Оценка качества биологического образования по результатам

Проблемные курсы «Система оценки качества образования
на муниципальном уровне» для педагогов ОУ
Руководитель: Мишакова В. Н.
сентябрь 2008 г.
Набор умений, относящихся к
естественнонаучной грамотности (PISA)
1.
2.
3.
4.
5.
6.
распознавать вопросы, идеи или проблемы, которые
могут быть исследованы научными методами;
выделять
информацию
(объекты,
факты,
экспериментальные данные и др.), необходимую для
нахождения
доказательств
или
подтверждения
выводов при проведении научного исследования;
делать вывод (заключение) или оценивать уже
сделанный вывод с учетом предложенной ситуации;
демонстрировать
коммуникативные
умения:
аргументированно, четко и ясно формулировать
выводы, доказательства и др.;
демонстрировать
знание
и
понимание
естественнонаучных понятий;
использование знаний в нестандартных ситуациях.
ПРИМЕР
Текст задачи
С глубокой древности человека интересовали особенности состава и строения
крови. Каковы особенности «сока» находящегося внутри тела человека? Ответы порой
бывали самые парадоксальные, но то, что «здоровая» кровь—это основа жизни, не
вызывало сомнения. Поэтому в средние века было распространено кровопускание, как
панацея от любой болезни. Считалось, что если выпустить из человека «больную»
кровь, то он поправится. Также лекари рекомендовали пить «свежую» кровь при таких
болезнях как подагра, мигрень, малокровие и чахотка и т.д. А какие только свойства не
приписывали крови. Например, считалось, что количество крови определяет характер
человека, или цвет крови – принадлежность к определенному сословию (у аристократов
«голубая кровь») и т.д. В наше время состав и функции крови хорошо изучены. Так,
человеческая кровь представляет собой красную непрозрачную жидкость. Если принять
меры, предупреждающие свертывание крови, то при отстаивании, а еще лучше при
центрифугировании она отчетливо разделяется на два слоя. Верхний слой – слегка
желтоватая жидкость – плазма – и нижний – осадок темно-красного цвета. На границе
между осадком и плазмой имеется тонкая светлая пленка. Осадок вместе с пленкой
образован форменными элементами (клетками крови) – эритроцитами, лейкоцитами и
кровяными пластинками – тромбоцитами, которые содержат тромбопластин. Плазма
содержит белки, углеводы, соли кальция (Са+2), фибриноген (растворимый белок, без
которого невозможно свертывание крови). Все клетки крови живут определенное
время, после чего разрушаются. В кроветворных органах (костном мозге,
лимфатических узлах, селезенке) происходит непрерывное образование новых клеток
крови. И хотя врачи научились определять по состоянию крови тип заболевания,
лечить многие болезни, связанные с кровью, тем не менее, остается много опасных
заболеваний крови. Одно из них гемофилия. Гемофилия – генетическая болезнь,
связанная с нарушением свертываемости крови. Из-за нехватки одного из факторов,
участвующих в свертывании, тромб, препятствующий кровопотери, образуется очень
медленно или не образуется вообще . Эта наследственная аномалия проявляется лишь у
мужчин, в то время как женщины являются только носительницами гена, но не
подвержены болезни. У гемофиликов, даже небольшие раны, могут приводить к
смертельным кровопотерям.
Задание к тексту

Задание 1. Сын русского царя Николая II,
царевич Алексей, страдал тяжелой формой
гемофилии. Укажите причину возникновения
гемофилии у царевича.
А. Унаследовал ген гемофилии от отца.

Б. Унаследовал ген гемофилии от матери.

В. Заразился гемофилией от сестры Анастасии.

Задание 2




В лаборатории забыли надписать фамилии пациентов на
анализах крови. И теперь врачу придется определять, где,
чей анализ. У него три пациента, с разными симптомами
и три неподписанных анализа крови. Помогите Врачу.
Свой выбор обоснуйте.
Пациент №1. Жалобы на повышенную утомляемость,
бледность, сонливость. Головокружение. Отсутствие
аппетита. Боли в мышцах. Учащенное дыхание.
Пациент №2. Жалобы на боли в ногах. Появление синих
пятен на ногах и теле.
