纽约市高中环境生物学学区考试简介

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1、纽约市高中环境生物学学区考试简介张兴娟 郑晓蕙3(华东师范大学生命科学学院 上海 200062)摘 要 本文介绍了纽约市高中环境生物学学区考试的考试标准、 考试内容、 试卷结构及典型例题简析。关键词 纽约市 高中环境生物学 学区考试 考试标准纽约市高中环境生物学学区考试(简称学区考试)与我国高中生物学会考的功能相似,每年可进行两次,由学生所在学校的教师根据本校教学计划选择一月、 六月或者一月、 八月进行。1 考试标准纽约市教育部门对公立中学学生要通过的科学考试有统一考试标准,涉及环境生物学的有标准一和标准四。每个标准下有若干主题。1. 1 标准一 注重科学素养考查,要求学生能运用调查研究、 实

2、验设计和统计分析等方法生成问题、 寻求答案并解决问题,其下有三个主题,包括提高思维能力和表达能力、 学会科学研究等内容。主题1要求学生能不断提高思维能力和表达能力。在思维能力上要求学生能通过推理、 讨论和图书馆钻研等方法改善思维方式,能从不同层次分析问题,能理解普遍性与特殊性的关系,能意识到对自然界做动态描述的必要性并树立动态思维意识;在表达能力上要求学生能详细阐述学科基础知识,能科学解释自然现象,能通过模型或公式表达观点,能独立工作并形成和表达自己的立场。主题2和主题3要求学生初步学会进行科学研究。学生要能通过复习文献、 讨论交流、 浏览电子信息、 查阅图书资料等途径完善研究思路;能提出实验

3、假设和制定研究方案;能通过各种途径获得实验仪器;必要时能改进实验技术;能有效组织实验观察;能利用表格、 矩阵、 曲线图、 方程式等方式记录观察结果;能运用统计分析方法分析实验数据;能正确处理实际结果与预期结果的关系并在此基础上得出结论;能写出完整的实验报告(包括文献回顾、 实验过程、 实验结果和对进一步研究的建议等) ;能在实验结果和讨论的基础上修正假设并为进行其他研究提供借鉴。1. 2 标准四 以环境生物学知识为载体,进一步明确科学素养的要求,要求学生能理解和运用环境生物学的概念、 原理及学说并了解其发展过程,其下有七个主题。其中三个主题是关于人与环境关系的。要求学生能从系统、 器官、 组织

4、、 细胞、 细胞器等层次说明人体的结构与功能,能解释单细胞生物的生命活动机制,能理解生物之间以及生物与非生物之间的关系,能论述物种多样性与生态系统稳定性的关系;能理解动植物与其生存环境的关系,能说明保护物种多样性和栖息地多样性的意义,能解释限制生物个体和种群增长的因子,能解释生物与环境的动态变化及其应急机制;能描述人类与环境相互影响的范围和程度,能论述科技发展和人口增长对环境的影响,能认识到个人行为和社会规范对保护环境的意义等。其他四个主题主要是关于遗传进化和生殖发育等内容的。要求学生能说明生物获得遗传信息的方式,能解释遗传物质的结构与复制如何导致亲代与子代间结构和功能的继承与延续,能描述人类

5、如何通过基因工程改变生物的基因组成;能看到生物个体与种群的动态变化,能解释进化的主要模式;能理解生殖与发育对生命延续的意义,能解释生物体(包括人类)自我繁殖的原因;能从系统和细胞等水平解释动态平衡,能说明生物体内的生化反应及其在保持生命动态平衡中的重要性,能解释平衡失调引起的疾病等。2 考试内容和试卷结构2. 1 考试内容 学区考试的考试内容包括七个方面:包括生命的概念、 生物的一致性和差异性(即多样性)三个内容。考查学生对生命及共性与个性、 普遍性与特殊性的初步认识; 生命的维持,包括营养、 呼吸、排泄、 运动、 物质运输和生命活动调节等六个内容,进一步考查学生对生命的认识与理解; 人体生理

6、学,考查学生对人的了解; 生殖与发育,包括无性生殖和有性生殖两个内容,有性生殖是重点; 遗传,包括遗传学的建立、 几个主要遗传概念、 突变、 遗传理论的应用、遗传与环境的相互作用、 人类遗传和现代遗传学七个内容; 进化,包括进化和进化理论等内容; 生态学,包括生态学、 生态系统以及人与生物圈等内容。2. 2 试卷结构 学区考试试卷分为三大部分: 考查学生的生物学基础知识,为单项选择题; 考查学生对实验数据的解释能力、 对科普材料的分析能力、 对生物学现象的描述能力等,分单项选择题和简答题两部分; 考查纽约市教育部门所要求的实验知识与技能,包括鸟类的喙、 生物多样性、 物质运输方式、 开花植物对

