劉建新

什么樣的試題才是基于核心素養的好試題?不同的人有不同的標準,但從《普通高中生物學課程標準》和《中國高考評價體系》來看,一道基于核心素養導向的好試題還是有它固有的特點和意蘊的,是可以被發現和抽象出來的。下面以2023年3月廣東省廣州市一模試題為例來探討一道好題的特點和意蘊。
一、原題呈現
【典例】 (2023年廣州一模,17)(12分)研究人員為探究氮肥施用量對大麥葉片光合性能的影響,將試驗田中的大麥分成A、B、C、D共4組,在4組大麥生長的拔節期(主莖基部第一節間露出地面達2cm時)分別施用0、90、180、270kg·hm-2的氮肥,在大麥開花后的不同階段測得相關數據,部分數據如下表所示。
回答下列問題。
(1)大麥從氮肥中吸收的氮元素可用于合成 ?????(2種小分子物質),它們直接參與光合作用的光反應階段。
(2)分析表中數據,可得出的結論是 ?????。
(3)開花后的10天左右,大麥籽粒開始沉積淀粉粒,進入灌漿期,籽粒中淀粉主要來源于 ?????(器官)。據此分析,灌漿期后期大麥葉片凈光合速率明顯下降的原因是 ?????。
(4)研究人員發現,D組的大麥產量低于C組,推測是施氮量過多使大麥在生長期內將更大比例的能量用于營養生長(主要為秸稈的生長),減少了用于生殖生長(主要為籽粒的生長)所導致。研究人員進一步測定了籽粒和秸稈的干重,若 ?????,則上述推測正確。
參考答案: (12分,除特殊說明外,每空2分)(1)ADP、NADP+、葉綠素(任 2種);(2)一定范圍內,隨氮肥施用量增大,大麥開花后平均凈光合速率增加;(3)葉(葉片) ?從葉片運輸至大麥籽粒的有機物降低(1分),在葉肉細胞中積累后(1 分)抑制光合作用(1分),使其凈光合速率降低(3 分);(4)D 組的秸桿干重/(秸桿干重+籽粒干重)的值大于 C 組(3分)(細則:等價的數學表達形式均可)
二、五個特點
特征1:情境具有真實性
無情境不命題。試題情境是理論與實踐的橋梁,具有統攝主題,提供信息,限定條件等作用。高中生物學試題常見的情境有日常生活情境、工農業生產情境、生態保護、社會新聞熱點、科技前沿、學生探究實踐情境、學科基礎研究情境、國家發展遇到的困境等。情境的真實性是高質量試題的保證。此題以我國科學家的科研實踐為背景,材料真實、來源可靠。
素材來源于德木其格等人發表在《作物雜志》2020年第1期“氮肥對大麥灌漿期葉片光合性能的影響及其相關性分析”等材料,經過簡化處理,將實驗數據與光合作用相關核心的知識進行整合,突出考查學生的信息的獲取能力、材料的分析能力、知識的關聯能力、信息的轉換能力和語言的表達能力。
特征2:行文合符邏輯性
試題情境中材料與問題的邏輯性越高,任務指向的真實性和學理性就越強。若材料與問題的邏輯統一性不高,就會出現材料與問題兩張皮的現象,就會對教學的指向性產生不良的影響。本題利用材料中的數據設問,問題與材料的匹配度高,行文邏輯性強。
如:第2問“分析表中數據,可得出的結論是 ?????”。材料中的自變量是“氮肥的施用量”,因變量是“開花后不同天數葉片的平均凈光合速率/(μmol·m-2·s-1)”。結合題干中的數據“氮肥的施用量最大值為270kg·hm-2”,結合表格中的數據,不難得知“一定范圍內,隨氮肥施用量增大,大麥開花后平均凈光合速率增加”。
特征3:知識考察主干化
高中生物學課程標準總共提出了“概念2 細胞的生存需要能量和營養物質,并通過分裂實現增殖”等10個核心大概念。本題基于 “物質與能量觀”考察光合作用的光反應過程,突出主干,考查“2 .2 .3說明植物細胞的葉綠體從太陽光中捕獲能量,這些能量在二氧化碳和水轉變為糖與氧氣的過程中,轉換并儲存為糖分子中的化學能”這一重要概念,同時又考查了學生一定的分析推理能力。
