从生物高考试题谈学生能力的培养.doc

从高考生物试题谈学生能力的培养高考命题的指导思想是，以能力测试为主导，考查学生对所学生物学基础知识、基本技能的掌握程度和综合运用所学知识分析、解决实际问题的能力。2004年以来逐步实施普通高中生物课程标准，高中生物教育又迎来崭新的发展阶段；在高中生物新课程展开的背景下，研究高考生物试题，对于指导现阶段高三生物教学具有重要意义。笔者从2009年高考生物测试学生能力的试题分析，浅谈如何培养学生的能力。1 理解能力的培养1.1 把握所学知识要点和知识之间的内在联系，培养学生理解能力。【例1】（2009年理综全国卷第1题）下列关于细胞呼吸的叙述，错误的是（ ）A.细胞呼吸必须在酶的催化下进 B.人体硬骨组织细胞也进行呼吸C.酵母菌可以进行有氧呼吸和无氧呼吸 D.叶肉细胞在光照下进行光合作用，不进行呼吸作用【答案】D【评析】本题考查学生把握所学细胞呼知识要点和细胞呼知识之间内在联系的能力。吸细胞呼吸在活细胞都进行的一项生命活动，必须在酶催化作用下进行；酵母菌在有氧条件下，把葡萄糖分解成CO2和H2O，无氧条件下把葡萄糖分解成酒精和CO2。在教学中不但要求学生要概括出所学生物学知识的主要内容，而且还要把相关知识之间有机联系起来，才能培养学生理解能力。1.2 用文字、图表、图解等阐述生物学事实、概念原理和规律，培养学生理解能力。【例2】（2009年理综福建卷卷第27（4）题）某种牧草体内形成氰的途径为：前体物质产氰糖苷氰。基因A控制前体物质生成产氰糖苷，基因B控制产氰糖苷生成氰。表现型与基因型之间的对应关系如下表：表现型有氰有产氰糖苷、无氰无产氰苷、无氰基因型A_B_（A和B同时存在）A_bb（A存在，B不存在）aaB_或aabb（A不存在）（注：高茎与矮茎分别由基因E、e控制）（4）以有氰、高茎与无氰、矮茎两个能稳定遗传的牧草为亲本，通过杂交育种，可能无法获得既无氰也无产氰糖苷的高茎牧草。请以遗传图解简要说明。后代中没有符合要求的aaB_E_或aabbE_个体AABbEeAABBEEAAbbee【答案】【评析】本题考查学生使用图表、图解的能力，以及对遗传学中杂交育种、杂交、自交、基因型和表现型等概念的理解能力。以有氰、高茎（AABBEE）与无氰、矮茎（AAbbee）两个能稳定遗传的牧草为亲本杂交，用遗传图解分析说明后代中没有符合要求的个体。描述或表达生物学内容的方式可以是文字、绘图、图解等，在平时的教学训练中要求学生用遗传图解表示遗传过程，用柱形图表示不同环境条件下的种群数量，画出在显微镜下观察到的细胞失水后的状态等。1.3运用所学知识，对某些生物学问题进行解释、推理，作出合理的判断或得出正确的结论，从而培养学生理解能力。【例3】（2009年理综全国卷第5题）已知小麦抗病对感病为显性，无芒对有芒为显性，两对性状独立遗传。用纯合的抗病无芒与感病有芒杂交，F1自交，播种所有的F2,假定所有的F2植珠都能成活，在F2植株开花前，拔掉所有的有芒植株，并对剩余植株套袋。假定剩余的每株F2收获的种子数量相等，且F3的表现型符合遗传定律。从理论上讲F3中表现感病植株的比例为（ ）A.1/8 B.3/8 C.1/16 D.3/16【答案】B【评析】本题考查学生运用所学的遗传学知识进行解释、推理，作出合理的判断或得出正确结论的能力。回答本题时学生需要理解表现型、基因型、杂交、自交以及自由组合定律等含义。设抗病基因为A，感病为a，无芒为B，则有芒为b。依题意，亲本为AABB和aabb，F1为AaBb，F2有4种表现型，9种基因型，淘汰所有有芒植株后，剩下植株的基因型及比例为1/2Aabb，1/4AAbb，1/4aabb，剩下的植株套袋，即让其自交，则理论上F3中感病植株为1/21/4（Aabb自交得1/4 aabb）+1/4（aabb）=3/8。在教学中训练理解能力时，题干设置的形式多样，如设置一个简单的情境，可能与生活、生产实际联系比较密切，也可能是要求学生对日常生活中的某现象进行解释和分析，还可能与实验内容联系比较密切，从而培养学生理解能力。2 实验与探究能力的培养2.1 掌握大纲中规定的教材实验的目的、原理、方法、操作技能和步骤，并能将这些实验涉及的方法和技能进行综合运用，从而培养学生实验与探究能力。