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错因分析及教学启示

作者

李春燕

陕西师范大学 陕西西安 710119

高考在中国教育体系中承担选拔、导向、评价、筛选等重要功能 [1],针对高考试题的研究有助于指导教学。本文选取 2025 年生物学高考陕晋宁青卷第21 题,通过分析某校大三年级师范生的答题情况,尝试归类其暴露出的各方面问题,并提出对生物学教学、高校教师培养的几点思考。

1 作答情况

以 126 名学生的该题作答结果为材料,整合统计除标准答案外的典型或高频答案。

1.1 第(1)题

在回答第一问时,34 位学生在试题所给 PCR 体系中已有耐高温的 DNA 聚合酶(Taq 酶)的情况下,仍然回答各种酶类:“限制酶”(24)(括号中为具体人数,下同)、“Taq 酶”(3)、“DNA 酶”(2)、“DNA 解旋酶”(2)、“RNA 聚合酶”(2)、“DNA 连接酶”(1);14 位学生回答基因工程流程中 PCR 扩增目的基因步骤所不涉及的材料:“载体”(12)、“目的基因”(2);23 位学生已经注意到体系中缺少的是原料四种脱氧核苷酸,但回答并不精确:“核苷酸”(9)、“四种碱基”(7)、“底物”(4)、“原料”(3);2 位学生在用英文简写四种脱氧核苷酸时出现错误:“DNTP“、”nATP“。

第二问的答案较为分散多样,除 9 位学生未注意 PCR 情境直接作答“DNA复制”外,错误答案主要集中于两方面:一为错误回答 PCR 三个步骤中的其他步骤,如“退火”(12)、“复性”(6)、“变性”(3);一为回答时捎带错误温度条件,如“中温延伸”、“低温延伸”、“高温延伸”、“适温延伸”等。

1.2 第(2)题

本题答案在指向性十分明确的情况下较为集中。第一问中仅 11 位学生填写“3’端”,3 位学生填写“5’”。第二问写出正确引物序列的仅有 3 位学生,在筛选掉数量少以及难以分析的答案后,答案主要分为两类:填写限制酶的粘性末端:“CTAG”(Xba Ⅰ,12)、“GATC”(Bgl Ⅱ,11);填写错误的限制酶识别序列:“GGATCC”(BamH Ⅰ,16)、“TCTAGA”(Xba Ⅰ,23)、“GAATTC”(EcoR Ⅰ,6)。第三问两种限制酶组合多样,其中 76 位学生填写了“Xba Ⅰ、BamH Ⅰ”;4 位学生填写“Xba Ⅰ、EcoR Ⅰ”; 4 位学生填写“Bgl Ⅱ、Xba Ⅰ”。

13 第(3)题

本题第一问除标准答案表述外,存在多种相近表述,除对受体植株的同义表达如“马铃薯”、“愈伤组织”、“受体细胞”外,本文主要探讨对“染色体”的不同表达,会在统计时统一为“愈伤组织”,答案如下:“愈伤组织基因组”(6)、“愈伤组织DNA”(24)、“细胞核”(2)、“组织细胞”(13)、“T-DNA”(6)、“载体”(7)。第二问答案如下:“表达”(12)、“S”(5)、“1”(5)。第三问答案较为集中:“分化”(49)、“植物组织培养”(22)、“脱分化”(10)。

2. 典型错误分析

2.1 审题不清

错看漏看题干中所给信息是学生答错的原因之一。例如第(1)题回答 PCR体系时,不少学生直接给出常作为考点的“DNA 聚合酶”,而漏看题干已经给出该物质;回答DNA 聚合酶的作用时,漏看限定词“PCR”,回答“DNA 复制”。

2.2 基础知识不扎实

深刻理解生物学基本概念是迁移应用相关知识、解决综合问题的基础。从本题答案可以看出学生对生物学基础知识的理解存在欠缺,相关知识体系构建不扎实,细化原因主要分为以下几点:

(1)知识理解不到位,细节模糊。例如在回答 DNA 聚合酶在 PCR 的哪个步骤发挥作用一问中,学生并不能真正理解 PCR 特异性扩增目的基因的原理,进而不能区分变性、复性、延伸三个步骤。

(2)知识碎片化,缺少体系。生物学内容丰富,概念庞杂,需要将孤立知识按照一定逻辑组织成系统,以此达到对知识的准确记忆,进而迁移应用知识解决综合问题。从答案可以清晰看出,在处理碎片化知识时,学生并没有找准概念间的关联节点,建立知识网络。例如典型的第(3)题最后一问,所出现的错误答案中,“脱分化”与“再分化”共同属于“植物组织培养”下的重要生理过程,是“植物组织培养”的下位概念。

2.3 关键能力不足

掌握相关知识是成功解决问题的基础,而从知识到问题解决,过程中所用到的关键能力也不可或缺。本题整体难度一般,对能力的考查主要体现在第(2)题判断双酶切的限制酶类型。76 位学生回答“Xba Ⅰ、BamH Ⅰ”,是同时出现在 S 基因与载体上的两种限制酶,错误原因主要有两点:首先没有从所给的限制酶识别序列及切割位点表格中分析出所给七种酶存在两组同尾酶;其次,没有联想到基因表达的相关知识。目的基因的表达具有方向性,并且需要保证其结构的完整性。实际上,题目十分严谨,在图中标注了“S 基因的转录方向”,可以作为学生解题的一个小提示,但多数学生并未注意到。这充分说明学生在信息获取能力、分析能力、逻辑推理能力上存在不足。

3. 启示

3.1 培养良好习惯,减少非知识性错误

教师在教学过程中可以有目的地培养学生做题痕迹行为,即圈画“题眼“、转化图片或文字信息、及时记录不明白的知识点等。例如,教师可以在在课堂的习题巩固环节于多媒体上亲自示范,从题干出发,逐步拆解信息、抓取关键词、联系相关知识,培养学生的审题意识和习惯。

3.2 夯实基础知识,构建系统化知识体系

在基础知识的教学过程中,强化对知识原理的讲解,让学生在理解的基础上利用口诀辅助记忆,而非死记硬背。针对教学难点,采用多种教学方法与呈现方式,例如利用模型、动画等辅助学生理解抽象概念;针对相似生物学概念,引导学生自主进行辨析。

3.3 培养核心能力,提升解题思维素养

培养学生的分析、推理、归纳等能力是生物学课程的重要育人目标,在教材中多有体现,例如“思考·讨论“栏目的设计。”思考·讨论“栏目一般会给出若干科学家的探究实验或事实性知识作为材料,教师应高效利用这些被筛选出来的材料,设计问题串引导学生逐步从文字或图片材料中获取信息、分析问题、归纳推理、得出结论。

参考文献:

[1]姜钢 . 论高考“立德树人、服务选才、引导教学”的核心功能 [J]. 中国高等教育 ,2018(11):31-35.

作者简介:李春燕(2001.2-),女,汉族,安徽省六安人,硕士在读研究方向为生物学教育。