劉水明

2016、2017年高考新課標(biāo)全國Ⅰ卷生物非選擇題必做題部分都考到了“遺傳學(xué)實驗設(shè)計”題。這兩年的遺傳學(xué)實驗設(shè)計題在命題方面有哪些特點？從中我們可以得到哪些啟示？如何幫助學(xué)生突破這一難點？帶著這些問題，本人從多個角度，對這兩道實驗設(shè)計題進行了較為深入的比較研究。

一、2016、2017年新課標(biāo)全國Ⅰ卷“遺傳學(xué)實驗設(shè)計”題試題分析

（一）不同點

1. 在考查內(nèi)容、實驗方法、實驗類型、考查要求等方面有差異，具體見下表：

2. 兩題在問題設(shè)置方式上也有明顯差異。2016年第32題有（1）、（2）兩小題，第（1）題為第（2）題作好了鋪墊。2017年第29題盡管也有（1）、（2）兩小題，但這兩小題就相當(dāng)于是2016年第32題的第（2）小題，而且第（1）題“簡要寫出實驗思路”遠(yuǎn)比第（2）題“預(yù)期結(jié)果及結(jié)論”難度要大。起步就難，許多考生無從下手，空白卷大大增加，因而導(dǎo)致該題得分率極低。

3. 兩題題號順序不同，影響了考生對整套試卷的答題效果。2016年“遺傳學(xué)實驗設(shè)計”題是理綜全卷第32題，是必做題的最后一題； 2017年“遺傳學(xué)實驗設(shè)計”題是理綜全卷第29題，是生物必做題第一題。

（二）相同點

1. 都能很好地體現(xiàn)高考對考生的考核目標(biāo)與要求。具體而言，就是這兩年的實驗設(shè)計題都考查了生物學(xué)科對考生的四種能力。

（1）理解能力。兩道題目都需要考生在理解所學(xué)知識的基礎(chǔ)上，把握知識之間的內(nèi)在聯(lián)系，如，2016年第32題，要把握“基因的分離定律、伴性遺傳”等知識之間的內(nèi)在聯(lián)系，2017年第29題，要把握“DNA和RNA的化學(xué)組成、病毒的培養(yǎng)、同位素標(biāo)記”等知識之間的內(nèi)在聯(lián)系。此外，兩題都要求考生用文字表述實驗方案，預(yù)期實驗結(jié)果等，這些都是對考生“理解能力”的考查。

（2）實驗與探究能力。2016年第32題，很好地考查了考生“運用所學(xué)的實驗方法（雜交實驗法）和技能，按照要求設(shè)計生物學(xué)實驗來驗證生物學(xué)事實（證明同學(xué)乙的結(jié)論），并能夠?qū)嶒灲Y(jié)果進行解釋和分析，以及根據(jù)實驗結(jié)果得出結(jié)論（對同學(xué)甲的實驗結(jié)果進行分析，得出結(jié)論）”的能力。2017年第29題，要求考生“對結(jié)論未知的問題進行探究（是DNA病毒？是RNA病毒？）”，并在這個前提下“作出假設(shè)和預(yù)期、確認(rèn)變量、設(shè)計可行的研究方案、預(yù)期結(jié)果、分析結(jié)果得出結(jié)論等”。兩題相比較，2017年第29題，對考生的實驗與探究能力要求更高。

（3）獲取信息的能力。這兩道高考題文字信息量大，要求考生“能夠正確解讀題目，準(zhǔn)確獲得所需信息。”

（4）綜合運用能力。這兩道高考題都有具體的情境，如，2016年第32題以甲乙兩同學(xué)的果蠅雜交實驗為情境，2017年第29題是以一種新型病毒類型的研究為情境，要求考生“能夠運用學(xué)過的生物學(xué)知識和觀點，在新的情境中解決一些與生物學(xué)有關(guān)的實際問題”，考查了學(xué)生的綜合運用能力。

2. 都能充分體現(xiàn)“以學(xué)科核心素養(yǎng)為導(dǎo)向”的命題思想?！镀胀ǜ咧猩飳W(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》（2017年版）提出了生物學(xué)科核心素養(yǎng)，即：“生命觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究、社會責(zé)任”。這兩年的高考遺傳學(xué)實驗設(shè)計題，在四大核心素養(yǎng)方面均有考查，特別是在“科學(xué)思維和科學(xué)探究”方面更是體現(xiàn)得淋漓盡致，充分體現(xiàn)了高考“以學(xué)科核心素養(yǎng)為導(dǎo)向”的命題思想。

