基于學業質量標準的試題命制與分析

河北

《普通高中生物學課程標準（2017 年版）》（以下簡稱《課程標準》）對比以往版本的兩個重要變化是提出了學科核心素養和基于學科核心素養的學業質量標準。在《課程標準》中呈現了學業質量標準，是教育領域的又一項重大突破，使一線教學和考試評價有了依據和標準，它將有效地規范教學與考試評價，提高教育教學質量，提升教師的專業化水平。筆者結合參與各類考試的命題實踐，結合個人學習《課程標準》的體會，嘗試以學業質量標準為依據，對學業水平（合格考試和等級考試）考試命題的思路和方法，談一些個人看法，不妥之處，請各位專家和同人批評指正。

一、命題依據

（一）學科核心素養

學科核心素養是學生在生物學課程學習過程中逐漸發展起來的，在解決真實情境中的實際問題時所表現出來的價值觀念、必備品格與關鍵能力，是學生知識、能力、情感態度與價值觀的綜合體現。

正確的價值觀念是塑造健全人格的基礎，是構建試題情境的指導性原則。由于試題情境是新穎的，學生無法迅速解決問題，因此在指導學生審題的過程中筆者會逐漸向學生滲透正確的價值觀。如2019 年全國卷Ⅲ第29 題以農業生產中合理施用化肥是提高農作物產量的有效措施為情境，有助于增強學生對勞動生產的科學意識，促使學生將科學勞動的觀念內化于心。此外學生的價值觀會直接影響其對題目的理解和答題的質量，因此，教師在教學過程中可以基于學生對生命觀念的理解，通過對生產生活實踐中問題的科學解釋實現對學生價值觀念的考查。如2019 年全國卷Ⅰ第37 題以高效降解環境污染有機物細菌的分離過程為情境，通過設置“在含有X 的液體培養基中，培養一段時間后，不能降解 X 的細菌比例會如何變化”這一問題，既考查了學生對微生物選擇性培養概念的理解，又考查了學生借助生物學概念、科學思維進行科學解釋的能力，還凸顯了環境保護理念，著重體現社會責任意識，從而實現了對正確價值觀念的考查。

關鍵能力是學科核心素養的重要組成部分，也是學科核心素養的具體體現之一。筆者認為“問題解決能力”是生物學科的關鍵能力，其所需要的次級能力包括邏輯推理能力、實驗探究能力和信息獲取能力。如2019 年全國卷Ⅰ第29 題以干旱條件下氣孔開度減小的研究為情境，要求學生解決“植物在干旱逆境條件下氣孔開度減小的直接誘發因素不是缺水，而是由ABA 引起”這一問題。學生不僅需要從題目情境、給定的實驗材料中獲取信息，還需要簡要寫出實驗思路，并根據實驗目的邏輯推理出實驗方案的預期結果和結論。

學科核心素養中之所以強調“價值觀念、必備品格與關鍵能力”，是因為只有在正確的價值觀念的引領下，學生才能發展關鍵能力與必備品格，打好基礎，以不變應萬變，從容應對未來發展的需要。

（二）學業質量標準

學業質量標準是衡量學業質量的一把尺子，是依據學科核心素養中的生命觀念、科學思維、科學探究和社會責任的四個維度及其劃分的水平，結合必修課程和選擇性必修課程的重要概念、方法等對學生學習相應的課程后所表現出的學科核心素養水平的描述。

學業質量標準的建立，使教師的教學和評價有了方向和依據，如《課程標準》中明確寫出“學業質量標準是階段性評價、學業水平考試命題的重要依據。學業質量水平二是高中畢業生在本學科應該達到的合格要求。學業質量水平四是學業水平等級性考試的命題依據?！币虼私處煹慕虒W、考試的命題首先考慮的是要不斷深入地研究生物學學科的學業質量標準。例如學業質量水平中科學思維水平4 的要求是“能基于事實和證據，采用歸納與概括、演繹與推理、模型與建模等方法，以恰當的形式闡釋……相關概念的內涵……在面對生產、生活中與生物學相關的新問題情境時，能熟練運用科學思維方法展開探討、審視或論證……”。那么在考試中如何落實該水平呢？這需要有具體的考核目標和與之相適應的題型。如2016 年全國卷Ⅲ第29 題以夏日晴天中午小麥等C3植物光合作用的“午休”現象為情境，要求考生采用歸納與概括[本題（1）涉及]、模型與建模[本題（2）涉及]、演繹與推理[本題（3）涉及]等方法，以文字、曲線等形式闡釋、論證溫度和濕度對小麥光合速率的影響。

