安代紅 喬文軍
(1 北京市大峪中學(xué)分校 北京 102308 2 北京市教育科學(xué)研究院基礎(chǔ)教育研究中心 北京 100031)
2018 年北京市初中生物學(xué)科迎來(lái)了第1 次中考。分析本屆中考生物學(xué)試卷,反思初三生物學(xué)科總復(fù)習(xí), 提出生物學(xué)科中考對(duì)總復(fù)習(xí)教學(xué)的幾點(diǎn)啟示。
生物學(xué)科考試以教育部制定的《義務(wù)教育生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn) (2011 年版)》(以下簡(jiǎn)稱課程標(biāo)準(zhǔn))為依據(jù),以其規(guī)定的“課程目標(biāo)”和“課程內(nèi)容”為考試范圍[1]。 《北京市高級(jí)中等學(xué)校招生考試考試說(shuō)明(2018)》(以下簡(jiǎn)稱考試說(shuō)明)的編寫依據(jù)也是課程標(biāo)準(zhǔn)。所以生物學(xué)總復(fù)習(xí)教學(xué)的根本依據(jù)是生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn),同時(shí)也要準(zhǔn)確把握考試說(shuō)明。 教師要認(rèn)真閱讀課程標(biāo)準(zhǔn)和考試說(shuō)明,復(fù)習(xí)方法、考查方式及測(cè)量層次均要符合課程標(biāo)準(zhǔn)和考試說(shuō)明的要求。
題例1,2018 年北京市高級(jí)中等學(xué)校招生考試生物學(xué)試卷第13 題:節(jié)肢動(dòng)物鰓的進(jìn)化如下圖。下列敘述不正確的是( )。
圖1 節(jié)肢動(dòng)物鰓的進(jìn)化示意圖
A.鰓進(jìn)化出的結(jié)構(gòu)是不同的
B.鰓的進(jìn)化有利于適應(yīng)生存環(huán)境
C.鰓的進(jìn)化與遺傳、變異無(wú)關(guān)
D.鰓的進(jìn)化是自然選擇的結(jié)果
關(guān)于生物進(jìn)化原因, 課程標(biāo)準(zhǔn)中提出了重要概念:“生物的遺傳變異和環(huán)境因素的共同作用,導(dǎo)致了生物的進(jìn)化”,要求學(xué)生“認(rèn)同生物進(jìn)化的觀點(diǎn)”。北京版教材也以這一重要概念的陳述作為“生物的進(jìn)化”的節(jié)下標(biāo)題。 教材中設(shè)計(jì)了“模擬自然選擇”的學(xué)習(xí)活動(dòng),學(xué)生探索環(huán)境因素對(duì)生物進(jìn)化所起的作用,體驗(yàn)“適者生存,不適者被淘汰”的過(guò)程。 在學(xué)生參與“模擬自然選擇活動(dòng)”,分析所得數(shù)據(jù),得出結(jié)論的基礎(chǔ)上,教材分析并概述了自然選擇的內(nèi)涵,從而使學(xué)生理解重要概念,認(rèn)同生物進(jìn)化的觀點(diǎn)??荚囌f(shuō)明中對(duì)“生物進(jìn)化的觀點(diǎn)”的要求層次是Ⅱ級(jí)水平,中考試卷第13 題提供節(jié)肢動(dòng)物鰓的進(jìn)化示意圖, 展示了節(jié)肢動(dòng)物祖先“鰓”的進(jìn)化歷程,利用新情境重點(diǎn)考查學(xué)生對(duì)生物進(jìn)化原因的理解。 所以在總復(fù)習(xí)中教師應(yīng)向?qū)W生提供新案例, 通過(guò)學(xué)生的分析發(fā)現(xiàn)他們對(duì)概念理解的偏差,并及時(shí)矯正,使學(xué)生能理解概念內(nèi)涵而不是死記硬背概念的陳述。例如,學(xué)生分析細(xì)菌抗藥株的形成原因暴露的問(wèn)題是: 夸大環(huán)境作用,忽略變異前提,甚至片面地認(rèn)為環(huán)境變化導(dǎo)致生物的變異及新物種的產(chǎn)生。 