淺析高考命題情境指導豐富高中生物教學

摘要：在教學中選擇使用適當的情境，可以幫助中學生生物學核心素養和文化自信的培養。對2018—2022年的13套理綜全國卷生物試題進行了命題情境總結，統計體現出文化自信的情境內容，并進行了簡單分析。做此統計分析，希望高考命題者在選擇題干情境時能考慮多選擇增強文化自信的情境，以此增強學生的民族自豪感與社會責任感。此外，倡導一線教師在生物教學和高考復習備考時，也需要關注知識相關的科學發展進程，幫助考生適當拓寬視野，接軌科學研究進展。

關鍵詞：命題情境；文化自信；生物教學；科研進展

中圖分類號：G633.91文獻標識碼：A文章編號：1673-8918（2023）27-0137-04

《中國高考評價體系》要求命題需借助情境作為載體，落實考查的目的、內容和要求。認同并弘揚中華傳統文化，在黨和國家的教育方針之內，也是培養并堅定文化自信的方法之一。因此，作為影響力如此重大的高考試題的情境選擇與使用也就有著舉足輕重的作用了。好的命題情境內容在弘揚文化自信方面也可以起到很重要的作用，達到愛國主義教育的目的。通過命題情境內容潛移默化地影響，既可以培養學生生物學核心素養，也可以增強其民族自豪感與社會責任感。

一、 高考試題的命題情境分析

（一）高考與命題情境

命題情境是實現考試理念的載體。通過給學生一個真實的情境來解決生活問題和科研問題，讓學生利用自己的知識和能力來解決真實問題，而不是考查學生回答知識和記憶知識的能力。通過合理創設情境，設置新穎的提問方式，促進學生積極思考。通過載體來實現對“四層”“四翼”的考查；通過選擇合適的材料，再現學科理論的場景或當前的真實情境，讓學生在真實背景下發揮核心價值的引領作用，運用必要的知識和關鍵能力解決實際問題，綜合展示學科素養水平。

高考命題呈現出“無情境、不命題”的發展趨勢。從近年的高考試題來看，情境類型主要包括：重大現實問題和重大歷史事件、生產生活實踐和經濟社會發展情境、科學探究、實驗探索和科學前沿情境、文化傳統和學科史料等。《中國高考評價體系》要求高考全面推行情境命題，材料豐富，加強情境的新穎性、靈活性、探究性和開放性，強化高考的價值引領作用，促進學生德智體美勞綜合全面發展。

情境試題對學生的學科素養和核心能力提出了更高的要求，它要求學生由“解答試題”轉向“解決問題”；通過優化考查內容、豐富呈現方式、創新設問角度等途徑，突出對關鍵能力的考查，讓善于獨立思考、認知能力強的學生脫穎而出。高考命題中的情境都是以問題或任務為中心構成的活動場景，通過情景設問，從傳統的記憶、理解等基本思維能力向演示、分析、綜合、評價等高級思維能力的考查轉變，這符合新時代培養創新人才強調高層次思維能力的客觀要求。

題干作為試題重要的組成部分，不僅有著傳播命題信息及意圖等作用，命題者還可以通過適當地選擇命題情境，使其具有非比尋常的教育意義。例如，情境在題干中的使用可以增強學生的文化自信，從而達到愛國主義教育與社會責任感的培養。

（二）2018—2022年情境總結分析

高考試題的命題的依據是課標，其要求以真實的情境為載體，將考查的目的與內容彼此串聯起來，以達到必備知識、學科核心素養和生物科學關鍵能力考查的串聯。在理論知識正確理解的基礎之上對知識進行靈活運用并達到融會貫通，從而考查學生關鍵能力與學科核心素養。