二、試題例析

考試的內容不應是教材內容的重復和知識再現，而應該是以學科核心素養為目標，以《課程標準》的知識體系為載體，以正確價值觀念為指導，以必備品格為核心，以關鍵能力為基礎的分解、整合、重構的成果。下面筆者對四道例題從命題情境、《普通高等學校招生全國統一考試大綱》（以下簡稱《考試大綱》）中的能力要求、《課程標準》中“課程內容”里的概念和“學業質量水平”中劃分的四個維度進行分析。

【例1】植物體內不具有生長素效應的物質是 （ ）

A.色氨酸（Trp） B.吲哚丁酸（IBA）

C.苯乙酸（PAA） D.吲哚乙酸（IAA）

【試題分析】本題命題材料源自人教版教材必修3《穩態與平衡》模塊中第48 頁的內容，對應《課程標準》中的概念是選擇性必修課程中“1.6.1 概述科學家經過不斷的探索，發現了植物生長素，并揭示了它在調節植物生長時表現出兩重性，既能促進生長，也能抑制生長”。本題的題干以生物學事實作為簡單情境，要求考生從選項中再認出“具有生長素效應的物質”。正確解答本題，考生需要具備：（1）理解能力中“①能理解所學知識的要點”的水平；（2）學業質量水平中“生命觀念”維度的一級水平。

【例2】（2019 年，全國卷Ⅰ，第1 題）細胞凋亡是細胞死亡的一種類型。下列關于人體中細胞凋亡的敘述，正確的是 （ ）

A.胎兒手的發育過程中不會發生細胞凋亡

B.小腸上皮細胞的自然更新過程中存在細胞凋亡現象

C.清除被病原體感染細胞的過程中不存在細胞凋亡現象

D.細胞凋亡是基因決定的細胞死亡過程，屬于細胞壞死

【試題分析】本題命題材料源自人教版教材必修1《分子與細胞》模塊中第123～124 頁的內容，對應《課程標準》中的概念是必修課程中“2.3.3 描述在正常情況下，細胞衰老和死亡是一種自然的生理過程”。本題以“細胞凋亡與細胞死亡這兩個生物學概念間的關系”創設簡單情境，要求學生能夠舉例說明與“細胞凋亡”概念相匹配的例證（涉及A、B、C 選項），并理解“細胞凋亡”概念的內涵（涉及D 選項）。筆者認為這道題位于高考試題的第1 題，從整套試卷來說，題目難度小，可以增強考生的獲得感和成就感，利于后續作答；此外本題體現了生物學學科本質，即生物學是一門結論豐富、知識具有體系的自然科學。本題不僅涉及“細胞凋亡”“細胞壞死”“細胞死亡”這三個概念的內涵與外延，還涉及概念間的關系，因此正確解答本題，考生需要具備：（1）理解能力中“①能理解所學知識的要點，把握知識間的內在聯系，形成知識的網絡結構”；（2）學業質量水平“生命觀念”維度的二級水平（即“運用生命觀念分析和解釋簡單情境中的生命現象”）。

【例3】（《課程標準》核心素養的評價案例6 節選）每年7 月至10 月，在加拿大、美國阿拉斯加和挪威等地可觀賞到三文魚洄游的奇觀。臨近產卵期的三文魚浩浩蕩蕩地逆流而上，躍過小瀑布和小堤壩，歷經艱辛回到出生地產卵，隨即結束自己的生命。而孵出的小魚苗將順流而下回到海洋，通常3 至5 年長大成熟。據統計，野生三文魚數量在過去30 年內已減少2/3。僅在1994 年至1999 年間，北美河流的三文魚年穿行量就從大約20萬尾下降到8萬尾。自20 世紀60 年代開始的肆無忌憚的商業捕撈是三文魚瀕臨生存警戒線的根本原因。

2015 年11 月，美國食品藥品監督管理局在經過5 年食用安全性和3 年環境安全性的評估后，批準了轉基因三文魚上市。該轉基因三文魚是在大西洋三文魚的基因組中導入了兩個基因，共中一個是奇努克三文魚的生長激素基因，從而改變了大西洋三文魚原有的生長激素調節方式。這些轉基因三文魚經進一步實驗處理成為三倍體雌魚。經過基因修飾后的大西洋三文魚生長迅速，僅需18 個月便能生長到成年體型。

