葉鵬海 許曉婷 黃江蕓
(南安市僑光中學(xué),福建 南安 362314)
《普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017 年版)》(下文簡稱課程標(biāo)準(zhǔn))明確提出生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)包括生命觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究及社會責(zé)任等4 個維度。生物學(xué)科學(xué)思維素養(yǎng)是指基于事實證據(jù)與科學(xué)概念,通過科學(xué)推理和論證對客觀事物的本質(zhì)、規(guī)律及其相互關(guān)系作出判斷和解釋,并對事物客觀發(fā)展變化作出預(yù)測的認(rèn)識方式與能力。[1]根據(jù)“核心素養(yǎng)為宗旨”的課程基本理念分析近4 年生物學(xué)科高考試題,發(fā)現(xiàn)其主要特點是利用與生物學(xué)科密切相關(guān)的社會熱點問題、生物科學(xué)研究史實及生物學(xué)實驗數(shù)據(jù)等創(chuàng)設(shè)真實的問題情境,強調(diào)對科學(xué)探究與科學(xué)思維協(xié)同發(fā)展的考查,重視考查學(xué)生的論證能力、批判性思維能力、實踐能力和創(chuàng)新能力等。如2018 年全國理綜卷Ⅰ生物試題中重點考查科學(xué)思維能力的題目有第2、3、30、31題,分值達到27 分,占比30%。試題要求學(xué)生通過分析生物學(xué)現(xiàn)象或相關(guān)實驗數(shù)據(jù)變化規(guī)律,運用題干提供的生物學(xué)知識提出相關(guān)的猜想或觀點,并能依據(jù)實驗結(jié)果檢測或設(shè)計實驗驗證猜想或觀點。對于此類試題,學(xué)生缺乏相應(yīng)的審答方法,而無法有效地獲取信息和準(zhǔn)確運用相應(yīng)的生物學(xué)原理,且無法厘清信息之間的邏輯關(guān)系,故出現(xiàn)審題盲目、答題發(fā)懵或生搬硬套、答而不全或詞不達意等現(xiàn)象。
首先,科學(xué)思維應(yīng)是一種有目的的思維過程,故指導(dǎo)學(xué)生審答試題時應(yīng)根據(jù)題目設(shè)問明確需解決什么問題,進而有目的地尋找解決問題的相關(guān)信息,解決遇到試題時就發(fā)懵的現(xiàn)象。
其次,科學(xué)思維要求具備實證意識、尊重事實和證據(jù)。這就要求學(xué)生應(yīng)認(rèn)真審閱題干,獲取涉及解決問題的核心詞以及支持解決問題的相關(guān)信息,如實驗條件、實驗變量和實驗結(jié)果等事實性知識,根據(jù)問題導(dǎo)向,摒棄無關(guān)信息而獲得有用信息。
再者,科學(xué)思維崇尚真知,要求有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)那笾獞B(tài)度,即判斷既要有充分的證據(jù),也要依據(jù)相關(guān)的原理依據(jù)。故必須引導(dǎo)學(xué)生從題目呈現(xiàn)或已學(xué)的知識中提取有關(guān)生物學(xué)原理,再運用分析、綜合、假說-演繹等科學(xué)思維方式,厘清信息間的邏輯關(guān)系,解碼所獲得的相關(guān)信息。
最后,要求學(xué)生根據(jù)題目要求,運用生物學(xué)專業(yè)語言有邏輯地、規(guī)范地表達(如圖1)。
圖1 高中生物學(xué)試題審答模型
