关于2023年高考生物学遗传试题研究的命题启示
生物研究员 张美丽
本文以2023年高考生物全国各省市高考生物学试题为研究对象,通过生物试题研究的文献进行梳理,明确当前的研究现状,深入探讨试题命制的原则和命制特点,探寻新课标下高考生物试题的考查规律和特征。根据《普通高中生物学课程标准(2017年版)》和《中国高考评价体系》中的评价理念,通过文本分析法和统计分析法,确定试题的分析维度并构建试题分析框架,从知识模块、学科能力、情境创设、问题解决、学生核心素养发展等方面对试题进行整体分析和统计,再比较不同年份在上述各维度上的考查情况,得出2023年高考生物试题中遗传学内容变化的主要考查特征和规律,并在上述研究结果的基础上提出基于核心素养的高中生物学教学建议。本文研究的结果,旨在为生物学命题工作提供借鉴和启示。
遗传学是生物学基础核心课程之一,提高现代人遗传学素养,是提高学生生物学的重要途径,是促进学生全民发展和实施素质教育的重要组成,是社会的迫切需求。
一、高考形势分析
本研究主要选择了2023年(全国甲卷、乙卷、新课标卷、山东卷、广东卷、湖北卷、湖南卷等)多省的高考遗传学题,从核心的视角分析高考遗传学试题,得出以下结论。
(1)通过与生物学核心素养内涵比较对接,挖掘遗传学试题内隐的生物学科核心素养。发现其中考察最多的素养是科学思维和科学探究,其次是生命观念,社会责任的涉及在试题中的体现相对薄弱一些。遗传学是中学生物学模块中对逻辑思维和探究能力要求最高的模块,因此对科学思维和科学探究的考查居多。
(2)遗传题与新课标提出的核心素养高度切合,说明高考试题命制的方向与基于核心素养的学业水平评价方向具有一致性。
(3)高考越来越重视对学生遗传学课程方面的基础素养的考察,且考查方式多样。2023年各地高考试题中出现的频次为100%,试题结构趋于稳定,难度有增大趋势。整体特点是出现频次高,分值占比多,考查知识点范围广,题目难度大。试题考点知识贴近教材,结合情景和综合性,信息量大,命题素材范围广,呈现方式多样,有较高新颖性。
(4)随着高考改革和生物学课程改革的推进和深化,全国各地高考生物试题类型也出现多元化。遗传学作为生物学的核心课程之一,在中学生物学教育中占据着非常重要的地位。
遗传学试题在每年的高考生物中出现频次高达百分之百,由此可见本模块在高考人才选拔中发挥着无可替代的作用,随着基础教育改革不断深化和在先进的教育思想引领下,高考也做出了相应的变化,高考生物卷也逐渐形成成熟的考试方案和体系。在全国所有高考生物学试卷类型中
二、研究高考遗传试题的意义
试题是联系学生和教育评价的纽带,一方面,对试卷考察学生知识、能力的要求是否与课程标准锲合度作出公正的评价;另一方面,可以对试卷问题设计是否合理,是否符合科学事实,难度大小是否有利于体现生物学学科价值等。遗传部分试题难度最大,丢分情况最严重。遗传学试题已成为测评手段中区分高中生物学水平的重要依据之一。同是也在一定程度上加强了高考在人才选拔和筛选方面的作用。以2023年各省市的遗传题为出发点,一方面对遗传学知识进行归纳、整理和模块划分,可以指导命题人准确把握遗传学命题方向,另一方面,通过对高考遗传题类型和特点分解,是命题者能明确学习遗传学的目的与意义。
三、遗传学知识内容要求
必修2《遗传与进化》主要包括遗传的基本规律(孟德尔遗传规律和摩尔根遗传规律)、减数分裂和受精作用、中心法则(DNA的复制、转录、翻译等)、变异、人类遗传病、进化等部分。
教材 | 遗传的 基本规律 | 遗传的 细胞基础 | 遗传的分子 组成基础 | 人类遗传病 |
人教版 |
1.1孟德尔的豌豆杂交实验(一) 1.2孟德尔的豌豆杂交实验(二) 2.3伴性遗传 | 2.1减数分裂和受精作用 2.2基因在染色体上 2.3伴性遗传 | 3.1DNA是主要的遗传物质 3.2DNA分子的结构 3.3DNA的复制 3.4基因通常是有遗传效应的DNA片段 4.1基因指导蛋白质合成 4.2基因表达和性状的关系 | 5.3人类遗传病 |
四、遗传学试题中内隐的学科核心素养
遗传学相关内容 | 体现的核心素养内涵 |
减数分裂建模、基因与染色体的位置关系、DNA是主要的遗传物质 | 生命观念、科学思维、科学探究 |
中心法则 | 生命观念、、科学探究 |
