吉林
構建核心素養(yǎng)體系、發(fā)展學生核心素養(yǎng)已經(jīng)成為深化教育改革、提升人才培養(yǎng)質(zhì)量的關鍵環(huán)節(jié)。高中生物學科核心素養(yǎng)包括生命觀念、理性思維、科學探究和社會責任四個方面。其中,理性思維的內(nèi)涵是崇尚并形成科學思維的習慣;能夠運用歸納與概括、演繹與推理、模型與建模、批判性思維等方法探討生命現(xiàn)象及規(guī)律,審視或論證生物學社會議題。素養(yǎng)與知識是統(tǒng)一的,往往知識掌握得越豐富,才有可能獲得越高的“素養(yǎng)”。那么,如何科學命制生物試題,使其既能檢測知識目標的達成,又能有效考查理性思維的培養(yǎng)呢?
將學習內(nèi)容冠以行為動詞,使學習者明確掌握學習內(nèi)容的具體要求,是新課程改革的基本導向之一。在教學目標的制訂中,行為動詞處于支配的地位。教師依據(jù)《課程標準》中的每一模塊的具體內(nèi)容標準,深刻理解行為動詞的要求,運用教學智慧,把《課程標準》中高度概括的文字表述條目轉(zhuǎn)化為可操作的明細目標這是科學命制試題和有效考查理性思維的前提與保證。高考生物試題與《課程標準》的三維目標具體內(nèi)容標準緊密相關。筆者結(jié)合近幾年新課標版教材中“通過神經(jīng)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)”一節(jié)內(nèi)容,通過對“具體內(nèi)容標準”的行為動詞水平與高考試題模塊相比較,探討行為動詞對知識目標的確立、達成與評價中的價值指向,創(chuàng)造性地開發(fā)、制訂出明確、細化、可檢測的三維教學目標,以達成教師科學備課、嚴謹備考、理性命題,使學生的理性思維得到有效考查,提升高中生物教學的效果、效率和效益的目標。
本文主要以人教版教材必修3《穩(wěn)態(tài)與環(huán)境》中第2章第1節(jié)“通過神經(jīng)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)”的內(nèi)容為示例進行分析。
具體內(nèi)容標準 活動建議概述人體神經(jīng)調(diào)節(jié)的結(jié)構基礎和調(diào)節(jié)過程說明神經(jīng)沖動的產(chǎn)生和傳導概述人腦的高級功能搜集有關利用神經(jīng)調(diào)節(jié)原理的仿生學資料
所涉及的行為動詞是“概述”和“說明”,即“知識性目標動詞”中的“理解水平”。理解水平的要求是把握知識間的內(nèi)在邏輯聯(lián)系,與已有知識建立聯(lián)系,進行解釋、推斷、區(qū)分、擴展,提供證據(jù),收集、整理信息等。
“概述”就是對一個現(xiàn)象、一項內(nèi)容的簡潔的描述。概述與論述相對應,論述需要詳細地描述該事實的前因后果,力求詳細完整。
“說明”主要是解釋的意思。“說明”與“分析”相比,前者更多地含有表達出來的意思,在思維活動的水平上,后者屬于應用水平。
知識內(nèi)容 需求3-2 動物生命活動的調(diào)節(jié)(1)人體神經(jīng)調(diào)節(jié)的結(jié)構基礎和調(diào)節(jié)過程(2)神經(jīng)沖動的產(chǎn)生、傳導和傳遞(3)人腦的高級功能ⅡⅡⅠ
【例1】當人看到酸梅時唾液分泌會大量增加,下列對此現(xiàn)象的分析,錯誤的是 ( )
A.這一反射過程需要大腦皮層的參與
B.這是一種反射活動,其效應器是唾液腺
C.酸梅的色澤直接刺激神經(jīng)中樞引起唾液分泌
D.這一過程中有“電信號—化學信號—電信號”的轉(zhuǎn)化
【答案】C
【解析】本題主要考查反射、條件反射及興奮的產(chǎn)生、傳導等知識,具有較強的綜合性。當人看到酸梅時唾液分泌會大量增加是條件反射,反射路徑是酸梅的形態(tài)、顏色等條件刺激物→眼睛上的感光細胞→傳入神經(jīng)→腦干→傳出神經(jīng)→唾液腺。這一過程經(jīng)歷了一個完整的反射弧,有“電信號—化學信號—電信號”的轉(zhuǎn)化。由于條件反射是后天學習、積累“經(jīng)驗”的反射活動。因此,條件反射需要在大腦皮層的參與下才能完成。