Пациент №3. Жалобы на небольшую, но постоянную
температуру. Ломота в суставах. Обильное
потоотделение.
Задание 3. Соотнесите тексты с
рисунками.



Эритроцит – двояковогнутый безъядерный диск,
содержащий пигмент гемоглобин (гемо–железо;
глобин–белок). Основная функция перенос кислорода.
Тромбоциты – маленькие пластинки, латающие
«пробоины» в сосудах, содержащие тромбопластин и
участвующие в свертываемости крови.
Лейкоциты – «мохнатые» белые шарики, способные к
«пожиранию» инородных тел (вирусов и бактерий),
отвечающие за иммунитет.
Цель: создание диагностического
инструментария для независимой
экспертизы учебных достижений
учащихся по биологии на примере темы
«Генетика. 10 класс».
ВИДЫ КИМов ПО БИОЛОГИИ
КИМ
Задания с
использованием
текста
Терминологический
диктант
Тестовые
задания
Контрольная
работа
Виды контроля с использованием
тестовых заданий





Предварительный контроль (диагностика
исходного или начального уровня знаний)
Текущий контроль
Тематический контроль
Итоговый контроль
Экспертный контроль
Преимущества тестовых заданий






Высокая научная обоснованность самого теста,
позволяющая получать объективные оценки уровня
подготовленности учащихся.
Точность измерений.
Позволяют более рационально использовать время на
уроке.
Реализация дифференцированного подхода.
Возможность систематически контролировать знания
учащихся.
Одна из форм контроля, способствующая подготовке к
ЕГЭ, к применению полученных знаний в нестандартных
ситуациях .
Выберите один верный ответ:
1. Наследственность – это…..
А) Свойство организмов передавать особенности строения,
функционирования и развития своему потомству;
Б) Конкретный способ передачи наследственной
информации в поколениях;
В) Изменение наследственной информации или проявление
генов в фенотипе;
Г) Способность живых организмов приобретать новые
признаки.
2. Явление сцепленного наследования генов изучал:
А) Морган; Б) Мендель; В) Вавилов; Г) Мичурин.
3.Типы гамет у особи ААВв:
А) Аа; вв
Б) АА; Вв В) АВ; Ав
Г) Аа; Вв.
4. Набор половых хромосом у женщины:
А) XY;
Б) XX;
В) XO;
Г) YO.
5. Аллельные гены расположены:
А) В идентичных участках гомологичных хромосом;
Б) В разных участках гомологичных хромосом;
В) В идентичных участках негомологичных хромосом;
Г) В разных участках негомологичных хромосом.
6. У гороха желтый цвет семян (А) доминирует над зеленым
(а), а гладкая форма семени над морщинистой (в). Выберите
генотип гомозиготного растения, у которого зеленые гладкие
семена:
А) ААВв; Б) ааВВ; В) ааВв; Г) ААВВ.
7. Г. Мендель для своих экспериментов использовал:
А) Мушку дрозофилу;
Б) Фасоль;
В) Горох;
Г) Растение ночную красавицу.
8. Гетерозиготными называются организмы, которые:
А) Образует несколько сортов гамет;
Б) При скрещивание друг с другом не дают расщепления;
В) Несут только доминантные гены;
Г) Несут только рецессивные гены.
Выберите один верный ответ:
1. Цитогенетический метод основан на изучении:
А) Генетических карт;
Б) Кариотипа;
В) Хроматина;
Г) Цитологических карт.
2. У кошки родились четыре котенка. Три из них имели
черную, а один – серую шерсть. Это проявление закона:
А) Сцепленного наследования;
Б) Единообразия;
В) Расщепления;
Г) Наследование сцепленное с полом.
3.Резус- конфликт возникает, если:
А) Мать резус-отрицательная, отец резус-положительный;
Б) Мать резус-положительная, отец резус-отрицательная;
В) Отец и мать не соответствуют друг другу по резус-фактору;
Г) Отец и мать – резус-отрицательные;
4. У флоксов белая окраска (А) доминирует над кремовой (а),
а плоский венчик (В) над воронковидным (в).
