chǔ)性考查。例如第1 題以新冠肺炎預(yù)防這一社會熱點作為考查點,以如何做好防疫措施這一真實的問題情境,考查在生活和生物實驗過程中如何達(dá)到滅菌的目的。既考查了學(xué)生對于消毒和滅菌的基礎(chǔ)必備知識,又是對防疫知識的科普宣傳。第4 題以富營養(yǎng)化水體中藻類爆發(fā)的原因作為試題的情境,綜合考查組成細(xì)胞的元素和化合物以及物質(zhì)循環(huán)等生態(tài)學(xué)知識,引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注水體污染的成因,思考如何解決水體富營養(yǎng)化這一重要生態(tài)問題。第6 題以孟德爾的名言“任何實驗的價值和效用,取決于所使用材料對于實驗?zāi)康牡倪m合性”為問題情境,利用洋蔥這個常用生物學(xué)實驗材料,考查學(xué)生對實驗材料的選擇,該問題情境不僅能夠考查出學(xué)生是否真正做過實驗,還使學(xué)生對于科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神有了更深的領(lǐng)悟。
綜合性考查要求考生在給定條件下,綜合運用生物學(xué)基本知識和基本方法,解決與生命科學(xué)相關(guān)的問題;能夠關(guān)注分子、細(xì)胞、器官、系統(tǒng)與機體之間的關(guān)系,個體與群體的關(guān)系,動物、植物、微生物等不同類群生物之間的關(guān)系,機體與外界環(huán)境的關(guān)系,尤其是人與其他生物及人與自然之間的關(guān)系,并能據(jù)此對生命現(xiàn)象進(jìn)行解釋或探究。綜合性考查的要求相對較高,既要有學(xué)科內(nèi)容的綜合性,也要有問題情境的復(fù)雜性。2021年的試題中的第5、7、13、14、15就屬于綜合性考查。第5題以鉛中毒作為真實的問題情境,不但綜合考查了細(xì)胞的結(jié)構(gòu)、細(xì)胞器之間的分工合作、細(xì)胞呼吸、興奮在神經(jīng)元之間的傳遞等必備知識,而且還向考生普及了有關(guān)鉛中毒成因的相關(guān)知識。第7題以某二倍體昆蟲精巢中一個異常精原細(xì)胞的部分染色體組成示意圖為問題情境,引導(dǎo)學(xué)生運用批判性思維進(jìn)行分析。第13題圍繞降水量對草原小型嚙齒動物種群密度的影響進(jìn)行研究,利用柱狀圖展示了野外實驗結(jié)果,旨在引導(dǎo)學(xué)生分析實驗、明確實驗原理和目的,通過對田鼠、草和腸道微生物的種間關(guān)系分析,推理出三類生物之間的能量流動方向,形成完整的、系統(tǒng)的生態(tài)與平衡觀、物質(zhì)與能量觀,實現(xiàn)人與自然的可持續(xù)發(fā)展。第14題以口服降糖藥的研發(fā)為情境,不僅是對實驗結(jié)果進(jìn)行的簡單分析,更是基于生物學(xué)實施和證據(jù)考查學(xué)生運用批判性思維,探討、闡釋生命現(xiàn)象及規(guī)律,并運用生物學(xué)知識解決問題的能力。第15題以藍(lán)細(xì)菌光合作用原理和利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)將藍(lán)細(xì)菌Rubisco的相關(guān)基因轉(zhuǎn)入煙草細(xì)胞的假設(shè)為問題情境,綜合考查信息獲取能力、演繹推理能力。這是對現(xiàn)行高考生物科理解能力及獲取信息能力的延續(xù)和提升,也是對學(xué)科素養(yǎng)發(fā)展進(jìn)一步考查的鋪墊。
應(yīng)用性強調(diào)生物學(xué)與生產(chǎn)生活的緊密聯(lián)系,引導(dǎo)考生自覺地從生物學(xué)視角思考生活中的問題,綜合運用所學(xué)知識解決生活、生產(chǎn)實踐及科學(xué)探究等情境中的問題。創(chuàng)新性要求創(chuàng)設(shè)新穎的問題情境,設(shè)置新穎的試題呈現(xiàn)方式或設(shè)問方式,使考生能在新穎的情境中積極思考,完成探究性或開放性的任務(wù);能結(jié)合所學(xué)的生物學(xué)知識,對生物學(xué)現(xiàn)象做出新解釋;在已有知識的基礎(chǔ)上,能夠依據(jù)新證據(jù)得出新的結(jié)論或提出新的觀點;能夠綜合運用批判性思維和創(chuàng)新思維等方法,創(chuàng)造性地提出解決生活生產(chǎn)實踐及科學(xué)探究中實際問題的新思路、新方法。