新高考評價體系下“有序觀察”能力與認知過程維度結合的復習模型建構

摘 要：在中國高考評價體系下，生物學教學如何培養學生懷揣生命觀念，利用理性思維來科學地探究社會生產實踐中的生物學問題，是生物教師需要認真探究的。在提升學生的生物學學科素養的同時，又能提高他們在高考中的實際得分率。培養鍛煉學生掌握“有序觀察”的能力，是科學探究的第一步。本文以高三復習中的案例來具體分析如何培養學生的“有序觀察”能力，提高學生的應變能力和對生物學知識的靈活運用能力。

關鍵詞：“有序觀察”;中國高考評價體系;高中生物;實驗探究;模型建構

2019年教育部考試中心出版的《中國高考評價體系》一書中明確提出了新一輪課改下高考評價體系的內容和性質。在沒有具體的考綱及考試說明指導教學的情況下，如何在高三復習教學中，既能完成“核心價值、學科素養、關鍵能力、必備知識”的“四層”考查內容，又能實現“基礎性、綜合性、應用性、創新性”的“四翼”考查要求，是一線教師迫切需要解決的問題。

生物是一門基于實驗且重實踐，旨在解決實際生活問題的學科。這與生物學科核心素養中強調的“生命觀念、理性思維、科學探究、社會責任”不謀而合。其中的“科學探究”是指，能夠發現現實世界中的生物學問題，針對特定的生物學現象，進行觀察、提問、實驗設計、方案實施以及結果的交流與討論的能力。

2019到2021年是高考改革的轉型年。2019年生物高考中，生物學科必考的實驗題型在選擇、非選、選考（課標Ⅱ）三種題類均有出現;2020年生物高考試題的最大亮點是，以關系國計民生的糧食生產育種為背景，情境式帶入，將對學生綜合能力的考查穩步提升到了一個新高度。而根據學生思維的發展規律，解決生物學科中最難的情境分析題和實驗設計題，必須首先要熟練掌握“有序觀察”的能力。

一、“有序觀察”在授課中的應用

（一）高三生物復習難點

生物學知識涉及范圍廣，零碎而煩瑣。生命層次多種多樣，從宏觀到微觀，從具象到抽象，從靜態模型到動態過程，很多“不可見”的知識難以理解和準確把握，邏輯思維難以形成，科學的實驗設計更是難以進行。

（二）在認知過程維度下進行“有序觀察”，并建立觀察模型的教學策略的意義

如何進行科學有效的生物學觀察，是科學探究的起點。掌握正確的觀察方法與技能，有助于學生精準地獲取信息，構建生物學概念，探究科學事實，理解一些微觀或宏觀的事實性知識，形成客觀唯物的世界觀。在構建觀察模型的過程中，完成“記憶、理解、運用、分析、評價、創造”六個認知過程維度的教學目標，讓學生既理解了知識，又掌握了方法和技能，更有助于其在未來的新情境中進行知識的遷移和技能的遷移。

（三）適合使用“有序觀察”教學內容

分析2019年出版的人教版新教材必修一、二課本目錄，適合進行“有序觀察”能力訓練的內容有：1.模型類：如細胞膜流動鑲嵌模型、真核細胞結構模型、DNA雙螺旋結構模型;2.過程類：呼吸作用、光合作用、細胞分裂、基因的表達;3.實驗類：植物細胞吸水失水、孟德爾雜交實驗、摩爾根果蠅實驗。

（四）“有序觀察”的復習模型的建構

“有序觀察”是指有計劃的、有目的地使用感官來考查現象的方法，是對某個對象的某種現象或事物有計劃的知覺過程。要實現有條理的觀察，常涉及以下兩種觀察方法：順序觀察法，即按照一定的順序對事物進行觀察，包括按空間順序、時間順序;比較觀察法，即在認識事物時將兩件或兩件以上的事物放在一起進行觀察比較，或者對同一事物在不同時間里的情況進行觀察比較，就能發現差異、抓住特點，從而深入認識事物的本質，包括橫向比較和縱向比較。觀察能力不是單獨存在的，它必須以科學學習活動為載體。

【案例】基因指導蛋白質的合成

參考2019版《考試說明》本節課的要求是“概述遺傳信息的轉錄和翻譯過程”。建構觀察模型的基本步驟：1.明確觀察目的。設置“蘇云金桿菌抗蟲蛋白基因（ Bt抗蟲蛋白基因）轉入普通棉花，培育出的棉花植株會產生Bt抗蟲蛋白”。情境，引出“基因如何指導蛋白質的合成”的教學目標。2.運用恰當的方式。本節課內容是一個動態的過程，屬于程序性知識，適合用順序觀察法中的時間順序觀察。通過問題“RNA是什么物質？為什么RNA適于作DNA的信使呢？ ”讓學生回顧RNA特點。觀察描述該空間中所看到的細胞中的物質、結構。包括“DNA有何變化？有何作用？”“RNA聚合酶有何作用？”完成認知過程維度第一類目“記憶”。3.記錄搜集信息。通過問題“核糖核苷酸有何行為？有何原則？需要什么條件？”“最后mRNA有何行為？DNA有何行為？”記錄物象的組成、特征，以及依據時間的演進或空間位置的不同，及其變化。完成認知過程維度第二類目“理解”。4.對記錄結果進行分析。按時間順序排列（描述）所看到的細胞中的物質、結構。按時間順序描述所看到的代謝過程，解決問題“細胞核里發生轉錄動態過程？”完成認知過程維度第三和第四類目“運用”和“分析”。5.學生對“轉錄過程”觀察反思、歸納，并以相同的流程，完成“翻譯過程”的復習。最終建構出“觀察——質疑——描述——關聯”的有序觀察復習模型。完成認知過程維度第五和第六類目“評價”和“創造”。