【例4】（2009年理综全国卷第32题）请用所给的实验材料和用具，设计实验来验证哺乳动物的蔗糖酶和淀粉酶的催化作用具有专一性。要求完成实验设计、补充实验步骤、预测试验结果、得出结论，并回答问题。实验材料与用具：适宜浓度的蔗糖酶、唾液淀粉酶、蔗糖、淀粉4种溶液，斐林试剂、37恒温水浴锅、沸水浴锅。（1）若“+”代表加入适量的溶液，“-”代表不加溶液，甲、乙等代表试管标号，请用这些符号完成下表实验设计（把答案填在答题卡上相应的表格中）。 溶液试管蔗糖溶液淀粉溶液蔗糖酶溶液淀粉酶溶液甲（2）实验步骤：按照上表中的设计，取试管、加溶液。（3）结果预测： 。（4）结论： 。（5）在上述实验中，如果仅将37恒温水浴锅的温度调到20，而在其他条件不变的情况下重做上述实验，出现砖红色试管中的颜色会比37时浅，其原因是 。【答案】（1）见下表溶液试管蔗糖溶液淀粉溶液蔗糖酶溶液淀粉酶溶液甲乙丙丁（2）将上述溶液混合均匀，在37恒温水浴锅中保温适当时间。取出试管，分别加入适量的斐林试剂，混合均匀，再在沸水浴中保温一定时间。观察现象并记录实验结果（3）含有蔗糖和蔗糖酶溶液的试管，以及含淀粉和淀粉酶溶液的试管中出现砖红色沉淀，其他试管中不出现砖红色沉淀（4）说明酶的催化作用有专一性（5）20低于酶的最适温度，酶活性低，水解产生的还原糖少【评析】本题利用教材中酶的催化作用具有专一性实验，要求学生对教材实验目的、原理、方法和操作步骤的理解。题目给予了不同程度的限制，要求写出实验方案的某几个步骤。遵循对照性原则、科学性原则和单一变量原则进行解答。培养学生掌握相关实验的操作技能，并能将这些实验涉及的方法和技能进行综合运用(包括实验原理的应用)。因此对于考纲中规定实验内容，尤其是实验原理、方法和技能等，要求学生在理解的基础上记忆。2.2验证简单生物学事实的能力，并能对实验现象和结果进行解释、分析和处理，从而培养学生实验与探究能力。【例5】（2009年理综全国卷第32题）已知2H2O2=2H2O+O2，可以通过观察反映过程中O2的生成速度（即气泡从溶液中释放的速度）来判断H2O2分解反应的速度。请用所给的实验材料和用具设计实验，使其能同时验证过氧化氢酶具有催化作用和高效性。要求写出实验步骤，预测实验结果，得出结论，并回答问题。实验材料与用具：适宜浓度的H2O2溶液，蒸馏水，3.5%FeCl3溶液，0.01%过氧化氢酶溶液，恒温水浴锅，试管。（1）实验步骤： 。（2）实验结果预测及结论：整个实验中不同处理的试管中O2的释放速度从快到慢依次是 。由此可得出的结论是 。（3）如果仅将实验中的恒温水浴改为800C,重做上述实验，O2释放的速度最快的是 ，原因是 。【答案】（1）取3支试管，各加入等量且适量的H2O2溶液，放入37恒温水浴锅中保温适当时间。分别向上述3支试管中加入等量且适量的蒸馏水、FeCl3溶液和过氧化氢酶溶液。观察各管中释放气泡产生的快慢。（2）加酶溶液的试管、加FeCl3的溶液的试管、加蒸馏水的试管 酶具有催化作用和高效性（3）加FeCl3溶液的试管 在此温度下，FeCl3催化作用加快，而过氧化氢酶因高温变性而失去了活性。【评析】本题考查学生利用所学酶的有关知识、实验思想对生物学事实进行验证（包括实验设计、实验材料选取等内容），对实验果进行预测(判断)、解释、分析和处理。该题同时验证酶具有催化作用和高效性，因此遵循对照性原则、科学性原则和单一变量原则。根据实验设计原则，所给的实验材料进行实验步骤设计及结果预测和得出结论。通过生物实验课教学，不仅要求学会做实验，而且更要培养学生动手实验能力，运用所学的实验方法和技能，按照要求设计新的简单的生物实验，并能够对实验结果进行解释和分析，以及根据实验结果得出实验结论等。也就是说，在教学中要求学生从所学的实验中提炼、归纳出某些共同的东西，如对照实验的思想等，并能迁移到新的情境中解决问题。2.3对一些生物学问题进行初步探究，包括确认变量、作出假设和预期、设计可行的研究方案、处理和解释数据、根据数据作出合理的判断等，从而培养学生实验与探究能力。温度计棉花塞保温杯【例6】（2009年理综福建卷第26题）右图表示的是测定保湿桶内温度变化实验装置。某研究小组以该装置探究酵母菌在不同条件下呼吸作用的情况。