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今天我分享的主题是:从高考全国卷生物试题分析考试命题的情境创设
在“三新”背景下,学科核心素养成为高考命题和考查的重点,而考查的载体就是情境,因此教师必须在教学的过程注意问题的情境设置。
新高考强调“无情境,不命题”,鼓励教师们精心设计问题。
我们在命题中要通过合理创设情境,设置新颖的问题呈现方式和设问方式,从而促使学生主动思考,发现新问题、进行新解释、找到新规律、得出新结论。
本文以近年高考全国卷的生物试题为例,分析如何进行试题的情境创设和运用。
一、情境形式1:科学事实短句【典例】(2023年新课标卷1题)葡萄糖是人体所需的一种单糖。下列关于人体内葡萄糖的叙述,错误的是( )
A. 葡萄糖是人体血浆的重要组成成分,其含量受激素的调节
B. 葡萄糖是机体能量的重要来源,能经自由扩散通过细胞膜
C. 血液中的葡萄糖进入肝细胞可被氧化分解或转化为肝糖原
D. 血液中的葡萄糖进入人体脂肪组织细胞可转变为甘油三酯
【情境特点分析】
此题情境仅一个短句:“葡萄糖是人体所需的一种单糖”。情境非常简约,没有也不必使用图表。
这类情境短句来源于高中生物学所学内容的科学事实,用关键语句简要引出要考查的点。由于默认学生应当具备相应的基础知识,所以在命题时,只作简短介绍。
给出情境后,紧跟简短的问题。后续问题一般是对基本事实的判断,如“下列与××有关的叙述,正确/错误的是”。选项中直接考查生物学基本的科学事实。在难度系数上属于较低难度的级别。
情境的一致性:在每个选项中都紧扣情境中的关键词“葡萄糖”,使得此情境并非可有可无的情境,而是前后都要用到这个情境,都在考查这个情境。
每个选项考查的角度又各有不同,对知识的覆盖面较大。此题的A项考查内环境的组成成分,血糖调节;B项考查糖类的作用和葡萄糖的跨膜运输方式;CD项考查血糖调节中葡萄糖的去路。
从板块上看,涵盖必修一细胞中的糖类、必修三细胞生活的环境、激素调节的实例这些内容。
近三年此类情境出现的频次:
甲卷 | 乙卷 | 新课标卷 | 选择题中出现的频率 | |
2021年 | 1、3、4、6题 | 1、3、4题 | 7/12 | |
2022年 | 1、4题 | 2、5题 | 4/12 | |
2023年 | 1、2、3、5题 | 2、4题 | 1、3题 | 8/18 |
【启示】
这类试题在选择题中出现的频率来年,大体上要占一半左右。因此在高考模拟题命题时,6道选择题中,用简短的科学事实来呈现情境的试题应当占到2到4道。
值得注意的是,在2023新课标卷中这类题出现比例为1/3,低于近三年的平均水平,这似乎暗示我们简单情境的试题在新高考改革后将越来越少。
二、情境形式2:科学探究实验【典例】(2023全国乙卷7题)“有研究发现,用饱和红光(只用红光照射时,植物达到最大光合速率所需的红光强度)照射某植物叶片时,气孔开度可达最大开度的60%左右。……某研究小组发现在饱和红光的基础上补加蓝光照射叶片,气孔开度可进一步增大,因此他们认为气孔开度进一步增大的原因是,蓝光促进保卫细胞逆浓度梯度吸收K+。”
【情境特点分析】
本题的情境可以在《植物生理学(第4版)》(Taiz.L、Zeiger.E等著宋纯鹏、王学路等译) 中找到关于蓝光促进气孔开放中找到原型:
这类试题的情境可在各小题中延伸扩展,作为非选择题,在前1到2个小题中考查一些基本概念,第3个问题要学生结全实验结果进行分析推理,比较能够考查学生分析综合能力、实验探究能力。
这类实验可能来自教材实验,如2021年全国乙卷5.“在格里菲思所做的肺炎双球菌转化实验中……”。
2022年全国甲卷“2.植物成熟叶肉细胞的细胞液浓度可以不同。现将a、b、c三种细胞液浓度不同的某种植物成熟叶肉细胞,分别放入三个装有相同浓度蔗糖溶液的试管中……”等。
这些实验属于中学生比较熟悉的内容。
比较容易体现区分度的情境,也是中学生看来比较“新”的情境,通常来自一些拓展性的研究,或者大学教材。
如,2019全国卷II的31题“根据水体中含氧量的变化计算出生态系统中浮游植物的总初级生产量(生产者所制造的有机物总量)”,就可在《基础生态学实验指导》(娄安如、牛翠娟主编)中找到其实验原型;
2019全国卷“已知作物甲对同一种营养液(以硝酸铵为唯一氮源)中NH4 和NO3-的吸收具有偏好性。请设计实验对这种偏好性进行验证”这个实验在《植物生理学实验指导(第三版) 》(张志良、瞿伟菁)中有原型;
2018全国卷1“某大肠杆菌能在基本培养基上生长,其突变体M和N均不能在基本培养基上生长,但M可在添加了氨基酸甲的基本培养基上生长,N可在添加了氨基酸乙的基本培养基上生长……”这个情境可在《遗传学原理》(Snustad & Simmons著,赵寿元、乔守怡等译)中找到。
【启示】
高中生物老师应当有一些大学教材(可以是电子文档),供自己查阅、取材,在命题时结合高中阶段的考查目标去大学教材中去寻找经典的实验情境。
高中生物的部分章节与大学教材的内容关系梳理如下,遇到对应的命题内容可以在相应范围去查阅。
高中教学内容 | 教材名称 | 推荐版本的对应作者 |
细胞的成分、结构、物质运输、呼吸作用 | 《分子生物学》 | 朱玉贤、Robert F. Weave |
《生物化学》 | 王镜岩、Lehninger | |
《细胞生物学》 | Lewin、Alberts、翟中和 | |
光合作用 植物激素调节 | 《植物生物学》 | 杨世杰、周云龙 |
《植物学》 | Ray F. Evert, Susan E. Eichhorn | |
《植物生理学》 | (美)泰兹、潘瑞炽 | |
《植物生理学实验指导》 | 张志良&瞿伟菁 | |