通過(guò)師生、 生生辯論、邏輯分析,使學(xué)生鞏固對(duì)概念的正確理解:變異是生物進(jìn)化的前提, 沒(méi)有可遺傳的變異就不可能有新物種的產(chǎn)生,不可能有生物的進(jìn)化。在不同變異個(gè)體中, 適應(yīng)環(huán)境的變異個(gè)體獲得了更多的生存和繁衍機(jī)會(huì), 能夠遺傳的有利變異使得后代能更好地適應(yīng)環(huán)境; 不適應(yīng)環(huán)境的變異個(gè)體則會(huì)被淘汰, 所以生物的遺傳變異和環(huán)境因素共同作用導(dǎo)致生物的進(jìn)化。 生物的適應(yīng)性和多樣性是長(zhǎng)期自然選擇的結(jié)果。
細(xì)胞生命活動(dòng)需要物質(zhì)、能量和穩(wěn)定的內(nèi)環(huán)境。就人體來(lái)說(shuō),這需要在神經(jīng)和激素調(diào)節(jié)下由消化、呼吸、循環(huán)、排泄等多器官系統(tǒng)協(xié)調(diào)配合共同完成。 初中學(xué)生在結(jié)束生物學(xué)科的學(xué)習(xí)之后應(yīng)能概述此過(guò)程,形成人體生命活動(dòng)原理的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)。在該知識(shí)網(wǎng)絡(luò)中有2 個(gè)重要節(jié)點(diǎn):神經(jīng)調(diào)節(jié)、物質(zhì)運(yùn)輸。
“人體的結(jié)構(gòu)與生理知識(shí)對(duì)學(xué)生理解人體結(jié)構(gòu)和功能相適應(yīng)的關(guān)系, 理解人的各種生命活動(dòng),自覺(jué)養(yǎng)成衛(wèi)生習(xí)慣具有重要作用”[2]。 課程標(biāo)準(zhǔn)中“生物圈中的人”這一主題,在重要概念:“人體的組織、器官和系統(tǒng)的正常工作為細(xì)胞提供了相對(duì)穩(wěn)定的生存環(huán)境,包括營(yíng)養(yǎng)、氧氣等以及排除廢物”之下,依次列出了消化系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)、血液循環(huán)系統(tǒng)、泌尿系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)和內(nèi)分泌系統(tǒng)組成和功能的概念陳述。北京版教材也按照這樣的順序呈現(xiàn)人體各系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能。 教材通過(guò)12 個(gè)觀察實(shí)驗(yàn)、5 個(gè)探究實(shí)驗(yàn),1 次調(diào)查,1 個(gè)設(shè)計(jì)、1 個(gè)體驗(yàn),以及若干資料分析等學(xué)習(xí)活動(dòng)使學(xué)生形成重要概念。
人體內(nèi)的血液循環(huán)將消化、呼吸、排泄緊密地聯(lián)系在一起。 課程標(biāo)準(zhǔn)要求“概述血液循環(huán)”,即理解水平, 考試說(shuō)明要求是Ⅱ級(jí)水平:“理解所列知識(shí)內(nèi)容與其他知識(shí)內(nèi)容之間的內(nèi)在聯(lián)系, 并能在復(fù)雜的情景中綜合運(yùn)用, 進(jìn)行判斷、 分析、解釋、推理和評(píng)價(jià)”。 中考試卷中的第18 題給出“在人的體循環(huán)過(guò)程中, 各段血管的血流速率與血管總面積圖”,此圖間接反映了3 種血管的部分適應(yīng)性特征,展示了血液在3 種血管中的流動(dòng)方向。通過(guò)此題, 一方面考查學(xué)生對(duì)體循環(huán)的過(guò)程及功能的理解,對(duì)結(jié)構(gòu)與功能觀的理解,同時(shí)也考查學(xué)生對(duì)知識(shí)網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建。例如試題中的第3 小題,需要學(xué)生全面把握人體各系統(tǒng)如何適應(yīng)其主要功能,在知識(shí)網(wǎng)絡(luò)中抽提正確信息進(jìn)行解答。
