核心素養視域下的原創高考試題命制
——以新型冠狀病毒(SARS-CoV-2)為例

譚紅月

(江蘇省邗江中學 225000)

2020年以來，新型冠狀病毒(SARS-CoV-2)席卷全球，不僅給人類身心健康帶來了嚴重危害，還嚴重影響了社會的政治、經濟和文化生活.將重大社會生活事件有機融入試題，不僅體現了時代特色，還能提高學生問題解決的動機和行為.生物學科核心素養的培養不僅要著力于教材編寫和課堂教學過程中，也應滲透于考試評價中.優秀的生物學高考試題不僅蘊含著對生物知識層面的考查，還滲透了對學生“生命觀念、科學思維、科學探究和社會責任”4個維度核心素養的考查.筆者基于此，以新冠病毒為例，圍繞生物學學科核心素養，命制了服務于學生素養發展的試題，開辟生物學科核心素養培養的新途徑.

一、原創題設計

2020年1月，一種新型冠狀病毒SARS-CoV-2在全國傳播，引起傳染性肺炎.SARS-CoV-2為單股正鏈RNA病毒，用(+)gRNA表示.圖1表示該病毒侵染肺部細胞的過程圖(其中S、E、M、N為病毒的各種結構蛋白).相關研究表明，SARS-CoV-2可通過人體細胞表面的受體ACE2(血管緊張素轉換酶2)進入人體細胞.ACE2，為一種跨膜糖蛋白，其組織分布具有器官特異性，主要表達于腎臟、心血管及胃腸道系統.在正常肺組織中，Ⅰ型及Ⅱ型肺泡上皮細胞中均存在ACE2.在正常機體中，ACE2可催化血管緊張素Ⅱ形成，刺激腎上腺皮質分泌醛固酮，起到收縮血管，保鈉排鉀，升高血壓的作用.請回答下列問題：

圖1

1.不同細胞中膜表面的ACE2蛋白合成量有差異，根本原因是.SARS-CoV-2的刺突糖蛋白(S)能特異性結合宿主細胞表面的ACE2，從而入侵細胞，該過程體現了細胞膜的 功能.中老年人的一些疾病往往會導致低血鈉癥或低血壓，分析中老年人易感染SARS-CoV-2的原因可能是____.

2.SARS-CoV-2的RNA侵入細胞后，首先翻譯為，參與該過程的RNA種類有；接著利用該酶完成的合成；最后各結構蛋白mRNA翻譯為相應的蛋白質(S、E、M、N)，與再復制的基因組RNA加工組裝為子代病毒，通過運輸出去.

3.圖示子代SARS-CoV-2的形成需要的參與(填細胞器名稱)，其增殖過程體現了中心法則的哪些環節？(用圖解表示).

4.假如你是藥劑師，想研制治療SARS-CoV-2的藥物，請據圖分析藥物治療新型肺炎的方向：____(至少寫兩種方向).

5.某科研團隊研發出新冠病毒候選疫苗，但尚未確定其免疫療效，現進入動物實驗階段，假設你是研究員，請以若干健康小鼠作為實驗對象，探究該疫苗的免疫效應.

(1)要寫明實驗思路.

(2)預期實驗結果及結論.

參考答案:(1)基因的選擇性表達 信息交流 低血壓或低血鈉癥會使得ACE合成量增加 (2)RNA聚合酶 (+)gRNA(或病毒基因組RNA)、tRNA、rRNA(缺一不可) (-)gRNA、各結構蛋白mRNA(或(+)sgRNAs)、病毒基因組RNA(或(+)gRNA)(缺一不可) 胞吐

(3)核糖體、內質網、高爾基體、線粒體(缺一不可)

(4)研制藥物抑制ACE2等受體的功能、抑制病毒依賴的RNA聚合酶的合成或活性等(言之有理即可)(5)將若干只健康小鼠隨機分為數量相等的甲、乙兩組，甲組注射適量的新冠病毒疫苗，乙組注射等量的不含疫苗的接種物，在相同且適宜的條件下培養小鼠；一段時間后檢測兩組小鼠的抗體濃度(或者一段時間后兩組小鼠再分別接種一定量的新冠病毒，觀察兩組小鼠的發病率、死亡率)，并作好記錄.若甲組小鼠體內抗體濃度明顯高于乙組(或若甲組小鼠發病率、死亡率明顯低于乙組)，則說明該疫苗免疫效應較好；若兩組小鼠抗體濃度差異不明顯(若兩組小鼠發病率、死亡率差異不明顯)，則說明該疫苗免疫效應不好.

