2017年高考全國卷Ⅰ理綜生物學第29題的分析與反思

陳 蕾

(安徽省蕪湖市第一中學 241000)

仔細閱讀2017年全國卷Ⅰ理綜的生物學試題，不難發現這套試題對學生的科學思維提出了更高要求，尤其非選擇題第29題是本套生物學試題的一個亮點。該題是一道綜合各項能力考查的開放性實驗設計題，與往年這類高考題的命制相比，2017年的這道題除考查基本知識和基本技能，還考查綜合運用核心知識解決實際問題的能力，對高中生物學課程的教和學都有新的啟示。

1 原題亮點分析

1.1 原題(2017年全國卷Ⅰ理綜生物學第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。有些病毒會對人類健康造成很大危害。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)。

1.2 亮點分析 仔細分析，筆者認為該題至少有以下亮點：

(1) 設計的問題與日常生活緊密聯系。一種新病毒出現后，首先是確定該病毒的類型，再進一步研制疫苗，進而更好地服務于人類。這樣的命制思路，既貼近生活，同時對今后的生物學教學有明確的導向作用——即注重培養學生運用所學知識解決實際問題的能力和責任擔當。

(2) 解決問題的方案源于教材且高于教材。解決該題方案的原型，源于人教版高中生物學教材必修2中噬菌體侵染大腸桿菌實驗，但考查細節又不拘泥于這個實驗，如同位素標記的對象，檢測結果的手段，深入考查了學生對相關知識的理解和靈活運用的能力。

(3) 題干表達精煉，多角度降低試題難度。試題問題的設計看似簡單，實際完成難度還是較高的。仔細研讀，命題者考慮到學生的水平差異，在保證科學、簡明地表達實驗意圖的前提下，尋找適合的角度來降低實驗探究難度，其具體細節體現在：①對相關“病毒分類”知識提供信息進行鋪墊以便引出探究問題；②對培養病毒的材料給予明確(以體外培養的宿主細胞等為材料)；③對“實驗方法”(放射性同位素標記)、“實驗組設置”(相互印證的甲、乙兩個組)給予提示；④為避免細胞內堿基的復雜變化帶來的干擾而給出“假設”(假設在宿主細胞內不發生堿基之間的相互轉換)；⑤實驗設計不要求學生寫出具體步驟，而是“簡要”寫出實驗思路,減少學生語言表達量。

(4) 兼顧多項能力考查，尤其是思維能力。全方位考查學生的各項能力，涉及理解能力、理性思維能力、實驗探究能力、綜合運用所學知識分析和解決問題的能力、語言表達能力等。因此，想較好地解答該題，學生儲備的基本知識和能力有：①知道實驗探究的一般過程；②理解病毒具寄生生活的特點及其培養方法；③會選擇正確的放射性同位素進行標記；④知道用同位素標記化合物時要有針對性；⑤明確該實驗的檢測手段；⑥清晰嚴謹的語言表達能力。

2 學生暴露出的主要問題和原因分析

高考結束，依據網上公布的生物學標準答案，考生紛紛進行了估分。在交流中，了解到部分考生對該題的估分情況及錯點。根據反饋，可看到解題中暴露出的主要問題及原因有以下幾點：

2.1 忽略病毒寄生帶來的特殊培養要求 雖然知道病毒是寄生生物，卻采用直接用培養基培養的錯誤設計，可見學生對病毒的寄生生活理解不到位。

2.2 使用不具放射性的同位素來標記 有些學生答題選用15N進行標記，這是不符合要求的。15N與14N都屬于穩定同位素，無放射性，而教材中介紹半保留復制的實驗中用15N標記，是利用其密度差異，而不是放射性差異。可見，學生犯錯的原因之一，是教師在講解相關內容時細節交代不到位。

2.3 放射性同位素標記的化合物不明 使用何種放射性元素，標記何種化合物，學生的答案五花八門，有的放射性元素選擇不妥，有的標記物不對，有的甚至選用與本實驗無關的放射性元素標記(如用35S標記蛋白質的)，這反映在平時教學中，教師灌輸的多，學生思考的少，缺乏對相關知識內在聯系的消化和整理。