材料用具：保温桶（500mL）、温度计活性干酵母、质量浓度0.1g/mL的葡萄糖溶液、棉花、石蜡油。实验假设：酵母菌在有氧条件下呼吸作用比无氧条件下呼吸作用放出热量更多。（1）取A、B两装置设计实验如下，请补充下表中内容：装置方法步骤一方法步骤二方法步骤三A加入240ml的葡萄糖溶液加入10g活性干酵母 B加入240ml煮沸后冷却的葡萄糖溶液 加入石蜡油，铺满液面（2）B装置葡萄糖溶液煮沸的主要目的是 ，这是控制实验的 变量。（3）要测定B装置因呼吸作用引起的温度变化量，还需要增加一个装置C。请写出装置C的实验步骤：装置方法步骤一方法步骤二方法步骤三C 加入石蜡油，铺满液面（4）实验预期：在适宜条件下实验，30分钟后记录实验结果，若装置A、B、C温度大小关系是： （用“、”表示），则假设成立。【答案】（1）不加入石蜡油 加入10g活性干酵母（2）去除氧气 自（3）加入240mL煮沸后冷却的葡萄糖溶液 不加入活性干酵母（4）ABC。【评析】本题实验设计给予了不同程度的限制，要求考生写出实验方案的某几个步骤，而不是所有步骤。该题通过探究酵母菌在有氧条件下和无氧条件下呼吸作用放出热量的情况。分析表中相关内容，考虑实验要遵循对照性原则、科学性原则和单一变量原则等，因此不加入石蜡油，加入10g活性干酵母。B装置葡萄糖溶液煮沸的主要目的是去除O2，这样来控制实验的自变量。要测定B装置因呼吸作用引起的温度变化量，还需要增加一个装置C，因此应设计成空白对照，即加入240mL煮沸后冷却的葡萄糖溶液，不加入活性干酵母。因为有氧条件下比无氧条件下呼吸作用放出热量多，因此，装置A、B、C温度大小关系是ABC。随着高中课程改革的深入，科学探究能力写进了课程标准和考纲中。科学探究能力包括的内容非常广，通常认为包括提出问题、作出假设、制定计划、收集证据、得出结论、表达和交流等方面。实验设计、实验结果的预测、解释和分析，以及对实验的过程、结果表达能力，都属于科学探究能力的范畴，因此，在教学中加强训练实验与探究能力。2.4对一些简单的实验方案作出恰当的评价或修改，从而培养学生实验与探究能力。【例7】（2009年理综四川卷第30（4）题）夏季晴朗无云的某天，某种C3植物光合作用强度变化曲线如右图所示。请回答下列问题：（4）研究还发现，当土壤干旱时，根细胞会迅速合成某种化学物质X。有人推测根部合成X运输到叶片，能调节气孔的开闭。他们做了如下实验：从同一植株上剪取大小和生理状态一致的3片叶，分别将叶柄下部浸在不同浓度X的培养液中。一段时间后，测得的有关数据如下表所示。（注：气孔导度越大，气孔开启程度就越大） 分组测量指标培养液中X的浓度/molm-3510-5510-4510-3叶片中X的浓度/molg-1（鲜重）2.472.979.28叶片中的气孔导度/molm-2a-10.540.430.27以上方案有不完善的地方，请指出来并加以修正。若表中数据为方案完善后得到的结果，那么可推测，随着培养液中X的浓度增大，叶片蒸腾作用强度 。【答案】(4)a样本量太小。应“取叶片若干，等分为三组”。b缺乏空白对照。增加1组，将叶片的叶柄下部浸在不含X的培养液中 降低【评析】对题目提供的实验方案进行评价，即考查实验设计能力。通过题目背景设置了一个简单的实验方案探讨X与气孔的开闭的关系，关键抓住实验设计中的几个重要原则：对照原则、单一变量原则、重复组设置原则。对实验方案评价的试题，即考查学生对生物学知识、所学实验的方法和技术综合运用能力。因此，在教学中学生灵活运用所学的生物学知识，并加强实验设计能力的练习。在训练这类试题时，首先在自己头脑中形成一个实验方案，然后把自己的方案与试题提供的方案进行比较，之后提出自己的观点和想法。3 获取信息能力的培养3.1 鉴别、选择题目中给出的相关生物学信息，并能运用这些信息，结合所学知识解决相关的生物学问题，从而培养学生获取信息能力。【例8】（2009年理综四川卷第3题）大气中CO2浓度升高引起的温室效应，可能改变土壤水分状况和矿质元素含量。为探究有关生态因子的变化对植物的影响，有人用同一环境中生长的两种植物，在温度、光照和水分等适宜条件下做了模拟试验，测得数据如表。