二、核心素養視域下的考向分析

“一體四層四翼”高考評價體系明確了“必備知識、關鍵能力、學科素養、核心價值”4層考查目標以及“基礎性、綜合性、應用性、創新性”4個方面的考察要求.試題的命制應以此為依據，設置有層次、有邏輯的問題，指向核心素養的不同水平，促進核心素養的落地.本文設計的考題，以科研素材和當前社會熱點為背景，從學生熟悉的新型肺炎這一真實的生活情境著手，以一張新冠病毒侵染肺部細胞的過程圖和相關背景知識作支撐，將生物學科理論知識與實際相結合，多維度考察了學生的學科核心素養.

1.聚焦必備知識，關注基礎性，形成生命觀念

“必備知識”是培養能力、達成素養的基礎，而生命觀念的培育首先要求教師能夠創設相應的學習情境.縱觀近年來的高考試題，有關病毒的考查多集中于一些重要概念上，如病毒的結構特點、中心法則(病毒如何增殖)、免疫調節等.本題借助科研素材，創設了相應的學習情境，以重要概念為載體，串聯起一個完整的知識模塊.本題第1問的第一空和第三空考查了“基因的選擇性表達”、“細胞膜的功能”等概念，第2問和第3問考查了“中心法則”、“膜泡運輸”、“分泌蛋白合成與分泌過程中的細胞器分工合作”等概念，這都需要學生理解所學知識的內涵，把握好知識間的脈絡關系，并將其融會貫通，體現了生命觀念中結構與功能的統一，物質、能量和信息變化的統一.這樣的試題考查可引導學生更注重基礎知識的學習，并與科技論文、簡訊結合起來，進一步認識生命世界、理解生命現象.

2.注重關鍵能力，考查綜合性，啟迪科學思維

圖表類試題可摒棄學生傳統的死記硬背習慣，啟迪學生從文本、圖表等信息載體中獲取生物學信息，測試了學生的識圖、理解與分析、遷移與應用等多方面的綜合能力，有利于科學思維的培養.本題第1問的第3空需要學生從題干提取信息，并結合題設背景，大膽作出相應的推測.本題的第2問以及第3問，需要學生結合所學“中心法則”的基礎知識，分析圖中信息并加工處理，進而完成相應設問的分析與解答.這些問題不僅考察了學生信息獲取、圖文轉化、主觀表達能力，還需要學生用演繹與推理、歸納與概括等方法，對學生的科學思維及思維品質提出了較高的要求.

3.注重學科素養，突出應用性，落實科學探究

科學探究與科學思維二者不可分割，科學思維指引著科學探究活動的進行.本題第5問“簡要寫明實驗思路、預期實驗結果及結論”綜合考查了學生對生物學實驗方案的設計能力，體現了生物學作為一門實驗科學的學科本質.該問借助真實的情境(新冠病毒疫苗療效問題)，激發學生的探究動機，引導學生有意識地將所學知識和技能應用于生產生活相關問題的解決.作答該問時，需要學生在充分理解實驗設計思想的基礎上，應用已有的知識，結合對相關情境的理解，將自己對具體科學探究的理解流暢地表述出來.該問有一定的思維張力，需從全局把握實驗設計的關鍵(包括對照的設置，實驗條件的控制，結果的分析等)，注重對科學思維和科學探究能力的考查，有助于學科素養的養成.

4.關注核心價值，注重創新性，增強社會責任

單純的知識點考察無法體現社會責任，必須基于一定的情境.本題第4問注重創新性和開放性，學生試提出治療新型肺炎的方案，不僅要求學生全面、深入地理解和領悟學科概念和知識的內涵，還鼓勵學生創新思維、勇于探索，增強戰勝病毒的信心，做到“家事、國事，天下事，事事關心”，喚起個人在集體、社會、國家、世界發展中的責任和使命.學生既可以結合題目從阻斷新冠病毒入侵角度作答，也可以從阻斷新冠病毒增殖角度作答.本文命題所選圖片材料來自科研素材，既保證了真實而科學的情境，又展現了學科的前沿性，這可以拓展學生的課程視野、國際視野，激發學生關注科技創新動向，關心時代發展成就，同時引發有關未來職業規劃的思考.