在評價和改進中提高學生思維品質
——以“植物的激素調節”的專題復習為例

安徽

生物高考命題中著力考查學生的學科核心素養，其包含生命觀念、科學思維、科學探究和社會責任四個方面。但在高考依然是紙筆測試的現狀下并不能對學生的素養水平進行表現性評價，無論是對學生的科學探究水平還是社會責任意識的考查實質上都可以歸結到思維的邏輯性、嚴謹性、科學性上面。因此筆者認為對學生進行思維能力的訓練是備考過程中最需要解決的關鍵問題。那么在復習課上如何才能進一步提高學生的思維水平呢？下面筆者以“植物的激素調節”的專題復習為例來談一下筆者的實踐和思考。

1.以《課程標準》為依據確定思維能力的評價標準

1.1 以《課程標準》為依據劃分科學思維水平評價等級

教師們經常報怨一道題講了多少遍了學生還是做錯。究竟是什么原因呢？作為教師首先要反省自已教給學生的是一道題的答案呢，還是得到答案的思維過程呢？筆者認為后者才是學生最需要的、能夠遷移應用的關鍵能力。課堂上教師要能夠評價學生現有的思維水平以及要達到的思維水平，然后再去尋求提高現有水平的方法和途徑，那么學生的思維水平究竟該如何評價呢？《普通高中生物學課程標準（2017年版）》（以下簡稱《課程標準》）對此做出了明確的要求。

《課程標準》指出“科學思維”是指尊重事實和證據，崇尚嚴謹和務實的求知態度，運用科學的思維方法認識事物、解決實際問題的思維習慣和能力。學生應該在學習過程中逐步發展科學思維，如能夠基于生物學事實和證據運用歸納與概括、演繹與推理、模型與建模、批判性思維、創造性思維等方法，探討、闡釋現象及規律，審視或論證生物學社會議題。因此學生思維能力需要從科學論證、邏輯推理、批判和創新思維以及準確的表達方面進行評價。基于此，筆者把《課程標準》對科學思維水平評價等級整理如表1。

表1

教師在課堂上要使學生的思維水平能夠達到《課程標準》要求的層次，即學業水平考試要求達到水平一和水平二，選拔性考試要求達到水平三和水平四。

1.2 根據知識類型確定評價目標

“植物的激素調節”專題內容是人教版高中生物教材必修3第3章的內容，植物激素對植物的種子萌發、個體生長發育、果實的發育和成熟有重要的調節作用，對農業生產有重要的指導作用。在當前大力提倡勞動教育、科技興農、培養學生正確的勞動觀的時代背景下對該內容的學習價值要給予新的定位。筆者參照布魯姆的知識目標二維分類法對本專題重點要掌握的知識如表2處理。

表2

從表2中可以看出事實性知識對思維層次要求較低，只需要記憶或者是在理解的基礎上記憶，屬于水平一和水平二的要求；而概念性知識、程序性知識以及應用性知識對思維能力水平要求較高，要達到水平三和水平四的要求。因此，在復習中教師要充分利用后三類知識來強化對學生思維能力的訓練。

2.評價和改進思維水平的策略

問題是思維的出發點，解決問題是思維的落腳點，知識是思維過程的載體，當然不同類型的知識承載不同的思維過程。教師要能夠對要復習的知識進行分類，根據不同的知識類型設置不同整合化的、情境化的問題進行即時評價。

2.1 概念性知識評價比較分析、歸納概括思維

概念性知識并不僅僅是要求學生記住概念，而是真正理解其內涵及外延，對相關、相近的概念能夠比較分析明確其異同，因此教師可以通過提出概念性的相關問題培養學生的比較分析、歸納概括能力。

【例1】某蔬菜種植基地，在蔬菜上市前幾天會給蔬菜噴灑含有微量的“某物質”的溶液，這樣會使蔬菜顏色更加青翠鮮亮，關于“該物質”的推測，以下說法合理的是 （ ）

A.該物質是一種微量元素可構成植物的核酸成分

B.該物質是一種維生素可為植物生長提供能量

C.該物質是一種生長素類似物可促進植物的生長

D.該物質是一種酶能夠加快該植物的新陳代謝

【解析】該題以農業生產為情境，立意于讓學生形成一定的勞動意識，并著力于綜合考查學生對植物激素、微量元素、酶和維生素等概念的理解并通過比較分析，它們既有“微量高效”的共同特征，又在生理功能、作用機制上有著明顯的差異，既考查了概念的理解又評價了學生的比較分析能力。核酸中的化學元素不包含微量元素，A錯誤；維生素不屬于能源物質，不能為生命活動供能，B錯誤；生長素類似物具有促進植物生長的作用，C正確；植物無法吸收酶，酶無法對植物新陳代謝發揮相應的催化作用，D錯誤。

【參考答案】C

2.2 程序性知識評價論證推理思維

程序性知識具有一定的知識結構體系，屬于結構化的知識，課堂上可以利用程序性知識設計相關問題來評價學生的論證能力、邏輯推理能力。

【例2】某科研小組通過誘變育種方法得到了一種水稻矮化品種，當科研小組對該水稻品種栽培時進行噴施適宜濃度的生長素處理不能恢復到野生型的株高水平，當換用赤霉素處理時卻能夠恢復到野生型株高水平，試推測水稻矮化的可能原因是_________________________________________________。