如表1所示，展示了2018—2022年全國卷生物試題中的部分命題情境。2018年全國卷Ⅲ中使用到了我國科學史——結晶牛胰島素的人工合成，體細胞克隆猴——“中中”和“華華”的誕生作為命題情境，展現了我國曾經的和最新的在科學研究領域的成果。2020年三套全國卷同時使用到了與考生自身息息相關的肺炎疾病作為命題情境，讓學生在完成試題的同時感受到祖國的強大；全國卷Ⅱ中還選用了“建設美麗中國”的措施情境，體現了我國在生態文明文化建設方面的大國責任與胸懷，也在試題的情境中體現了課程標準中的核心素養培養——樹立和踐行“綠水青山就是金山銀山”的理念。2021年，全國乙卷的37題用我國傳統制醬油技術作為情境考查學生對微生物發酵相關知識的掌握情況，傳統優秀中華文化與微生物發酵相聯系，可以感受到古人的生活智慧，增強學生的文化自豪感。2022年全國甲卷考查遺傳用到的是我國重要糧食作物玉米為材料，簡簡單單的描述，拉近了學生與試題的距離，生活中熟悉的玉米在遺傳學中具有大用處；全國乙卷則選用與疾病防控中緊密聯系的病毒核酸檢測與疫苗接種為情境，國家在疾病防控的所作所為，無不展示出了大國擔當。

二、 課堂教學科研案例

（一）淀粉的合成與調控

揚州大學農學院劉巧泉教授團隊2021年發表了一篇論文，文章中系統地總結了主要和谷類作物胚乳中淀粉合成與調控的相關研究。文章闡述了淀粉合成過程中，有多種關鍵酶參與谷物胚乳淀粉的合成，例如ADP-葡萄糖焦磷酸化酶、可溶性淀粉合成酶、淀粉/α-葡聚糖磷酸化酶、分支酶和去分支酶等，通過酶控制淀粉合成底物和引物的合成、直鏈淀粉和支鏈淀粉的合成以及淀粉粒的起始和形態建成，進而控制性狀；相關基因在轉錄水平、轉錄后水平、翻譯后水平以及赤霉素、脫落酸等植物激素和環境溫度調控。

此研究成果與教材“基因控制蛋白質合成”“基因對性狀的控制”相關聯，囊括了基因的概念，基因的轉錄、翻譯，蛋白質合成與加工，基因對性狀的間接控制，表現型受基因型和環境控制，植物激素的作用等眾多知識，可以作為教學時的內容參考或者作為試題的命題情境進行綜合知識的考查。

（二）熱射病致死機制

熱射病是人在高溫高濕環境中長時間暴露，導致身體體溫調節功能失衡，身體產熱量大于散熱量，使得軀體核心區域溫度迅速升高到超過40℃，并伴有皮膚灼熱、意識障礙及多器官功能障礙的嚴重致命性疾病，一旦發生，死亡率極高，是中暑最嚴重的類型。對高溫環境適應不充分是致病的主要原因。易發因素包括：①環境溫度過高；②人體產熱增加；③散熱障礙；④汗腺功能障礙等。

2022年5月5日，中南大學湘雅三醫院呂奔教授團隊發表了一篇揭開熱射病致死重要機制的文章。研究結果揭示了體溫過高通過Z-DNA結合蛋白-1誘發過度的程序性細胞死亡，進而導致彌散性血管內凝血與多器官衰竭。此研究成果主要與教材“細胞的衰老和凋亡”“神經調節與體液調節的關系”“基因工程及其應用”相關聯，囊括了細胞凋亡與壞死，基因的遺傳效應，環境對基因表達的調控，人體的體溫調節，基因編輯技術等眾多知識，可以作為教學時的內容參考或者作為試題的命題情境進行綜合知識的考查。

（三）生長素極性運輸機制的補充

生長素作為植物生長發育的重要激素，在高中生物學教材中占有很重要的地位。在人教版2003版教材中，植物生長素相關內容安排在《必修3——穩態與調節》的第3章第1節（植物生長素的發現）和第2節（生長素的生理作用），在人教版2019版教材中，其排版在《選擇性必修1——穩態與調節》的第5章第1節（植物生長素）。

2022年，浙江大學專家團隊在Nature雜志上發表了一篇文章，該成果解決了植物向性運動的一個百年難題——植物生長素極性運輸的分子機制：生長素極性運輸由生長素轉運蛋白PIN介導。此研究成果與教材“植物的激素調節”一章緊密相連，在實際教學中可以作為教學時的補充內容，豐富知識體系；或者作為試題的命題情境，融合蛋白質的結構功能、細胞膜的功能、配體與受體特異性結合等知識進行綜合應用考查。

