唐東輝
以能力立意為主導(dǎo),考查學(xué)生對所學(xué)相關(guān)課程基礎(chǔ)知識、基本技能、基本思想、基本活動經(jīng)驗的整體掌握程度和綜合運用所學(xué)知識發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、分析、解決實際問題的能力,是江蘇高考生物命題的指導(dǎo)思想之一。試題大多以實驗或科研素材為背景,情境新穎,題型靈活,既體現(xiàn)學(xué)科特點又聯(lián)系實際,加大考查學(xué)生在新情境下運用學(xué)科知識解決實際問題的能力,尤其重視培養(yǎng)學(xué)生的理解能力、實際探究能力、獲取信息的能力以及綜合運用能力的考查。
1理解能力是生物學(xué)科的能力基礎(chǔ)
生物科學(xué)的理解能力是指運用比較、分析、綜合、抽象和概括等思維方法,學(xué)習(xí)生物學(xué)事實、概念、原理、規(guī)律、技能的能力。理解能力是學(xué)習(xí)的核心,是獲取信息的能力、實驗探究能力、綜合運用能力的基礎(chǔ)。
例1:研究人員在不同季節(jié)對一小型湖泊水體進(jìn)行采樣,調(diào)查浮游藻類的數(shù)量和種類,結(jié)果如圖1所示。下列敘述符合生態(tài)學(xué)原理的是(AC)。
A.溫度是影響該水體中藻類種群變化的重要因素
B.如果該水體發(fā)生富營養(yǎng)化,藻的種類會有所增加
C.夏季可能是該湖泊中浮游動物種類最多的季節(jié)
D.浮游藻類中的氧元素會有10%~20%進(jìn)入浮游動物
解析:本題以調(diào)查結(jié)果的形式呈現(xiàn),考查生態(tài)學(xué)相關(guān)知識,著重考查學(xué)生的理解能力。本題中,B、C選項尤其體現(xiàn)了學(xué)生對所學(xué)知識的理解,如果水體富營養(yǎng)化,浮游藻類瘋長,往往會出現(xiàn)優(yōu)勢種,從而影響其它藻類的生長和生存,因此藻的種類不會增加,反而會減少;10%~20%的傳遞效率是指能量或者生物量(近似有機物含量)而不是元素,浮游動物的氧元素還可從空氣和水中得來。
課堂教學(xué)是提高學(xué)生思維能力的主渠道。在教學(xué)活動中,首先引導(dǎo)學(xué)生明確思維目的,營造良好的思維情境,激發(fā)學(xué)生的思維興趣,促進(jìn)學(xué)生積極思考;其次教給學(xué)生科學(xué)的思維方法,優(yōu)化學(xué)生的思維結(jié)構(gòu),培養(yǎng)良好的思維品質(zhì),注意指導(dǎo)學(xué)生反省思維過程,并自覺養(yǎng)成良好的思維習(xí)慣,從而提高學(xué)生的思維能力。
2實驗探究能力是學(xué)科屬性和態(tài)度的體現(xiàn)
生物科學(xué)是一門實驗科學(xué),實驗和探究過程既能幫助學(xué)生理解和掌握生物學(xué)知識,提高實驗的觀察能力、設(shè)計能力、操作技能、結(jié)果分析處理能力、科學(xué)思維能力,又能培養(yǎng)學(xué)生尊重事實、堅持真理的科學(xué)態(tài)度。因此,生物實驗?zāi)芰Φ目疾槭菤v年高中的重中之重。
例2:中國水仙(Narcissus tazetta var.chinensis)是傳統(tǒng)觀賞花卉,由于其高度不育,只能進(jìn)行無性繁殖,因而品種稀少。為了探究中國水仙只開花不結(jié)實的原因,有研究者開展了染色體核型分析實驗,先制作了臨時裝片進(jìn)行鏡檢、拍照,再對照片中的染色體進(jìn)行計數(shù)、歸類、排列,主要步驟如圖2所示。
請回答下列問題:
(1)選取新生根尖作為實驗材料的主要原因是。
(2)實驗過程中用1 mol/L HCl解離的目的是。
(3)該實驗采用卡寶品紅作為染色劑,與卡寶品紅具有相似作用的試劑有(填序號)。
①雙縮脲試劑②醋酸洋紅液③龍膽紫溶液④秋水仙素溶液
(4)鏡檢時,應(yīng)不斷移動裝片,以尋找處于期且染色體的細(xì)胞進(jìn)行拍照。
(5)由圖3所示的核型分析結(jié)果,得出推論:中國水仙只開花不結(jié)實的原因是。
(6)為了進(jìn)一步驗證上述推論,可以優(yōu)先選用(填序號)作為實驗材料進(jìn)行顯微觀察。
①花萼②花瓣③雌蕊④花藥⑤花芽
解析:本題以新的問題為背景,考查了教材實驗的拓展應(yīng)用,既注重基本實驗步驟的考查,又注重實驗結(jié)果的分析,緊貼教材實驗。
(1)由于根尖分生區(qū)細(xì)胞分裂旺盛,所以選作實驗材料。
(2)實驗過程中用1 mol/L HCl解離的目的是破壞細(xì)胞與細(xì)胞之間的物質(zhì),使組織細(xì)胞相互分離。
(3)醋酸洋紅液和龍膽紫溶液都可作為染色體的染色劑。
(4)有絲分裂中期,染色體形態(tài)穩(wěn)定、數(shù)目清晰,是觀察染色體形態(tài)和數(shù)目的最佳時期,所以該實驗需尋找中期且染色體分散良好的細(xì)胞進(jìn)行觀察。