【解析】本題以農業育種為情境，立意于培養學生科技興農的理念，并以激素的作用機制為問題載體考查學生的論證推理能力。本題提供了一個復雜情境，情境中提供了三個事實性證據，學生要能從這三個證據信息中尋找聯系點，然后進行合理的推理。學生通常的思維障礙是無法從提供的信息中提煉出用于判斷的證據，以及無法對獲取的證據進行有效聯系，因此教師要讓學生進行如下步驟。①找證據：提煉證據，強化學生的論據意識。這樣學生就能先得到三個判斷依據：水稻發生了基因突變；生長素不能使水稻恢復到原有高度；赤霉素可使水稻恢復到原有高度。②找聯系：讓學生進行比較分析，建立證據之間的聯系，聯系點是基因突變導致赤霉素的調節途徑障礙而不是生長素調節途徑障礙。③得結論：通過歸納總結得出結論，強化利用證據推理的能力。進一步推理可發現矮化是由于缺乏赤霉素，從而可知是催化合成赤霉素的相關酶的基因突變。像這樣將思維過程分步訓練，培養學生形成科學的思維過程。

【參考答案】由于突變體為赤霉素敏感型，說明矮化是由于催化赤霉素合成的相關酶的基因突變引起的

2.3 應用性知識評價高階思維

對于應用性知識，課堂上可以設計探究實踐類問題來考查學生對知識的理解、內化、遷移應用和批判創新能力，形成對學生高階思維的評價。

【例3】南瓜是一種雌雄同株異花的瓠果類植物，正常情況下其雌雄花的比例保持相對穩定。研究發現赤霉素和生長素都對南瓜的花的性別分化產生明顯的誘導作用。試設計實驗探究赤霉素和生長素對花的性別分化的調節作用，并預測結果和結論。

【解析】本題立意于培養學生的科技興農意識，考查學生的實驗與探究能力。通過本題，訓練學生實驗設計的完整的思維過程：（1）引導學生分析本實驗的研究目的，通過研究目的確定實驗的自變量和因變量，自變量有兩個，一個是是否添加生長素，一個是是否添加赤霉素，而因變量是雌花和雄花的比例；（2）對照實驗的設計，根據兩個自變量需要設置兩組對照實驗，但兩組對照的對照組相同，所以共需要設計三組實驗；（3）實驗過程的準確表達；（4）討論所有可能結果并給出相應的結論。

【參考答案】選取同一生長期的、長勢相同的、同一品種的南瓜若干，均分成三組，編號甲、乙、丙，甲組噴施適宜濃度的生長素溶液，同時乙組噴施等量適宜濃度的赤霉素溶液，丙組噴施等量的清水，都在相同的環境下對三組南瓜進行培養。統計三組南瓜雌雄花的比例。預測結果和結論：（1） 如果甲、乙組雌雄比例都明顯大于丙組，說明生長素、赤霉素都能促進雌花的分化；（2）如果甲組雌雄比例明顯大于丙組，丙組雌雄比例明顯大于乙組，說明生長素促進雌花的分化而赤霉素促進雄花的分化；（3）如果甲組、乙組雌雄比例都明顯小于丙組，說明生長素、赤霉素都促進雄花的分化；（4）如果乙組雌雄比例大于丙組，丙組雌雄比例大于甲組，則說明生長素促進雄花的分化而赤霉素促進雌花的分化。

2.4 鞏固和提高階段

【例4】為了探究生長素的作用，某科研小組將玉米胚芽鞘切去尖端，在水中沖洗一段時間后，在胚芽鞘上端一側放置含有適宜濃度14C-IAA的瓊脂塊，胚芽鞘下段的瓊脂塊不含IAA。放置一段時間后，胚芽鞘發生彎曲生長而且a′中已無放射性，如圖所示。（1）生長素和萘乙酸在發揮生理作用中的不同點是_____________________。（2）試解釋d′中放射性明顯少于a的放射性的原因是___________________________________________。

（3）某小組在放置莖段時發現誤將上端作為下端放置，結果發現d′處也有放射性但放射性較低，那么根據這一結果，你對生長素的運輸有什么新的看法？_________________________________________________________。

（4）請以南瓜植株為材料設計實驗證明植物發育的種子能產生生長素，而生長素能促進子房發育成果實，說出實驗設計思路并預測實驗結果。______________________________________。

【解析】設計本題的目的是為了對學生掌握的思維方法進行進一步的訓練和鞏固，提高思維水平。（1）比較分析植物激素和植物生長調節劑兩個概念的異同，生長素屬于植物激素而萘乙酸屬于人工合成的植物生長調節劑，生長素發揮作用后會立即失活而植物體缺乏降解萘乙酸的相關酶則作用時間持久。（2）考查生長素的作用機理，生長素在向下運輸過程中有部分生長素已經發揮了作用，在發揮作用后被降解，因此生長素的含量下降。（3）考查學生的批判性思維，學生要能根據信息突破生長素的運輸從植物形態學上端到形態學下端的認識，形成也能夠低水平地從形態學下端向形態學上端進行非極性運輸的認識。（4）考查學生實驗與探究能力，確定自變量為兩個，即有無受粉和有無生長素，因變量為子房能否正常發育，這樣就形成本實驗可設置三組實驗、兩組對照的整體設計思路。

【參考答案】略

因此，在當前高考更注重真實情境設計，更強調試題的綜合性、開放性、應用性、探究性的情況下，對學生思維水平的考查無疑提到了更高的高度，教師在復習中要成為一個情境和問題的創設者，通過好的立意、好的問題引發積極的、深層次的思考，還要作為評價者，仔細觀察、認真傾聽，找到學生思維障礙所在，在評價反饋改進中不斷提高學生的思維品質。