核心素養導向的高考生物實驗題命題策略分析

林莉　俞如旺　林穎韜

摘 要 從生命知識觀、科學思維與方法、生命實踐觀三個維度，對2015年全國高考天津生物卷第7題展開分析，提出生物學核心素養導向的高考實驗題命題策略。

關鍵詞 高考生物實驗題 核心素養 命題策略

中圖分類號 G633.91 文獻標志碼 B

1 生物學核心素養

素養教育已成為21世紀全球教育發展的重大課題和緊迫任務。新一輪的課程改革把學科素養置于課程目標的核心地位。學生核心素養是指學生應具備的適應終身發展和社會發展需要的必備品格和關鍵能力。它跟能力有所不同，能力被認為“能夠做某事”，必須通過外顯的可觀察到的行為表現出來。而素養還涉及內在品質，通常可以理解為：素養=（知識+技能）×態度，素養是較能力更為上位、更具包容性的概念。核心素養是落實十八大確立的以立德樹人為教育根本任務的重要抓手，也是解決“知識本位”、“應試教育”問題的根本途徑。

生物學核心素養就是通過生物學課程的學習和實踐獲得的認識，以及解決社會生產生活中生物學問題的能力、品質和價值判斷，通常包括生物學知識、技能、方法與觀念。生物學核心素養是可以“帶得走”“留得下”和“可發展”的，即當所學的生物學知識都遺忘時，人們仍可用通過生物學學習獲得的科學生命觀、科學思維與方法，去認識世界、探索生命奧秘，主動踐行生命科學原理與方法，并且積極影響其他人。生命知識觀、科學思維與方法、生命實踐觀是生物學課程的核心內容，也是學生通過學習生物學獲得的生物學核心素養。

2 核心素養導向的高考命題策略分析

2015年全國高考天津生物卷第7題（以下簡稱“天津第7題”）是一道充分體現生物學核心素養的實驗探究題。試題以“選育高產DHA融合藻”為背景，結合細胞融合技術，考查對實驗原理、方法和結果的分析，要求考生從所給材料中獲取有效信息，結合課堂所學的生物學知識解決實際問題。試題考查的“知識內容——能力目標——認知水平”結構如表1所示。現從生命知識觀、科學思維與方法、生命實踐觀等三個維度對天津第7題展開分析，挖掘試題中蘊含的生物學核心素養，提出核心素養導向的若干高考命題策略。

2.1 知識內容的考查設計，體現生命知識觀

生命知識觀不能簡單理解為傳統的知識內容，作為素養的組成部分，它更強調對生命科學本質、內涵的理解，充分體現生命世界的基本理念和價值觀。生命知識觀是站在生命的視角對傳統知識觀的審視與發展。生命知識觀是學生通過認識、實踐、運用和創造過程獲得的一種內省狀態，這種狀態能讓學生主體在實踐中自覺應用知識、動態發展能力。生命課程中，學生需要理解和獲得的知識不是缺乏“生命意義”的經驗知識，而是在實踐中產生的、充滿“生命意義”的科學本質。

高中生物課程生命知識觀的主要內容：正確認識生命的物質基礎和結構基礎，理解結構與功能的統一；認識生命的進化與發展，理解遺傳與變異在進化中的對立與統一；理解生命活動中物質變化、信息傳遞和能量轉換方式；認識生物個體穩態和環境保護的意義，具有生態可持續發展觀。

天津第7題圍繞“選育高產DHA融合藻”這一情境，綜合多個知識點設計若干問題：

題（1）要求考生在掌握親本藻特性的基礎上，理解融合藻具備的優點。融合后的微藻含有葉綠體，能進行光合作用自養生活；異養型融合藻排除制約因子光照的影響，大大提高生長速率。該小題說明葉綠體是微藻自養生活的必要條件，在一定程度上體現細胞結構與功能相統一的原則。

題（2）從實驗原理入手，考查對纖維素酶作用本質的理解。纖維素酶溶解細胞壁中纖維素，微藻失去了細胞壁的保護和支持。說明細胞壁結構與植物細胞的保護、支持功能息息相關，闡述了結構與功能的統一性。

題（3）考查篩選融合子的方法。異養型親本B藻無葉綠體，可用不含有機物的培養基進行培養，達到剔除的目的。該小題中微藻葉綠體結構與其光合作用相統一，進一步闡明結構與功能相適應的生物學基本觀點。

題（4）的第①題結合實驗條件構成試題情境，延伸考查光合作用、呼吸作用各階段發生的場所及其產物，強調線粒體、葉綠體這兩個細胞器功能與結構的統一性，再次體現生命知識中結構與功能相統一的基本觀點。

