安徽 韓 雪 張雨蒙
《中國(guó)高考評(píng)價(jià)體系》(以下簡(jiǎn)稱《評(píng)價(jià)體系》)中提出《評(píng)價(jià)體系》主要由“一核四層四翼”組成,將學(xué)科素養(yǎng)作為考查內(nèi)容之一。高考試題以立德樹(shù)人為核心,滲透著對(duì)學(xué)科素養(yǎng)的考查。課后作業(yè)可以及時(shí)、有效地評(píng)價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果,是檢測(cè)學(xué)生基本知識(shí)、基本技能等方面目標(biāo)達(dá)成情況的重要載體,也是課堂教學(xué)的重要輔助手段。筆者以2020 年全國(guó)卷Ⅰ理科綜合試題第30 題為例,分析核心素養(yǎng)在高考試題中的考查,延伸到在課后作業(yè)設(shè)計(jì)中注重對(duì)學(xué)生學(xué)科素養(yǎng)的培養(yǎng)和訓(xùn)練,落實(shí)《普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017 年版2020 年修訂)》(以下簡(jiǎn)稱《課程標(biāo)準(zhǔn)》)的要求,促進(jìn)學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)的逐步形成?;趯W(xué)科核心素養(yǎng)背景下的科學(xué)有效的高中生物課后作業(yè)設(shè)計(jì),可以進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng),有助于學(xué)生形成高效解決問(wèn)題的能力,促進(jìn)學(xué)生綜合、全面的發(fā)展。
【例1】(2021 年,全國(guó)乙卷,第29 題)生活在干旱地區(qū)的一些植物(如植物甲)具有特殊的CO2固定方式。這類植物晚上氣孔打開(kāi)吸收CO2,吸收的CO2通過(guò)生成蘋(píng)果酸儲(chǔ)存在液泡中;白天氣孔關(guān)閉,液泡中儲(chǔ)存的蘋(píng)果酸脫羧釋放的CO2可用于光合作用。回答下列問(wèn)題:
(1)白天葉肉細(xì)胞產(chǎn)生ATP 的場(chǎng)所有____________。光合作用所需的CO2來(lái)源于蘋(píng)果酸脫羧和____________釋放的CO2。
(2)氣孔白天關(guān)閉、晚上打開(kāi)是這類植物適應(yīng)干旱環(huán)境的一種方式,這種方式既能防止____________,又能保證____________正常進(jìn)行。
(3)若以pH 作為檢測(cè)指標(biāo),請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證植物甲在干旱環(huán)境中存在這種特殊的CO2固定方式。(簡(jiǎn)要寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)思路和預(yù)期結(jié)果)
【試題分析】本題以CAM 途徑中CO2特殊的固定形式為情境,從知識(shí)層面考查情況如下:(1)綜合性考查學(xué)生準(zhǔn)確掌握呼吸作用和光合作用的各個(gè)過(guò)程所進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)及能量轉(zhuǎn)化形式;對(duì)于光合作用所需CO2的來(lái)源則考查呼吸作用與光合作用的關(guān)系,呼吸作用的產(chǎn)物CO2可以作為光合作用暗反應(yīng)的原料;(2)氣孔是蒸騰作用的“門(mén)戶”,也是CO2等氣體進(jìn)出的通道,朝閉暮開(kāi)是為了避免白天蒸騰過(guò)度失水,也能保證光合作用的正常進(jìn)行;(3)考查學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力。解題時(shí)學(xué)生要充分利用實(shí)驗(yàn)的對(duì)照原則和單一變量原則。注意保持無(wú)關(guān)變量相同是解題關(guān)鍵。
