生物高考試題對創(chuàng)造力考查初探

編輯: 逍遙路 關鍵詞: 高中生物 來源: 高中學習網
布魯姆教育目標分類理論把認知過程從低級到高級分為6個層次:記憶、了解、應用、分析、評價、創(chuàng)造。這給教育考試提供了有用的標準。其中“創(chuàng)造”是指將不同的要素整合到一起,形成一致的或有功能的整體,包含“假設、設計、建構”三個子類型。創(chuàng)造力是創(chuàng)造活動中表現出來的一種智力品質,具有獨創(chuàng)性、新穎性、流暢性、靈活性等特征,這些特征是可以考查的。近年來,生物高考試題在一定程度上體現出對學生創(chuàng)造力的考查,發(fā)揮了考試良好的導向作用。

1對創(chuàng)造過程的考查

在“創(chuàng)造”認知過程中,“假設”是根據要求形成解決問題的假定性說明;“設計”是制定解決問題的具體方案或方法步驟;“建構”是實施解決問題的方案,或產生某種新成果!皠(chuàng)造”的這三個子類型與高中新課程標準中科學探究能力目標是一致的。因此,生物高考試題對創(chuàng)造力的考查主要體現在對實驗與探究能力、綜合運用能力考查上。

1.1對“假設”的考查

“假設”是創(chuàng)造的先導,是對不同來源的要素進行預見性、創(chuàng)造性的思考,為“設計”“建構”過程奠定必要的基礎!凹僭O”的內容具有多樣性,比如對問題的成因進行猜想,對可能出現的實驗結果或結論進行預測,對解決問題的方向和方式進行推測等?疾椤凹僭O”的試題要求學生根據對問題的描述和理解,提出假設或者判斷假設的合理性。

【例1】(·四川卷)有機農藥苯磺隆是一種除草劑,長期使用會污染環(huán)境。研究發(fā)現,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制的實驗過程如圖1甲、乙所示。

(1)微生物生長繁殖所需的主要營養(yǎng)物質有碳源、水、四類,該實驗所用的選擇培養(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)基常需添加生長素和,這些植物激素一般需要事先單獨配制成保存?zhèn)溆谩?br />
(3)純化菌株時,通常使用的劃線工具是

。劃線的某個平板培養(yǎng)后,第一劃線區(qū)域的劃線上都不間斷地長滿了菌,第二劃線區(qū)域所劃的第一條線上無菌落,其他劃線上有菌落。造成劃線無菌落可能的操作失誤有。

(4)為探究苯磺隆的降解機制,將該菌種的培養(yǎng)液過濾離心,取上清液做圖1乙所示實驗。該實驗的假設是,該實驗設計是否合理?為什么?。

本題第(4)小題體現了對“假設”的考查,要求考生針對所要解決的問題“苯磺隆的降解機制”,并根據甲、乙實驗以及蛋白酶的作用等要素,提出假設:目的菌株通過分泌蛋白酶來降解苯磺隆。本小題還考查了創(chuàng)造過程的“設計”子類型。

1.2對“設計”的考查

“設計”是一種有目的、有意識的創(chuàng)造性活動,是在“假設”的基礎上制定解決問題的思路、方案、操作步驟等的具體過程!霸O計”要凸顯出如何將不同的要素組合,以產生出新的結果或結論。考查“設計”的試題多數是要求學生擬定簡要的設計思路、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鬼針草根尖細胞的有絲分裂和種子萌發(fā)影響的實驗研究,結果如表1。請回答:

(1)本實驗需要制作根尖細胞有絲分裂裝片,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胞圖像,箭頭所指的細胞處于分裂期的期。

(2)實驗結果顯示,與對照組相比,當可可堿濃度到達1.0mmol·L-1時,在分裂期的細胞中,后期和末期的細胞數目相對。產生這種結果的原因可能是,導致染色體無法移向細胞兩極。

(3)實驗結果表明,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,某同學提出假設:可可堿會降低種子中赤霉素的水平,F欲通過實驗檢驗上述假設,請寫出實驗設計的基本思路:。