2021年的試題中的第9、10、11、12、16、17 就屬于應(yīng)用性與創(chuàng)新性考查。第9、10 題以五種新冠疫苗研究的技術(shù)路線為真實的問題情境,讓考生通過閱讀分析情境材料全面了解五種疫苗發(fā)揮作用的原理,綜合考查了有關(guān)特異性免疫的相關(guān)知識。這兩道題的試題情境與當(dāng)前的疫情防控緊密聯(lián)系,具有非常強的應(yīng)用性和創(chuàng)新性。第11、12 題以如何提高轉(zhuǎn)基因抗蟲棉的抗蟲持久性為切入點,分別從基因策略、田間策略和國家宏觀調(diào)控政策三個方面,介紹了實際生產(chǎn)中的具體措施,考查學(xué)生分析和解決生產(chǎn)實踐中具體問題的能力,引導(dǎo)學(xué)生從國家層面這一更宏觀的視角更好地理解基因工程,而不是只局限于具體概念的考查。本題的創(chuàng)新性較強。第16 題以前沿研究成果即改造能產(chǎn)生乳酸的工程菌株的技術(shù)路線為情境,提供關(guān)鍵技術(shù)條件,讓學(xué)生在真實的科研情境中為獲得新型菌株進(jìn)行工程學(xué)設(shè)計。利用各種技術(shù)手段改造生物代謝途徑,進(jìn)行工程學(xué)設(shè)計產(chǎn)生對人類有益的生物是學(xué)生應(yīng)該具備的生物學(xué)學(xué)科素養(yǎng)之一。這樣的試題綜合考查了學(xué)生的創(chuàng)新思維能力。第17 題要求考生必須根據(jù)題目信息和已有必備知識進(jìn)行合理的推理才能找到正確答,從實踐角度對考生進(jìn)行應(yīng)用性考查,體現(xiàn)了考生遷移課堂所學(xué)內(nèi)容、理論聯(lián)系實際的能力。
圖3 不同水平組考生的劃分標(biāo)準(zhǔn)
1.全市整體表現(xiàn)
圖4 全市考生不同水平組不同情境類型試題的得分率對比
對全體考生在三種情境類型試題的得分率對比可見:生活、學(xué)習(xí)和實踐情境得分率最高,科學(xué)實驗和探究情境與生命科學(xué)史情境得分率基本持平??茖W(xué)實驗和探究情境類型試題的得分率在不同水平組的得分率差異較大,說明這一類型的試題的難度和區(qū)分度都比較大。
2.知識范疇作答表現(xiàn)
圖5 不同知識范疇不同情境類型得分率比較
通過對不同知識范疇不同情境類型試題得分率比較可以看出:生活、學(xué)習(xí)和實踐情境類試題主要分布在必修1、必修2 和必修3,其中必修1 的得分率較高。科學(xué)實驗和探究情境類試題主要分布在必修2、必修3 和選修3,其中必修2 的得分率最低。由此可以看出全體考生必修1的學(xué)習(xí)效果較好,必修2的試題難度較大,學(xué)生的學(xué)習(xí)效果不理想。
3.核心素養(yǎng)作答表現(xiàn)
圖6 不同能力屬別不同情境類型得分率比較
通過對核心素養(yǎng)的四個能力屬別與不同情境類型得分率比較可以看出,生活、學(xué)習(xí)和實踐情境類考查生命觀念的試題得分率最高,有關(guān)社會責(zé)任的試題得分率最低??茖W(xué)實驗和探究情境類考查科學(xué)思維的試題得分率最低。由此可見,科學(xué)實驗和探究情境的試題應(yīng)成為高考復(fù)習(xí)階段的重點。
4.不同區(qū)域的表現(xiàn)
圖7 2021年不同區(qū)域考生作答總體情況(平均分)
圖8 20、21年不同區(qū)域考生作答情況對比(平均分)
通過對不同區(qū)域考生作答總體情況(平均分)的分析可以看出,市內(nèi)六區(qū)的平均分最高,環(huán)城四區(qū)最低。新五區(qū)和環(huán)城四區(qū)的平均分低于全市平均分。通過對2020、2021 年不同區(qū)域考生作答情況對比(平均分)可以看出,2021 年全市的平均分低于2020年,但是市內(nèi)六區(qū)和濱海新區(qū)2021 年的平均分卻高于2020 年的平均分。說明市內(nèi)六區(qū)和濱海新區(qū)2021 年考生答題情況明顯優(yōu)于2020 年,環(huán)城四區(qū)和新五區(qū)2021年考生的答題情況明顯低于2020年。