試題注重從結構考查功能或從功能考查相應的結構，突出生命世界的適應性觀點。試題整體的問題設計層層遞進，引導學生通過細胞壁、葉綠體、線粒體等相關生物學概念知識，以實際實驗現象、結果為依據，認同結構與功能相適應的觀點，主動運用結構與功能觀解決實際生產問題（如闡述乙組微藻快速生長的原因，選用甲組培養方案的原因）。試題內容還涉及人為選擇進化的過程，即將融合藻具有的自養、高產DHA和快速生長的特點進行人為選育，為實際生產服務。

2.2 遞進的能力要求與認知水平設計，體現科學思維與方法

高考是一場選拔性的考試，其主要功能是以學術性轉向測驗性，自然科學的研究方法與科學思維方法密不可分。科學思維方法的兩大特征是邏輯思維和理性思維。邏輯思維是運用邏輯工具對思維內容進行抽象推演的思維活動。理性思維的主要形式是科學抽象，其本質是通過現象獲取事物的本質。在高中生物的學習過程中，學生常用的科學思維包括歸納與概括、比較與類比、演繹與推理、分析與綜合、批判性思維等。科學研究方法是有目標的、能動的、嚴謹的思維活動過程。高中生物學常用到的科學研究方法包括建構模型、探究與合作、科學假說和數學的方法等。

如表1中的“能力目標”，試題能力目標的考查遵循從易到難、層層遞進的原則。題（1）考查對表格信息的獲取和理解，屬于圖表理解的考查，主要體現在考查考生應用圖形圖表方式描述生物學信息的能力。題（2）考查對纖維素酶、原生質體等相關知識的應用，涉及實驗技術與方法。題（3）涉及實驗的探究過程——如何篩選融合藻。該過程要求考生從表格和題干中獲取相關信息，如B藻營異養生活，不能光合作用；A藻生長速率較慢形成的菌落較小等。進一步分析得出，用不含有機碳的培養基剔除B藻，通過測定DHA含量篩選所需融合藻。題（4）理論聯系實際，考查綜合運用所學的生物學知識、解決實際生產問題的能力，要求考生選擇最佳的融合藻培養方案，屬于實驗結果與分析的考查。根據布魯姆的教育目標分類學理論，試題在認知水平上依次涉及理解、應用、分析和評價，呈現逐級遞增的趨勢。

天津第7題以科學思維和方法為命題線索，通過對實驗目的、方法、實驗技術、探究過程、實驗結果與分析的考查，強化考生科學思維的訓練，符合生物學核心素養導向的要求。試題形成完整的問題串，使得知識的考查不再零散，保證試題的完整性，充分體現生物學核心素養。在能力方面，要求被試運用分析綜合、歸納概括、比較等科學思維以及實驗探究、數學方法等科學研究方法，探究生物學相關問題，符合新課程高考倡導的知識、能力和素質一體化的命題思想。在認知水平方面，試題命制呈現由低層次到高層次的趨勢，貼近被試由淺入深的思維習慣，考生的思維能沿著試題的線索發生同步變化，提高試題效度。

2.3 以生產生活實際為命題素材，體現生命實踐觀

生命實踐觀是以提升生命價值和意義為初衷，對生命本質、生命價值和生命責任的深層次剖析。通過對生物學課程的學習和實踐，學生能夠在生產生活中學以致用，自覺地踐行生命科學，做到主動傳播正確的生物學知識，對社會上生物學熱點問題做出正確、客觀的評價，增強公民的生物學社會責任感，健康生活、熱愛生命、保護環境。《普通高中生物課程標準（實驗）》明確地提出情感、態度與價值觀的課程目標，就是要求生物學課程應貼近學生經驗、聯系社會實際，學生能自覺應用所學的生物學知識、技能和方法解決生物學問題，實現全面發展。

試題選用科技論文《細胞融合法構建EPA和DHA高產異養藻株的研究》（《中國水產科學》2001年第2期）作為命題素材，能緊密聯系細胞融合技術、高產DHA等社會熱點。應用實際生產背景作為命題素材，不僅讓試題貼近生產、生活，還能提高思維能力考查的靈活性和創造性，使試題更加飽滿、鮮活，充分體現生物學核心素養。試題要求考生運用已有的學習經驗和能力解答實際生產中相關的生物學問題，利于生物學核心素養的考查。

選取充分體現生產生活實際的科技論文作為命題素材，考查學生的生命知識觀、科學思維和方法、生命實踐觀，是試題全面融入生物學核心素養的好策略。這樣既可以幫助學生認識生物科學與社會發展之間的緊密聯系，還引導學生關注和思考生活中出現的相關生物學問題，以此增強學生的社會責任感，體現生命實踐觀。

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