基于《中國高考評價體系》的生物學試題分析及教學啟示
——以2021年廣東省普通高中學業水平選擇性考試生物學第20題為例

廣東 阮春秋

(作者單位：廣東實驗中學深圳學校)

《中國高考評價體系》(以下簡稱《評價體系》)提出“一核四層四翼”作為高考命題的指南和試題質量的評價依據，將所考查的素質教育目標提煉為“核心價值、學科素養、關鍵能力、必備知識”四個方面，明確了高考試題必須體現“基礎性、綜合性、應用性、創新性”，還要體現批判性思維和創新意識。《評價體系》中的“四層”考查內容和“四翼”考查要求是通過情境與情境活動兩類載體來實現的，即通過選取適宜的素材，再現學科理論產生的場景或是呈現現實中的問題情境，讓學生在真實的背景下發揮核心價值的引領作用，運用必備知識和關鍵能力去解決實際問題，全面、綜合展現學科素養水平。本文以2021年廣東省普通高中學業水平選擇性考試生物學第20題為例，嘗試對試題的情境、設問的信息呈現方式、“四層四翼”的考查要求、試題創新性等方面進行分析，以期能夠對教學有所啟示。

1.試題呈現

(2021年，廣東卷，第20題)果蠅眾多的突變品系為研究基因與性狀的關系提供了重要的材料。摩爾根等人選育出M-5品系并創立了基于該品系的突變檢測技術，可通過觀察F1和F2的性狀及比例，檢測出未知基因突變的類型(如顯/隱性、是否致死等)，確定該突變基因與可見性狀的關系及其所在的染色體。回答下列問題：

(1)果蠅的棒眼(B)對圓眼(b)為顯性、紅眼(R)對杏紅眼(r)為顯性，控制這2對相對性狀的基因均位于X染色體上，其遺傳總是和性別相關聯，這種現象稱為________。

(2)圖1示基于M-5品系的突變檢測技術路線，在F1中挑出1只雌蠅，與1只M-5雄蠅交配，若得到的F2沒有野生型雄蠅，雌蠅數目是雄蠅的兩倍，F2中雌蠅的兩種表現型分別是棒眼杏紅眼和________，此結果說明誘變產生了伴X染色體________基因突變。該突變的基因保存在表現型為________果蠅的細胞內。

注：不考慮圖中染色體間的交叉互換和已知性狀相關基因的突變圖1

(3)上述突變基因可能對應圖2中的突變________(從突變①②③中選一項)，分析其原因可能是________，使胚胎死亡。

圖2

(4)圖1所示的突變檢測技術，具有的①優點是除能檢測上述基因突變外，還能檢測出果蠅________基因突變；②缺點是不能檢測出果蠅________基因突變。(①②選答1項，且僅答1點即可)

2.試題分析

2.1試題情境分析

《普通高中生物學課程標準(2017年版2020年修訂)》在命題建議中明確提出試題應該創設真實情境、合理設問。基于知識應用和產生方式的不同，《評價體系》中的情境可以分為兩類，第一類是“生活實踐情境”，第二類是“學習探索情境”，后者源于真實的研究過程或實際的探索過程，涵蓋學習探索與科學探究過程中所涉及的問題。學生在解決這類情境中的問題時，必須啟動已有知識開展智力活動，同時在解決問題的過程中運用創新的思維方式。基于情境的復雜程度，《評價體系》中的情境活動可以分為兩層，第一層是簡單的情境活動，第二層是復雜的情境活動。此類情境活動涉及的是復雜的認知活動，主要考查學生綜合運用知識解決復雜問題的能力。據此，對該題的情境分析如表1。

表1 試題情境分析

通過以上的分析可知試題的情境是圍繞摩爾根等人選育出M-5品系并創立了基于該品系的突變檢測技術，從而通過后代的表現型及比例，檢測出未知基因突變的類型(如顯/隱性、是否致死等)，同時確定該突變基因與可見性狀的關系及其所在的染色體。題目的情境是摩爾根等人真實的科研過程，做到了真實、科學，有一定的信息量和適當的復雜度，能夠成為學生運用遺傳學相關知識分析和解決實際問題的載體。同時，基于該試題情境的設問也做到了層次清晰和邏輯嚴謹，能夠有效地區分學生學科核心素養的不同水平。

2.2設問信息呈現方式的分析

在答題的過程中，學習者需要從情境中提取有用的信息，通過對信息進行加工處理，然后進行輸出從而完成問題的解答。因此，在命題的時候有必要使信息的呈現方式豐富、多樣化，從而考查學生的信息獲取、處理和表達能力。現對每一小問的信息呈現方式進行分析，如表2。

