1對(duì)創(chuàng)造過程的考查
在“創(chuàng)造”認(rèn)知過程中,“假設(shè)”是根據(jù)要求形成解決問題的假定性說(shuō)明;“設(shè)計(jì)”是制定解決問題的具體方案或方法步驟;“建構(gòu)”是實(shí)施解決問題的方案,或產(chǎn)生某種新成果!皠(chuàng)造”的這三個(gè)子類型與高中新課程標(biāo)準(zhǔn)中科學(xué)探究能力目標(biāo)是一致的。因此,生物高考試題對(duì)創(chuàng)造力的考查主要體現(xiàn)在對(duì)實(shí)驗(yàn)與探究能力、綜合運(yùn)用能力考查上。
1.1對(duì)“假設(shè)”的考查
“假設(shè)”是創(chuàng)造的先導(dǎo),是對(duì)不同來(lái)源的要素進(jìn)行預(yù)見性、創(chuàng)造性的思考,為“設(shè)計(jì)”“建構(gòu)”過程奠定必要的基礎(chǔ)!凹僭O(shè)”的內(nèi)容具有多樣性,比如對(duì)問題的成因進(jìn)行猜想,對(duì)可能出現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果或結(jié)論進(jìn)行預(yù)測(cè),對(duì)解決問題的方向和方式進(jìn)行推測(cè)等?疾椤凹僭O(shè)”的試題要求學(xué)生根據(jù)對(duì)問題的描述和理解,提出假設(shè)或者判斷假設(shè)的合理性。
【例1】(·四川卷)有機(jī)農(nóng)藥苯磺隆是一種除草劑,長(zhǎng)期使用會(huì)污染環(huán)境。研究發(fā)現(xiàn),苯磺隆能被土壤中某些微生物降解。分離降解苯磺隆的菌株和探索其降解機(jī)制的實(shí)驗(yàn)過程如圖1甲、乙所示。
(1)微生物生長(zhǎng)繁殖所需的主要營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)有碳源、水、四類,該實(shí)驗(yàn)所用的選擇培養(yǎng)基只能以苯磺隆作為唯一碳源,其原因是。
(2)與微生物培養(yǎng)基相比,植物組織培養(yǎng)的培養(yǎng)基常需添加生長(zhǎng)素和,這些植物激素一般需要事先單獨(dú)配制成保存?zhèn)溆谩?br />
(3)純化菌株時(shí),通常使用的劃線工具是
。劃線的某個(gè)平板培養(yǎng)后,第一劃線區(qū)域的劃線上都不間斷地長(zhǎng)滿了菌,第二劃線區(qū)域所劃的第一條線上無(wú)菌落,其他劃線上有菌落。造成劃線無(wú)菌落可能的操作失誤有。
(4)為探究苯磺隆的降解機(jī)制,將該菌種的培養(yǎng)液過濾離心,取上清液做圖1乙所示實(shí)驗(yàn)。該實(shí)驗(yàn)的假設(shè)是,該實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是否合理?為什么?。
本題第(4)小題體現(xiàn)了對(duì)“假設(shè)”的考查,要求考生針對(duì)所要解決的問題“苯磺隆的降解機(jī)制”,并根據(jù)甲、乙實(shí)驗(yàn)以及蛋白酶的作用等要素,提出假設(shè):目的菌株通過分泌蛋白酶來(lái)降解苯磺隆。本小題還考查了創(chuàng)造過程的“設(shè)計(jì)”子類型。
1.2對(duì)“設(shè)計(jì)”的考查
“設(shè)計(jì)”是一種有目的、有意識(shí)的創(chuàng)造性活動(dòng),是在“假設(shè)”的基礎(chǔ)上制定解決問題的思路、方案、操作步驟等的具體過程。“設(shè)計(jì)”要凸顯出如何將不同的要素組合,以產(chǎn)生出新的結(jié)果或結(jié)論。考查“設(shè)計(jì)”的試題多數(shù)是要求學(xué)生擬定簡(jiǎn)要的設(shè)計(jì)思路、方案、操作步驟。
【例2】(·福建卷)為了研究從植物中提取的可可堿是否可以作為除草劑,某科研小組開展了可可堿對(duì)鬼針草根尖細(xì)胞的有絲分裂和種子萌發(fā)影響的實(shí)驗(yàn)研究,結(jié)果如表1。請(qǐng)回答:
(1)本實(shí)驗(yàn)需要制作根尖細(xì)胞有絲分裂裝片,制片過程中根尖解離需要用到的試劑是。圖2為顯微鏡下觀察到的部分細(xì)胞圖像,箭頭所指的細(xì)胞處于分裂期的期。
