劉水明

2016、2017年高考新課標(biāo)全國(guó)Ⅰ卷生物非選擇題必做題部分都考到了“遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)”題。這兩年的遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題在命題方面有哪些特點(diǎn)？從中我們可以得到哪些啟示？如何幫助學(xué)生突破這一難點(diǎn)？帶著這些問(wèn)題，本人從多個(gè)角度，對(duì)這兩道實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題進(jìn)行了較為深入的比較研究。

一、2016、2017年新課標(biāo)全國(guó)Ⅰ卷“遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)”題試題分析

（一）不同點(diǎn)

1. 在考查內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)類(lèi)型、考查要求等方面有差異，具體見(jiàn)下表：

2. 兩題在問(wèn)題設(shè)置方式上也有明顯差異。2016年第32題有（1）、（2）兩小題，第（1）題為第（2）題作好了鋪墊。2017年第29題盡管也有（1）、（2）兩小題，但這兩小題就相當(dāng)于是2016年第32題的第（2）小題，而且第（1）題“簡(jiǎn)要寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)思路”遠(yuǎn)比第（2）題“預(yù)期結(jié)果及結(jié)論”難度要大。起步就難，許多考生無(wú)從下手，空白卷大大增加，因而導(dǎo)致該題得分率極低。

3. 兩題題號(hào)順序不同，影響了考生對(duì)整套試卷的答題效果。2016年“遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)”題是理綜全卷第32題，是必做題的最后一題； 2017年“遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)”題是理綜全卷第29題，是生物必做題第一題。

（二）相同點(diǎn)

1. 都能很好地體現(xiàn)高考對(duì)考生的考核目標(biāo)與要求。具體而言，就是這兩年的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題都考查了生物學(xué)科對(duì)考生的四種能力。

（1）理解能力。兩道題目都需要考生在理解所學(xué)知識(shí)的基礎(chǔ)上，把握知識(shí)之間的內(nèi)在聯(lián)系，如，2016年第32題，要把握“基因的分離定律、伴性遺傳”等知識(shí)之間的內(nèi)在聯(lián)系，2017年第29題，要把握“DNA和RNA的化學(xué)組成、病毒的培養(yǎng)、同位素標(biāo)記”等知識(shí)之間的內(nèi)在聯(lián)系。此外，兩題都要求考生用文字表述實(shí)驗(yàn)方案，預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果等，這些都是對(duì)考生“理解能力”的考查。

（2）實(shí)驗(yàn)與探究能力。2016年第32題，很好地考查了考生“運(yùn)用所學(xué)的實(shí)驗(yàn)方法（雜交實(shí)驗(yàn)法）和技能，按照要求設(shè)計(jì)生物學(xué)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證生物學(xué)事實(shí)（證明同學(xué)乙的結(jié)論），并能夠?qū)?shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行解釋和分析，以及根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果得出結(jié)論（對(duì)同學(xué)甲的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析，得出結(jié)論）”的能力。2017年第29題，要求考生“對(duì)結(jié)論未知的問(wèn)題進(jìn)行探究（是DNA病毒？是RNA病毒？）”，并在這個(gè)前提下“作出假設(shè)和預(yù)期、確認(rèn)變量、設(shè)計(jì)可行的研究方案、預(yù)期結(jié)果、分析結(jié)果得出結(jié)論等”。兩題相比較，2017年第29題，對(duì)考生的實(shí)驗(yàn)與探究能力要求更高。

（3）獲取信息的能力。這兩道高考題文字信息量大，要求考生“能夠正確解讀題目，準(zhǔn)確獲得所需信息。”

（4）綜合運(yùn)用能力。這兩道高考題都有具體的情境，如，2016年第32題以甲乙兩同學(xué)的果蠅雜交實(shí)驗(yàn)為情境，2017年第29題是以一種新型病毒類(lèi)型的研究為情境，要求考生“能夠運(yùn)用學(xué)過(guò)的生物學(xué)知識(shí)和觀點(diǎn)，在新的情境中解決一些與生物學(xué)有關(guān)的實(shí)際問(wèn)題”，考查了學(xué)生的綜合運(yùn)用能力。

2. 都能充分體現(xiàn)“以學(xué)科核心素養(yǎng)為導(dǎo)向”的命題思想?！镀胀ǜ咧猩飳W(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》（2017年版）提出了生物學(xué)科核心素養(yǎng)，即：“生命觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究、社會(huì)責(zé)任”。這兩年的高考遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題，在四大核心素養(yǎng)方面均有考查，特別是在“科學(xué)思維和科學(xué)探究”方面更是體現(xiàn)得淋漓盡致，充分體現(xiàn)了高考“以學(xué)科核心素養(yǎng)為導(dǎo)向”的命題思想。

