澳大利亞VCE生物學考試綜合應用類試題特點評析

黃徐豐

(廣東省汕頭市金山中學 汕頭 515073)

澳大利亞各州的考試制度略有不同，維多利亞州被譽為澳大利亞文化教育之州，高質量的高中教育與其考試形式和考查側重點密切相關。澳大利亞維多利亞州教育證書(Victoria Certificate of Education, VCE)考試相當于我國的地方高考，是由澳大利亞維多利亞州課程與評價管理機構(簡稱VCAA)組織的一項水平考試，考生可以憑此成績申請進入大學。

1 VCE生物學考試簡介

1.1 VCE生物學考試的核心知識和能力 維多利亞州高中生物學課程包含4個模塊，模塊1和模塊2采取校本評價方法對學生考評，模塊3和模塊4采取標準化考試和校本評價相結合的方法。標準化考試成績占總成績的66%，校本評價成績占34%。VCE生物學考試要求考生掌握的核心知識和能力如下。

(1) 模塊3：細胞如何維持生命活動 該模塊的核心知識為：細胞膜、核酸和蛋白質、結構基因和調節基因、酶、呼吸作用與光合作用、細胞的信息交流、免疫系統對抗原的識別與應答。

(2) 模塊4：隨著時間的推移，生物如何進化和應對挑戰 該模塊的核心知識為：種群基因頻率的改變、生物多樣性的變化、物種間親緣關系的確定、人類的進化、基因工程、生物科學與社會。

(3) 核心能力 探究能力，理解、運用生物學知識的能力，交流、表達生物學知識的能力。

1.2 考核目標 VCAA制定的《VCE生物學學習設計》是關于高中階段生物學學習和考核的文件，提出學生進行生物學學習和考核的目標是：通過關鍵模型、理論和概念認識、理解細胞乃至生物體；理解生物與生物、生物與環境之間的關系以及人類活動對物種生存的影響；理解科學具有促進人類合作、發展和跨學科的性質，包括它的可能性、局限性以及對政治和社會文化的影響；通過實地調查、實驗室的實驗形成個人和協作的科學探究技能；對具有地方和全球意義的當代科學問題形成一個有見地的觀點；運用科學知識解決個人、社會、環境等方面的問題；培養好奇心、開放性、創造力、靈活性、對細節的關注，尊重以證據為基礎的結論；在研究過程中遵守倫理道德和安全規范；培養收集、處理和分析數據能力，能用恰當的術語和數據清楚而準確地表達學科觀點。

2 VCE生物學考試綜合應用類試題特點

VCE生物學考試2017年試題分為兩個部分：A部分為40道選擇題，共40分，B部分為11道非選擇題，共80分。其中的非選擇題主要以生產、生活、學生的探究學習為情境，綜合考查學生獲取信息、加工信息、運用信息、設計方案、解決問題、評價結果的能力。這類綜合應用類的試題在VCE生物學考試中題數多、比重大，在考查和選拔學生的過程中發揮非常重要的作用。以2017年11月的VCE生物學考試中典型的綜合應用類試題為例進行分析，見微知著。

2.1 以真實情境、實際問題作為測試載體，深化對核心概念的考查 VCE生物學考試的許多試題都融入了真實、有意義的測試情境，讓學生在情境中表現自己的真實水平。情境設計注重針對性、啟發性、過程性和科學性，對核心概念的內涵和外延做了較為全面的考核。如對“免疫調節”的考察。

例1 (2017年試題B部分的第4題)澳大利亞的有袋類動物，如袋鼠、袋熊和考拉，剛出生的幼崽發育還不完善。當一只小袋鼠進入母親的育兒袋時，它相當于人類七周大的嬰兒，需要在育兒袋里喂養好幾個星期的母乳。雖然這個育兒袋可以防范天敵，但它既不是封閉的也不是無菌的。

(1) 文中的“無菌”是什么意思？

(2) 列舉兩種方法，簡述在醫院中如何實現“無菌”環境。

幼崽的免疫器官(骨髓和胸腺)直到出生后30d才發育成熟，體液免疫在出生后90d內不能有效地發揮作用。生物學家分析了幾種有袋類動物的乳汁樣品，發現其中含有多種抗體。母乳中的部分抗體存在于幼崽的腸道里，而部分抗體則穿過小腸上皮細胞進入到幼崽的血液中。

(3) 在分子水平上描述抗體是如何發揮作用的。

(4) 說出幼崽從母乳中獲得抗體的免疫預防類型，并解釋為什么這種免疫方式對幼崽是有益的。

科學家們發現，塔馬爾沙袋鼠的乳汁中含有大量具有抗生素特性的多肽，還有溶菌酶、補體蛋白、細胞因子和毒液抑制劑。

(5) 說出免疫系統中這些多肽和其他所列物質的組成成分。

(6) 從“溶菌酶、補體蛋白、細胞因子和毒液抑制劑”四種物質中選擇一種，描述其在保護幼崽免受病菌侵害時的作用。

科學家們發現塔馬爾沙袋鼠的乳汁中的多肽比四環素和氨芐西林等抗生素更有效10倍，后者通常用于對抗人類疾病。科學家們迫切希望找到一家制藥公司，對這些具有抗生素性質的多肽的進一步測試和開發。

