從考生答卷審視生物學科思維的培養

孫瑞嫻　郝晶晶　王華峰　劉國平　高瑞如

摘 要： 高中生物學教學承擔著培養學生學科素養、提高學生學業成績的責任。遺傳變異問題歷來是生物高考命題的重點之一，考生作答情況在很大程度上能反映出教學中的不足。2013年高考理綜能力測試卷I的第31題堪稱歷年高考生物試題難度之最，難度值0.14，本文聚焦該道遺傳題，展示了不同解題思路，并進一步剖析了考生失分的主要原因。結論是生物學科思維是高中生物教學的一項重要目標，教師在教學過程中不僅要進行知識的傳授，更要進行生物學科思維培養。此外，該研究探討的內容對生物類專業師范生教育培養具有重要的借鑒意義。

關鍵詞： 遺傳 2013高考 實驗思路 生物學科思維

1.引言

遺傳變異問題歷來是生物高考命題的重點之一，也是高中生物教學的重難點，高三備考復習在這一部分都會投入大量時間和精力，但這類問題有時還是容易失分。2013年全國高考理綜能力測試卷I第31題（2）就令許多考生無從下手，甚至交了白卷。當失敗的陰影過去，回顧這道題目和考生答卷，可以帶給我們更多思考。

2.試題及參考答案

（12分）一對相對性狀可受多對等位基因控制，如某植物花的紫色（顯性）和白色（隱性）這對相對性狀就受多對等位基因控制。科學家已從該種植物的一個紫花品系中選育出了5個基因型不同的白花品系，且這5個白花品系與該紫花品系都只有一對等位基因存在差異。某同學在大量種植該紫花品系時，偶然發現了1株白花植株，將其自交，后代均表現為白花。

回答下列問題：

（1）假設上述植物花的紫色（顯性）和白色（隱性）這對相對性狀受8對等位基因控制，顯性基因分別用A、B、C、D、E、F、G、H表示，則紫花品系的基因型為AABBCCDDEEFFGGHH；上述5個白花品系之一的基因型可能為aaBBCCDDEEFFGGHH（寫出其中一種基因型即可）。

（2）假設該白花植株與紫花品系也只有一對等位基因存在差異，若要通過雜交實驗確定該白花植株是一個新等位基因突變造成的，還是屬于上述5個白花品系中的一個，則：

該實驗的思路：用該白花植株的后代分別與5個白花品系雜交，觀察子代花色。

預期的實驗結果及結論：在5個雜交組合中，如果子代全部為紫花，說明該白花植株是新等位基因突變造成的；在5個雜交組合中，如果4個組合的子代為紫花，1個組合的子代為白花，說明該白花植株屬于這5個白花品系之一。

3.第31題（2）的實驗思路解析

3.1參考答案的實驗思路解析

在第一問的基礎上，用假設法分析此問題。若該白花植株由一個新等位基因突變造成，則該白花植株及其后代的基因型必然與已有五個基因型不同的白花品系均不相同，如果分別進行五組雜交（見圖1），后代必全部為紫花；若該白花植株屬于上述5個白花品系中的一個，則必與其中一個白花品系基因型相同，雜交后代仍表現為白花，而其余四個雜交組合所得的子代全為紫花。

4.低得分率之原因解析

本題題干信息貌似復雜，涉及8對等位基因，但真正考查目標是基因分離定律。而且由上文可知，至少有4種實驗思路可以達到題目要求，只要能用到5個白花品系和該白花植株（的后代）進行雜交實驗，均可實現區分目標。但是當年這道題的得分率非常低，綜合考生答卷，筆者認為主要原因有：1.考生讀不懂題意，根本沒有用到區分對象——5個已有的白花品系；2.不明白“品系”含義（高中教材只涉及“品種”，未引入“品系”一詞），無法正確判斷；3.一看題目涉及8對等位基因，即心存畏懼，直接放棄；4.思維不清晰，設計了雜交實驗卻不能推出正確的實驗結果；5.表述不準，產生歧義，如以“基因突變”代替“新基因突變”，以“子代有白有紫”代替“僅一個組合的子代為白花”等。

5.討論與小結

2013年高考理綜能力測試卷I的第31題，滿分12分，山西省理科考生平均分1.66，難度值0.14，屬于當之無愧的難題。在今天看來這道題設計得非常好，對考生的遺傳學基本概念、遺傳規律等都能起到良好的考查作用，利于實現高校入學考試的選拔功能，考生多樣化的實驗思路就證明了這一點。得分率低不能一味認為是題目難，考生缺乏相應的生物學科思維是重要原因。培養高中生生物學科思維，要求教學中做到：（1）對教材中出現的概念進行必要的闡釋和延伸，發展學生理解、運用概念的能力；（2）不能只關注知識“是什么”，更要向“為什么”和“怎么獲取知識”方面傾斜，讓學生建立系統的理解生物學現象的思維方式；（3）注重生物科學史教學，梳理總結科學家的思維方式，引導學生善于質疑，注重反思，提升思維品質，提高解決問題能力。

參考文獻：

[1]2013年全國高考理綜能力測試卷I第31題[M].2013.

[2]人民教育出版社，課程教材研究所，生物課程教材研究開發中心編著.生物必修2遺傳與進化[M].北京市：人民教育出版社，2007.

[3]2011年全國高考理綜能力測試卷I第32題[M].2011.

[4]人民教育出版社，課程教材研究所，生物課程教材研究開發中心編著.生物必修2遺傳與進化教師用書[M].北京市：人民教育出版社，2007.

資助項目：山西師范大學“卓越中學生物教師培養改革項目（教育部，2014）”；2016年山西師范大學優勢專業項目（項目編號：01050101）；山西省教學改革創新項目（項目編號：J2016044）。

通訊作者：王華峰