【評析】解答本題學生需要完成以下理性思維過程:
①辨析非條件反射和條件反射的實例
②歸納反射弧各部分的組成和功能
③闡明興奮的本質(zhì)
④概括說明興奮沿神經(jīng)纖維傳導的特點
⑤闡明神經(jīng)之間的傳遞原理
⑥建立神經(jīng)系統(tǒng)的分級調(diào)節(jié)模型
【例2】肺牽張反射是調(diào)節(jié)呼吸的反射之一,圖甲為肺牽張反射示意圖,該反射的感受器位于肺中,深呼吸后肺擴張,感受器興奮,神經(jīng)沖動經(jīng)傳入神經(jīng)傳入腦干,抑制吸氣,引起呼氣。
據(jù)圖回答下列問題:
(1)圖甲中,a、b、c、d是反射弧的組成部分,a 是_____________,b 是_____________,c 是_____________,d 是_____________。
(2)人體要屏住呼吸必須受到圖甲中_____________的調(diào)控。
(3)圖甲中神經(jīng)元①和②之間形成的突觸(放大后的突觸如圖乙所示)中,突觸小體是神經(jīng)元①中的______(填“軸突”“樹突”或“細胞體”)末端膨大形成的,突觸后膜位于神經(jīng)元②的 ______________(填“軸突”“樹突”或“細胞體”)。
【答案】(1)神經(jīng)中樞 傳入神經(jīng) 傳出神經(jīng)效應器
(2)大腦皮層
(3)軸突 細胞體
【解析】本題通過考查反射弧和突觸的結(jié)構,考查學生對神經(jīng)調(diào)節(jié)基礎知識的掌握程度和識圖應用能力,考查水平與《課程標準》和《考試大綱》的要求相符合。(1)從圖甲中已有感受器且b有神經(jīng)節(jié),分析判斷出b是傳入神經(jīng),a是神經(jīng)中樞,c、d分別是傳出神經(jīng)和效應器。(2)若屏住呼吸,即既不吸氣也不呼氣,為主動意識控制行為,受圖甲中的大腦皮層的調(diào)控。(3)由圖乙可知突觸小體是神經(jīng)元①的軸突末端膨大形成的,突觸分為軸突—樹突型和軸突—胞體型,由圖乙可知,突觸后膜位于神經(jīng)元②的細胞體。
【評析】解答本題學生需要完成以下理性思維過程:
①識別圖中反射弧各部分組成的實例
②識圖并概括說明突觸的結(jié)構組成
③闡述大腦皮層的功能
【例3】人在恐懼、緊張時,在內(nèi)臟神經(jīng)的支配下,腎上腺髓質(zhì)釋放的腎上腺素增多,該激素可作用于心臟,使心率加快。下列敘述錯誤的是 ( )
A.該腎上腺素作用的靶器官包括心臟
B.該實例包含神經(jīng)調(diào)節(jié)和體液調(diào)節(jié)
C.該腎上腺素通過神經(jīng)纖維運輸?shù)叫呐K
D.該實例中反射弧是實現(xiàn)神經(jīng)調(diào)節(jié)的結(jié)構基礎
【答案】C
【解析】本題主要考查神經(jīng)-體液調(diào)節(jié)的相關知識。由題干信息可知該腎上腺素的靶器官包括心臟,其調(diào)節(jié)方式既有神經(jīng)調(diào)節(jié)又有激素調(diào)節(jié);腎上腺素是由腎上腺髓質(zhì)分泌的一種激素,它在應激狀態(tài)、內(nèi)臟神經(jīng)刺激和低血糖等情況下釋放進入血液,促進糖原分解并升高血糖,促進脂肪分解,引起心跳加快;神經(jīng)調(diào)節(jié)的基本方式為反射,而反射弧是反射的基本結(jié)構。
【評析】解答本題學生需要完成以下理性思維過程:
①說出反射弧是反射的結(jié)構基礎
②概括說明興奮傳導過程的特點
③歸納與概括神經(jīng)調(diào)節(jié)與體液調(diào)節(jié)的區(qū)別和聯(lián)系
【例4】將神經(jīng)細胞置于相當于細胞外液的溶液(溶液S)中,可測得靜息電位。給予細胞一個適宜的刺激,膜兩側(cè)出現(xiàn)一個暫時性的電位變化,這種膜電位變化稱為動作電位。適當降低溶液S中的Na+濃度,測量該細胞的靜息電位和動作電位,可觀察到 ( )