7、生殖的适应、DNA技术、 环境与种子萌发等,为实验题,每一年的侧重点不同。3 典型例题分析73生物学教学2008年(第33卷)第6期由于篇幅所限,本文仅从2004年6月到2007年1月的试题中选取少数典型例题并进行简析。3. 1 单选题 学区考试的单选题具有直观、 新颖、 综合性强、 与社会生活联系密切等特点,并且选项用(1)、(2)、(3)、(4)表示,与国内A、B、C、D的表达不同。例1(2005年6月卷第29题)下列哪幅图能更好地说明人类(H)与生态系统(E)的关系?简析:考查人类与生态系统的关系;用圈环表示人类、 生态系统及其关系,简洁直观,形式新颖。生态系统包括生物和非生物两种成分,

8、人类只是生物成分中的一种,包含于生态系统之中。参考答案: (2)。例2(2005年6月卷第3题)图 和图 的哪些结构执行相似的功能?(1) 1和C (2) 3和A (3) 2和D (4) 4和B简析:考查学生从细胞器和器官层次描述生命活动的能力;跨度大,综合性强。图 的4是细胞膜,是物质(含废物)进出细胞的媒介;图 的B是肾脏,是形成尿液、 排除废物的重要器官;两者都与废物排泄有关。参考答案: (4)。例3(2004年8月卷第27题)美国很多州都规定:汽车每年都必须经过相关部门的检测,以确保尾气中一氧化碳等重污染气体不超标。通过这种方法人们在尝试:(1)控制水循环(2)实现从一个生态系统到另一

9、个生态系统的营养循环(3)控制自然生态系统中的能量流动(4)保证空气质量简析:考查个人行为和社会规范对环境的影响,与社会生活联系密切,体现“STS” 精神。汽车为人类生活带来了很多便利,但是汽车尾气也是造成环境污染的重要因素。汽车每年都要通过相关部门的检测是限制一氧化碳等重污染气体排放、 减少环境污染的重要措施。参考答案: (4)。3. 2 简答题 学区考试的简答题要求不高,并且注意循序渐进、 逐步深入地进行考查。较容易的题目,学生只要答出参考答案中的一个方面即可;需要较多论述的题目则会给出要点性提示。例4(2006年6月卷第44、45和47题)水中溶解氧对河流中的生物具有重要意义。溶解氧浓度

10、会因自然环境变化、 生物新陈代谢等因素有所改变。温度是影响因素之一(见下表)。不同温度下的溶解氧浓度温度()溶解氧浓度(ppm)11410111510209258307在下图的横轴和纵轴上标出合适的刻度(第44题)。参考图例画出溶解氧浓度的曲线图(第45题)。陈述溶解氧浓度与温度的关系(第47题)。简析:第44和45题考查学生用不同形式描述观察结果的能力;第47题考查学生的表达能力。第44题还把标刻度的任务交给学生,考查和锻炼了学生的思考和设计能力。三个题目由浅入深,步步深入,前两题为第47题的理性总结奠定了直观的感性基础。从表中数据和所绘曲线均可以看出温度与溶解氧浓度的反向关系。参考答案:第

11、44和45题略。第47题为“ 水温上升时溶解氧浓度下降 ” 或“ 水温下降时溶解氧浓度升高 ” 或“ 温水中的溶解氧没有冷水中丰富 ” 或“ 当水温从1 上升到30 时,溶解氧浓度从14ppm下降到7ppm” 或其他合理表述。例5(2004年6月卷第58题)人类是一个从受精卵发育来的复杂有机体,简要论述这一过程。你的答案应包括:受精卵如何形成;受精卵的遗传物质与亲代的比较;受精卵发育成胎儿的过程;胎儿发育的场所;影响胎儿发育的两个因素及其对胎儿发育的影响。简析:考查人类的生殖。题干中的要点性提示可以考查学生的语言组织能力和表达能力;更重要的是可以减少学生在表述过程中的疏漏和错误,加强深化或纠正