從學(xué)科核心素養(yǎng)的層面來(lái)分析,本題由淺入深地考查了學(xué)生結(jié)構(gòu)與功能觀、物質(zhì)與能量觀、進(jìn)化與適應(yīng)觀等生命觀念;演繹與推理、歸納與概括等科學(xué)思維;合理設(shè)計(jì)有效的實(shí)驗(yàn)方案并準(zhǔn)確預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的科學(xué)探究能力及關(guān)注新情境中分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的社會(huì)責(zé)任。面對(duì)新情境和新材料時(shí)快速、有效地做出判斷,需要學(xué)生有足夠的知識(shí)儲(chǔ)備和學(xué)科核心素養(yǎng),這也是分析生命現(xiàn)象、解決生物學(xué)問(wèn)題有力的武器。
【例2】真核細(xì)胞結(jié)構(gòu)復(fù)雜,有邊界,有分工合作,有系統(tǒng)的控制中心。下列敘述正確的是 ( )
A.細(xì)胞的邊界就是最外層結(jié)構(gòu)
B.系統(tǒng)的控制中心是細(xì)胞代謝的中心
C.若高倍顯微鏡下沒(méi)有觀察到葉綠體則是動(dòng)物細(xì)胞
D.人成熟紅細(xì)胞只能進(jìn)行無(wú)氧呼吸
【答案】D
【解析】本題考查的內(nèi)容包括:(1)細(xì)胞生命系統(tǒng)的邊界是細(xì)胞膜,而植物細(xì)胞、真菌等的細(xì)胞壁位于細(xì)胞結(jié)構(gòu)的最外層;(2)細(xì)胞核中有遺傳物質(zhì)(DNA),是遺傳和代謝的控制中心,細(xì)胞質(zhì)是細(xì)胞代謝的中心;(3)植物體內(nèi)有些細(xì)胞是沒(méi)有葉綠體的,如根尖分生區(qū)細(xì)胞;(4)人成熟的紅細(xì)胞是特殊的真核細(xì)胞,在結(jié)構(gòu)上沒(méi)有細(xì)胞核,也沒(méi)有線粒體等各種細(xì)胞器,不能合成與有氧呼吸有關(guān)的酶,因此只能在細(xì)胞質(zhì)中進(jìn)行無(wú)氧呼吸。
【命題設(shè)計(jì)角度】本題明確體現(xiàn)出對(duì)學(xué)生結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的生命觀念的考查,A 選項(xiàng)考查細(xì)胞膜的功能;B 選項(xiàng)圍繞細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)的功能進(jìn)行分析;C 選項(xiàng)和D 選項(xiàng)考查動(dòng)植物細(xì)胞結(jié)構(gòu),涉及葉綠體的分布與線粒體的功能。整體來(lái)看題目綜合性較強(qiáng),可圍繞生物學(xué)概念檢測(cè)學(xué)生知識(shí)網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建及結(jié)構(gòu)與功能觀的形成情況。
【例3】某植物有紅花和白花兩種表現(xiàn)型,經(jīng)研究發(fā)現(xiàn),該性狀受三對(duì)等位基因控制(D/d、E/e、F/f)。當(dāng)三對(duì)等位基因中都至少含有一個(gè)顯性基因時(shí)開(kāi)紅花,其余情況均開(kāi)白花?,F(xiàn)有甲、乙、丙三株白花品系,欲探究其基因型,分別與純合紅花植株進(jìn)行雜交實(shí)驗(yàn),F(xiàn)1均表現(xiàn)為紅花,F(xiàn)1自交,F(xiàn)2的性狀表現(xiàn)分別是紅花∶白花=3∶1;紅花∶白花=27∶37;紅花∶白花=9∶7。請(qǐng)分析該現(xiàn)象回答下列問(wèn)題:
(1)純種白花品系可能的基因型有_______________。甲品系與乙品系雜交,子代性狀表現(xiàn)為_(kāi)______________________。
(2)丙品系的基因型有______________種。
(3)現(xiàn)發(fā)現(xiàn)一株白花純種植株,與紅花純種對(duì)比,存在一對(duì)等位基因差異。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究該白花植株是甲、乙、丙品系中的一種,還是新的品系。
實(shí)驗(yàn)思路:___________________________________________________________。
預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果和結(jié)論:__________________________________________。