5.不同類型學(xué)校的表現(xiàn)
通過不同類型的學(xué)校的表現(xiàn)來看,無論是考生整體作答情況還是不同知識范疇的作答情況、核心素養(yǎng)作答情況以及每一道試題的作答情況統(tǒng)計,基本上都是正相關(guān),基本符合不同類型學(xué)校的考生能力水平。
等級考前7 個試題都是在比較簡單的情境中考查核心概念。第1 題題干給了一個明確的滅菌概念,四個選項無論是免洗凝膠洗手,還是做泡菜開水燙容器,都是學(xué)生熟悉的生活情境、實驗要求或是防疫要求,主要考一個基本概念的應(yīng)用。第2 題考神經(jīng)調(diào)節(jié)的基礎(chǔ)知識,而且是把書上的圖搬過來,第一句話給了一個情境與功能相結(jié)合,考查所學(xué)的知識。第3 題以癌癥的相關(guān)研究熱點為情境,考查細(xì)胞癌變、DNA 復(fù)制、細(xì)胞分化等生物學(xué)核心概念。第4 題通過富營養(yǎng)化情境考查元素,考查細(xì)胞的物質(zhì)與結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)和生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)等主干知識。第5 題設(shè)置鉛污染情境,考查考生對細(xì)胞結(jié)構(gòu)、細(xì)胞呼吸、興奮傳遞、分泌蛋白合成和加工等知識的理解與遷移。第6 題設(shè)置實驗材料的情境,體現(xiàn)實驗的重要地位。第7 題用了一個假設(shè)的情境考查有絲分裂和減數(shù)分裂的基礎(chǔ)知識點。
學(xué)生日常學(xué)習(xí)生活或社會實踐中常見的生物現(xiàn)象或問題,都可以作為生活、學(xué)習(xí)和實踐情境,這些都是學(xué)生熟悉的真實的情境。如人類健康與疾病,將健康、疾病等問題與生物學(xué)相關(guān)內(nèi)容相結(jié)合,癌癥、流感、疫苗等都是試題常見情境,提出相應(yīng)問題,可以促進(jìn)學(xué)生觀察自然、熱愛生活、熱愛生命,并引發(fā)有意義的思考,要求考生深入理解教材中重要的生物學(xué)概念及規(guī)律,掌握知識之間的內(nèi)在聯(lián)系,在理解或解釋生物學(xué)概念的基礎(chǔ)上形成生命觀念。只有深入理解核心概念,學(xué)生才能夠在面對新情境時,準(zhǔn)確把握情境中展現(xiàn)的生物學(xué)問題,迅速實現(xiàn)知識遷移,從而游刃有余地解決問題。
試題設(shè)置科學(xué)實驗與探究情境,通過將較為完整的研究歷程呈現(xiàn)給學(xué)生,在獲取信息、實驗設(shè)計、方案實施以及對結(jié)果的分析與討論方面均進(jìn)行了考査。第13 題通過柱狀圖的方式呈現(xiàn)研究結(jié)果,要求學(xué)生對其進(jìn)行分析,并根據(jù)己有研究結(jié)果提出進(jìn)一步的研究思路;第14 題以表格的形式給出部分研究結(jié)果,要求根據(jù)實驗?zāi)康暮徒Y(jié)果的描述選出合適的實驗數(shù)據(jù);第16 題以產(chǎn)乳酸轉(zhuǎn)基因釀酒酵母工程菌株的具體獲取過程為背景,考查引物設(shè)計、重組質(zhì)粒構(gòu)建、工程菌株篩選及發(fā)酵條件優(yōu)化等諸多環(huán)節(jié);第17題要求學(xué)生在理解乙烯對黃瓜花性別分化影響的基礎(chǔ)上,應(yīng)用所學(xué)知識進(jìn)行實驗設(shè)計。
科學(xué)實驗和探究情境來自真實的生物學(xué)研究,涵蓋研究背景、方法、材料、步驟、想象、結(jié)論分析等方面,以這些內(nèi)容設(shè)置情境,有助于學(xué)生以實驗者的角色,在真實的情境中觀察現(xiàn)象、分析問題、推理分析、得出結(jié)論,激發(fā)學(xué)生的科學(xué)探究熱情,培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)客觀的科學(xué)態(tài)度和勇于探索的科學(xué)精神。在教學(xué)中,教師要充分利用教材中的生物科學(xué)探究資源,讓學(xué)生理解實驗原理、參與研究過程、掌握研究方法、分析和總結(jié)實驗結(jié)果,并能積極踴躍地提出問題,自主設(shè)計合理的實驗思路,通過動手實驗對自己的假設(shè)進(jìn)行研究和驗證,構(gòu)建知識與技能的綜合網(wǎng)絡(luò),提高探究實踐活動的可行性,提升探究實踐情境的育人價值。