(2)實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,與對(duì)照組相比,當(dāng)可可堿濃度到達(dá)1.0mmol·L-1時(shí),在分裂期的細(xì)胞中,后期和末期的細(xì)胞數(shù)目相對(duì)。產(chǎn)生這種結(jié)果的原因可能是,導(dǎo)致染色體無(wú)法移向細(xì)胞兩極。
(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,隨著可可堿濃度的升高,種子發(fā)芽率。為探究可可堿影響種子發(fā)芽率的可能原因,某同學(xué)提出假設(shè):可可堿會(huì)降低種子中赤霉素的水平。現(xiàn)欲通過實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)上述假設(shè),請(qǐng)寫出實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本思路:。
本題第(3)小題體現(xiàn)了對(duì)“設(shè)計(jì)”的考查,要求考生對(duì)“可可堿會(huì)降低種子中赤霉素的水平”的假設(shè)進(jìn)行檢驗(yàn),擬出實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的思路。該小題“設(shè)計(jì)”的關(guān)鍵在于將不同的要素進(jìn)行“量化”,即確定自變量“不同濃度的可可堿”,確定因變量“各組種子中赤霉素的含量”,分析自變量和因變量二者之間的關(guān)系。考查“設(shè)計(jì)思路”的試題能在有限的時(shí)間和空間中,檢測(cè)考生如何將不同要素進(jìn)行組合,不失為考查創(chuàng)造力的一種較好題型。
1.3對(duì)“建構(gòu)”的考查
在“建構(gòu)”認(rèn)知過程中,學(xué)生應(yīng)該能運(yùn)用各種技能實(shí)施解決問題的方案,收集證據(jù),預(yù)測(cè)結(jié)果,推出結(jié)論。考查“建構(gòu)”的試題,重點(diǎn)考查考生如何運(yùn)用各種技能,對(duì)“假設(shè)”進(jìn)行檢驗(yàn),對(duì)“設(shè)計(jì)”進(jìn)行實(shí)施,或者解決問題。
【例3】(2019·福建卷)大菱鲆是我國(guó)重要的海水經(jīng)濟(jì)魚類。研究性學(xué)習(xí)小組嘗試對(duì)大菱鲆消化道中的蛋白酶的活性進(jìn)行研究。
(1)查詢資料得知,18℃時(shí),在不同pH條件下大菱鲆消化道各部位蛋白酶活性如圖3。由圖可知,在各自最適pH下,三種蛋白酶催化效率最高的是。
(2)資料表明大菱鲆人工養(yǎng)殖溫度常年在15~18℃之間,學(xué)習(xí)小組假設(shè):大菱鲆蛋白酶的最適溫度在15~18℃之間。他們?cè)O(shè)置15℃、16℃、17℃、18℃的實(shí)驗(yàn)溫度,探究三種酶的最適溫度。
①探究試驗(yàn)中以干酪素為底物。干酪素的化學(xué)本質(zhì)是,可用試劑鑒定。
②胃蛋白酶實(shí)驗(yàn)組和幽門盲囊蛋白酶實(shí)驗(yàn)組的
pH應(yīng)分別控制在。
③為了控制試驗(yàn)溫度,裝有酶和底物的試管應(yīng)置于中以保持恒溫。單位時(shí)間內(nèi)可以表示蛋白酶催化效率高低。
?④實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖4,據(jù)此能否確認(rèn)該假設(shè)成立?。理由是:。
本題第(2)小題④體現(xiàn)了對(duì)“建構(gòu)”的考查,由圖4可以看出,當(dāng)溫度從15~18℃變化過程中,隨著溫度的升高,蛋白酶的活性一直在增強(qiáng),沒有出現(xiàn)下降的拐點(diǎn)。因此,不能據(jù)此確認(rèn)“大菱鲆蛋白酶的最適溫度在15~18℃之間”的假設(shè)成立。
2對(duì)創(chuàng)造力特征的考查
創(chuàng)造力是指根據(jù)一定目的,運(yùn)用已有知識(shí),產(chǎn)生出某種新穎、獨(dú)特、有社會(huì)或個(gè)人價(jià)值的產(chǎn)品的能力。高中學(xué)生的創(chuàng)造力在更普遍的意義上是“類創(chuàng)造”,它注重的是對(duì)于個(gè)體而言。創(chuàng)造力考查的目的是為了鑒別學(xué)生創(chuàng)造力的高低,鑒別學(xué)生在假設(shè)、設(shè)計(jì)和建構(gòu)過程中表現(xiàn)出的獨(dú)創(chuàng)性(或新穎性)、流暢性和靈活性,選拔和培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神的學(xué)生。