【答案】(1)DDEEff、DDeeFF、ddEEFF、DDeeff、ddEEff、ddeeFF、ddeeff 全為白花 (2)3 (3)實(shí)驗(yàn)思路:純合白花植株與甲雜交,觀察并統(tǒng)計(jì)子代的表現(xiàn)型 預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果和結(jié)論:①若子代全為紅花,則說(shuō)明這株白花植株是新的品系。②若子代全為白花,則說(shuō)明這株白花植物與甲品系相同
【解析】根據(jù)題意可知,當(dāng)基因型符合D__E__F__時(shí)植株才開(kāi)紅花,其余基因型均開(kāi)白花。三個(gè)雜交組合結(jié)果中3∶1 可轉(zhuǎn)化為48∶16,9∶7 可轉(zhuǎn)化為36∶28,另一組實(shí)驗(yàn)結(jié)果為27∶37,故三個(gè)雜交組合的性狀分離比之和均為64,據(jù)此推測(cè)出控制該性狀的三對(duì)基因分別位于三對(duì)同源染色體上,且相互之間遵循自由組合定律。純種白花基因型可為一對(duì)隱性純合(DDEEff、DDeeFF、ddEEFF)、兩對(duì)隱性純合(DDeeff、ddEEff、ddeeFF)和三對(duì)隱性純合(ddeeff)。甲品系雜交組合結(jié)果中F2為紅花∶白花=3∶1,說(shuō)明F1基因型中只有一對(duì)雜合子基因(DdEEFF 或DDEeFF 或DDEEFf),推測(cè)出甲品系基因型為一對(duì)隱性純合,其余兩對(duì)均為顯性純合;乙品系雜交組合結(jié)果中F2為紅花∶白花=27∶37,紅花所占比例為27/64=(3/4)3,說(shuō)明該組F1基因型為DdEeFf,推測(cè)出乙品系基因型為ddeeff,將甲品系與乙品系雜交,子代一定有一對(duì)是隱性純合的基因,因此子代全為白色;丙品系雜交組合結(jié)果F2為紅花∶白花=9∶7,說(shuō)明F1基因型中有兩對(duì)雜合子基因(DDEeFf 或DdEeFF或DdEEFf),推測(cè)出丙有兩對(duì)隱性基因,一對(duì)顯性純合基因(DDeeff或ddEEff或ddeeFF)。要確定純合植株基因型最好的方法就是雜交,甲為一對(duì)隱性純合,將該植株與甲雜交,若子代全為白花,則說(shuō)明該白花植株與甲品系隱性純合的為同一對(duì)基因;若子代全為紅花,則說(shuō)明該白花植物與甲品系隱性純合的為不同對(duì)基因。
【命題設(shè)計(jì)角度】本題是在分析遺傳現(xiàn)象的背景下,以實(shí)驗(yàn)為載體,考查學(xué)生的科學(xué)思維過(guò)程和科學(xué)探究能力,是學(xué)科核心素養(yǎng)中重點(diǎn)要求的內(nèi)容,也是歷年來(lái)高考題中常見(jiàn)的形式。觀察控制一對(duì)和兩對(duì)相對(duì)性狀的基因在分離和自由組合的過(guò)程中出現(xiàn)特定的比值規(guī)律,歸納、建立數(shù)學(xué)模型,從而延伸到三對(duì)等位基因進(jìn)行自由組合時(shí)會(huì)出現(xiàn)的比值。在構(gòu)建模型的基礎(chǔ)上進(jìn)行演繹與推理,將看似復(fù)雜的問(wèn)題簡(jiǎn)化。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的內(nèi)容則是對(duì)假說(shuō)-演繹法這一重要科學(xué)方法的應(yīng)用。在模擬的情境中,引導(dǎo)學(xué)生觀察現(xiàn)象、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),幫助學(xué)生建立解決實(shí)際問(wèn)題時(shí)科學(xué)的思維方式、提高科學(xué)探究的能力。
【例4】2020 年初出現(xiàn)的新型肺炎經(jīng)科研人員檢測(cè)是由一種RNA 病毒引起的,因形似王冠,被稱為新型冠狀病毒。請(qǐng)回答以下問(wèn)題:
(1)醫(yī)學(xué)上應(yīng)用_______________確診新冠肺炎患者時(shí),通過(guò)熒光PCR 技術(shù),采集疑似患者的咽拭子樣本,提取RNA 后,逆轉(zhuǎn)錄成cDNA,加入熒光染料、________________、________________、_______________等,在PCR 儀中進(jìn)行擴(kuò)增。若咽拭子樣本中含有病毒,則反應(yīng)可以進(jìn)行,能檢測(cè)到_______________現(xiàn)象;反之則不能檢測(cè)到。