下列相关分析，不正确的是项 目物 种355molmol-1的CO2539molmol-1的CO2不施磷肥施磷肥/20 kghm-2a-1不施磷肥施磷肥/20 kghm-2a-1净光合速度/molm-2s-1欧州蕨2.183.743.625.81石 楠1.376.765.4315.62蒸腾比率/molmol-1欧洲蕨1.402.372.223.86石 楠0.250.660.712.10*蒸腾比率：植物消耗1摩尔水，通过光合作用固定的CO2微摩尔数A.CO2浓度升高和施磷肥都能促进两种植物的光合作用，施磷肥的效果更明显B.两种CO2浓度下，施磷肥对石楠光合作用的促进作用都大于欧洲蕨C.由试验结果可推测，干旱对欧洲蕨光合作用的影响大于石楠D.两种植物光合作用的最适CO2浓度都高于355molmol-1【答案】C【评析】本题以表格的形式提供了实验的设计思路和相关的实验数据，要求学生根据表格中的信息分析得出相关结论。该试题在温度、光照和水分等适宜条件下做模拟试验，根本没有说明干旱因素对于植物生长的影响，所以C选项明显错误。其他的选项均可由表格分析直接得出。在训练这类试题时，引导学生审查题目所给出的信息：可以蕴涵在文字中，也可以蕴涵在图表中，还可以是柱形统计图、示意图、装置图、曲线图、数据表格等。对含有图表的试题，既要培养学生从图表中选出有用的信息，也要重视文字中蕴涵的信息，再选取和运用有用信息，结合所学知识对相关的问题进行判断、解释、推理。3.2 关注科学、技术和社会发展有重大影响和意义的生物学新进展，从而培养学生获取信息能力。【例9】（2009年理综重庆卷第4题）如果给人体注射灭活的甲型H1N1流感病毒，可预防甲型H1Nl流感，那么灭活病毒在体内引起的免疫反应，正确的是（ ）A.B细胞接受刺激后形成效应B细胞，能使靶细胞裂解B.T细胞接受刺激后形成效应T细胞，能释放淋巴因子C.吞噬细胞接受刺激后形成效应细胞，能产生相应的抗体D.淋巴细胞吞噬该病毒后形成记忆细胞，能释放白细胞介素【答案】【评析】本题考查学生关注与生物有关的热点问题，试题以2009年3月底4月初全球爆发的甲型H1N1流感病疫情为题材（还如2009年理综全国卷第4题、单科生物广东卷第28题、单科生物上海卷第27题和综合上海卷第52、53、55、58题都是关注“甲型H1N1病毒”）。试题较明显地体现素材新，但考查的重点在学生已学过的病毒和免疫学知识。当前生命科学发展迅速，并且对科学和社会的发展产生愈来愈深刻的影响。近年来这一能力的试题较多，旨在鼓励学生在学好教材各项知识的基础上，适当关心、了解生命科学的最新成就，增加对生物的学习兴趣，有利于培养学生获取信息能力。在教学中训练这方面能力时注意几点：生物学新进展指的是全社会关注的、新闻媒体大量报道的重大热点问题，而且这一信息的获得不应该增加学生负担；重大热点问题在试卷中不会有很大的比例；热点问题或新材料作为试题的背景素材。一般来说，试题的内容仍然是考查已学的生物学相关知识。4 综合运用能力的培养理论联系实际，综合运用所学知识解决自然界和社会生活中的有关生物学问题。与“理解能力”中提到的“知识的运用”相比，综合运用能力要求相对来说更强调知识的综合性，以及运用的复杂性，侧重在解决实际问题，而不是分析(解释)问题。【例10】（2009年理综安徽卷第31题）某种野生植物有紫花和白花两种表现型，已知紫花形成的生物化学途径是： 前体物质(白色)中间产物(白色)紫色物质B基因 酶BA基因 酶A A和a、B和b是分别位于两对染色体上的等位基因，A对a、B对b为显性。基因型不同的两白花植株杂交，F1紫花：白花=1：1。若将F1紫花植株自交，所得F2植株中紫花：白花=9：7。请回答：（1）从紫花形成的途径可知，紫花性状是由 对基因控制。（2）根据F1紫花植株自交的结果，可以推测F1紫花植株的基因型是 ，其自交所得F2中，白花植株纯合体的基因型是 。（3）推测两亲本白花植株的杂交组合（基因型）是 或 ；用遗传图解表示两亲本白花植株杂交的过程（只要求写一组）。（4）紫花形成的生物化学途径中，若中间产物是红色（形成红花），那么基因型为AaBb的植株自交，子一代植株的表现型及比例为 。（5）紫花中的紫色物质是一种天然的优质色素，但由于B基因表达的酶较少，紫色物质含量较低。设想通过基因工程技术，采用重组的Ti质粒转移一段