2.1對(duì)獨(dú)創(chuàng)性(或新穎性)的考查
創(chuàng)造力的獨(dú)創(chuàng)性特征是指對(duì)事物或解決問題的方法能表現(xiàn)出自己獨(dú)特的見解,而新穎性特征側(cè)重于見解新穎。高考試題對(duì)獨(dú)創(chuàng)性很少考查,而對(duì)新穎性考查較多。這類試題情境完全是新穎的,方法也是全新的,但所涉及的生物學(xué)知識(shí)是學(xué)生熟悉的。學(xué)生要在新情境中獨(dú)立地進(jìn)行創(chuàng)造性思維,尋找出解決新問題的新途徑,得出合理可行的答案。
【例4】(2019·全國(guó)新課標(biāo)卷)某草原上生活著鹿、兔、狼和狐等生物,雄鹿有角,雌鹿無(wú)角,通常情況下這種鹿的雌雄個(gè)體分群活動(dòng)(生殖季節(jié)除外),有人提出“鹿角效應(yīng)”假說(shuō)解釋這種同性聚群現(xiàn)象,即一群形態(tài)相同的食草動(dòng)物能迷惑捕食者,降低被捕食的風(fēng)險(xiǎn);卮鹣铝袉栴}:
(1)該草原上的雌鹿群和雄鹿群屬于(填“不同”或“同一”)種群。
(2)草、鹿、兔、狼、狐和土壤中的微生物共同形成一個(gè)(填“種群”、“群落”或“生態(tài)系統(tǒng)”)。
(3)為探究“鹿角效應(yīng)”假說(shuō)是否成立,某同學(xué)用狗(能將拋入流水池中的漂浮物叼回來(lái))、項(xiàng)圈和棍棒做了如下3組實(shí)驗(yàn):甲組同時(shí)向流水池中拋出2個(gè)相同的項(xiàng)圈,乙組同時(shí)拋出2個(gè)相同的棍棒,丙組則同時(shí)拋出1個(gè)項(xiàng)圈和1個(gè)棍棒。記錄每次拋出后狗叼回第一個(gè)漂浮物的時(shí)間。若丙組平均時(shí)間(填“大于”、“等于”或“小于”)其他兩組,則實(shí)驗(yàn)結(jié)果支持該假說(shuō)。測(cè)試時(shí)間要求甲、乙、丙三組拋出項(xiàng)圈或棍棒的距離(填“相同”或“不同”)。本實(shí)驗(yàn)中項(xiàng)圈或棍棒相當(dāng)于草原上的。
本題設(shè)計(jì)獨(dú)特,情境十分新穎,沒有常見的解題模式可以套用。題目以種內(nèi)、種間關(guān)系為知識(shí)背景,以“同性聚群現(xiàn)象”為問題情境,提出“鹿角效應(yīng)”假說(shuō),并設(shè)計(jì)了探究實(shí)驗(yàn)。要求學(xué)生根據(jù)假說(shuō)和設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行“建構(gòu)”,以達(dá)到解決新問題的目的。本題的問題新,解決問題的假說(shuō)新,確定假說(shuō)的實(shí)驗(yàn)新,是一道考查創(chuàng)造力新穎性的好試題。
2.2對(duì)流暢性的考查
創(chuàng)造力的流暢性特征是指單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)觀念的數(shù)量,即面對(duì)要解決的新問題能迅速產(chǎn)生出多種“假設(shè)”,或“設(shè)計(jì)”出多種方案,或用多種技能進(jìn)行“建構(gòu)”,預(yù)期多種可能的結(jié)果。對(duì)于某一問題越是能產(chǎn)生多的答案,在這些答案中具有“新穎性”答案的可能性就會(huì)越大,因此,高考試題將流暢性作為創(chuàng)造力的一個(gè)重要特征來(lái)考查。
【例5】(2019·全國(guó)新課標(biāo)卷Ⅱ)已知果蠅長(zhǎng)翅和小翅、紅眼和棕眼各為一對(duì)相對(duì)性狀,分別受一對(duì)等位基因控制,且兩對(duì)等位基因位于不同的染色體上。為了確定這兩對(duì)相對(duì)性狀的顯隱性關(guān)系,以及控制它們的等位基因是位于常染色體上,還是位于X染色體上(表現(xiàn)為伴性遺傳),某同學(xué)讓一只雌性長(zhǎng)翅紅眼果蠅與一只雄性長(zhǎng)翅棕眼果蠅雜交,發(fā)現(xiàn)子一代中表現(xiàn)型及其分離比為長(zhǎng)翅紅眼∶長(zhǎng)翅棕眼∶小翅紅眼∶小翅棕眼=3∶3∶1∶1;卮鹣铝袉栴}:
