淺談學科核心素養在高考中的體現
——有感于近兩年高考生物第29題的變化

湖北 何 偉 周麗娟

1.近兩年高考生物試題的變化

1.1 近兩年高考題的變化

2016年之前高考全國卷Ⅰ生物非選擇題4個必考題基本形成固定的模式。這種模式符合高中生物教材的編寫及高考考點的分布。但是2016年高考全國新課標卷Ⅰ生物非選擇題的4個必考題考點分布發生了變化，第29題前兩問考查細胞代謝，第三問考查遺傳基本理論；第30題主要考查細胞代謝中的光合作用；第31題主要考查動物生命活動調節；第32題主要考查遺傳規律及相關計算。

2017年高考全國新課標卷Ⅰ的考點分布進一步發生了變化，第29題考查遺傳物質相關實驗；第30題考查植物代謝；第31題考查動物生命活動調節；第32題考查遺傳規律及相關計算。

通過比較發現，高考全國新課標卷Ⅰ必考題的考點中沒有變化的是細胞代謝、生命活動調節、遺傳規律及計算，而考查了多年的生態系統相關知識的試題改為對相關實驗的考查，且2016、2017年連續兩年考查與必修2遺傳基本理論相關的實驗。

1.2 變化的原因分析

筆者分析，這種考查點轉變的原因有以下兩點：一是為即將進行的課程改革及教材改編做準備，本次教材改編要將目前必修3中的生態部分內容放在選修模塊，降低考查概率；二是契合高考的改革要求，體現出對高中生物學科核心素養的考查。

2.例談高考對高中生物學科核心素養的考查

2.1 原題再現

【例1】（2016年全國新課標卷Ⅰ，第29題，節選）

（3）將一個某種噬菌體DNA分子的兩條鏈用32P進行標記，并使其感染大腸桿菌，在不含有32P的培養基中培養一段時間。若得到的所有噬菌體雙鏈DNA分子都裝配成噬菌體（n個）并釋放，則其中含有32P的噬菌體所占比例為2/n，原因是__________________。

【答案】（3）一個含有32P標記的雙鏈DNA分子經半保留復制后，標記的兩條單鏈只能分配到兩個噬菌體的雙鏈DNA分子中，因此在得到的n個噬菌體中只有兩個帶有標記

【例2】（2017年全國新課標卷Ⅰ，第29題）根據遺傳物質的化學組成，可將病毒分為RNA病毒和DNA病毒兩種類型，有些病毒對人類健康會造成很大危害，通常，一種新病毒出現后需要確定該病毒的類型。

假設在宿主細胞內不發生堿基之間的相互轉換，請利用放射性同位素標記的方法，以體外培養的宿主細胞等為材料，設計實驗以確定一種新病毒的類型，簡要寫出（1）實驗思路，（2）預期實驗結果及結論即可。（要求：實驗包含可相互印證的甲、乙兩個組）

【答案】（1）實驗思路

甲組：將宿主細胞培養在含有放射性標記尿嘧啶的培養基中，之后接種新病毒。培養一段時間后收集病毒并檢測其放射性。

乙組：將宿主細胞培養在含有放射性標記胸腺嘧啶的培養基中，之后接種新病毒。培養一段時間后收集病毒并檢測其放射性。

（2）結果及結論

若甲組收集的病毒有放射性，乙組無，即為RNA病毒；反之為DNA病毒。

2.2 分析

2016年全國卷Ⅰ第29題前兩問比較簡單，學生得分率較低的是第三問，原因是高考已經幾年沒有出現長達66字的答案了，并且還需要學生分析原因并作答。而2017年全國卷Ⅰ第29題圍繞一個知識點設問，答案長達147字。很多老師驚呼，生物高考又回到需要大量書寫的境況了。

仔細分析這兩年高考試題的變化會發現，這正是高考對考試中如何實現對高中生物學科核心素養進行考查的體現。

2016年全國卷Ⅰ第29題第三問考查病毒增殖和DNA半保留復制的內容，常規的考查方向為學生是否會計算2/n，而本題卻反向考查學生是否理解為什么是2/n，這么一變，不但考查難度上升，更重要的是需要學生在學習本部分內容時，能清楚理解病毒的增殖過程，以及DNA半保留復制的過程。這一變化指導老師在教學過程中要避免走入死記硬背的誤區。

這點變化很好地體現了高中生物學科核心素養的第一點要求：學生應該在較好地理解生物學概念性知識的基礎上形成生命觀念，如結構與功能觀、進化與適應觀、穩態與平衡觀、物質與能量觀等，并能夠用生命觀念認識生命世界、解釋生命現象。第三點要求：能夠發現現實世界中的生物學問題，針對特定的生物學現象，進行觀察、提問、實驗設計、方案實施以及結果的交流與討論。學生只有通過平時學習，充分掌握病毒增殖的過程，明白在增殖過程中病毒DNA進入受體細胞后，需要進行半保留復制，兩條DNA單鏈分別進入兩個子代病毒體內，而且一次增殖可以得到多個子代病毒這個基本的生命現象，并能結合題意通過對“病毒增殖、DNA半保留復制”這些生命現象進行分析，最后組織文字形成答案。進而上升到高中生物學科核心素養的第二點要求：形成科學思維的習慣，能夠運用歸納與概括、演繹與推理、模型與建模、批判性思維等方法探討生命現象及規律，審視或論證生物學社會議題。