本題第(3)小題體現了對“設計”的考查,要求考生對“可可堿會降低種子中赤霉素的水平”的假設進行檢驗,擬出實驗設計的思路。該小題“設計”的關鍵在于將不同的要素進行“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系。考查“設計思路”的試題能在有限的時間和空間中,檢測考生如何將不同要素進行組合,不失為考查創(chuàng)造力的一種較好題型。

1.3對“建構”的考查

在“建構”認知過程中,學生應該能運用各種技能實施解決問題的方案,收集證據,預測結果,推出結論。考查“建構”的試題,重點考查考生如何運用各種技能,對“假設”進行檢驗,對“設計”進行實施,或者解決問題。

【例3】(2019·福建卷)大菱鲆是我國重要的海水經濟魚類。研究性學習小組嘗試對大菱鲆消化道中的蛋白酶的活性進行研究。

(1)查詢資料得知,18℃時,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,學習小組假設:大菱鲆蛋白酶的最適溫度在15~18℃之間。他們設置15℃、16℃、17℃、18℃的實驗溫度,探究三種酶的最適溫度。

①探究試驗中以干酪素為底物。干酪素的化學本質是,可用試劑鑒定。

②胃蛋白酶實驗組和幽門盲囊蛋白酶實驗組的

pH應分別控制在。

③為了控制試驗溫度,裝有酶和底物的試管應置于中以保持恒溫。單位時間內可以表示蛋白酶催化效率高低。

?④實驗結果如圖4,據此能否確認該假設成立?。理由是:。

本題第(2)小題④體現了對“建構”的考查,由圖4可以看出,當溫度從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,沒有出現下降的拐點。因此,不能據此確認“大菱鲆蛋白酶的最適溫度在15~18℃之間”的假設成立。

2對創(chuàng)造力特征的考查

創(chuàng)造力是指根據一定目的,運用已有知識,產生出某種新穎、獨特、有社會或個人價值的產品的能力。高中學生的創(chuàng)造力在更普遍的意義上是“類創(chuàng)造”,它注重的是對于個體而言。創(chuàng)造力考查的目的是為了鑒別學生創(chuàng)造力的高低,鑒別學生在假設、設計和建構過程中表現出的獨創(chuàng)性(或新穎性)、流暢性和靈活性,選拔和培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神的學生。

2.1對獨創(chuàng)性(或新穎性)的考查

創(chuàng)造力的獨創(chuàng)性特征是指對事物或解決問題的方法能表現出自己獨特的見解,而新穎性特征側重于見解新穎。高考試題對獨創(chuàng)性很少考查,而對新穎性考查較多。這類試題情境完全是新穎的,方法也是全新的,但所涉及的生物學知識是學生熟悉的。學生要在新情境中獨立地進行創(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·全國新課標卷)某草原上生活著鹿、兔、狼和狐等生物,雄鹿有角,雌鹿無角,通常情況下這種鹿的雌雄個體分群活動(生殖季節(jié)除外),有人提出“鹿角效應”假說解釋這種同性聚群現象,即一群形態(tài)相同的食草動物能迷惑捕食者,降低被捕食的風險;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(填“種群”、“群落”或“生態(tài)系統(tǒng)”)。

(3)為探究“鹿角效應”假說是否成立,某同學用狗(能將拋入流水池中的漂浮物叼回來)、項圈和棍棒做了如下3組實驗:甲組同時向流水池中拋出2個相同的項圈,乙組同時拋出2個相同的棍棒,丙組則同時拋出1個項圈和1個棍棒。記錄每次拋出后狗叼回第一個漂浮物的時間。若丙組平均時間(填“大于”、“等于”或“小于”)其他兩組,則實驗結果支持該假說。測試時間要求甲、乙、丙三組拋出項圈或棍棒的距離(填“相同”或“不同”)。本實驗中項圈或棍棒相當于草原上的。

本題設計獨特,情境十分新穎,沒有常見的解題模式可以套用。題目以種內、種間關系為知識背景,以“同性聚群現象”為問題情境,提出“鹿角效應”假說,并設計了探究實驗。要求學生根據假說和設計實驗進行“建構”,以達到解決新問題的目的。本題的問題新,解決問題的假說新,確定假說的實驗新,是一道考查創(chuàng)造力新穎性的好試題。