A.靜息電位值減小
B.靜息電位值增大
C.動作電位峰值升高
D.動作電位峰值降低
【答案】D
【解析】動作電位的產(chǎn)生是由于Na+內(nèi)流導致,如果降低溶液S中的Na+的濃度,則會導致動作電位形成過程中Na+內(nèi)流量減少,而使峰值降低。
【評析】本題對理性思維的考查比較深入,主要有以下三點:
① 分析靜息和興奮時神經(jīng)纖維膜內(nèi)外的電位變化
② 歸納細胞膜的選擇透過性對膜電位形成的作用
③ 推理適當降低溶液中的Na+濃度,對該細胞的靜息電位沒有影響,動作電位峰值降低
靜息電位與動作電位的產(chǎn)生和維持的機制,是教材中小字部分的內(nèi)容。很多教師在教學中未涉及Na+-K+離子通道的內(nèi)容,那么單從靜息電位是“外正內(nèi)負”,興奮的時候是“外負內(nèi)正”這一特點也可以推測,動作電位的產(chǎn)生需要陽離子內(nèi)流才能實現(xiàn),如果溶液S中陽離子的量少,就會導致動作電位的峰值降低。本題要求學生理解并運用題目中所給的生物學名詞的信息,提高了對學生的推斷能力的要求。如果在教學過程中比較深入地探討這個問題,學生就會比較順利地完成作答。因此,在教學中不能忽略教材中所給的各種信息資料,包括小字部分或者注解,這些都在高考考查的范圍內(nèi)。
通過以上分析比較可以發(fā)現(xiàn),“行為動詞”水平與高考試題水平之間保持一致。因為高考具有選拔性,所以高考水平會略高于《課程標準》的基本要求。
“通過神經(jīng)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)”一節(jié)的雙向知識細目表可拓展細化:
教學內(nèi)容 具體內(nèi)容標準 理性思維人體神經(jīng)調(diào)節(jié)的結(jié)構基礎和調(diào)節(jié)過程(1)描述神經(jīng)調(diào)節(jié)的基本方式(2)列舉非條件反射和條件反射的實例(3)識圖并闡明反射弧各部分組成及功能(4)簡述神經(jīng)系統(tǒng)、神經(jīng)元的結(jié)構和功能(5)辨別神經(jīng)元、神經(jīng)纖維與神經(jīng)之間的關系(6)收集有關利用動物神經(jīng)調(diào)節(jié)基本原理的仿生學資料,在查找資料過程中體驗合作與分享歸納、概括、演繹、推理、模型、建模、批判性思維審視或論證生物學社會議題神經(jīng)沖動的產(chǎn)生、傳導和傳遞(1)闡明興奮的本質(zhì)(2)通過分析實驗結(jié)果,概述靜息、興奮時,膜電位發(fā)生的變化(3)解釋細胞膜的選擇透過性對膜電位形成的作用(4)用“局部電流學說”說明興奮沿神經(jīng)纖維傳導的過程及特點(5)以神經(jīng)肌肉連接點為例說明神經(jīng)元之間的聯(lián)系方式和結(jié)構組成(6)根據(jù)突觸的結(jié)構闡明神經(jīng)沖動在神經(jīng)元之間的傳遞原理及特征歸納、概括、分析、推理、模型、建模、批判性思維人腦的高級功能(1)描述人腦的基本結(jié)構,指出人大腦皮層的機能定位(2)說明條件反射的中樞以及大腦皮層對腦干、脊髓的分級調(diào)節(jié)(3)舉例說明人腦的高級功能(4)簡述神經(jīng)調(diào)節(jié)的特點及與體液調(diào)節(jié)的關系概括、建模、歸納、分析
綜上所述,細化具體內(nèi)容標準時,要根據(jù)學生認知水平充分挖掘具體內(nèi)容標準的內(nèi)涵,不同的行為動詞所對應的學習目標的維度和水平不完全相同、在拓展教學目標時,正確理解和把握行為動詞才不至于出現(xiàn)偏差,導致出現(xiàn)對知識能力的要求過高,教學難度過大,從而背離課程改革的初衷的現(xiàn)象。只有高考和《課程標準》要求相一致時,高中生物教學才有希望與《課程標準》的內(nèi)容相一致,從而有效培養(yǎng)理性思維,深化核心素養(yǎng)理念。