試題利用與生產(chǎn)、生活密切相關(guān)的情境,引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注生物學(xué)知識在解決現(xiàn)實問題方面的作用。如第15 題給出藍(lán)細(xì)菌濃縮CO2的示意圖,幫助學(xué)生直觀理解藍(lán)細(xì)菌的二氧化碳濃縮機制,然后引導(dǎo)學(xué)生理解將該機制轉(zhuǎn)入煙草以提高其光合效率的創(chuàng)新實驗設(shè)計及意義;第17 題的背景資料中介紹了關(guān)鍵基因調(diào)控乙烯合成對黃瓜花雌雄蕊發(fā)育的影響,然后巧妙設(shè)置問題,層層遞進(jìn),引導(dǎo)學(xué)生分析通過基因和化學(xué)試劑聯(lián)合作用,調(diào)控乙烯含量實現(xiàn)控制不同黃瓜花蕊發(fā)育以達(dá)到育種目的。
這些試題提供的信息豐富,不僅有解題必需信息,而且有知識拓展和延伸,在考查學(xué)生關(guān)鍵能力的同時,也將生物學(xué)領(lǐng)域的最新研究進(jìn)展展現(xiàn)給學(xué)生,有助于學(xué)生開闊學(xué)科視野、加深概念理解、養(yǎng)成創(chuàng)新意識。新情境能培養(yǎng)考生主動學(xué)習(xí)意識和快速學(xué)習(xí)能力,通過科學(xué)閱讀,正確理解并內(nèi)化,既反映了考生的學(xué)習(xí)積累,也體現(xiàn)出其學(xué)習(xí)潛能,在此過程中,學(xué)生的科學(xué)思維能力得到充分的發(fā)展,從“學(xué)會”到“會學(xué)”,逐漸發(fā)展終身學(xué)習(xí)和創(chuàng)新實踐的關(guān)鍵能力。
我國自主知識產(chǎn)權(quán)培育的抗蟲棉,是考生比較熟悉的情境,第11-12題以我國轉(zhuǎn)基因抗蟲棉提高抗蟲持久性的相關(guān)策略為素材,考查了種群、遺傳定律、基因突變、生物多樣性、生物進(jìn)化等核心概念,并考查了考生獲取信息、分析整合與知識的遷移應(yīng)用等能力。試題材料來源于選擇性必修3《教師教學(xué)用書》第180-181頁“答案與提示”中“(三)到社會中去”內(nèi)容。選擇性必修3第4章第2節(jié)基因工程的基本操作程序“從社會中來”欄目介紹了我國培育的抗蟲棉,結(jié)尾“到社會中去”又提到了科研人員推測棉鈴蟲存在對Bt抗蟲蛋白產(chǎn)生抗性的可能,請你查閱資料了解以下問題:1.在實際種植過程中,棉鈴蟲是否對轉(zhuǎn)Bt基因抗蟲棉產(chǎn)生了嚴(yán)重的抗性?證據(jù)是什么?2.科研工作者在沒有發(fā)現(xiàn)棉鈴蟲出現(xiàn)抗性之前,就應(yīng)該想辦法應(yīng)對。他們想出的延緩棉鈴蟲對Bt抗蟲蛋白產(chǎn)生抗性的措施有哪些?這些措施的原理是什么?有效嗎?學(xué)生在這些熱點議題討論中,樹立愛國情懷和民族自豪感,同時有利于培養(yǎng)考生的生態(tài)觀念,在潛移默化中培養(yǎng)學(xué)生的生命觀念、社會責(zé)任等核心素養(yǎng)。
新教材依據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)創(chuàng)設(shè)并編入了豐富的情境教學(xué)內(nèi)容,教師只要合理地將教材中編排的情境內(nèi)容應(yīng)用于教學(xué),就可以提高課堂教學(xué)效果,有助于落實高考評價體系的指導(dǎo)精神和新課程標(biāo)準(zhǔn)的理念,促進(jìn)學(xué)生掌握必備知識,培養(yǎng)學(xué)生的關(guān)鍵能力,發(fā)展學(xué)生的學(xué)科素養(yǎng)。
