回归科学教育的本质,促成科学素养的发展.docx

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1、回归科学教育的本质，促成科学素养的发展在对2012年广东高考理综卷生物学试题的分析研究中，老师们 对第28题褒贬不一，有些老师甚至认为，用这种题型考查“遗传与 进化”，偏离了核心内容。在一次教研会上，笔者谈了自己的看法， 得到老师们的认可，特整理如下，以就教于同行。一、解题思路及特点赏析1 O解题思路第（1）题，根据题干所给的文字信息“野生型豌豆成熟后，子 叶由绿色变为黄色”，辨认出，从第六天开始总叶绿素含量明显下降 的曲线B代表野生型豌豆，曲线A则代表突变型豌豆。第（2）题，先运用基因的转录和翻译机理、基因突变的定义， 对图中的现象作出合理的判断，确定是基因相应发生了碱基对的替换、 增添。又

2、可根据题意，SGRY和SGRy都能进入叶绿体，说明处的 变异没有改变其功能，所以突变型的SGRy蛋白功能的改变就是由 处变异引起。对考生挑战性较大的是第（3）题，其解题思路如下图所示。2。特点赏析（1）全面真实地考查实验与探究能力。该题考查的实验与探究能力包括以下几个方面：一是“确认变量” （如上图所示）。要设计对照实验验证水稻Y基因的功能，就要分析 出实验的自变量是有（或无）Y基因；无关变量是受体植株的基因型 等，受体植株的基因型要相同，且受体植株不能含有丫基因，以利于 对导入的Y基因作用效果的检测，排除无关变量对实验结果的干扰; 因变量是衰老的叶片是否由绿变黄。二是“描述自变量与因变量的关

3、 系”。不含丫基因的植株，叶片衰老后，维持“常绿”，含有丫基 因的植株，叶片衰老后，颜色由绿变黄。除此以外，还考查了作出假 设和预期、列出重要的实验步骤等。（2）有效地考查了理性思维的方法。科学方法是人们在认识世界的实践活动中总结出来的正确思维 方式和操作方式，是人类认识世界的有效手段和工具。在科学方法体 系中，既有哲学层次的方法（如生命的物质观），又有科学的一般研 究方法（如实验法、观察法），还有各门学科特殊的研究方法（如生 物学研究中的同位素标记示踪法）。生物课程中的科学一般方法，可 以分为三类：获取感性材料的方法、理性思维的方法和数学方法。其 中，理性思维的方法包括归纳、演绎、分析、综合

4、等。从上图展示的解题过程看出，该题多次巧妙地考查了分析与综合 的思维方法。在设计实验前，要区分出实验的变量包括自变量、无关 变量、因变量，就是分析的思维过程。要从整体上去认识和把握研究 对象，还要运用综合的思维方法。根据实验的自变量是有（或无）Y 基因，作为无关变量的受体植株基因型要相同，且细胞内原有的基因 不能掩盖自变量Y基因的作用及表达，二者统筹考虑，初步确定出对 照实验的受体植株为y2植株，这一思维过程就是综合。在题目的结 论部分，又出现了 “植株甲维持常绿这一信息，考生把这一信息 与前面的最初推断“受体植株为y2植株”做第二次综合，进一步确 认“受体植株为y2植株”是正确的，至此，考生

5、才坚信不疑地沿着 正确思路继续往前走。从上图展示的解题过程看出，该题还巧妙地考查了假说-演绎的 科学思维方法。假说-演绎法是生物学研究中具有鲜明学科特色和独 特价值的科学方法，它在生物学发展过程中的作用彪炳史册。如孟德 尔遗传定律的发现，摩尔根把基因定位在染色体上，都是运用假说- 演绎法获得成功的典范。由于现代科学的发展已经不再处于经验材料 的收集阶段，而是进入高度的理论概括和演绎的阶段，因此从近代科 学到现代科学，以观察（实验）-归纳为主的方法逐渐让位给以假说- 演绎为主的方法。该题在让考生预测转基因植株的表现型时，就巧妙 地考查了假说-演绎法。用高中生物教材必修2 （人教版）P7中所提 出

