理綜生物高考試題的獨特育人價值

盧鎮岳

普通高中課程方案（2017年版）中明確，中國學生發展核心素養是黨的教育方針的具體化、細化。而各學科的學科核心素養是為建立核心素養與課程教學的內在聯系，基于學科本質凝練而成。通過學科核心素養的達成本質上能促進學生發展核心素養的達成。

在《普通高中生物學課程標準（2017年版）》（以下簡稱“新課標”）中提出了以下的命題原則，命題應以課程標準中的內容要求、學業質量標準為依據，指向生物學學科核心素養的發展水平。試題素材應貼近學生生活實際，以真實問題情境組織命題，應注重考查學生綜合運用所學的知識和技能解決問題的能力。試題的表述和指向要明確、清晰、直接，確保題目的公平性、科學性和規范性，要能夠區分出不同素養水平的學生。

高考既要考查四個素養的不同層次，又要著重考查理性思維和科學探究，以充分利用好高考引導教學的功能，為發展學生的生物學學科核心素養這一生物學課程的根本目的服務。優秀的理綜生物高考題應該能有效衡量生物學學科核心素養的發展水平。體現其服務選材功能，并能通過引導后續的教學活動促進學生生物學學科核心素養的達成及學生發展核心素養的達成，從而最終體現出其立德樹人的本質要求。

下面將從巧編試題提升學生核心素養、創設情景引導學生自主發展、精心設問促進學生社會參與3個方面進行分析，從2018年各地理綜生物高考試題中選出典型試題探討題目是如何部分或整體地達成上述目標，并由此實現其獨有的育人價值。

1巧編試題提升學生核心素養

1.1有序呈現信息提升學生科學思維

科學思維素養需要學生能尊重事實和證據，要能運用科學的思維方法解決實際問題。以2018年全國統一考試生物Ⅰ卷（乙）（后文簡稱Ⅰ卷，另兩套全國卷簡稱Ⅱ卷、Ⅲ卷）第6題為例分析，高考題如何通過對題目信息的有序呈現，并作為事實和證據，讓學生據此進行分析推理，由此達到考查學生科學思維的目的。題目如下：

某大腸桿菌能在基本培養基上生長，其突變體M和N均不能在基本培養基上生長，但M可在添加了氨基酸甲的基本培養基上生長，N可在添加了氨基酸乙的基本培養基上生長，將M和N在同時添加氨基酸甲和乙的基本培養基中混合培養一段時間后，再將菌體接種在基本培養基平板上，發現長出了大腸桿菌（X）的菌落。據此判斷，下列說法不合理的是 （ ）

A.突變體M催化合成氨基酸甲所需酶的活性喪失

B.突變體M和N都是由于基因發生突變而得來的

C.突變體M的RNA與突變體N混合培養能得到X

D.突變體M和N在混合培養期間發生了DNA轉移

參考答案：C。

題目主要考查學生基于事實的邏輯推理。對合理性的判斷不同于對確定知識的記憶，學生需要根據題干給出的信息，結合自己的生物學知識，利用現象分析能力和正確推理的能力，選出從已有知識及題干信息中無法合理推斷出的選項C。這里還要求學生能區分“合理”與“符合客觀事實”之間的差異，因為人類對自然界的了解有一個不斷發展的過程，科學方法的本質特征之一是隨時接受新發現的挑戰并能作出相應的修正，所以其他選項是在本題情景和已有知識的基礎上的“合理”，但不排除有其他新的證據出現從而證明這些陳述有可能是錯的。學生正確解答此題需要達到“在某一給定情境中，運用生物學規律和原理，對可能的結果或發展趨勢作出預測或解釋”這一水平。

1.2通過有梯度的難度設置，考查學生科學探究所處不同水平

生物學學科核心素養每一個都有4個素養水平，相互之間有著明顯的區別。如何在題目中考查到學生所處的具體水平是對命題者的一大挑戰。下面以2018北京卷理綜29題為例，分析如何通過設置合理的題目難度梯度，從而達到對到達不同科學探究素養水平的學生的考查。題目及答案如下：