如新教材章首和每節(jié)引言的問題探討中均創(chuàng)設(shè)生活、社會和學(xué)習(xí)情境,可激發(fā)學(xué)生對生物學(xué)知識的求知欲望。生物科學(xué)史展示了生物學(xué)知識發(fā)展的脈絡(luò)軌跡,含有豐富的生物學(xué)知識、生物學(xué)研究思路方法,及獨特的科學(xué)價值和社會文化價值;新教材在探究實踐、生物科學(xué)史話和生物科技進(jìn)展等欄目都設(shè)置了科學(xué)史情境,給學(xué)生再現(xiàn)了科學(xué)家進(jìn)行科學(xué)探索的歷程,學(xué)生從中學(xué)到的不僅僅是科學(xué)成果,更要學(xué)習(xí)科學(xué)家的思維方式和探索精神,敢于質(zhì)疑大膽猜想和假設(shè),科學(xué)地論證。
試題利用與生產(chǎn)、生活密切相關(guān)的情境,引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注生物學(xué)知識在解決現(xiàn)實問題方面的作用,強化社會責(zé)任感。如2020 年以來的新冠疫情對學(xué)生的學(xué)習(xí)和生活產(chǎn)生較大影響,生物試題中也有機融入了新冠疫情素材,第1 題結(jié)合用免洗酒精凝膠擦手、開水燙洗容器等生活中常用的消毒方法,提示學(xué)生運用生物學(xué)知識解決實際生活中遇到的問題;第9-10題從科普視角加深學(xué)生對不同類型疫苗制備及免疫特點的認(rèn)知,強化學(xué)生對當(dāng)前全民接種新冠疫苗的社會意義的理解。第14 題中糖尿病治療藥物的藥效、第11-12 題中轉(zhuǎn)基因抗蟲棉抗蟲持久性的問題皆為與生產(chǎn)和生活密切相關(guān)的議題;第13 題討論了降水量對半干旱草原區(qū)草地群落結(jié)構(gòu)和功能的影響,引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注全球氣候變化及其對生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響這一熱點話題。這些試題不僅考查了學(xué)生對基礎(chǔ)知識掌握的程度,而且考查了學(xué)生運用生物學(xué)知識初步解決生產(chǎn)生活中實際問題的能力,更為重要的是有助于增強學(xué)生的社會責(zé)任感和使命擔(dān)當(dāng)意識,體現(xiàn)了高考立德樹人的核心功能。
在挖掘創(chuàng)新情境中的育人要素基礎(chǔ)上,還要加強圖文信息轉(zhuǎn)換能力培養(yǎng),因為新情境中往往會有不同的信息呈現(xiàn)方式,如第2 題突觸示意圖、第6 題洋蔥實物圖、第7 題細(xì)胞分裂示意圖、第8 題調(diào)查表和基因上堿基位點表示方式圖、第13 題柱狀比例圖、第14 題以表格呈現(xiàn)數(shù)據(jù)結(jié)果、第15 題藍(lán)細(xì)菌濃縮CO2機制圖、第16題發(fā)酵途徑示意圖和流程圖、第17 題基因作用機制圖和實驗流程設(shè)計圖等等,這就需要學(xué)生有效提取并加工圖表中潛在的文字信息,并將之轉(zhuǎn)換為易于理解的內(nèi)容,進(jìn)行歸納概括后得出最終結(jié)論。因此,圖文轉(zhuǎn)換對學(xué)生思維能力有著較高要求。
教學(xué)過程中教師要有目的、有計劃地利用圖表所蘊藏的信息,引導(dǎo)學(xué)生思考與討論,在問題解決的過程中讓每一位學(xué)生都積極主動地參與到其中;利用生物學(xué)圖表所具有的直觀形象、簡潔明了、強邏輯性的特點,向?qū)W生全方面地展示一些重要的概念、原理、規(guī)律與現(xiàn)象及其相互間的關(guān)系,讓學(xué)生在已有的知識基礎(chǔ)上分析圖表蘊含的生物學(xué)知識概念,這不僅能夠促進(jìn)學(xué)生對生物學(xué)基本知識的理解與鞏固,還有助于學(xué)生把握知識點間的邏輯關(guān)系。學(xué)生通過應(yīng)用圖表或繪制相應(yīng)圖表將生物學(xué)思想轉(zhuǎn)換成言語的形式表達(dá)自己的觀點,并相互交流對圖表的理解,在交流過程中不斷吸收和完善,從而實現(xiàn)學(xué)生對生物學(xué)觀點的理解和知識網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建。