遗传 | 《遗传学原理》 | Snustad & Simmons |
《Brock微生物学》 | 马迪根、马丁克 | |
进化 | 《进化》 | BartonNH |
人体的内环境与稳态 | 《人体解剖学》 | |
《动物生理学》 | Bruce R. Johnson | |
《生理学原理》 | Berne and Levy、梅岩艾 | |
《人体及动物生理学》 | 王玢、左明雪 | |
《免疫学》 | ||
《动物生理学实验》 | ||
生物与环境 | 《生态学》 | Robert E. Ricklefs、孙儒泳、尚玉昌 |
《基础生态学实验指导》 | 娄安如、牛翠娟 | |
发酵工程 | 《Brock微生物学》 | 马迪根、马丁克 |
还有些情境见于一些文献研究中提出的前沿科学理论,如:
(2018年全国卷31题)“大型肉食性动物对低营养级肉食性动物与植食性动物有捕食和驱赶作用,这一建立在“威慑”与“恐惧”基础上的种间关系会对群落或生态系统产生影响,此方面的研究属于“恐惧生态学”范畴”,此素材可以从以下文献中找到相关信息:
(1) THE ECOLOGY OF STRESS Predator-induced stress and the ecology of fear (作者:Michael Clinchy*,1, Michael J. Sheriff2 and Liana Y. Zanette)
(2) Predator-induced stress and the ecology of fear (作者:Michael Clinchy*,1, Michael J. Sheriff2 and Liana Y. Zanette)
(3) Linking Wolves and Plants: Aldo Leopold on Trophic Cascades(作者:WILLIAM J. RIPPLE AND ROBERT L. BESCHTA)
(4) Wolves and the Ecology of Fear: Can Predation Risk Structure Ecosystems? (WILLIAM J. RIPPLE AND ROBERT L. BESCHTA)
相似的前沿科学理论情境还有(2021年高考全国乙卷30题)“竞争排斥原理是指在一个稳定的环境中,两个或两个以上受资源限制的,但具有相同资源利用方式的物种不能长期共存在一起……”等。
【启示】
生态学部分试题中以前沿理论为话题呈现,在我们命制模拟题时,可以寻找一些与中学教学内容相联系的前沿理论。
这些理论来源可以是一些理论著作,如《生命的法则》(The Serengeti Rules)中就提到赛伦盖蒂法则、关键物种法则、影响力法则、体量法则等生态学理论;
还可以查阅一些国内外的一些学术期刊,
四、其他情境如国内的有《生态学报》(Acta Ecologica Sinica)、《生态学杂志》(Chinese Journal of Ecology)、《生态学报告》(Ecological Science)、《应用生态学报》(Chinese Journal of Applied Ecology)、《生态学研究》(Journal of Ecology and Rural Environment);国外的一些生态学的学术期刊如《JOURNAL OF MAMMALOGY》<BioScience》《Biological Conservation》《Functional Ecology》等也值得查阅。
在近年的高考试题中,还见到有其他一些试题情境。
有些情境来源于生活实践,如2023新课标卷2题,“我国劳动人民在漫长的历史进程中,积累了丰富的生产、生活经验,并在实践中应用。生产和生活中常采取的一些措施如下……”。
这类情境设置适合用于体现家国情怀、民族自豪感等,有利于在试卷中体现“为党育人、为国育才”的教育目标。
中学教师在命题中,可加入一些此类情境的话题,情境的来源渠道可以是一些党政相关的官方网站,如中国政府网、学习强国平台等。
下面是一道运用“撂荒地复耕”这一热点话题作为情境的试题示例:
(四川省大数据精准教学联盟 2020 级高三第一次统一监测5题)耕地撂荒是指在可耕地上没有耕作的一种现象。对撂荒耕地复耕复种,有助于保障国家粮食安全。下列有关叙述错误的是
A.撂荒耕地中的物质循环发生在群落内部
B.复耕复种会改变该地群落的演替速度和方向
C.复耕复种后,群落内的物种数目会发生改变
D.复耕复种过程中增大物质投入可获得更大产出
本题的情境创设的思路:
命题思考 | 命题动作 | 达成效果 |
生态学与农林业相关,而每年的中央一号文件均关注的是三农问题 | 查阅党的十八大以来中央一号文件的主题 | 发现2021年到2023年均有“乡村振兴”主题 |
“乡村振兴”是时政热点,也与生物学联系紧密 | 以“乡村振兴”为关键词查询一些官方网站文章,如国家乡村振兴局、中国政府网等 | 查阅到文档《乡村振兴战略规划(2018-2022年)》等,找到“精准脱贫”“粮食安全”“乡村生产空间”“农业结构调整”“耕地保护”等关键词 |
分析哪些关键词能适合关联高中生物学考点 | 以“耕地保护”为关键词查阅一些官方网站文章 | 查阅到耕地保护红线、撂荒地复耕等相关关键词 |
进一步选择关键词 | 展开情境,分析与此情境相关的考点 | 生态系统的物质循环、群落的演替、群落的结构、生态系统的能量流动等考点均可以用此情境来承载 |
应该怎样表述才能简洁又准确地说明情境中的信息,又融入要考查的内容 | 筛选考点、串联情境、梳理语言 | 形成试题 |
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