二、教學(xué)啟示

（一）立足核心素養(yǎng)，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力

例如，在講評(píng)2016年第32題時(shí)，我們可以引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)審題，弄清問(wèn)題的背景（果蠅灰體和黃體的遺傳）、解決問(wèn)題的切入點(diǎn)（受一對(duì)等位基因控制）、目前尚存在的問(wèn)題（顯隱性關(guān)系未知、等位基因所在位置未知）、解決問(wèn)題的方法（用同學(xué)甲得到的子代果蠅為材料設(shè)計(jì)兩個(gè)不同的雜交實(shí)驗(yàn)）、解決問(wèn)題的進(jìn)展（同學(xué)乙根據(jù)其他實(shí)驗(yàn)得出了初步結(jié)論）以及問(wèn)題探究的方向（證明同學(xué)乙的結(jié)論）等，然后通過(guò)歸納與概括、演繹與推理等思維過(guò)程，理順上述關(guān)系，逐步建立起解答問(wèn)題的邏輯思路。在教學(xué)中，我們要著力構(gòu)建思維型課堂，幫助學(xué)生學(xué)會(huì)運(yùn)用歸納和演繹、判斷與推理、模型與建模等科學(xué)思維方法，經(jīng)常性地要求學(xué)生展示思維過(guò)程，理清思維路線，形成嚴(yán)謹(jǐn)有序的思維習(xí)慣。

（二）創(chuàng)設(shè)情境，以問(wèn)題為導(dǎo)向，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力

例如，在人教版必修二第三章第一節(jié)《DNA是主要的遺傳物質(zhì)》教學(xué)中，教材中“噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)”部分，盡管設(shè)置了問(wèn)題串，但主要還是采用平鋪直敘式，探究性體現(xiàn)得不夠。為了培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力，我采用了如下教學(xué)方式：

1. 首先創(chuàng)設(shè)情境，介紹了人們對(duì)于遺傳物質(zhì)的早期認(rèn)識(shí)，引導(dǎo)學(xué)生提出問(wèn)題：生物體的遺傳物質(zhì)是蛋白質(zhì)，還是DNA？

2. 要求學(xué)生作出假設(shè)：假設(shè)1，生物體的遺傳物質(zhì)是蛋白質(zhì)；假設(shè)2，生物體的遺傳物質(zhì)是DNA。

3. 學(xué)生在老師的指導(dǎo)和幫助下，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。老師先介紹實(shí)驗(yàn)材料（噬菌體、大腸桿菌）、實(shí)驗(yàn)方法（放射性同位素標(biāo)記法，如何標(biāo)記噬菌體的DNA，如何標(biāo)記噬菌體的蛋白質(zhì)等），然后指導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)兩組可以相互印證的實(shí)驗(yàn)，完成主要步驟（標(biāo)記噬菌體→被標(biāo)記的噬菌體與未被標(biāo)記的細(xì)菌混合、短時(shí)間保溫→攪拌離心→放射性檢測(cè)→…）

4. 預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果。引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，對(duì)兩種可能的假設(shè)，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)結(jié)果的預(yù)測(cè)。如果遺傳物質(zhì)是蛋白質(zhì)，則被35S標(biāo)記噬菌體的一組實(shí)驗(yàn)，上清液中放射性很低，沉淀物中放射性很高，細(xì)菌裂解后，在新形成的噬菌體中檢測(cè)到35S，而被32P標(biāo)記噬菌體的一組實(shí)驗(yàn)，上清液中放射性很高，沉淀物中放射性很低，細(xì)菌裂解后，在新形成的噬菌體中沒(méi)有檢測(cè)到32P。如果遺傳物質(zhì)是DNA，則實(shí)驗(yàn)結(jié)果與上述結(jié)果相反。

5. 進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，分析結(jié)果，得出結(jié)論。教師展示真實(shí)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果（必修二教材P45圖3-6），要求學(xué)生將預(yù)期結(jié)果和實(shí)際結(jié)果進(jìn)行比較，排除錯(cuò)誤假設(shè)（假設(shè)1，蛋白質(zhì)是生物體的遺傳物質(zhì)）后，余下正確的假設(shè)（假設(shè)2，DNA是生物體的遺傳物質(zhì)）即為實(shí)驗(yàn)結(jié)論。

其實(shí)，只要我們主動(dòng)轉(zhuǎn)變教學(xué)方式，科學(xué)設(shè)計(jì)教學(xué)過(guò)程，積極引導(dǎo)學(xué)生開(kāi)展探究性學(xué)習(xí)，學(xué)生的科學(xué)探究能力就會(huì)得到很大的提升。

責(zé)任編輯徐國(guó)堅(jiān)