Дигетерозиготное растение с белыми цветками и плоским
венчиком скрещено с растением, имеющим кремовые
цветки и воронковидный венчик. Определите возможные
генотипы потомства:
А) ААВВ, АаВв, ААВв, ааВВ
Б) АаВв, Аавв, ааВв, аавв
В) ААВВ, аавв
Г) АаВв, ААвв, ааВВ, аавв
Выберите положения, относящиеся к генеалогическому методу.
А) Метод позволяет установить влияние социальной среды на
развитие признака.
Б) Метод основан на прослеживании какого-либо признака в ряду
поколений.
В) Изучение наследования признака начинается с пробанда.
Г) Метод дает возможность выяснить роль наследственности в
развитии признака.
Д) Применение метода невозможно, если неизвестны предки и
потомки исследуемого признака.
Е) Метод основан на явлениях конкордантности и
дискордантности.
Установите соответствие между законами генетики и их
положениями.
А) Закон проявляется при
1) Независимого
наследовании.
комбинирования
Б) Гены расположены в разных парах
признаков.
гомологичных хромосом.
2) Сцепленного
В) Закон проявляется в случае
наследования
наследования неаллельных генов.
аллельных генов.
Г) Гены локализованы в одной
хромосоме.
Д) Гены попадают в одну гамету.
Е) Парные гены попадают в разные
гаметы.
Установите соответствие между видами близнецов и их признаками.
1) Монозиготные
2) Дизиготные
А) Эмбрионы развиваются из
единой оплодотворенной
яйцеклетки в результате её
дробления.
Б) Близнецы схожи, как обычные
братья и сестры.
В) Близнецы характеризуются
полным сходством
морфологических и
физиологических признаков.
Г) Близнецы могут быть разного
пола.
Установите последовательность этапов генной инженерии.
А) Сшивание фрагментов ДНК с помощью ферментов лигаз
Б) Встраивание фрагмента ДНК (гена) в плазмиду
В) Разрушение клеточных и ядерных мембран
Г) Синтез в бактериальной клетке определенного белка
Д) Выделение молекул ДНК
Е) Разделение молекул ДНК на отдельные фрагменты с
помощью ферментов рестриктаз
Ж) Проникновение плазмид со вставкой в бактериальную
хромосому
З) Выделение белка из бактериальной массы
Найдите 3 ошибки в приведенном тексте, укажите
номера предложений, в которых они сделаны,
объясните их.
1. Наследственность-свойство организмов передавать
следующему поколению свои признаки и особенности
развития.
2. Законы наследственности были открыты Т.Морганом в 1865
году.
3. Аллель-пара генов, определяющая признак.
4. Носителем гемофилии называют человека, у которого
рецессивный ген проявляется в генотипе (ХhХh , либо Хh У)
5. Генотип-совокупность генов организма.
6. Наследование, сцепленное с полом, это наследование
признаков, гены которых находятся в аутосомах.
Номера предложений, в которых допущена
ошибка и объяснение ошибок в
предложениях:
2 - законы наследственности были открыты
Г.Менделем в 1865 году, Т.Морган создал
хромосомную теорию наследственности.
4 - носителем называют человека, несущего в своем
генотипе рецессивный аллель h (ХH,Хh), т.е. его
генотип содержит гетерозиготу по данному
признаку.
6 - наследование, сцепленное с полом, это
наследование признаков, гены которых находятся в
половых хромосомах.
КРИТЕРИИ ОЦЕНИВАНИЯ
- В ответе указаны и исправлены все три ошибки- 3 балла.
- В ответе указаны и исправлены 2 ошибки, или указаны 3
ошибки, а исправлены только две из них – 2 балла.
- В ответе указана и исправлена 1 ошибка, или указаны 2-3
ошибки, но исправлена одна из них- 1 балл.
- Ответ неправильный ( ошибки определены неверно), или
указаны 1-3 ошибки, но не объяснена ни одна из них- 0 баллов.
Найдите 3 ошибки в приведенном тексте,
укажите номера предложений, в которых они
сделаны, объясните их.
1.Объектом и методикой исследований генеалогического метода генетики
является составление и анализ родословных.
2.Близнецовый метод исследует пробы крови или околоплодной жидкости.
