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2018 年北京生物学中考对生物学总复习教学的启示

2019-06-15安代红乔文军

生物学通报 2019年2期
关键词:生物学变异课程标准

安代红 乔文军

(1 北京市大峪中学分校 北京 102308 2 北京市教育科学研究院基础教育研究中心 北京 100031)

2018 年北京市初中生物学科迎来了第1 次中考。分析本届中考生物学试卷,反思初三生物学科总复习, 提出生物学科中考对总复习教学的几点启示。

1 明确并准确把握教学的依据

生物学科考试以教育部制定的《义务教育生物学课程标准 (2011 年版)》(以下简称课程标准)为依据,以其规定的“课程目标”和“课程内容”为考试范围[1]。 《北京市高级中等学校招生考试考试说明(2018)》(以下简称考试说明)的编写依据也是课程标准。所以生物学总复习教学的根本依据是生物学课程标准,同时也要准确把握考试说明。 教师要认真阅读课程标准和考试说明,复习方法、考查方式及测量层次均要符合课程标准和考试说明的要求。

题例1,2018 年北京市高级中等学校招生考试生物学试卷第13 题:节肢动物鳃的进化如下图。下列叙述不正确的是( )。

图1 节肢动物鳃的进化示意图

A.鰓进化出的结构是不同的

B.鰓的进化有利于适应生存环境

C.鰓的进化与遗传、变异无关

D.鰓的进化是自然选择的结果

关于生物进化原因, 课程标准中提出了重要概念:“生物的遗传变异和环境因素的共同作用,导致了生物的进化”,要求学生“认同生物进化的观点”。北京版教材也以这一重要概念的陈述作为“生物的进化”的节下标题。 教材中设计了“模拟自然选择”的学习活动,学生探索环境因素对生物进化所起的作用,体验“适者生存,不适者被淘汰”的过程。 在学生参与“模拟自然选择活动”,分析所得数据,得出结论的基础上,教材分析并概述了自然选择的内涵,从而使学生理解重要概念,认同生物进化的观点。考试说明中对“生物进化的观点”的要求层次是Ⅱ级水平,中考试卷第13 题提供节肢动物鳃的进化示意图, 展示了节肢动物祖先“鳃”的进化历程,利用新情境重点考查学生对生物进化原因的理解。 所以在总复习中教师应向学生提供新案例, 通过学生的分析发现他们对概念理解的偏差,并及时矫正,使学生能理解概念内涵而不是死记硬背概念的陈述。例如,学生分析细菌抗药株的形成原因暴露的问题是: 夸大环境作用,忽略变异前提,甚至片面地认为环境变化导致生物的变异及新物种的产生。 通过师生、 生生辩论、逻辑分析,使学生巩固对概念的正确理解:变异是生物进化的前提, 没有可遗传的变异就不可能有新物种的产生,不可能有生物的进化。在不同变异个体中, 适应环境的变异个体获得了更多的生存和繁衍机会, 能够遗传的有利变异使得后代能更好地适应环境; 不适应环境的变异个体则会被淘汰, 所以生物的遗传变异和环境因素共同作用导致生物的进化。 生物的适应性和多样性是长期自然选择的结果。

2 注重重要概念的复习,把握知识主干,构建知识网络

细胞生命活动需要物质、能量和稳定的内环境。就人体来说,这需要在神经和激素调节下由消化、呼吸、循环、排泄等多器官系统协调配合共同完成。 初中学生在结束生物学科的学习之后应能概述此过程,形成人体生命活动原理的知识网络。在该知识网络中有2 个重要节点:神经调节、物质运输。

“人体的结构与生理知识对学生理解人体结构和功能相适应的关系, 理解人的各种生命活动,自觉养成卫生习惯具有重要作用”[2]。 课程标准中“生物圈中的人”这一主题,在重要概念:“人体的组织、器官和系统的正常工作为细胞提供了相对稳定的生存环境,包括营养、氧气等以及排除废物”之下,依次列出了消化系统、呼吸系统、血液循环系统、泌尿系统、神经系统和内分泌系统组成和功能的概念陈述。北京版教材也按照这样的顺序呈现人体各系统的结构和功能。 教材通过12 个观察实验、5 个探究实验,1 次调查,1 个设计、1 个体验,以及若干资料分析等学习活动使学生形成重要概念。

人体内的血液循环将消化、呼吸、排泄紧密地联系在一起。 课程标准要求“概述血液循环”,即理解水平, 考试说明要求是Ⅱ级水平:“理解所列知识内容与其他知识内容之间的内在联系, 并能在复杂的情景中综合运用, 进行判断、 分析、解释、推理和评价”。 中考试卷中的第18 题给出“在人的体循环过程中, 各段血管的血流速率与血管总面积图”,此图间接反映了3 种血管的部分适应性特征,展示了血液在3 种血管中的流动方向。通过此题, 一方面考查学生对体循环的过程及功能的理解,对结构与功能观的理解,同时也考查学生对知识网络的构建。例如试题中的第3 小题,需要学生全面把握人体各系统如何适应其主要功能,在知识网络中抽提正确信息进行解答。