12、弥补学生对生命的认知。参考答案:人类的精83生物学教学2008年(第33卷)第6期对“DNA粗提取与鉴定 ” 实验的探究活动甄宗秋 (江苏省徐州市第一中学 221002)“DNA粗提取与鉴定 ” 实验是苏教版高中生物学必修教材第二册内容,安排在“ 继续探究 ” 模块内,作者在科技活动时间对该实验进行了改进和再探究。1 探究新法在课余时间通过对教材方案的多次实践操作,进一步研讨、 分析,我们着重从以下几个方面对实验进行了改进:改进实验方案的一些细节仍用鸡血作实验材料; 降低实验成本,更换容易获得的实验材料;减少实验操作步骤,缩短实验时间;获得较多的含DNA的粘稠物,提高实验的成功率。经过多种材料

13、比较,反复实验摸索,确定同时采用三种实验探究方案进行实验,即教材方案、 教材方案的改进方案和更换实验材料的新方案。我们用教材方案作对照让学生及时总结改进方案和更新方案的优点。2 对教材方案细节的改进及改进前后的比较2. 1 对教材方案的改进与操作 操作方法如下:2. 1. 1 对制备鸡血细胞液的改进与操作 实验前每班挑选5名学生在实验指导老师的指导下制备鸡血细胞液备用。教材用“ 置于4冰箱内,静置1d,使鸡血细胞沉淀 ” 的方法获取鸡血细胞,改为“ 用1000r/min的离心机离心2min,使鸡血细胞沉淀于离心管底部的办法获取鸡血细胞,既节约时间又让学生学会了离心机的使用方法。2. 1. 2

14、对提取鸡血细胞核物质的改进与操作 将制备好的鸡血细胞液2mL (教材上用510mL) ,注入到50mL烧杯中,向烧杯中加入蒸馏水30mL (教材上用20mL) ,用玻璃棒沿一个方向快速搅拌5min,使鸡血细胞加速破裂。然后,用放有纱布或滤纸的漏斗将鸡血细胞液过滤到1000mL烧杯中,取其滤液。这一步比教材上节约鸡血细胞液38mL,降低了开支,多加10mL蒸馏水大大提高了鸡血细胞液与蒸馏水的体积比,绝大多数红细胞破裂(镜检发现95%以上的红细胞破裂) ,能获得足够多的DNA。2. 1. 3 对溶解细胞核内的DNA的改进与操作 将物质的量的浓度为2mol/L的氯化钠溶液60mL (教材上用40mL

15、)加入到滤液中,将教材上用玻璃棒搅拌,改为轻轻摇动烧杯,边摇边停,再摇再停持续5min,使其混合均匀,此时DNA呈溶解状态。这一步加大了溶剂量,延长了溶解时间,让更多的DNA溶解其中。2. 1. 4 对析出含DNA的粘稠物的改进与操作 沿烧杯内壁缓慢加入蒸馏水,将教材上用玻璃棒搅拌,改为边加边停,停时轻轻摇动烧杯的办法,使烧杯内的氯化钠溶液均匀稀释,此时烧杯中有絮状物出现,继续加入蒸馏水,絮状粘稠物会越来越多,当絮状粘稠物不再增加时停止加入蒸馏水。而后再用玻璃棒缓缓搅动絮状粘稠物,随着搅动,絮状粘稠物会附着在玻璃棒上。这种边加边停的办法,可以防止DNA分子断裂,容易提取较多的DNA。子与卵细胞

16、结合形成受精卵;精子和卵细胞各含23条染色体,因此,受精卵含46条染色体,与亲代体细胞的染色体数一致;受精卵形成后,通过有丝分裂形成大量未分化细胞,再通过细胞分化形成各种组织和器官;这一过程发生在女性子宫内;很多因素可能影响胎儿发育,如母亲孕期营养不良和抽烟等;母亲孕期营养不良,则胎儿发育迟缓,出生时体重过轻;母亲孕期抽烟会导致早产。3. 3 实验题 实验题是标准一和标准四的结合,着重以环境生物学知识为背景,进一步考查学生的思维能力、 表能能力和科学研究能力等。例6(2004年8月卷第68和69题)用如下装置做了一个研究,除图示不同点外,其余条件都相似。陈述一个能用此装置验证的假设(第68题)。为了验证上题提出的假设,应该收集哪些数据? (第69题)简析:考查学生进行科学研究的能力。第68题考查学生生成和表述假设的能力;第69题考查学生的实验设计能力即验证假设的能力。两个装置的光照相同,温度不同,可见是考查温度对植物生长