如:第1問“大麥從氮肥中吸收的氮元素可用于合成 ?????(2種小分子物質),它們直接參與光合作用的光反應階段”。學生通過關聯光合作用的原理流程,可以回憶出光合作用光反應原料為“NADP+、ADP、Pi、H 2O”,產物為“NADPH、ATP、O 2”,場所“類囊體薄膜上(其上有蛋白質)”,催化劑“酶”,結合限定條件“小分子物質且含氮元素”,結合題干“它們直接參與光合作用的光反應階段”,不難逆推出答案為光反應的原料“NADP+和ADP”。
特征4:設問方式多樣化
試題具有考查素質教育目標的功能。中國高考評價體系將素質教育目標分為四層,分別為“必備知識、關鍵能力、學科素養、核心價值”。設問方式多樣化可以很好地實現試題的評價功能。
如: 第1問,考察對光合作用過程的記憶和理解,考察“是什么”,這是考查必備知識。
第2問,考察對表中變化規律的發現、總結、歸納和輸出,這是考查關鍵能力。
第3問第2空,考察對出現某種現象可能的原因合理的推斷和分析,要解決這一問題,需要大量的知識儲備,要綜合調用“光合作用強度、呼吸作用強度、物質運輸、反饋調節”的知識,結合題干限定條件“灌漿期后期”,果實由干癟變飽滿,才能得出“從葉片運輸至大麥籽粒的有機物降低,在葉肉細胞中積累后,抑制光合作用,使其凈光合速率降低”這一主要原因;這是考查學科素養。
第4問,考查“尋找證據支持或反駁某種推測”的能力。讓考生基于事實“D 組的秸桿干重/(秸桿干重+籽粒干重)的值大于 C 組”或“D 組的籽粒干重/(秸桿干重+籽粒干重)的值小于 C 組”,得出自己的理性判斷。課標明確指出,學生要能承擔起“社會責任”,要能基于生物學的認識,充分參與個人與社會事務的討論,及時作出理性解釋和判斷,從而解決生產生活問題。本問題很好地回應了課標的要求,充分體現了對核心價值的考查,要求考生基于事實證據,運用嚴密的邏輯推理得出結論,有力地回應問題實質。要求考生不能胡謅,更不能瞎說,要言之有理,言之有據,水到渠成地對考生的實證意識和科學精神進行了考查和引領。
特征5:思維考查層次化
中國高考評價體系根據國家發展對人才的需求,提出了素養考查的“四翼”要求,分別是“基礎性、綜合性、應用性、創新性”。
基礎性要求不僅是對考生知識的要求,也是對考生思維的要求。通過設置一定比例的基礎性試題,引導學生扎實掌握生物學基礎部分的內容,促進學生通過分類、區別、歸納、概括、抽象、推理、舉例、證實、證偽等方式界定概念原理的內涵與外延。本題的第1問和第3問的第1個空,很好地考查了基礎性。特別是第3問的第1個空的考查,很好地體現了生物學教學的連續性,體現了初高中教學的銜接。 “根莖葉”是營養器官,“花果實種子”是生殖器官,這是人教版初中生物學七年級上冊“第三單元 生物圈中的綠色植物 第二章 被子植物的一生“中的內容。
綜合性要求也不僅是對考生知識的要求,也是對考生思維的要求。要求學生建立具有邏輯關系的知識網絡,注重知識之間的關聯。觀察事物既要能從局部剖析,又要能從整體的系統的角度進行觀察分析。面對新情境,既要能提取信息、科學建模,又要能關聯已學知識,多因素多角度考慮問題,科學解釋、理性分析、合理演繹、科學設計。比如,本題的第3問,就要充分地考慮“光合作用強度、光合作用產物、呼吸作用強度、物質運輸方向、營養器官的作用、反饋調節”等知識。
應用性要求主要考查學生運用所學知識、自身能力素養解決實際問題的能力,強調學以致用,走出書齋,面向社會、面向未來、面向世界、面向信息時代。比如,本題的第4問,要求運用數學知識,科學比較不同組別的“秸桿干重/(秸桿干重+籽粒干重)”或“籽粒干重/(秸桿干重+籽粒干重)”的數值,科學推斷光合作用產生的有機物流向。
創新性要求主要考查學生的逆向思維、發散思維、獨立思考的能力,要求破除思維定勢,讀書但不唯書,打破陳舊觀念,跳出固有的模式,發現新問題、找到新規律、得出新結論、創造新方法。這一方面的考查是本題的努力方向。
實踐證明,我們只有依據這五個特點去科學地選擇試題,我們才能有效備考,以應對新高考的要求,提高備考的針對性和效率,同時也才能實現科學育人、人文育人的目的。
(本文為廣東省規劃課題《高中生物教學中發揮課程德育功能的探索與實踐》(2023YQJK434)的階段研究成果)
責任編輯 ?李平安