癌癥是當前嚴重危害人類健康的重大疾病。研究人員利用與癌細胞在某些方面具有相似性的誘導多能干細胞（iPSC）進行了抗腫瘤的免疫學研究。

（1）癌細胞具有無限______的特點。當體內出現癌細胞時，可激發機體的__系統發揮清除作用。

（2）研究人員進行的系列實驗如下：

免疫組小鼠：每周注射1次含失去增殖活性的iPSC懸液，連續4周：

空白組小鼠：每周注射1次不含失去增殖活性的iPSC的緩沖液，連續4周。

實驗一：取免疫組和空白組小鼠的血清分別與iP-SC、DB7（一種癌細胞）和MEF（一種正常體細胞）混合，檢測三種細胞與血清中抗體的結合率，結果見下表。

①比較表中iPSC與兩組小鼠血清作用的結果可知，免疫組的數值明顯____空白組的數值，說明iPSC刺激小鼠產生了特異性抗體。

②表中DB7和iPSC與免疫組小鼠血清作用后的檢測數據無明顯差異，說明DB7有________。

③綜合表中全部數據，實驗結果表明______________________。

實驗二：給免疫組和空白組小鼠皮下注射DB7，一周后皮下形成腫瘤。隨后空白組小鼠腫瘤體積逐漸增大，免疫組小鼠腫瘤體積逐漸縮小。由此推測：iPSC還能刺激機體產生特異性抗腫瘤的細胞免疫。

（3）研究人員另取小鼠進行實驗，驗證了上述推測。下圖為實驗組的實驗過程及結果示意圖。請在下圖中選擇A或B填入④處，從C～F中選擇字母填入①～③處。

（4）該系列研究潛在的應用前景是iPSC可以用于______。

參考答案：

（1）分裂/增殖免疫

（2）高于可以與抗iPSC的抗體結合的抗原抗iPSC的抗體可以與DB7上的抗原特異性結合，而不能與MEF上的抗原結合（iPSC與DB7有共同的抗原，與MEF無共同的抗原）

（3）①F ②D③C④B

（4）預防和治療癌癥

此題在一個完整的實驗情境中綜合考查了細胞分化、癌變以及免疫調整的內容。題目第1小題的內容對學生的要求不高，學生只需要識記相應內容即能正確作答。第2小題中的前三問圍繞實驗結果的分析層層遞進，需要學生“能夠在新的問題情境中，基于事實和證據，采用適當的科學思維方法揭示生物學規律或機制，并選用恰當的方式表達、闡明其內涵”。第4小題還需要學生“在面對生活中與生物學相關的問題并作出決策時，利用多個相關的生物學大概念或原理，通過邏輯推理闡明個人立場”。這一題對學生的要求是比較高的，要比較熟練運用科學思維的學生才能在有限時間內對全題進行準確作答。學生無論是在新情境中對事實和證據的判斷不準確，或者不能揭示出實驗結果中的生物學規律，或者是表達方式不恰當都會導致不同程度的失分，而如果不能做到同時利用多個相關的生物學大概念進行清晰地邏輯推理也會出現相應的失分。此題不但能將不同水平的學生清晰區分開來，還能考查科學探究中“設計并實驗恰當的方案；運用多種方法如實記錄，并創造性地運用數學方法分析實驗結果；運用科學術語精確闡明實驗結果，并展開交流”以及“基于給定的條件，設計并實施探究實驗方案；運用多種方法如實記錄和分析實驗結果；運用科學術語報告實驗結果”。天津卷理科綜合生物部分第9題也有類似效果。

此種題目通過對生物學學科核心素養中科學探究的考查，不但同時考查到科學思維，更能通過培養學生理性思維、批判質疑和用于探究培養學生的科學精神。這是奠定學生文化基礎的重要方面。

2創設情景引導學生自主發展

2.1編排課外信息，提升學生核心素養

再以Ⅰ卷中選擇題第2題為例，分析學生正確作答此題所體現出來的科學思維水平。題目如下：

生物體內的DNA常與蛋白質結合，以DNA—蛋白質復合物的形式存在。下列相關敘述錯誤的是 （ ）

A.真核細胞染色體和染色質中都存在DNA—蛋白質復合物

B.真核細胞的核中有DNA—蛋白質復合物，而原核細胞的擬核中沒有

C.若復合物中的某蛋白參與DNA復制，則該蛋白可能是DNA聚合酶

D.若復合物中正在進行RNA的合成，則該復合物中含有RNA聚合酶

參考答案：B。

此題中“DNA-蛋白質復合物”對于多數學生而言是一個相對陌生的概念，然而這卻是科研工作者所面對的真實情景。為了研究與DNA相關的蛋白質的功能，首先要提取出相應復合物并進行分離純化，才能進一步研究。題目情景看似簡單，其實卻巧妙地把更復雜的信息通過選項呈現，要求學生能從題目和選項信息中獲得對此概念的準確界定，從而做出正確選擇。由于此題為單項選擇題，因此C、D選項不可能都是錯誤的，則就算C、D中有一個錯，也有另一個肯定對，由此學生根據C、D選項中對“復合物”的描述可推測出題目中對“復合物”的界定包含工作中的酶及其結合的DNA。在此判定的基礎上，可推測出B的敘述肯定是錯的，因為C、D選項中描述的兩種現象在原核細胞中都會存在。這里的思維就和“能夠在新的問題情境中，基于事實和證據，采用適當的科學思維方法揭示生物學規律或機制”這個描述比較一致了。