（四）新型水稻研究助力農業發展

水稻，是我們的祖先從新石器時代開始就馴化并廣泛種植的一年生農作物。近半個世紀以來，我國在雜交水稻育種方面取得了舉世矚目的成就。同時也在雜交稻的推廣利用和全球糧食安全保障方面做出了巨大貢獻。袁隆平院士研究出的雜交水稻充分利用了水稻種內或亞種間雜種優勢，極大程度地提高了稻谷產量。植物的雜種優勢是指雜交F1代在產量、環境適應性等多種性狀表現上優于親本的現象。

多年來，我們廣泛種植的水稻均為一年生型，每年都需要制種、播種等，工作量大，耗費人力。2022年，云南大學的胡鳳益教授團隊研發的多年生水稻新品種——PR23，由我們常見的亞洲水稻與生長在非洲的多年生野生稻雜交而成，成果解決了水稻只能一年生的問題。據文獻描述，PR23稻田的土壤養分也比一年生稻田保留得更多，這對農作物培養和生態保護環境來說都是客觀且可持續發展的好消息。

2023年2月11日，華中農業大學作物遺傳改良全國重點實驗室周道繡教授課題組發表了一篇研究論文，該研究利用蛋白組學、蛋白乙酰化修飾組、初級代謝組和轉錄組等多組學手段對三系雜交稻汕優63（SY63）的幼穗發育進行整合分析，揭示了雜交稻中一條增強的能量代謝—賴氨酸乙酰化—穗發育、生長促進相關蛋白調控網絡，其對雜交稻優勢穗型的建成和產量雜種優勢具有重要貢獻。該研究對優異雜交稻SY63的幼穗發育從蛋白組水平、細胞能量代謝和基因表達調控以及翻譯后修飾等多個層面進行整合分析，揭示了雜種幼穗中激活的TOR復合物整合能量代謝—賴氨酸乙酰化—生長/生殖發育相關蛋白調控網絡，促進了蛋白翻譯過程和穗發育，其對雜交稻優勢穗型的形成和產量雜種優勢發揮了重要作用。

（五）轉錄終止信號的識別

轉錄是基因表達的第一步，是遺傳中心法則的重要組成。RNA聚合酶以DNA為模板進行的轉錄分為轉錄起始、轉錄延伸和轉錄終止三個階段。2023年1月12日，中國科學院張余研究團隊提出了揭示細菌RNA聚合酶識別轉錄終止序列、停止轉錄并解離RNA的分子機制。總結了轉錄終止的四個反應步驟：①轉錄暫停：轉錄終止子的U-tract序列誘導催化中心的RNA-DNA雜合雙鏈呈半移位狀態——RNA已經移位，但DNA還未移位，阻止了NTP的添加并誘導轉錄暫停；②發夾入侵：RNA發夾折疊進入RNA聚合酶內部，占據了RNA通道，誘導RNA聚合酶結構域構象變化，并削弱了RNAP和RNA-DNA雜合雙鏈的相互作用；③轉錄泡DNA閉合：轉錄泡的兩條DNA單鏈堿基重新配對，進一步破壞RNA-DNA雜合雙鏈；④RNA解離：RNA聚合酶釋放RNA，但仍可以在基因組上自由滑動，最終解離或者滑動至啟動子DNA開始下一輪轉錄。

三、 結論

立德樹人這一根本任務的完成在高考命題中得到了充分體現。縱觀多年試題，高考將繼續增加試題的情境創設和呈現，進一步提高試題內容的開放性和探究性，從而達到對學生創新能力和批判性思維等高階思維能力的考查。在教學和命題時合理地選取情境，可以使學生在情境中感受到我國傳統文化的博大精深，也可以在我國最新的社會熱點、發展理念和科研成果中看到我國科技的蓬勃發展。出題者可以多從我國優秀傳統文化和最新科學研究進展成果中做適當篩選，選擇合適的內容作為命題情境，增強生物學試卷的文化自信。在教學和試題練習中適當增加科學情境，可以達到這樣的目的。在生物學教學和試題命題情境中貫徹落實立德樹人的根本任務，提升學生的民族自信心和自豪感，增強社會責任感與使命感。

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作者簡介：鄭蘭陽（1995～），男，漢族，四川成都人，四川省樂至縣吳仲良中學，研究方向：中學生物教學。