6、的假说-演绎法的定义分析，题中涉及的“问题”是“验证水稻Y 基因的功能”，“假说”是“Y基因能调控叶绿素降解，使老叶由绿 变黄”，“根据假说进行演绎推理”的过程是：大前提为Y基因能调 控叶绿素降解；小前提为植株乙含有Y基因，植株甲不含Y基因；结 论为植株乙叶片衰老后，由绿变黄，植株甲叶片衰老后，维持“常绿”。该题目以考查实验与探究能力、理性思维方法作为命题的立足点, 是否偏离了学科的核心内容呢？生物课程是中学阶段重要的科学课 程，各国都把科学教育的目标定位为提高学生的科学素养。普通高 中生物课程标准（实验）解读一书中，对如何理解生物科学素养作 了进一步的阐述，生物科学素养反映一个人对生物学领域

7、中核心基础 内容的掌握情况，生物学的核心内容至少包括五个方面，其中之一是: “学生应掌握一系列的相关技能,包括操作技能,科学探究一般技能, 比较、判断、分析与推理等思维技能，以及创造性和批判性的思维方 式。”可见科学知识与科学方法都属于学科的核心内容，前者是“鱼”，后者是“渔”，“渔”更接近核心。本次高考后，有些老师 认为，只有考查运用遗传定律进行相关的计算，才是考查核心内容。 那就显得有点“外行” 了。在传统的生物课程中，存在明显问题的正 是科学方法教育的缺失。2012年高考广东卷在这方面所作的尝试， 笔者认为，导向是对头的。(3)洋溢着浓烈的理科思维的“味道”。在这一生物学问题的解决过程中

8、，除了考查学生的探究能力，分 析、综合、演绎等推理能力之外，考生通过分析变量，确定受体植株 的基因型、预测实验结果，也是一个建立模型，并依据模型进行推导 和预测过程，这很好地考查学生建模的能力。同时试题还引导考生关 注与科学技术有关的社会问题的讨论与决策，渗透STS教育。考生不 能习惯于应用记忆中的知识去解决，得在草稿纸上不断尝试，深度思 考，才能形成解决方案，其思维价值不亚于解答数学或物理试题。所 以说，该题洋溢着浓烈的理科思维的“味道”，彰显生物学科属于理 科的特色，这是高考命题者梦寐以求的。课改至今，如果高考题让人 误认为是靠背诵记忆就能解决的，那是悲哀的，是不能容忍的。(4)凸显获取信

9、息能力的考查。该题中出现了一个曲线图，一个氨基酸序列图，考生要挖掘图中 隐藏的信息，并与题干中的文字信息紧密结合，充分调动已学知识， 通过分析、综合等方法，才能对题中的生物学问题作出正确的判断， 得出正确结论，有效地考查了考生获取信息、加工转换信息的能力。 除此之外，该题目还综合考查了必修模块和选修模块的知识，考查了 基因表达、基因突变等核心知识。二、对备考的启示lo老师们对这道高考题的看法存在偏差，这提醒我们，生物学 的教研要把提高生物学教师的生物科学素养作为一个重点，这是提高 学生生物科学素养的必要前提。要在校本教研中组织生物课程理论的 学习，加深对科学过程与方法的理解，对科学、技术、社会

10、的理解， 同时，深化对“课标”的研读和落实。2o科学不仅是一个知识体系，还是一种过程，是一种发现问题、 提出问题和解决问题的过程，因此，在高考备考中，同学们在注重基 础知识的复习同时，还要加强对科学方法的理解，并尝试运用科学方 法解决新情境下的问题。例如对必修2孟德尔豌豆杂交实验的复习， 除了理解遗传定律的实质及其应用之外，还要理解并运用假说-演绎 法。世纪之交的课程改革，把中学生物学定位为科学领域的一门课程, 其核心任务是提高学生的生物科学素养，其科学教育价值在制度层面 上得到了承认。为了充分体现对考生生物科学素养的考查，今年的广 东高考理综生物卷作了大胆且有益的尝试。这种考查方法，使仅靠死 记硬背、机械训练的应试模式失灵。因此，广大师生要解放思想，实 实在在地开展探究性教学、启发式教学，创造性地、不折不扣地落实 科学素质教育，在学生学习生物科学的过程中，既习得生物学知识, 更重要的是养成理性思维的习惯，形成积极的科学态度，发展终生学 习的能力。一句话，真正做到回归科学教育的本质，促成科学素养的 发展。