基因与性状的关系 | 生命观念、社会责任 |
孟德尔豌豆实验、萨顿假说、摩尔根果蝇实验 | 科学思维、科学探究、社会责任 |
突变和重组、遗传病 | 科学思维、科学探究、社会责任 |
遗传和变异、进化的相互关系 | 生命观念、社会责任 |
育种的方法和原理 | 科学思维、科学探究、社会责任 |
四、遗传学在核心素养中的体现
1.生命观念在遗传学试题中的体现
生命观念在高考遗传学考题中的体现是指考题在考查学生基本知识的层面上,进一步考察生物对生命观念中的某个内涵或多个内涵的理解及应用。如2023年湖北卷14题。
分析:本体考查主题是遗传基本定律和基因在染色体上的分布,特点是:一个题以一个点为核心,可以往不同的方向发散性考察。根据题目信息,染色体上A、B、C三个基因紧密排列,三个基因位于一条染色体上,不发生互换,连锁遗传给下一代,不符合自由组合定律;基因位于X染色体上时,男孩只能获得父亲的Y染色体而不能获得父亲的X染色体。
例如还有2023年山东卷第23题;2023年广东卷的第16题、17题;2023年湖南卷第9题、第15题、第19题等等。
2.科学思维在遗传学试题中的体现
高考遗传学试题是对学生科学思维考查的重要方式主要体现在通过列举大量的科学事实和自然现象,帮助学生深入理解和辨析生物学概念及自然规律并能运用已知的生物学知识解决实际问题的能力。
如2023年全国甲卷第6题、32题;2023年全国乙卷第5题、6题、32题;2023年新课表卷第5题、34题;2023年山东卷第5题、6题、7题、18题、23题;2023年湖北卷第20题等等。
如2023年全国甲卷第32题。
分析:该题考查的方法主要是基因型推断和实验设计。基因型推断问题主要针对性的考察学生面对 遗传学问题时思维方法的选择和思维流程。实验设计提醒则重考察科学方法。学生在面对遗传学问题是怎么利用生物学研究方法设计一个解决实际问题的方案。
3.科学探究在遗传学试题中的体现
科学探究的核心要义在于发现生物学问题,针对遇到的生活问题能积极进行思考,并且能够基于生物学的知识和方法,通过大量观察、分析研宄生物学现象,能够做出合理的假设,并采用恰当的实验材料和工具,运用对应的科学方法,通过社会实践去验证假说,并得出结果,得到相应的科学合理的结果。例如2023年全国乙卷第32题。
分析:科学探究主要涉及在面对问题时如何选择工具有效的进行科学探索得出实验结果及结论,这一素养在考试题中出现的形式主要还是实验设计,且考察内容比价基础主要是判断性问题需要学生设计方案利用假说演绎法判断某一结论的正确与否。
4.社会责任在遗传学试题中的体现
“ 社会责任”的核心要义是要有责任感。从科学的角度,用科学的方法探讨社会性的话题,
并宣传科学 思想,抵制社会不良现象,引导社会风气朝着良性循环的方向发展。
例如2023年山东卷第23题;2023年广东卷的第20题等等。
五、遗传学试题设问类型及特点
近年高考遗传试题在问题设计上,主要以同时体现知识立意和能力立意为基本指导思想,既考查学生对生物学 知识的学习情况,又考查学生利用生物学知识、学科思 维和科学方法分析解决现实问题的能力。一道遗传题的问题设计,完全能够体现出这道题的命题水平和命题者对学生相关知识和能力、方法的要求。
1. 选择题设问类型
选择题在测试卷中占据非常重要的地位是组成生物试卷的基础,主要功能是考察学生基础知识的广度和学生对知识掌握的熟练程度和思维敏捷度。因此,高考生物选择题不仅能在知识 层面上对学生的知识水平进行全面的考察,而且在能力层面上能对学生运用生物学常识解答 具体问题的综合能力进行有效的区分。其问题设计可以分为两类:判断正误型和选择答案型。 例如全2023年国乙卷第6题。
2. 选择答案型
选择答案型是在题目中给出相关信息,每个选项给出一个与题目考点或者题干信息相关的 论点或者结论,并让学生判断每一个选项论点的对错,并选出题目要求(正确或者错误)的选项。例如2023年全国甲卷第6题。