從2017年全國卷Ⅰ第29題中更加能夠看出高考命題緊扣“高中生物學科核心素養”這個中心。本題知識點涉及DNA和RNA這兩種核酸的區別、放射性同位素標記法的應用、病毒增殖過程。其中兩種核酸的區別是高中生物的基本知識，病毒增殖過程經過2016年的高考也會引起老師和學生的注意，同位素標記法在高中生物教學中出現的次數很多，但是將這幾個知識點集中到一個題上就增大了題目的難度。而本題的精髓就在于學生要想設計出實驗，就必須對必修2“DNA是主要遺傳物質”一節中赫爾希和蔡斯的噬菌體侵染細菌實驗非常熟悉，能夠理解噬菌體侵染細菌實驗設計的思路、步驟及注意事項。而這最能體現高中生物學科核心素養的第二點要求。能夠準確答出本題的同學一定是在平時的學習中就已經建立起如何科學地進行生物實驗思路設計的思維習慣；能夠通過歸納發現DNA和RNA的區別；能夠通過對著名科學實驗的思考、推理，演繹成為自己的實驗思路；并能夠熟練運用高中生物學習中學到的基本實驗方法（放射性同位素標記法）來探討生命現象和規律。

這兩道高考題還有一個特點，就是答案字數多，需要大段的文字敘述，這就要求學生必須有敏捷的思維能力、精確的邏輯能力和良好的語言組織能力。而在學生組織語言形成答案的過程中就能體現出學生對生命觀念的理解、理性思維的形成、科學探究的思考。

縱觀這兩個高考題的變化，題設的出發點都是病毒的相關知識，這就要求老師在平時教學過程中要注重對相關知識的講解，這也從高考的角度指導高中生物一線教學：要注意高中生物學科核心素養的第四點即生物學科的社會責任是指基于生物學的認識參與個人與社會事務的討論，作出理性解釋和判斷，嘗試解決生產生活中的生物學問題的擔當和能力。學生應能夠關注涉及生物學的社會議題，參與討論并作出理性解釋，辨別迷信和偽科學；主動向他人宣傳健康生活、關愛生命和保護環境等相關知識；結合本地資源開展科學實踐，嘗試解決現實生活中與生物學相關的問題，從而引導學生擔負起自己的社會責任。

3.對高中生物教學的思考與建議

從國家提出學校教育要體現“核心素養”的概念開始，到高考題出現相應變化，結合正在進行的高考改革，可以預見，高考題將會出現更多既能體現核心素養，又能選拔具備學科思維的高水平試題，而生物學科的實驗將是重中之重。所以在高中生物教學中必須做出相應的變化，來響應國家的要求和適應高考的需要。

3.1 教學中重視培養學生的生物思維和理性思維

改變學習生物就是背背記記的觀念，或只是記住幾個結論，不能理解得到結論的科學過程、推理過程的教學方式，這種方式既不利于培養學生的核心素養，也不能滿足高考對學生的選拔需求。生物學科是一個實驗學科，有著不同于其他學科的實驗設計思路和步驟。生物學的發展歷程也是許許多多科學家的發現歷程。這就要求在高中生物教學中要引導學生分析、理解生物學家經典實驗的設計思路和步驟，通過對實驗的教學，讓學生了解科學家是怎樣思考問題、研究問題、分析現象得出結論的，培養學生的生物思維和理性思維，從而學會理性思考、分析解決問題，培養學生的科學素養。

比如在“植物生長素的發現”這一節教學中，筆者沒有直接給出幾位科學家的實驗，而是引導學生對一個很小的生命現象——植物的向光性進行研究、分析、一步一步引導學生設計出幾位科學家的實驗，特別是在最后引導學生得出溫特并沒有對實驗進行創新，而是集合了幾位科學家的實驗方案，最后得出生長素這種化學物質引起了向光性這個生命現象，使學生們深有感觸：我們往往只是離發現生命本質只有一步之遙。而這就正好是2017年高考全國卷Ⅰ生物第29題的精髓所在。

所以，在平時的教學中，教師就應該注意培養學生的生物思維和理性思維，通過教給學生科學家的實驗思維，使學生在高中就具備基本的科學思維。

3.2 教學中重視引導學生運用生物學知識理解、分析現實生活中的問題

《普通高中生物課程標準（實驗）》指出要注重學生在現實生活的背景中學習生物學，倡導學生在解決實際問題的過程中深入理解生物學核心概念，并運用生物學原理和方法解決相關的社會和生活中的問題。例如近些年來全世界爆發了多種致命病毒，如寨卡病毒等，授課時可以通過對相關知識的講解，引導學生分析為什么現在爆發出這么多病毒？是否與日益惡劣的環境有關？病毒如何進行變異？我們如何抵御病毒？我們應該對地球做些什么等，以一個小的生活現象聯系出病毒相關知識、變異的實質及過程、免疫、生態等高中生物學知識，最后上升到世界觀、價值觀的高度，從而升華學生的情感價值觀。

高考題來源于生活，生物學也與我們的生活密切相關，平時的教學中教師應抓住生物知識與現實生活的聯系，引導學生運用生物知識分析生活中的問題、解決生活中的困難。如果教師在平時的教學過程中，經常涉及社會中與生物相聯系的熱點問題，如病毒爆發、諾貝爾生物學獎、物種的發現與滅絕等，讓學生分析其中的問題、關鍵點和解決辦法，這樣既能培養學生的生物科學素養，又能訓練學生的邏輯思維、語言組織能力。而且，當學生在高考或將來的學習中再遇到新題境和新問題，就能夠迅速提取出自己儲備和學會的科學方法，發現和解決問題。

總之，學科素養的教育是國家對人才教育的要求，也是學生學習成才的需求，在學校教育中，必須圍繞學科素養這個中心進行教學。