(1)在確定性狀顯隱性關(guān)系及相應(yīng)基因位于何種染色體上時(shí),該同學(xué)分別分析翅長(zhǎng)和眼色這兩對(duì)性狀的雜交結(jié)果,再綜合得出結(jié)論。這種做法所依據(jù)的遺傳學(xué)定律是。
(2)通過上述分析,可對(duì)兩對(duì)相對(duì)性狀的顯隱性關(guān)系及其等位基因是位于常染色體上,還是位于X染色體上做出多種合理的假設(shè),其中的兩種假設(shè)分別是:翅長(zhǎng)基因位于常染色體上,眼色基因位于X染色體上,棕眼對(duì)紅眼為顯性;翅長(zhǎng)基因和眼色基因都位于常染色體上,棕眼對(duì)紅眼為顯性。那么,除了這兩種假設(shè)外,這樣的假設(shè)還有種。
(3)如果“翅長(zhǎng)基因位于常染色體上,眼色基因位于X染色體上,棕眼對(duì)紅眼為顯性”的假設(shè)成立,則理論上,子一代長(zhǎng)翅紅眼果蠅中雌性個(gè)體所占比例為,子一代小翅紅眼果蠅中雄性個(gè)體所占比例為。
本題的問題情境是:“果蠅兩對(duì)相對(duì)性狀的顯隱性關(guān)系及其等位基因是位于常染色體上,還是位于X染色體上”。第(3)小題要求學(xué)生提出解決問題的多種合理的假設(shè),考慮到控制試題的難度,試題先列出兩種假設(shè),要求學(xué)生思考還有其他哪些假設(shè),寫出假設(shè)的數(shù)量,對(duì)學(xué)生創(chuàng)造力的流暢性進(jìn)行考查。
2.3對(duì)靈活性的考查
創(chuàng)造力的靈活性是指在創(chuàng)造過程中當(dāng)問題的條件與情況發(fā)生變化時(shí),能及時(shí)改變先前的思維過程,尋找解決問題的新方法。它表現(xiàn)在善于從不同角度、不同方向來(lái)思考問題,能用多種方法解決問題。考查創(chuàng)造力靈活性的試題往往設(shè)置較為復(fù)雜的問題情境,要求學(xué)生根據(jù)問題條件的變化,能夠隨機(jī)應(yīng)變,將問題靈活轉(zhuǎn)換成另一種形式,將不同的要素靈活組合成新的整體。
【例6】(2019·全國(guó)新課標(biāo)卷I)一對(duì)相對(duì)性狀可受多對(duì)等位基因控制,如某植物花的紫色(顯性)和白色(隱性)這對(duì)相對(duì)性狀就受多對(duì)等位基因控制?茖W(xué)家已從該種植物的一個(gè)紫花品系中選育出了5個(gè)基因型不同的白花品系,且這5個(gè)白花品系與該紫花品系都只有一對(duì)等位基因存在差異。某同學(xué)在大量種植該紫花品系時(shí),偶然發(fā)現(xiàn)了1株白花植株,將其自交,后代均表現(xiàn)為白花;卮鹣铝袉栴}:
(1)假設(shè)上述植物花的紫色(顯性)和白色(隱性)這對(duì)相對(duì)性狀受8對(duì)等位基因控制,顯性基因分別用A、B、C、D、E、F、G、H表示,則紫花品系的基因型為;上述5個(gè)白花品系之一的基因型可能為(寫出其中一種基因型即可)。
(2)假設(shè)該白花植株與紫花品系也只有一對(duì)等位基因存在差異,若要通過雜交實(shí)驗(yàn)來(lái)確定該白花植株是一個(gè)新等位基因突變?cè)斐傻模是屬于上述5個(gè)白花品系中的一個(gè),則:
①該實(shí)驗(yàn)的思路。
②預(yù)期的實(shí)驗(yàn)結(jié)果及結(jié)論。
本題情境較為復(fù)雜,側(cè)重考查創(chuàng)造力的靈活性,需要學(xué)生將已學(xué)過的知識(shí)和技能遷移到新的情境,解決新的問題。其中第(2)小題考查學(xué)生能否根據(jù)問題條件,靈活設(shè)計(jì)出實(shí)驗(yàn)的思路,并預(yù)期實(shí)驗(yàn)的結(jié)果及結(jié)論。要解決的問題是:偶然發(fā)現(xiàn)1株白花植株是一個(gè)新等位基因突變?cè)斐傻,還是屬于上述5個(gè)白花品系中的一個(gè)?問題條件有:紫色與白色這對(duì)相對(duì)性狀受8對(duì)等位基因控制;5個(gè)白花品系與該紫花品系都只有一對(duì)等位基因存在差異;該白花植株與紫花品系也只有一對(duì)等位基因存在差異。學(xué)生需要從基因突變和等位基因分離兩個(gè)角度靈活“設(shè)計(jì)”實(shí)驗(yàn)思路,“建構(gòu)”實(shí)驗(yàn)結(jié)果和結(jié)論。
本文來(lái)自:逍遙右腦記憶 http://www.yy-art.cn/gaozhong/1174790.html
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