(7) 推測科學家們希望通過對這些多肽抗生素的進一步測試所要達到的目的。

2.2 借助社會性議題，引導學生進行科學的評價 VCE生物學考試通過借助日常生活或社會熱點話題中與生物技術和工程有關的話題，引導學生基于證據運用生物學基本概念和原理，就生物技術與工程的安全與倫理問題表明自己的觀點。

例2 (2017年試題B部分的第8題)在澳大利亞，對新生兒進行基因檢測。

(1) 解釋為什么對新生兒進行基因檢測是很重要的。

(2) 陳述對新生兒進行基因檢測會出現的兩個倫理問題。

2.3 基于“故事線索”素材考察學生信息提取、處理和分析能力 VCE生物學考試重視考查學生信息提取、處理和分析能力。例如2017年試題B部分的第10題，要求學生基于給定的事實和證據，采用歸納與概括、演繹與推理等方法，說明人類活動對環境產生的影響，促使其形成人與自然共處以及可持續發展的觀念，養成保護環境、維護生態平衡的行為習慣。

例3 (2017年試題B部分的第10題)澳洲土著與巨型動物共存至少有17000年的歷史

澳大利亞曾是巨型爬行動物、有袋動物和巨型鳥類的家園。許多研究人員提出了一種快速滅絕的模型來解釋澳洲土著的祖先到來時巨型動物滅絕的原因。澳洲土著的祖先經常燒毀這片土地的植物，以種植新的農作物和捕殺獵物。也許這種燃燒極大地改變了古代澳大利亞的生態。一種大型的不會飛的鳥類——牛頓巨鳥，已經因為棲息地的改變和過度捕獵而滅亡。相反，其他證據表明，由于重大燃燒事件，火災敏感植物沒有經歷遺傳瓶頸。此外，有證據表明，在數萬年的時間里，土著居民人口并沒有那么多。一些研究人員認為，在澳洲土著的祖先到來之前的數萬年里，可能大約有45個巨型物種已經滅絕了。如果能證明巨型動物群在澳洲土著的祖先到達后不久就消失了，那么就有了對快速滅絕模型的支持。另一方面，大型動物和人類共存的證據表明，需要提出其他解釋它們滅絕的原因。最近，一種類似犀牛的大型有袋動物——袋犀的標本顯示，這個個體大約在3萬3千年前死亡。這一證據表明，人類和巨型動物共存了至少17000年。

現在可能需要放棄快速滅絕模型，研究人員需要開始理清氣候或者土著人口的數量變化是如何影響巨型動物生存環境的。

(1) 利用文中的信息，解釋快速滅絕模型是如何解釋澳大利亞巨型動物滅絕的。

(2) 在文本中找出3個對快速滅絕模型產生疑問的證據來完成下表。證明每一個證據如何被用來推翻快速滅絕模型。

證據理由1. 2. 3.

2.4 關注學生探究過程，促進教與學的共同發展 關注學生本體，關注探究技能獲得過程是VCE生物考試的一大特點。“如何進行科學研究”這一基本思想貫穿于考試之中，通過家庭、工業、環境等一系列有關生物的情境發展學生的探究技能，有效地促進了學生的“學”。在該“指揮棒”作用下，澳洲教師以科學探究的方式開展教學活動，對學生的實驗設計、數據分析、繪制圖表等能力的培養起到很好的推動作用，有效地促進了教師的“教”。

例4 (2017年試題B部分的第11題)馬修調查了溫度的變化對一只蟑螂周圍空氣中O2和CO2濃度的影響。他使用了三個與計算機相連的數字探頭，一個密閉的裝置和一個置于實驗裝置上的熱燈。

(1) 說出在實驗過程中細胞所進行的生理過程。

(2) 說出實驗的因變量和自變量。

在把蟑螂放入密閉裝置之前，馬修測量了4min內裝置里溫度、CO2和O2濃度。記錄了以下結果。

時間(min)CO2(%)O2(%)溫度(℃)00.0422.329.510.0422.129.820.0422.03030.0422.03040.0422.030

(3) 解釋為什么馬修記錄了4min的數據，而不是1min。

4min后，馬修迅速把蟑螂放入裝置中，并利用數字探頭記錄數據。第10min，他將冰袋放置在裝置兩側，慢慢地將裝置中的溫度降至10℃，并在隨后的20min內記錄下數據。在接下來的6d里，他利用同一只蟑螂每天重復這個實驗，并確保這只蟑螂的生命活動正常進行。

(4) 在重復實驗中，列舉兩個馬修還需要控制的無關變量，并說明無關變量的變動會對實驗結果造成什么影響。

馬修用7d實驗的平均結果繪出了下面的圖表。

(5) 根據數據曲線，描述O2和CO2濃度在溫度改變前后的變化情況。

(6) 你認為馬修能從實驗中得出什么結論？你需要在回答中體現細胞的代謝類型，實驗的變量以及馬修在實驗過程中收集的證據。

3 小結

由于教育資源和教育理念的地域差異，對于VCE生物學試題，需要用審視的理念取其精華，其命題思路、評價標準、考試模式等方面，在我國高中學業水平考試及高考改革有著重要的借鑒意義。