表2 試題信息呈現方式分析

學生首先要解碼題干中“基于該品系的突變檢測技術，可通過觀察F1和F2的性狀及比例，檢測出未知基因突變的類型(如顯/隱性、是否致死等)，確定該突變基因與可見性狀的關系及其所在的染色體。”的文字信息，同時要深度結合示意圖、遺傳情境圖、圖表、密碼子表(部分)進行有效的分析、判斷、推理和評價，從而解答基于M-5品系的突變檢測技術的相關問題。

2.3基于“四層四翼”的考查要求分析

依據《評價體系》，“四層”回答了“考什么”的問題；“四翼”回答了“怎么考”的問題。基于“四層四翼”的考查要求，結合題目的問題分析，結果如表3所示。

表3 基于“四層四翼”的試題分析

由表3可知，該題通過“四層”考查生物學學科知識內容，評價學生的素質內涵，以“四翼”考查要求來評價學生素質達成度。

2.4試題創新性分析

高考強調創新意識和創新思維，關注與創新密切相關的能力和素養，比如獨立思考能力、發散思維能力、逆向思維等。鼓勵學生擺脫思維定式的束縛，勇于大膽創新。因此，高考試題應設置新穎的試題呈現方式和設問方式，促使學生主動思考，發現新問題、找到新規律、得出新結論。例如試題第(3)問就是考查學生獨立思考能力、發散思維能力的一個載體，這一問有效地考查了分子層面的結構與功能相適應的觀點，同時暗示考生可以發散性地分析：突變位點可能是②，突變使一個氨基酸發生改變，導致該基因編碼的蛋白質失去正常功能；突變位點也可能是③，突變使終止密碼子提前出現，使蛋白質截短后不能完成正常功能。同時，該問也設置新穎的設問方式，例如第(4)問，設置了①②兩個平行問題(①②選答1項，且僅答1點即可)，這種設問方式具有一定的開放性和創新性。同時，要全面、有效地解答這兩問，需要非常強的獨立思考能力、發散思維的能力。

3.教學啟示

通過對2021年廣東省普通高中學業水平選擇性考試生物學第20題從試題情境、信息呈現方式、基于對“四層四翼”的考查要求、試題創新性等方面的分析，筆者認為教師們在開展以學科核心素養為導向的教學過程中應該做好以下幾點：

3.1注重情境創設

《評價體系》中的“四層”考查內容和“四翼”考查要求是通過情境與情境活動兩類載體來實現的，這就啟示教師平時的教學可以豐富情境的來源。情境可以來自生活、生產、傳統文化、科學研究、科技文獻和真實故事等。例如，在講授免疫調節相關內容時，可以引入新冠病毒相關的情境，體現出生命科學與現實生活的緊密聯系；在學習樣方法相關內容時，可以帶領學生來到校園，實地體驗樣方法的具體操作細節等。

3.2關注信息呈現方式的多樣化

教師在教學中有針對性地引導學生注意通過圖表獲取有用信息是非常有必要的，這是《評價體系》對學生提出的新要求，也是適應信息化時代的大趨勢。例如，學生在學習“細胞中的無機物”的課題時，教師可以有目的地引導學生關注一種葉綠素分子(局部)圖和血紅素分子(局部)圖中展示的元素種類，幫助學生形象化地記住葉綠素含有鎂元素和氮元素、血紅素中含有鐵元素和氮元素；再比如，學生學習完呼吸作用之后，對比分析有氧呼吸和無氧呼吸的異同點時，可以采取表格的方式從場所、條件、產物等方面進行對比分析。

3.3使用以綜合性和應用性為主的題目

在“四翼”考查要求中，綜合性試題和應用性試題難度較為適中，試題情境復雜程度不大，對關鍵能力和必備知識的考查也足夠到位，因此是高考命題的主要方向，教學中仍然應該注意以綜合性和應用性的考查要求為主。筆者在講授免疫調節這節內容的時候，有意設計以綜合性和應用性為主的一道試題，如下：

(改編題)流感病毒與HIV一樣遺傳物質也是RNA。人體初次感染流感病毒后，免疫系統隨即啟動，裂解被病毒入侵的宿主細胞和清除血液中的病毒。請用文字和箭頭描述此免疫過程。

參考答案：

圖3

學生對這道題目的解答過程，就是免疫調節知識在生活生產中的實際應用，同時題目中提出“用文字和箭頭描述此免疫過程”，這又要求不能把體液免疫和細胞免疫割裂開來進行解答，需要學生綜合應用體液免疫和細胞免疫的知識來分析這個問題。