2018 年全國Ⅱ卷第31 題文字量多達400 字,信息量大,題干中出現(xiàn)“恐懼生態(tài)學(xué)”新概念,3 個問題情境新穎,要求學(xué)生對題干中提及的現(xiàn)象進行原因分析,提出自己觀點并進行準(zhǔn)確論證。其中第3 小題學(xué)生失分最多,主要原因是答題邏輯推理關(guān)系不明,文字表達混亂,有的甚至出現(xiàn)“野豬捕食大型肉食性動物”等錯誤。現(xiàn)以該題第3 小題為例,闡述審答模型的應(yīng)用。首先,學(xué)生應(yīng)認(rèn)真審閱設(shè)問“為什么某種大型肉食性動物重新出現(xiàn)導(dǎo)致農(nóng)作物破壞程度減輕?”明確題目是要求對此現(xiàn)象進行解釋與論證,再有目的地從題干中探尋相關(guān)詞條以及具有內(nèi)在關(guān)聯(lián)性的事實性證據(jù),如①試題涉及的生物有大型肉食性和植食性動物兩種。②大型肉食性動物對植食性動物有捕食和驅(qū)趕作用。其次,找到了證據(jù)后,需對生態(tài)學(xué)現(xiàn)象進行推理分析,即應(yīng)依據(jù)題干提供“威懾”與“恐懼”會影響種間關(guān)系的生態(tài)學(xué)原理。進一步厘清大型肉食性動物對野豬的捕食和驅(qū)趕是導(dǎo)致后者減少的原因。最后,準(zhǔn)確答出:野豬對農(nóng)作物破壞程度減輕的原因是捕食和驅(qū)趕(如圖2)。
圖2 高中生物學(xué)試題審答模型的應(yīng)用
運用高中生物學(xué)試題審答模型,有助于學(xué)生學(xué)會觀察、發(fā)現(xiàn)問題,基于生物學(xué)知識和證據(jù)分析解釋生物學(xué)現(xiàn)象,并做出相應(yīng)的判斷,提出自己的觀點,提高解決實際問題的能力。
科學(xué)思維與科學(xué)探究是生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的兩個重要維度,兩者相輔相成,有利于學(xué)生形成生命觀念及社會責(zé)任意識。對于科學(xué)探究與科學(xué)思維協(xié)同發(fā)展的試題,審答模型同樣適用。
2016 年全國Ⅰ卷第30 題以真實的科學(xué)實驗為情境,即有文字描述又有數(shù)學(xué)曲線模型,具有一定的信息量和復(fù)雜性。重點考查假說—演繹法、設(shè)計實驗及分析實驗結(jié)果的能力。其中第3 小題,學(xué)生易錯答成“隨著光照強度的增強,光合作用強度也增強”,究其原因是受“題海戰(zhàn)術(shù)”影響,沒有領(lǐng)會題目要求,缺乏觀察問題、發(fā)現(xiàn)問題、提出假設(shè)或猜想、預(yù)期實驗結(jié)果的能力。首先,根據(jù)設(shè)問“針對實驗結(jié)果得到的初步實驗結(jié)論是什么?”有目的地獲取有效信息:①實驗的自變量是由低光照變成正常光照。②因變量是葉片光合作用強度與甲組相同。再依據(jù)高中遺傳學(xué)的基本原理“性狀是遺傳物質(zhì)與環(huán)境共同作用的結(jié)果”,作出不同的假設(shè)和相應(yīng)的預(yù)期結(jié)果(如表1)。最后,綜合分析,不難得出答案:乙組光合作用強度與甲組的差別是由低光照環(huán)境因素引起的,而不是遺傳物質(zhì)的改變造成的(如圖3)。
表1 對光合作用強度的假設(shè)和預(yù)期結(jié)果
圖3 高中生物學(xué)試題審答模型拓展應(yīng)用
拓展應(yīng)用高中生物學(xué)試題審答模型,有利于學(xué)生理解與應(yīng)用科學(xué)探究的基本思路和方法,促進實驗設(shè)計能力與批判性思維能力等高階思維能力的提高。
綜上所述,高中生物學(xué)試題審答模型有助于學(xué)生正確審答,更重要的是促進學(xué)生發(fā)展科學(xué)思維能力和科學(xué)探究能力??茖W(xué)思維能力和科學(xué)探究能力的發(fā)展是以知識學(xué)習(xí)為基礎(chǔ)的,這就要求教師日常教學(xué)時,不要片面強化試題的講練,否則會導(dǎo)致學(xué)生“死記硬背”和知識的“碎片化”。應(yīng)充分利用各種課程資源,創(chuàng)設(shè)真實的問題情境,運用自主學(xué)習(xí)、小組合作探究學(xué)習(xí)等形式多樣的學(xué)習(xí)方式,促進學(xué)生學(xué)會思考、探究及表達,體驗生物學(xué)科知識的形成過程,進而領(lǐng)悟生物學(xué)科思想,提高分析、綜合、評價及批判性思維等高階思維能力。