3.Биохимический метод выявляет гетерозиготных носителей рецессивных
генов, позволяет провести раннюю диагностику болезней обмена веществ.
4. Цитогенетичесикий метод исследует строение хромосом с помощью
микроскопа.
5. С помощью генеалогического метода можно изучить нормальный
кариотип, выявить генные и хромосомные мутации.
6. Популяционно-генетический метод направлен на разграничение роли
наследственности среды в формировании признаков.
Номера предложений, в которых допущены
ошибки:
2 - близнецовый метод изучает генетические
закономерности на близнецах, пробы крови
исследует биохимический метод.
5 - генеалогический метод устанавливает тип
наследования признака, прогнозирует
вероятность проявления изучаемого признака в
потомстве.
6 - популяционно-генетический метод составляет
генетическую характеристику популяций,
оценивает степень ее гетерозиготности и
полиморфизма.
КРИТЕРИИ ОЦЕНИВАНИЯ
- В ответе указаны и исправлены все три ошибки- 3 балла.
- В ответе указаны и исправлены 2 ошибки, или указаны 3
ошибки, а исправлены только две из них – 2 балла.
- В ответе указана и исправлена 1 ошибка, или указаны 2-3
ошибки, но исправлена одна из них- 1 балл.
- Ответ неправильный ( ошибки определены неверно), или
указаны 1-3 ошибки, но не объяснена ни одна из них- 0 баллов.
Г
Е
1
Н
2
Е
3
Т
И
4
5
К
А
1. Процесс образования, роста,
созревания и формирования
половых клеток — гамет.
2. Генетическая характеристика
организма по одному или нескольким изучаемым локусам.
3. Последовательность нуклеотидов
в ДНК, которая обусловливает
определенную функцию в
организме или обеспечивает
транскрипцию другого гена.
4. Отдельная особь гибридного
поколения.
5. Хромосомный набор клетки или
организма.
Критерии оценки:
Ответ содержит 5 правильных элементов – «5»
Ответ содержит 4 правильных элемента – «4»
Ответ содержит 3 правильных элемента - «3»
Н
А
С
1
Л
2
Е
Д
С
3
Т
4
В
5
Е
Н
Н
6
О
С
7
Т
Ь
1. Одна из двух или более альтернативных
форм гена, каждая из которых
характеризуется уникальной последовательностью нуклеотидов; определенное
(химическое) состояние гена.
2. Два последовательных (1-е и 2-е) деления
ядра зародышевой (половой) клетки при
одном цикле репликации, в результате
чего образуются гаплоидные клетки.
3. Обмен участками (и аллелями генов) между
гомологичными хромосомами при их
конъюгации.
4. Изменение в наследственных структурах
(ДНК, ген, хромосома, геном).
5. Вся генетическая информация организма.
6. Несвертываемость крови.
7. Процесс образования, роста, созревания и
формирования половых клеток — гамет.
Критерии оценки:
Ответ содержит 7 правильных элементов и правильно
определено ключевое слово – «5»
Ответ содержит 5-6 правильных элемента и правильно
определено ключевое слово – «4»
Ответ содержит 4 правильных элемента или 3 элемента, и
правильно определено ключевое слово - «3»
Анализирующее скрещивание
Разработанный Менделем гибридологический метод изучения
наследственности не позволяет установить гомозиготен или гетерозиготен организм,
имеющих доминантный фенотип по исследуемому гену. Для этого скрещивают особь с
неизвестным генотипом и организм гомозиготный по рецессивной аллели, имеющий
рецессивный фенотип.
Если доминантная особь гомозиготна, потомство от такого скрещивания
будет единообразным и расщепление не произойдет:
Р. ♀ АА

♂ аа
G.
А
а
F1 .
Аа
Иная картина получается, если исследуемый организм гетерозиготен:
Р. ♀ Аа 
♂ аа
G.
А а
а
F1 .
Аа
аа
Расщепление произойдет в соотношении 1:1 по фенотипу. Такой результат –
прямое доказательство образования у одного из родителей двух сортов гамет, то есть
его гетерозиготности.
Прочитайте текст «Анализирующее скрещивание».
Заполните в таблице к данному тексту графы 1, 2, 3.