选题遗传题的特点:选择题是在各种考试、各种科目中被广泛采用的一种考题形式 ,有着非常鲜明和具有代表 性的特点,其核心特点是试题考察内容广泛,考题形式灵活,对学生综合能力区分度高。关 于选择题考察内容,从两各方面进行分析,一方面是题干信息内容,另一方面是选项分析内 容。选项设置可以是围绕一个核心问题进行,也可以发散性的设置。选择题在题干信息设置上非常灵活:可有可无,可多可少,可新可旧。有些选择题题干没有信息或只有非常少的信息,直接用判断题的形式考察学生知识的掌握情况,主要考察学生对基础知识 和教材上与生活实际想贴近的实力的掌握程度,或者说是对一些常识性问题了解的广度。这一类的题干信息主要是用于限定题目考查范围,在获取和理解上都比较容易,而且题干信息不需要进过加工和理,可直接用于做题,相对来说难度比较小。
3.填空题类型
遗传的填空题往往作为高考理综生物试卷必修模块的压轴题,由此对遗传学填空题的难度之大可见一斑。在这里把遗传学的非选择题统称为填空题主要有两个原因,一则大多的非选择题都以填空题的形式出现,除了个别题目之外,基本所有非选择题都设置有遗传学试题设问类型及特点空;二则是因为填空题类型本来就非常广泛,一般的问答题也可以理解为填空题。正因如此,遗传学填空题问题设计也是非常的灵活,有些问题设计严格来讲甚至不是以填空题的形式出现的这在某一方面也加大了遗传学试题的难度。
(1)填空题设问特点总结:
问题设计是命题立意的直接体现。因此问题设计要在命题立意的指导和支配下完成,要考虑 所设计的问题想要考察学生关于哪一方面的知识或能力。遗传填空题问题设计的特点主要有 问题类型比较固定但考查形式多样、知识内容明确但又千变万化、在知识考查基础上对学生 综合能力进行量化。每一个题中,都会涉及对基础知识考察、知识应用能力考察和实验设计能力考察。
(2)知识应用能力考察和实验设计能力考察。
①基础知识考查方面。 首先,遗传学填空题往往会设计一些教材上相关知的变相考查,对中学遗传学中的一些核心 概念进行解读,这一类问题的设置主要是针对学生基础知识掌握情况而设计的,在整体上讲 比较简单,属于送分类型问题。填空题除了个别比较简单的直接进行概念考查题外,还有一 类关于概念考查的问题,一般都是需要学生结合题干信息,通过题干信息的获取、处理、分 析之后,才能知道答案。比如关于显隐性判断的考查,其核心和出发点还是考查显隐性的概 念, 出现的频次非常高,而且考查方式多种多样。如通过家族遗传系谱图分析某种遗传病的显隐性(比如2023年湖南卷第19题),通过实验生物交配后代表现型和比例确定一对相 对性状中的显性性状和隐性性状(比如2023年湖北卷第14题),还可以通过群体数据的统 计,结合显隐性性状的概念判断等(比如2023年全国甲卷第6题),这些概念问题的设计稍难一些,主要是想考查学生结合实际情况,利用概念,解读生活实际问题的能力(比如全国2023年甲卷第32题)。 也就是通过将知识融入客观事实和自然现象,以考查学生对概念的理解程度(比如2023年全国乙卷的第32题)。
②知识应用能力考察。知识应用类的问题主要是遗传方式推断类问题和概率计算类问题。 这两类题是对遗传规律的应用最直接的考察形式。高中阶段要求掌握的主要是基因的分离定 律和自由组合定律。
③实验设计能力考察。实验设计类问题一直占据着整个高考生物试题难度的“制高点”, 生物学本身就是一门实验科学,很多知识都是通知实验得到的,所以实验设计题的面非常广。实验设计类问题的最大特点是要学生模拟参照科学研究所用的一般方法,尝试提出解决问题 的方案。实验设计整体上分主要有两大类?探究性实验和验证性实验。高中生物学教材中的 遗传学相关实验根本上基本都属于探究实验。
④高考生物情境化试题逐渐受到重视,情境选择凸显出对科学思维、科学探究素养的关注,对社会责任素养的关注逐渐增加,试题设计融合考查生物学核心素养的四个维度。情景综合性遗传题不断创新出现,根据最新材料论文课题研究成果的呈现方式,加大遗传试题的新颖性和难度系数。(比如2023年山东卷第5题遗传物质DNA复制、第6题细胞分裂、第23题基因诊断过程)
六、总结
根据学生的做题习惯命题(读题不清、审题不明、计算失误、知识有盲区)。
分析遗传题内隐的生物学科核心素养,以及高考如何测评学生学科素养,更关注学生的哪些遗传学素养;分析问题设计中的具体核心素养,进一步细化和补充遗传学知识体现出来的核心素养的内涵.核心素养贯穿于命题中。如何挖掘遗传学知识所蕴含的核心素养,并将之运用于遗传学命题研究中,是生物学命题教师现下必须研究的问题,不断学习进步,找到自己的不足,完善自己命题工作,增强个人能力。