此題除對科學思維的考查外，更凸顯對學生信息意識的考查。若學生只是死記硬背現有知識，不能靈活地從題目情境中提取有價值的信息，將對正確作答造成較大影響。因此，當教師在教學中選用該題時，更應該從題目情境及信息意識切入，由此促進學生學會學習，能適應新時代的要求獲得良好的自主發展能力。

正確作答此題還需要學生具有結構與功能觀，如和DNA結合的蛋白質到底實現那些功能，需要進化與適應觀，如原核生物和真核生物的異同。學生如能用生命觀念認識生物的多樣性、統一性、獨特性與復雜性則解答此題也應該得心應手。

2.2編入生活案例配引導學生健康生活

健康中國是當前被倡導的一個重要理念，Ⅱ卷選擇題第3題則不但考查了科學思維，還編選了源于學生生活的案例，引導學生健康生活。題目如下：

下列有關人體內激素的敘述，正確的是 （ ）

A.運動時，腎上腺素水平升高，可使心率加快。說明激素是高能化合物

B.饑餓時，胰高血糖素水平升高，促進糖原分解，說明激素具有酶的催化活性

C.進食后，胰島素水平升高，其既可加速糖原合成，也可作為細胞的結構組分

D.青春期，性激素水平升高，隨體液到達靶細胞，與受體結合可促進機體發育

參考答案：D。

此題中題干限定了題目主題為“人體內激素”，主要的信息則集中在各個選項，選項中的敘述均以人體的某具體生理過程開始，并以該生理現象為依據作出一個推論。A、B、C選項中，生理現象的情景主要是作為干擾信息出現，學生若對激素概念有較準確的把握，并對激素作用的特點有較清晰的認識，就能排除這三個選項，而D選項的情景本身是貼合多數高考考生的年齡特征的，都有最真切的體會。因此，學生只要“能夠以特定的生物學事實為基礎形成簡單的生物學概念，進而用其解釋相應的生命現象”，就能選出正確答案。

生物學本身就主要承擔了引導學生健康生活的職責，因此選用源于學生生活經驗如運動、饑餓、進食，以及所處發育階段如青春期等，對于引導學生珍愛生命健康生活起著重要作用。

3精心設問促進學生社會參與

3.1選用我國成果達成學生社會責任

Ⅲ卷38題題干提到2018年《細胞》期刊報道，中國科學家率先成功地應用體細胞對非人靈長類動物進行克隆，獲得兩只克隆猴——“中中”和“華華”。此為中國科學家做出的重要科研成果，具有國際一定影響力，被評論中國科學家在該項技術上實現了“彎道超車”。

在高考題中選用此類素材并將極大地提高學生的國家認同感，提升了學生責任擔當的使命感，幫助學生更為積極主動地進行社會參與，包括更認真刻苦學習，立志為祖國科技發展做出自己的貢獻。而這也與生物學學科核心素養中的社會責任有著密切聯系。

3.2設定探究問題鼓勵學生實踐創新

天津卷生物部分第7題由具體真實的情景“血管平滑肌細胞（VSMC）的功能受多種物質影響，與血管健康密切相關”切入，既考查了學生的必備知識，如“體液調節”；也考查了學生的關鍵能力，如通過給定實驗結果讓學生判定特定化合物同型半胱氨酸對VSMC分化程度的影響；考查了學生信息提取與分析的能力，也體現了對學生樹立信息意識的意圖。更為重要的是通過對血管保護藥物R的功能的進一步考查，這類有一定情景的問題探究將對鼓勵學生進行實踐創新有著重要幫助。創新一般有添加式創新、組合式創新與顛覆性創新三大類，此題對于訓練學生進行組合式創新有著特別貢獻。如果學生以后投身生物制藥行業，要找到直接影響細胞功能的新因素可能不容易，但要找到對直接因素有影響的間接因素，以及找到這些因素的最優組合設計復合藥物或幫助醫生能得到更好的組合用藥策略，這將是對國家做出突出貢獻的重要方式。