(2)作為高中學(xué)生,預(yù)防新冠肺炎的措施有_____________________________________________________________________________________。
【答案】(1)核酸檢測(cè) Taq 酶 引物 四種脫氧核苷酸 熒光 (2)注射疫苗;外出、聚會(huì)時(shí)戴口罩;注意衛(wèi)生(合理即可)
【解析】本題涉及的考點(diǎn)包括:(1)PCR 擴(kuò)增的條件(2)熒光標(biāo)記技術(shù)。
【命題設(shè)計(jì)角度】本題以社會(huì)熱點(diǎn)——新冠肺炎為背景進(jìn)行考查,既聯(lián)系現(xiàn)實(shí)情境,又結(jié)合基因工程考點(diǎn)。滲透對(duì)穩(wěn)態(tài)與平衡的生命觀念;對(duì)PCR 技術(shù)及熒光標(biāo)記技術(shù)進(jìn)行歸納與概括的科學(xué)思維;關(guān)注社會(huì)議題,參與相關(guān)事務(wù)討論、解決現(xiàn)實(shí)生活問(wèn)題的社會(huì)責(zé)任和使命擔(dān)當(dāng)?shù)葘W(xué)科核心素養(yǎng)的考查。試題具有前沿性,設(shè)置的問(wèn)題具有開(kāi)放性,在考查學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)和基本能力的同時(shí),還幫助學(xué)生對(duì)新冠肺炎樹(shù)立正確的認(rèn)識(shí),培養(yǎng)學(xué)生形成良好的生活習(xí)慣和正確的生命觀念,使學(xué)生做到不信謠、不傳謠,提升了學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)。
社會(huì)發(fā)展日新月異,教育教學(xué)變革進(jìn)行得如火如荼?!对u(píng)價(jià)體系》以立德樹(shù)人為核心就決定了在課后作業(yè)中若單純地對(duì)知識(shí)進(jìn)行機(jī)械練習(xí)與強(qiáng)化,不僅加重了學(xué)生的負(fù)擔(dān),使學(xué)生學(xué)習(xí)效率低下,而且易使學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)失去興趣,不利于學(xué)生的健康成長(zhǎng)。所以在課后習(xí)題的日常訓(xùn)練過(guò)程中,教師應(yīng)以學(xué)科核心素養(yǎng)為背景有針對(duì)性地對(duì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)的訓(xùn)練。以《課程標(biāo)準(zhǔn)》和《評(píng)價(jià)體系》為“指揮棒”,結(jié)合學(xué)生的興趣及關(guān)注點(diǎn),既要達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)的目的,也要實(shí)現(xiàn)區(qū)分課堂知識(shí)層面的學(xué)習(xí)效果、提高學(xué)生的解題能力。教師在課后作業(yè)的教學(xué)設(shè)計(jì)中,可鼓勵(lì)學(xué)生將知識(shí)以圖解、表格或模型的形式進(jìn)行構(gòu)建、聯(lián)系,逐步形成生命觀念,養(yǎng)成科學(xué)思維方式;設(shè)計(jì)有效的實(shí)驗(yàn)活動(dòng),引導(dǎo)學(xué)生積極參與,鍛煉學(xué)生的觀察提問(wèn)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)及實(shí)施實(shí)驗(yàn)的科學(xué)探究能力;不斷挖掘教材中的有效信息,廣泛提取與學(xué)科相關(guān)的社會(huì)熱點(diǎn)問(wèn)題及科研進(jìn)展,引導(dǎo)學(xué)生將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用于生活經(jīng)驗(yàn)、社會(huì)實(shí)踐,做到學(xué)有所得、學(xué)有所用,發(fā)展學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)。