2.4 檢測實驗結果不知選擇何種手段 學生在選擇檢測手段時沒有思路，只好借教材中的相關內容生搬硬抄：如有學生寫成檢測沉淀物和上清液的放射性強弱，或檢測離心后放射性核酸所處位置，或檢測是否出現所標記的放射性元素等。由于很多學校學生實驗開出率低，學生缺乏實際操作體驗，加上教師對教材呈現的科學史剖析不夠深入，造成學生抓不到關鍵點。

2.5 實驗組設計不符合要求 學生審題沒看懂“相互印證”的含義，就當成分兩組，按一組標記，另一組不標記來設計，自然不符合實驗要求。實際上，該實驗是對比實驗，兩個組都是實驗組，都需要作標記，只是標記物不同罷了。可見，教學中應將實驗方法的學習融入實驗情境中讓學生多去領悟。

2.6 語言表達含混不清 由于缺乏有深度的理性思維能力訓練，加上知識掌握得不扎實，學生的語言表達不嚴謹、不科學的現象較普遍。

3 針對學生科學探究能力培養的幾點反思

查閱往年全國卷的生物學試題，這類命題風格并非是2017年首次出現，其實早年的全國卷(如2005年第31題、2006年第30題、2016年第32題)就有呈現。歷年高考只要遇上這類型題，學生普遍得分率偏低。從教師角度看，對新課程所倡導的“提高學生科學探究能力”的理念領悟不足，會讓“教”也出問題。

3.1 高中生物學教學中對學生科學探究能力培養的現狀 科學探究能力是學科核心素養之一，也是多年來高考重點考查的一項能力。雖然廣大教師思想上都清楚這種能力培養的重要性，但從2017年全國卷Ⅰ理綜第29題的檢測結果再次表明，高中生物學教學中還是存在諸多的問題：①教師平時的教學更多關注的是知識傳授，而對生物學實驗中的科學思想和科學方法的解讀功夫下得不夠，造成學生知其然不知其所以然；②很多學校學生實驗的開出率不足，甚至為零，造成學生缺乏對實驗操作技能和實驗過程的體驗；③教材中的經典科學實驗沒有被充分挖掘，造成學生缺乏對科學發現的全面認知；④課堂上缺乏探究問題的創設情境，造成學生沒有更多相互學習的機會；⑤唯分數至上的功利想法剝奪學生參與實踐的機會等。其實，學生學會探究，首先是看懂并理解科學家的經典設計，然后在不斷感知他人理性思維的基礎上，慢慢養成科學思維的習慣，進而通過實踐一步步激發出探究能力。這樣的現狀若不改變，教學效果必然受到影響。

3.2 教師轉變教學理念勢在必行 行動源于思想，教師的教育理念如果沒有真正改變，其教學行為自然是穿新鞋走老路。當今社會，國際科學教育的新趨勢是：聚焦學科核心概念、科學課程綜合化、教學方式多元化、建立與生活世界的聯系等[1]。正是基于這樣的大趨勢，新制定的高中生物新課程標準提出“以核心素養為宗旨”“課程內容少而精”“教學過程重實踐”等基本理念，就是與這樣的趨勢相吻合的。而今年高考全國卷Ⅰ理綜生物學試題的命制風格，也正是與這次高中生物學新課標的一次對接。

因此，作為教師，首先要做的就是真正并盡快轉變教學理念：學習國際先進的教育思想，了解新時代對人才類型的需求，領悟全面提高學生的生物學核心素養的深層意義，掌握先進的教學技術手段，研究課堂教學新模式，這樣才能從根本上改變舊的教學模式，適應新時代社會對人才培養的需要。

3.3 培養學生科學探究能力是一個長期而細致的工程 最有價值的教育，是教師采用各種有利于學生未來發展的教學手段，讓學生具備運用所學知識解決實際問題的能力。這需要在日常的教學中，充分了解學生的學情，科學設計、精心組織和引導學生開展探究活動，反復實踐，逐步提升學生的探究能力。這是一項特別費心費時的工程，難度遠遠大于常規的知識傳授，這就需要教師不懈地努力。