(5)由圖3核型知中國水仙是三倍體,減數(shù)分裂時同源染色體聯(lián)會紊亂,不能產(chǎn)生正常生殖細(xì)胞。(6)選用花藥為實驗材料顯微觀察減數(shù)分裂過程中的染色體行為,可確定染色體聯(lián)會是否紊亂。
要提高學(xué)生在高考中實驗類試題的得分,就要在日常教學(xué)中設(shè)法激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生的實驗技能,通過對實驗?zāi)康暮驮淼膶W(xué)習(xí)、實驗思路的設(shè)計、實驗操作的掌握、實驗現(xiàn)象的觀察、實驗數(shù)據(jù)及結(jié)果的統(tǒng)計分析等各方面培養(yǎng)學(xué)生的技能,從而提高學(xué)生實驗及探究能力,以取得理想的成績。
3獲取信息能力是學(xué)科素養(yǎng)的重要歸屬
《課程標(biāo)準(zhǔn)》非常注重學(xué)生信息素養(yǎng)的培養(yǎng),要求學(xué)生能從“反映生物科學(xué)技術(shù)的發(fā)展及其對社會發(fā)展和個人生活的影響”的材料中獲取信息。發(fā)現(xiàn)、搜集、鑒別、選擇、轉(zhuǎn)化和運用信息是考生必備的能力之一。圖表、曲線、流程圖等是高考試題中常見的情境呈現(xiàn)方式,考查學(xué)生能夠在復(fù)雜的背景下獲取信息和對信息進(jìn)行轉(zhuǎn)換,運用所學(xué)的知識,通過比較、分析和綜合等方法對相關(guān)的生物學(xué)問題進(jìn)行解釋、推理,作出合理的判斷或得出正確的結(jié)論。
例3:胰島素A、B鏈分別表達(dá)法是生產(chǎn)胰島素的方法之一。圖4是該方法所用的基因表達(dá)載體,圖5表示利用大腸桿菌作為工程菌生產(chǎn)人胰島素的基本流程(融合蛋白A、B分別表示β-半乳糖苷酶與胰島素A、B鏈融合的蛋白)。請回答下列問題:
(1)圖1基因表達(dá)載體中沒有標(biāo)注出來的基本結(jié)構(gòu)是。
(2)圖1中啟動子是酶識別和結(jié)合的部位,有了它才能啟動目的基因的表達(dá);氨芐青霉素抗性基因的作用是。
(3)構(gòu)建基因表達(dá)載體時必需的工具酶有。
(4)β-半乳糖苷酶與胰島素A鏈或B鏈融合表達(dá),可將胰島素肽鏈上蛋白酶的切割位點隱藏在內(nèi)部,其意義在于。
(5)溴化氰能切斷肽鏈中甲硫氨酸羧基端的肽鍵,用溴化氰處理相應(yīng)的融合蛋白能獲得完整的A鏈或B鏈,且β-半乳糖苷酶被切成多個肽段,這是因為。
(6)根據(jù)圖2中胰島素的結(jié)構(gòu),請推測每個胰島素分子中所含游離氨基的數(shù)量。你的推測結(jié)果是,理由是。
解析:本題以胰島素的合成為命題背景,考查學(xué)生對基因工程以及蛋白質(zhì)的合成和加工等知識的理解。素材新穎,信息量較大是該題的特點之一,要求學(xué)生能充分提取題干中的關(guān)鍵信息,進(jìn)行分析、綜合、處理并得出結(jié)論。
(1)基因表達(dá)載體包含復(fù)制原點、啟動子,終止子,目的基因和標(biāo)記基因。圖4中的基因表達(dá)載體缺少終止子。
(2)啟動子是RNA聚合酶的識別和結(jié)合位點,使目的基因轉(zhuǎn)錄;氨芐青霉素抗性基因可作為標(biāo)記基因,能夠?qū)⒑兄亟M質(zhì)粒的大腸桿菌篩選出來。
(3)基因工程使用的工具酶包括限制酶和DNA連接酶。
(4)胰島素肽鏈上蛋白酶的切割位點隱藏起來,將無法被蛋白酶所識別,防止被水解。
(5)溴化氰能切斷肽鏈中甲硫氨酸羧基端的肽鍵,而β-半乳糖苷酶中含有多個甲硫氨酸,并且胰島素A、B鏈中不含甲硫氨酸,只水解β-半乳糖苷酶不水解胰島素A、B鏈,從而能獲得完整的A鏈或B鏈。
(6)胰島素分子含有兩條鏈,至少有2個游離氨基分別位于2條肽鏈的一端,并且R基團中可能也含有游離的氨基。
4結(jié)語
生物學(xué)教學(xué)的任務(wù)不僅要讓學(xué)生掌握基本的生物學(xué)知識和生物學(xué)技能,而且要使學(xué)生學(xué)會如何學(xué)習(xí)和進(jìn)行創(chuàng)造性思維,在教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生收集處理信息的能力正是完成這些任務(wù)的一條良好途徑。
生物學(xué)高考命題強調(diào)“能力立意”的指導(dǎo)原則。在命題過程中,命題專家不僅關(guān)注考生基礎(chǔ)知識的掌握程度,而且更關(guān)注考生諸多能力的測試。分析高考試題,不難發(fā)現(xiàn)命題者通過準(zhǔn)確把握知識與能力的合理滲透,使試題的區(qū)分度趨于合理,充分發(fā)揮高校選拔人才的功能。因此,作為中學(xué)生物教師,在平常的教學(xué)中,在授予學(xué)生知識的同時,更要關(guān)注學(xué)生思維、實驗以及獲取、分析信息等各方面的能力,真正做到授人以漁。