Сравниваемые Гомозиготный Гетерозиготный
признаки
организм
организм
1
Единообразное Расщепление 1:1
Расщепление по
2
Есть (1:1)
фенотипу
Количество
1 (одна)
3
гамет
Пользуясь текстом «Анализирующее скрещивание»
ответьте на вопрос: для чего используют анализирующее
скрещивание?
Элементы ответа:
1 – потомство в F1;
2 – нет;
3 – 2 (две).
1 – чтобы определить генотип исследуемой особи;
2 – чтобы определить чистые линии;
3 – чтобы определить гомозиготный организм или
гетерозиготный.
Хромосомные болезни
К хромосомным относятся болезни, обусловленные геномными мутациями или
структурными изменениями отдельных хромосом. В настоящее время известно более 700
подобных заболеваний.
Изменение количество хромосом, как правило, возникают в результате
нерасхождения гомологичных хромосом в процессе образования половых клеток одного из
родителей и вызывают серьезные нарушения развития.
Самой распространенной патологией является болезнь Дауна. Люди страдающие
этим заболеванием, имеют характерный разрез глаз, низкий рост, короткие и короткопалые
ноги и руки, специфическое выражение лица, для них характерна умственная отсталость.
Лишняя 13-я хромосома приводит к развитию синдрома Патау, который
характеризуется тяжелыми отклонениями в развитии. 95% больных детей умирает в
первый год жизни.
Дополнительная X-хромосома у мужчин (XXY) вызывает развитие синдрома
Клайнфельтера, который выражается в бесплодии, женском типе скелета, умственной
отсталости. Отсутствие одной X-хромосомы у женщин (X0) приводит к развитию
синдрома Шерешевского-Тернера. Женщины, имеющие такой хромосомный набор
бесплодны. Женщины с лишней X-хромосомой (XXX) не имеют физических отличий от
здоровых женщин, однако у них чаще наблюдаются отклонения в поведении и трудности в
обучении.
Прочитайте текст «Хромосомные болезни». Заполните в таблице к
данному тексту графы 1, 2, 3.
Названия
заболеваний
Генетические
нарушения
1
Лишняя
Xхромосома в 21 паре
аутосом
Синдром
Клайнфельтера
Дополнительная Xхромосома у мужчин
Синдром
ШерешевскогоТернера
3
Проявление
заболевания
2
Женщины
бесплодны
Пользуясь текстом и собственными знаниями, определите в
каких типах хромосом происходят данные патологии?
Элементы ответа:
1 – синдром Дауна;
2 – бесплодие у мужчин, женский тип скелета, умственная
отсталость;
3 – отсутствие X-хромосомы у женщин (X0).
1 – синдромы Дауна и Патау в аутосомах;
2 – синдромы Клайнфельтера и Шерешевского-Тернера в
половых хромосомах.
Критерии оценивания ответов учащихся:
Ответ включает 3 названных выше элемента, не содержит
биологических ошибок – 3 балла.
Ответ включает 2 из названных выше элементов, ИЛИ ответ
включает 3 из названных выше элементов, но содержит
биологические ошибки
- 2балла.
Ответ включает 1 из названных выше элементов и не содержит
биологических ошибок, ИЛИ ответ включает 2 из названных
выше элементов, но содержит негрубые биологические ошибки –
1балл.
Ответ неправильный – 0 баллов.
Задачи на моногибридное скрещивание
1. В медицине известно, что миоплегия
(периодические параличи) наследуются как
аутосомно-доминантный признак. Возможно ли
рождение в семье Ивановых детей с данной
аномалией, если мать здорова, а отец гетерозиготен.
Какова вероятность рождения в данной семье ребенка
с миоплегией?
Решение задачи №1
Признак
Р.
G.
Ген
Генотип
Миоплегия
А
АА, Аа
Здорова
а
аа
Аа
миоплегия
А
х
аа
здоровый
а
а
оплодотворение
Аа
:
аа
миоплегия
здоровый
Ответ: в потомстве наблюдается расщепление 1:1 по генотипу и фенотипу,
то есть их дети могут быть и больными миоплегией и здоровыми.
Элементы ответа:
1. Генотип женщины - аа, мужчины - Аа.