（3）你認為培育轉基因三文魚的優勢是什么？

【試題分析】本題以科研論文為命題素材，對應《課程標準》中的概念是選擇性必修課程中“6.1.2 探討轉基因技術在應用過程中帶來的影響”。本題以社會廣泛關注的轉基因三文魚上市為復雜情境，學生從材料中可以獲取“轉基因三文魚生產緩解了對野生三文魚過度捕撈的壓力”信息，進而關注如何保護野生三文魚資源的生態學問題，很好地融入了保護生物多樣性的社會責任感。本題要求學生基于生物學概念的理解，運用歸納與概括等科學思維方法，論證生物學社會議題。欲正確解答本題，學生需要具備：（1）理解能力中“③能運用所學知識與觀點，通過比較、分析與綜合等方法對某些生物學問題進行解釋、推理，做出合理的判斷或得出正確的結論”和獲取信息能力中“②關注對科學、技術和社會發展有重大影響的、與生命科學相關的突出成就及熱點問題?！?；（2）學業質量水平“科學思維”維度的三級水平（即“……基于事實和證據……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……”）和 “社會責任”維度的三級水平（即“基于生物學的基本觀點……具有通過科學實踐解決生活中問題的意識和想法”）。

【例4】研究發現，正在生長的植物細胞具有“酸生長”特性，即pH 為 4～5 的溶液能促進細胞伸長生長。為了研究這一現象的內在原因，研究者用黃瓜幼苗快速生長的下胚軸切段進行實驗。實驗操作及結果如圖1 和圖2。

圖2

研究者發現生長素可通過誘導細胞膜外環境的pH 降低，促進細胞生長。已知植物細胞膜上有H+泵、水通道、生長素受體、鉀通道、蔗糖運載體等。在上述實驗結果的基礎上，請選用已知信息，提出生長素促進細胞生長的一種可能機制。

【試題分析】本題命題素材是科學研究成果，對應《課程標準》中的概念與例1 相同。本題以植物細胞具有“酸生長”特性的科研結果為復雜情境，要求考生基于所學細胞結構、物質跨膜運輸方式、滲透壓、細胞呼吸、激素調節等概念的理解，利用演繹與推理、模型與建模等方法建構“生長素促進細胞生長”的模型?；谏鲜龇治觯_解答本題，學生需要具備：（1）綜合運用能力，即理論聯系實際，綜合運用所學知識解決自然界……的一些生物學問題；（2）學業質量水平“生命觀念”維度的四級水平（即在新的問題情境中，能以生命觀念為指導，解釋生命現象，探究生命活動的規律）和“科學探究”維度的四級水平（創造性地……分析實驗結果……運用科學術語精確闡明實驗結果）。

筆者認為本小題可以從如下角度思考：當生長素與生長素受體結合后①激活了膜上運輸H+的泵，將H+從細胞內轉運到細胞壁中，使細胞膜外pH 降低，與細胞壁分解有關酶活性增強，促進細胞壁伸展；② 鉀通道打開，細胞外的鉀離子內流，增大細胞內滲透壓；③細胞內滲透壓升高導致水通道蛋白開放，細胞吸水，體積增大，進而促進細胞體積增大。④激活了蔗糖運載體，蔗糖進入細胞的量增加，促進細胞呼吸釋放能量，為需要能量的生命活動供能。

教師可以對考生的作答進行等級性評分，評分的依據可以參閱筆者發表在《教學考試》上的《SOLO 分類評價法在“原因類”試題中的應用》一文。

三、小結

從2020 年開始，執行新課標、新高考的省、市開始逐步取消《考試大綱》和《普通高等學校招生全國統一考試大綱的說明》?！墩n程標準》中規定的教學內容，呈現的學業質量標準，可以實現教、學、測、考的統一，使教師在教學等方面有了依據。

高考內容是《課程標準》規定的課程內容（即生物學概念的理解和應用），是命題的載體。由于概念的掌握重在遷移，因此教師在指導學生復習時應創設符合高中學生的生活經驗和認知規律的新情境，結合生物學的核心概念創設真實性的問題情境，并設計好能有效區分學生能力水平的評價指標。