题例2,2018 年北京市高级中等学校招生考试生物学试卷第18 题: 在人的体循环过程中,各段血管的血流速率与血管总面积如下图。

图2 人体血管的血流速率与血管总面积示意图

1)体循环过程中,心脏的左心室收缩,血液进入______,流经各级动脉、毛细血管网、各级静脉,汇集到上、下腔静脉,流回______ 心房。

2)毛细血管管壁薄,由______ 层上皮细胞构成。 据图可知,在体循环的各段血管中,毛细血管的总面积最大,血流速率最______。 这样的结构特点有利于血液与组织细胞之间进行______。

3)人体内具有(2)中所述结构特点的器官有_______________(请举一例)。

北京版教材是生命活动的小综合, 在总复习时应按照课程标准中的主题进行复习, 有利于抓住主干知识,构建知识网络。 例如在“生物圈中的人”复习中,首先结合学生的生活提出问题:“同学们在课间操跑步时,为什么呼吸频率和深度、体温、出汗量、心律均增加。” 学生运用人的呼吸、循环、排泄、生命活动调节等知识从生物个体的层次进行分析、 综合, 巩固重要概念:“人体各系统相互联系,相互协调,以完成生命活动。 ”在此基础上师生共同构建主题知识概念图[3],反映各系统协调配合保证细胞生命活动的正常进行, 反映人与生物圈的关系, 然后展开对各系统结构和生理的复习。在总复习教学中,教师不可能重复新授课中的实验和观察活动, 但要搜集并充分利用显微图片、 真实的化验单数据、 科普资料、 科学史素材,创设新的情境帮助学生巩固知识,复习重要概念,渗透结构与功能观,通过编选新颖的综合性习题进一步帮助学生构建知识网络。

3 注重科学探究能力的训练和提升

“科学探究”是课程标准中一个独立的主题,从“理解科学探究”“发展科学探究能力”2 个方面进行了阐述。从提出问题、作出假设、制定计划、实施计划、得出结论、表达与交流6 个方面对“发展科学探究能力”提出了基本要求。 在复习课中要关注这些基本要求的落实, 特别应重视对选出控制变量、设计对照实验、描述实验现象、分析和判断实验证据和数据、 得出结论几项能力的训练和提升。 中考试卷中第19 题主要考查了这几项能力。

题例3,2018 年北京市高级中等学校招生考试生物学试卷第19 题:运动员的心理状况对运动成绩有一定的影响。 为更好地备战2022 年冬奥会, 研究者以唾液中唾液淀粉酶的含量作为检测指标,探究心理压力对运动员的影响。

表1 实验设计表

1)人体消化道内,淀粉的分解起始于_____,这是由于唾液中含有唾液淀粉酶。

2)分别在施加心理压力前、后取受试者的唾液,进行如下实验。

①1 号试管“?”处应加入________。设置1 号试管在本实验中起到__________ 作用。

②2 号试管“? ”处的温度条件应该是____℃。

③观察、 记录并比较1 号和2 号试管蓝色褪去时间,若结果为_________,则说明施加心理压力使受试者唾液淀粉酶的含量增加。

试题中第2 题的①、 ②题考查了学生选出控制变量和设置对照实验的能力, ③题考查学生描述实验现象、分析和解释实验现象和数据、得出结论的能力,题目中给出了实验结论,让学生推测可能出现实验现象,增加了考查的难度。

课程标准中提出“教师应积极提供机会让学生亲自尝试和实践, 并将科学探究的内容尽可能渗透到各主题内容的教学活动中”。北京版教材几乎在每一章都有探究实验, 特别是有关绿色植物的生命活动、人体的生理活动、生物与环境这些知识学习中安排了大量的探究实验,通过探究实验,学生理解科学探究,提升探究能力,理解重要的概念。在总复习教学中,要在每个主题中都落实探究能力的训练, 除了对于教材中的探究实验进行必要的复习之外, 更重要的是提供机会让学生经历创新性的探究实验, 让学生在分析他人的探究过程中提升探究能力。 例如,组织学生设计并完成探究“牙齿的咀嚼作用对唾液消化淀粉是否有影响”;根据恩吉尔曼的光合作用实验编辑实验习题,训练学生分析现象得出结论、 变量分析等能力;将《生物学通报》、《生物学教学》 等专业期刊上教师或学生的探究实验成果改编成探究实验习题训练学生探究能力。 总之要使学生在经历或分析新的探究实验过程中提升探究能力。

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