2. Генотипы и фенотипы детей: Аа - больные миоплегией, аа - здоровые.
F1.
3. Вероятность рождения ребенка с миоплегией составляет 50 %.
Критерии оценивания
Ответ включает 3 элемента ответа, не содержит
биологических ошибок- 3 балла.
Ответ включает 2 из названных выше элементов, или
ответ включает 3 из названных выше элементов, но
содержит биологические ошибки- 2 балла.
Ответ включает 1 из названных выше элементов и не
содержит биологических ошибок, или ответ включает 2 из
названных выше элементов, но содержит биологические
ошибки- 1 балл
Ответ неправильный- 0 баллов.
Задача №2
Рафаэль, ученик 9 класса на уроке
биологии обратился к учителю с
проблемным вопросом, возникшим в его
семье: недавно в семье родилась девочка,
его сестра, со светлыми волосами, хотя у
всех темный цвет волос. Не перепутали ли
девочку в роддоме?
Задача на дигибридное скрещивание
Учитель биологии Анна Ивановна вышла
замуж за учителя физкультуры- Петра
Сергеевича. У них 3 детей с рыжими
волосами без веснушек, хотя у родителей
нерыжие волосы и есть веснушки на лице.
Определите генотипы родителей и детей.
Какова вероятность рождения детей с рыжими
волосами и без веснушек на лице?
Признак
Ген
Не рыжие волосы
А
Рыжие волосы
а
Веснушки на лице
В
Нет веснушек на лице
в
Р.
Аа Вв
АаВв
х
не рыж. весн.
G.
АВ
Ав
не рыж. весн.
а
В
АВ
а
в
а
В
Ав
а
в
оплодотворение
F1.
АВ
Ав
аВ
ав
АВ
ААВВ
ААВв
АаВВ
АаВв
Ав
ААВв
ААвв
АаВв
Аавв
аВ
АаВВ
АаВв
ааВВ
ааВв
ав
АаВв
Аавв
ааВв
аавв
Ответ: в потомстве наблюдается расщепление 9:3:3:1 по фенотипу.
Элементы ответа:
1.Генотип женщины и мужчины - АаВв
2.Генотипы детей: аавв -рыжие, без
веснушек на лице
3. Вероятность рождения детей с рыжими
волосами и без веснушек составляет 6,2%
Задача на сцепленное наследование
ЖЕНЩИНА, ОТЕЦ КОТОРОЙ БОЛЕН ГЕМОФИЛИЕЙ
(НЕСВЕРТЫВАЕМОСТЬ КРОВИ, ГЕН, СЦЕПЛЕННЫЙ
х-
С
ХРОМОСОМОЙ), ВЫШЛА ЗАМУЖ ЗА
ЗДОРОВОГО, ПО ДАННОМУ ПРИЗНАКУ, МУЖЧИНУ.
Стоит ли супругам беспокоится по поводу
рождения больного ребенка -гемофилика?
Критерии оценивания
ответов учащихся:
Ответ включает 3 элемента ответа, не содержит
биологических ошибок- 3 балла.
Ответ включает 2 из названных выше элементов, или
ответ включает 3 из названных выше элементов, но
содержит биологические ошибки- 2 балла.
Ответ включает 1 из названных выше элементов и не
содержит биологических ошибок, или ответ включает 2 из
названных выше элементов, но содержит биологические
ошибки- 1 балл
Ответ неправильный- 0 баллов.
Задания
по проверке
биологических
терминов и понятий
Тесты базового уровня
Ген – это
А. Последовательность нуклеотидов в ДНК,
которая обусловливает определенную функцию в
организме или обеспечивает транскрипцию
другого гена.
Б. Участок молекулы РНК
В. Хромосомный набор клеток или организма.
Г. Природное высокомолекулярное органическое
соединение, биополимер.
Контрольная работа
по теме «Генетика».
10 класс. Базовый уровень.
(по программе Н. И. Сонина)
Контрольная работа
по теме «Кровь и кровообращение».
9 класс. Базовый уровень.
(по программе Н. И. Сонина)
В соответствии с инструментарием PISA,
диагностирующим
набор умений, относящихся к
естественнонаучной грамотности.
Желаем успехов,
прилежных учеников!