題例2,2018 年北京市高級(jí)中等學(xué)校招生考試生物學(xué)試卷第18 題: 在人的體循環(huán)過(guò)程中,各段血管的血流速率與血管總面積如下圖。
圖2 人體血管的血流速率與血管總面積示意圖
1)體循環(huán)過(guò)程中,心臟的左心室收縮,血液進(jìn)入______,流經(jīng)各級(jí)動(dòng)脈、毛細(xì)血管網(wǎng)、各級(jí)靜脈,匯集到上、下腔靜脈,流回______ 心房。
2)毛細(xì)血管管壁薄,由______ 層上皮細(xì)胞構(gòu)成。 據(jù)圖可知,在體循環(huán)的各段血管中,毛細(xì)血管的總面積最大,血流速率最______。 這樣的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)有利于血液與組織細(xì)胞之間進(jìn)行______。
3)人體內(nèi)具有(2)中所述結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的器官有_______________(請(qǐng)舉一例)。
北京版教材是生命活動(dòng)的小綜合, 在總復(fù)習(xí)時(shí)應(yīng)按照課程標(biāo)準(zhǔn)中的主題進(jìn)行復(fù)習(xí), 有利于抓住主干知識(shí),構(gòu)建知識(shí)網(wǎng)絡(luò)。 例如在“生物圈中的人”復(fù)習(xí)中,首先結(jié)合學(xué)生的生活提出問(wèn)題:“同學(xué)們?cè)谡n間操跑步時(shí),為什么呼吸頻率和深度、體溫、出汗量、心律均增加?!?學(xué)生運(yùn)用人的呼吸、循環(huán)、排泄、生命活動(dòng)調(diào)節(jié)等知識(shí)從生物個(gè)體的層次進(jìn)行分析、 綜合, 鞏固重要概念:“人體各系統(tǒng)相互聯(lián)系,相互協(xié)調(diào),以完成生命活動(dòng)。 ”在此基礎(chǔ)上師生共同構(gòu)建主題知識(shí)概念圖[3],反映各系統(tǒng)協(xié)調(diào)配合保證細(xì)胞生命活動(dòng)的正常進(jìn)行, 反映人與生物圈的關(guān)系, 然后展開對(duì)各系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和生理的復(fù)習(xí)。在總復(fù)習(xí)教學(xué)中,教師不可能重復(fù)新授課中的實(shí)驗(yàn)和觀察活動(dòng), 但要搜集并充分利用顯微圖片、 真實(shí)的化驗(yàn)單數(shù)據(jù)、 科普資料、 科學(xué)史素材,創(chuàng)設(shè)新的情境幫助學(xué)生鞏固知識(shí),復(fù)習(xí)重要概念,滲透結(jié)構(gòu)與功能觀,通過(guò)編選新穎的綜合性習(xí)題進(jìn)一步幫助學(xué)生構(gòu)建知識(shí)網(wǎng)絡(luò)。
“科學(xué)探究”是課程標(biāo)準(zhǔn)中一個(gè)獨(dú)立的主題,從“理解科學(xué)探究”“發(fā)展科學(xué)探究能力”2 個(gè)方面進(jìn)行了闡述。從提出問(wèn)題、作出假設(shè)、制定計(jì)劃、實(shí)施計(jì)劃、得出結(jié)論、表達(dá)與交流6 個(gè)方面對(duì)“發(fā)展科學(xué)探究能力”提出了基本要求。 在復(fù)習(xí)課中要關(guān)注這些基本要求的落實(shí), 特別應(yīng)重視對(duì)選出控制變量、設(shè)計(jì)對(duì)照實(shí)驗(yàn)、描述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、分析和判斷實(shí)驗(yàn)證據(jù)和數(shù)據(jù)、 得出結(jié)論幾項(xiàng)能力的訓(xùn)練和提升。 中考試卷中第19 題主要考查了這幾項(xiàng)能力。