2.2對流暢性的考查

創(chuàng)造力的流暢性特征是指單位時間內反應觀念的數量,即面對要解決的新問題能迅速產生出多種“假設”,或“設計”出多種方案,或用多種技能進行“建構”,預期多種可能的結果。對于某一問題越是能產生多的答案,在這些答案中具有“新穎性”答案的可能性就會越大,因此,高考試題將流暢性作為創(chuàng)造力的一個重要特征來考查。

【例5】(2019·全國新課標卷Ⅱ)已知果蠅長翅和小翅、紅眼和棕眼各為一對相對性狀,分別受一對等位基因控制,且兩對等位基因位于不同的染色體上。為了確定這兩對相對性狀的顯隱性關系,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(表現為伴性遺傳),某同學讓一只雌性長翅紅眼果蠅與一只雄性長翅棕眼果蠅雜交,發(fā)現子一代中表現型及其分離比為長翅紅眼∶長翅棕眼∶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系及相應基因位于何種染色體上時,該同學分別分析翅長和眼色這兩對性狀的雜交結果,再綜合得出結論。這種做法所依據的遺傳學定律是。

(2)通過上述分析,可對兩對相對性狀的顯隱性關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,其中的兩種假設分別是:翅長基因位于常染色體上,眼色基因位于X染色體上,棕眼對紅眼為顯性;翅長基因和眼色基因都位于常染色體上,棕眼對紅眼為顯性。那么,除了這兩種假設外,這樣的假設還有種。

(3)如果“翅長基因位于常染色體上,眼色基因位于X染色體上,棕眼對紅眼為顯性”的假設成立,則理論上,子一代長翅紅眼果蠅中雌性個體所占比例為,子一代小翅紅眼果蠅中雄性個體所占比例為。

本題的問題情境是:“果蠅兩對相對性狀的顯隱性關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)小題要求學生提出解決問題的多種合理的假設,考慮到控制試題的難度,試題先列出兩種假設,要求學生思考還有其他哪些假設,寫出假設的數量,對學生創(chuàng)造力的流暢性進行考查。

2.3對靈活性的考查

創(chuàng)造力的靈活性是指在創(chuàng)造過程中當問題的條件與情況發(fā)生變化時,能及時改變先前的思維過程,尋找解決問題的新方法。它表現在善于從不同角度、不同方向來思考問題,能用多種方法解決問題?疾閯(chuàng)造力靈活性的試題往往設置較為復雜的問題情境,要求學生根據問題條件的變化,能夠隨機應變,將問題靈活轉換成另一種形式,將不同的要素靈活組合成新的整體。

【例6】(2019·全國新課標卷I)一對相對性狀可受多對等位基因控制,如某植物花的紫色(顯性)和白色(隱性)這對相對性狀就受多對等位基因控制?茖W家已從該種植物的一個紫花品系中選育出了5個基因型不同的白花品系,且這5個白花品系與該紫花品系都只有一對等位基因存在差異。某同學在大量種植該紫花品系時,偶然發(fā)現了1株白花植株,將其自交,后代均表現為白花;卮鹣铝袉栴}:

(1)假設上述植物花的紫色(顯性)和白色(隱性)這對相對性狀受8對等位基因控制,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)假設該白花植株與紫花品系也只有一對等位基因存在差異,若要通過雜交實驗來確定該白花植株是一個新等位基因突變造成的,還是屬于上述5個白花品系中的一個,則:

①該實驗的思路。

②預期的實驗結果及結論。

本題情境較為復雜,側重考查創(chuàng)造力的靈活性,需要學生將已學過的知識和技能遷移到新的情境,解決新的問題。其中第(2)小題考查學生能否根據問題條件,靈活設計出實驗的思路,并預期實驗的結果及結論。要解決的問題是:偶然發(fā)現1株白花植株是一個新等位基因突變造成的,還是屬于上述5個白花品系中的一個?問題條件有:紫色與白色這對相對性狀受8對等位基因控制;5個白花品系與該紫花品系都只有一對等位基因存在差異;該白花植株與紫花品系也只有一對等位基因存在差異。學生需要從基因突變和等位基因分離兩個角度靈活“設計”實驗思路,“建構”實驗結果和結論。

本文來自:逍遙右腦記憶 http://www.yy-art.cn/gaozhong/1174790.html

相關閱讀:高二生物:生態(tài)系統(tǒng)的結構必考知識點