二、“有序觀察”在解題中的應用

（一）學生答題時存在的問題及“有序觀察”模型答題的意義

高考答題中學生常見的問題是，觀察缺乏計劃性，不能及時客觀地記錄情境中的觀察對象，描述中摻雜個人的猜想和推論，而導致表達不客觀或表述不正確。科學有序的觀察，審視情境中的各個組分及其關系，有助于正確關聯各個組分，不會遺漏關鍵信息，以形成完整的邏輯鏈，最終正確解答。

（二）適合使用“有序觀察”解答的題型

根據2019、2020年高考全國Ⅲ卷試題分析，適合運用“有序觀察”技能解題的題型有，實驗設計題、圖形辨析題、表格分析題、情境信息題等。

（三）基于“有序觀察”的答題模型的建構

【案例】圖形辨析題（以2020年全國Ⅲ卷第3題為例）

細胞內有些tRNA分子的反密碼子中含有稀有堿基次黃嘌呤（I），含有I的反密碼子在與mRNA中的密碼子互補配對時，存在如圖1所示的配對方式（Gly表示甘氨酸）。下列說法錯誤的是（ ）

A.一種反密碼子可以識別不同的密碼子

B.密碼子與反密碼子的堿基之間通過氫鍵結合

C.tRNA分子由兩條鏈組成，mRNA分子由單鏈組成

D.mRNA中的堿基改變不一定造成所編碼氨基酸的改變

建構觀察模型的基本步驟：1.觀察，即按照空間結構，描述出情境中的各個組成成分。可以由整體到局部、由宏觀到微觀，也可以反過來。觀察題干圖表信息中的各個組分和細節。發現組分有tRNA、mRNA。2.質疑，即各組分的功能，或者其變化。質疑題干中各個組分之間tRNA、mRNA有什么行為？（密碼子與反密碼子互補配對）有什么特點？（tRNA分子的反密碼子中含有稀有堿基次黃嘌呤I，含有I的反密碼子在與mRNA中的密碼子互補配對時，配對原則會擺動）完成認知過程維度第一類目“記憶”。3.描述，即按照時間順序，描述出該現象的完整過程或各個組分之間的內在聯系。題干中tRNA攜帶著氨基酸正在與mRNA堿基互補配對，即翻譯過程。mRNA上密碼子堿基不同可能是因為發生了基因突變導致的。比較，即多個組分進行橫向或縱向比較，描述時需說清楚二者之間的異同。圖中有三個tRNA的反密碼子都有次黃嘌呤I，但互補配對的mRNA卻有區別。完成認知過程維度第二類目“理解”和第四類目“分析”。4.關聯，用所學過的生物學知識，將題干信息聯系在一起。圖中I與U、C、A均能配對，因此含I的反密碼子可以識別多種不同的密碼子。即基因突變時，mRNA密碼子隨之改變，但由于含有次黃嘌呤I的tRNA分子在堿基配對時的擺動，使得mRNA翻譯時決定的氨基酸沒有發生改變。從而保證了遺傳的穩定性。完成認知過程維度第三和第四類目“運用”和“分析”。5.解答。因此，綜合分析四個選項，錯誤的答案選D。最終建構出“觀察→質疑→描述（比較）→關聯→解答”答題模型。完成認知過程維度第五和第六類目“評價”和“創造”。

結束語

高考中，學生最大的難點就在于如何對題干情境中信息進行分析，并提取核心內容、有效信息，排除無效信息的干擾。通過以上訓練，學生能學會如何有序且有效地觀察現象、數據、題干信息（包括概念模型、物理模型、數學模型）。將難點問題突破演化成為：有序觀察→信息提取→理解內化→解決問題的過程。最終，將“描述問題”轉變為“關聯問題”“因果問題”。結合所學生物學知識，解決高考中的生產實踐問題，也使得學生思考問題邏輯化、語言表達條理化，既不重復，又不遺漏。

新高考評價方式的改變，也讓高三教學從知識內容的復習和訓練，轉化為應用能力的復習和訓練。指導高三學生有的放矢，有效地復習，有技術地復習，成為高三教師面臨的新挑戰。

參考文獻

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[2]教育部考試中心.中國高考評價體系說明[M].北京：人民教育出版社，2019，11.

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[4]L.W.安德森.學習、教學和評估的分類學[M].上海：華東師范大學出版社，2008，1.

作者簡介：潘揚莎（1981—）女，壯族，廣西扶綏人，理學碩士研究生，中學一級。研究方向：高中生物教學。

本文系廣西教育科學“十三五”規劃2018年度課題：廣西普通高中生物學科教學關鍵問題實踐研究（課題編號：2018ZJY237）階段性研究成果。