題例3,2018 年北京市高級(jí)中等學(xué)校招生考試生物學(xué)試卷第19 題:運(yùn)動(dòng)員的心理狀況對(duì)運(yùn)動(dòng)成績(jī)有一定的影響。 為更好地備戰(zhàn)2022 年冬奧會(huì), 研究者以唾液中唾液淀粉酶的含量作為檢測(cè)指標(biāo),探究心理壓力對(duì)運(yùn)動(dòng)員的影響。
表1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)表
1)人體消化道內(nèi),淀粉的分解起始于_____,這是由于唾液中含有唾液淀粉酶。
2)分別在施加心理壓力前、后取受試者的唾液,進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)。
①1 號(hào)試管“?”處應(yīng)加入________。設(shè)置1 號(hào)試管在本實(shí)驗(yàn)中起到__________ 作用。
②2 號(hào)試管“? ”處的溫度條件應(yīng)該是____℃。
③觀察、 記錄并比較1 號(hào)和2 號(hào)試管藍(lán)色褪去時(shí)間,若結(jié)果為_________,則說(shuō)明施加心理壓力使受試者唾液淀粉酶的含量增加。
試題中第2 題的①、 ②題考查了學(xué)生選出控制變量和設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn)的能力, ③題考查學(xué)生描述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、分析和解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和數(shù)據(jù)、得出結(jié)論的能力,題目中給出了實(shí)驗(yàn)結(jié)論,讓學(xué)生推測(cè)可能出現(xiàn)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,增加了考查的難度。
課程標(biāo)準(zhǔn)中提出“教師應(yīng)積極提供機(jī)會(huì)讓學(xué)生親自嘗試和實(shí)踐, 并將科學(xué)探究的內(nèi)容盡可能滲透到各主題內(nèi)容的教學(xué)活動(dòng)中”。北京版教材幾乎在每一章都有探究實(shí)驗(yàn), 特別是有關(guān)綠色植物的生命活動(dòng)、人體的生理活動(dòng)、生物與環(huán)境這些知識(shí)學(xué)習(xí)中安排了大量的探究實(shí)驗(yàn),通過(guò)探究實(shí)驗(yàn),學(xué)生理解科學(xué)探究,提升探究能力,理解重要的概念。在總復(fù)習(xí)教學(xué)中,要在每個(gè)主題中都落實(shí)探究能力的訓(xùn)練, 除了對(duì)于教材中的探究實(shí)驗(yàn)進(jìn)行必要的復(fù)習(xí)之外, 更重要的是提供機(jī)會(huì)讓學(xué)生經(jīng)歷創(chuàng)新性的探究實(shí)驗(yàn), 讓學(xué)生在分析他人的探究過(guò)程中提升探究能力。 例如,組織學(xué)生設(shè)計(jì)并完成探究“牙齒的咀嚼作用對(duì)唾液消化淀粉是否有影響”;根據(jù)恩吉爾曼的光合作用實(shí)驗(yàn)編輯實(shí)驗(yàn)習(xí)題,訓(xùn)練學(xué)生分析現(xiàn)象得出結(jié)論、 變量分析等能力;將《生物學(xué)通報(bào)》、《生物學(xué)教學(xué)》 等專業(yè)期刊上教師或?qū)W生的探究實(shí)驗(yàn)成果改編成探究實(shí)驗(yàn)習(xí)題訓(xùn)練學(xué)生探究能力。 總之要使學(xué)生在經(jīng)歷或分析新的探究實(shí)驗(yàn)過(guò)程中提升探究能力。