二、教學(xué)啟示

（一）立足核心素養(yǎng)，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力

例如，在講評2016年第32題時，我們可以引導(dǎo)學(xué)生通過審題，弄清問題的背景（果蠅灰體和黃體的遺傳）、解決問題的切入點（受一對等位基因控制）、目前尚存在的問題（顯隱性關(guān)系未知、等位基因所在位置未知）、解決問題的方法（用同學(xué)甲得到的子代果蠅為材料設(shè)計兩個不同的雜交實驗）、解決問題的進展（同學(xué)乙根據(jù)其他實驗得出了初步結(jié)論）以及問題探究的方向（證明同學(xué)乙的結(jié)論）等，然后通過歸納與概括、演繹與推理等思維過程，理順上述關(guān)系，逐步建立起解答問題的邏輯思路。在教學(xué)中，我們要著力構(gòu)建思維型課堂，幫助學(xué)生學(xué)會運用歸納和演繹、判斷與推理、模型與建模等科學(xué)思維方法，經(jīng)常性地要求學(xué)生展示思維過程，理清思維路線，形成嚴(yán)謹(jǐn)有序的思維習(xí)慣。

（二）創(chuàng)設(shè)情境，以問題為導(dǎo)向，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力

例如，在人教版必修二第三章第一節(jié)《DNA是主要的遺傳物質(zhì)》教學(xué)中，教材中“噬菌體侵染細(xì)菌的實驗”部分，盡管設(shè)置了問題串，但主要還是采用平鋪直敘式，探究性體現(xiàn)得不夠。為了培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力，我采用了如下教學(xué)方式：

1. 首先創(chuàng)設(shè)情境，介紹了人們對于遺傳物質(zhì)的早期認(rèn)識，引導(dǎo)學(xué)生提出問題：生物體的遺傳物質(zhì)是蛋白質(zhì)，還是DNA？

2. 要求學(xué)生作出假設(shè)：假設(shè)1，生物體的遺傳物質(zhì)是蛋白質(zhì)；假設(shè)2，生物體的遺傳物質(zhì)是DNA。

3. 學(xué)生在老師的指導(dǎo)和幫助下，設(shè)計實驗。老師先介紹實驗材料（噬菌體、大腸桿菌）、實驗方法（放射性同位素標(biāo)記法，如何標(biāo)記噬菌體的DNA，如何標(biāo)記噬菌體的蛋白質(zhì)等），然后指導(dǎo)學(xué)生設(shè)計兩組可以相互印證的實驗，完成主要步驟（標(biāo)記噬菌體→被標(biāo)記的噬菌體與未被標(biāo)記的細(xì)菌混合、短時間保溫→攪拌離心→放射性檢測→…）

4. 預(yù)期實驗結(jié)果。引導(dǎo)學(xué)生運用所學(xué)知識，對兩種可能的假設(shè)，進行實驗結(jié)果的預(yù)測。如果遺傳物質(zhì)是蛋白質(zhì)，則被35S標(biāo)記噬菌體的一組實驗，上清液中放射性很低，沉淀物中放射性很高，細(xì)菌裂解后，在新形成的噬菌體中檢測到35S，而被32P標(biāo)記噬菌體的一組實驗，上清液中放射性很高，沉淀物中放射性很低，細(xì)菌裂解后，在新形成的噬菌體中沒有檢測到32P。如果遺傳物質(zhì)是DNA，則實驗結(jié)果與上述結(jié)果相反。

5. 進行實驗，分析結(jié)果，得出結(jié)論。教師展示真實的實驗結(jié)果（必修二教材P45圖3-6），要求學(xué)生將預(yù)期結(jié)果和實際結(jié)果進行比較，排除錯誤假設(shè)（假設(shè)1，蛋白質(zhì)是生物體的遺傳物質(zhì)）后，余下正確的假設(shè)（假設(shè)2，DNA是生物體的遺傳物質(zhì)）即為實驗結(jié)論。

其實，只要我們主動轉(zhuǎn)變教學(xué)方式，科學(xué)設(shè)計教學(xué)過程，積極引導(dǎo)學(xué)生開展探究性學(xué)習(xí)，學(xué)生的科學(xué)探究能力就會得到很大的提升。

責(zé)任編輯徐國堅