堅持素養立意,凸顯育人導向
——廣東省2022 年普通高中學業水平選擇性考試生物學試題評析

羅惠峰

(廣東省江門市棠下中學 廣東江門 529085)

《普通高中生物學課程標準(2017 年版2020 年修訂)》(以下簡稱“新課標”)中提出,命題應以新課標中的內容要求、學業質量標準為依據,指向生物學學科核心素養的發展水平。 新高考生物學學科考查的學科核心素養包括生命觀念、科學思維、科學探究和社會責任4 個方面,是對生物學學科知識、能力、觀念、情感態度與價值觀的整體考查,是學科育人價值的集中體現。 下面將從創設真實情境發展核心素養,關注實踐經歷科學解決問題,精心設問提升創新能力3 個方面進行對廣東省2022 年普通高中學業水平選擇性考試生物學試題進行分析,探討試題的立意以及如何實現其育人價值。

1 創設真實情境發展核心素養

《中國高考評價體系》指出,在命制試題時要選擇合適的情境,發揮核心價值的引領作用,讓學生運用必備知識和關鍵能力解決問題,全面發展學生的學科素養水平。 因此,情境化試題是考查學科核心素養的重要載體。

1.1 以社會熱點為情境,強化責任與擔當

高考生物學命題關注與社會生產生活、社會成員身體健康、社會協調發展等相關的社會熱點,如國家公園建設、北京冬奧會、低碳經濟和碳中和等,這體現了學習“從社會中來、到社會中去”的特點。 通過分析解決真實而有價值的社會熱點問題,可以提升學生的責任擔當和使命感,幫助他們更為積極主動地參與社會相關事務。

【例1】(題1)2022 年4 月,習近平總書記在海南省考察時指出,熱帶雨林國家公園是國寶,是水庫、糧庫、錢庫,更是碳庫,要充分認識其對國家的戰略意義。 從生態學的角度看,海南熱帶雨林的直接價值體現在其( )

A. 具有保持水土、涵養水源和凈化水質功能,被譽為“綠色水庫”

B. 是海南省主要河流發源地,可提供灌溉水源,保障農業豐產豐收

C. 形成了獨特、多樣性的雨林景觀,是發展生態旅游的重要資源

D. 通過光合作用固定大氣中CO2,在植被和土壤中積累形成碳庫

評析:本題以國家公園的建設為背景,考查生物多樣性的價值,著重考查學生是否能甄別其直接價值和間接價值,引導學生初步形成生態文明觀,積極參與環境保護實踐,立志成為美麗中國的建設者。

【例2】(題3)在2022 年的北京冬奧會上,我國運動健兒取得了驕人的成績。 在運動員的科學訓練和比賽期間需要監測一些相關指標,下列指標中不屬于內環境組成成分的是( )

A. 血紅蛋白 B. 血糖 C. 腎上腺素 D. 睪酮

評析:本題以北京冬奧會為情境,考查內環境組成成分。 同時引導學生科學鍛煉、科學參加體育運動,激發學生為祖國爭光的榮譽感和自豪感。

【例3】(題17·節選)迄今新型冠狀病毒仍在肆虐全球,我國始終堅持“人民至上,生命至上”的抗疫理念和動態清零的防疫總方針。 圖1a 是免疫力正常的人感染新冠病毒后,體內病毒及免疫指標的變化趨勢。

圖1 病毒及免疫指標變化趨勢(a)和抗體中和病毒能力(b)圖

(1) 準確、快速判斷個體是否被病毒感染是實現動態清零的前提。 目前除了核酸檢測還可以使用抗原檢測法,因其方便快捷可作為補充檢測手段,但抗原檢測的敏感性相對較低,據圖9a 分析,抗原檢測在________時間段內進行才可能得到陽性結果,判斷的依據是此階段________。

(2) 接種新冠病毒疫苗能大幅降低重癥和死亡風險。 圖1b 是一些志愿受試者完成接種后,體內產生的抗體對各種新冠病毒毒株中和作用的情況。 據圖分析,當前能為個體提供更有效保護作用的疫苗接種措施是________。

評析:本題以新冠病毒的核酸檢測和抗原檢測、新冠病毒疫苗接種方式為情境,考查免疫調節的功能和免疫學的應用,體現了“人民至上,生命至上”的抗疫理念和動態清零的防疫總方針,聚焦我國防疫工作的正確路線和取得的巨大成就,培育學生的制度自信;同時引導學生正確理解生命的價值,倡導健康生活理念。

【例4】(題22·節選)“綠水逶迤去,青山相向開”大力發展低碳經濟已成為全社會的共識。 基于某些梭菌的特殊代謝能力,有研究者以某些工業廢氣(含CO2等一碳溫室氣體,多來自高污染排放企業)為原料,通過厭氧發酵生產丙酮,構建一種生產高附加值化工產品的新技術。

這種生產高附加值化工產品的新技術,實現了________,體現了循環經濟特點。 從“碳中和”的角度看,該技術的優勢在于________,具有廣泛的應用前景和良好的社會效益。

評析:本題以構建一種生產高附加值化工產品的新技術為情境,考查學生對循環經濟特點的理解,并從碳中和的角度認識該技術的優勢,從而加強學生對綠色循環經濟的認同和理解,使學生在關心國家發展方向的同時,培育社會責任感,增強為社會發展服務的意識。

1.2 以生活生產為情境,運用知識解決問題內化觀念

生物學知識來源于生活生產,應用這些知識同時也能解決生活、生產中的實際問題,這是考試能力、素養和價值觀的集中體現。 學生在面對以生活、生產為情境的試題時,將進一步概括和歸納相關知識,從而促進其生命觀念的形成。

【例5】(題2)我國自古“以農立國”,經過悠久歲月的積累,形成了豐富的農業生產技術體系。 下列農業生產實踐中,與植物生長調節劑使用直接相關的是( )

A. 秸稈還田 B. 間作套種

C. 水旱輪作 D. 尿泥促根

評析:本題以農業生產實踐中的農業生產技術為情境,旨在考查學生對農業生產技術所蘊含的生物學原理的理解,引導學生深入思考其內在機制,以更好地領略中華農耕文化的博大精深。 試題在引導學生在解決問題過程的同時形成生命的物質觀、能量觀和信息觀等生命觀念;此外,引導學生運用生物學原理和技術創造性地改進勞動方法與提高勞動能力,引導學生參與勞動、關注勞動、尊重勞動,進而形成正確的勞動觀念。

【例6】(題10)種子質量是農業生產的前提和保障。 生產實踐中常用TTC 法檢測種子活力,TTC(無色)進入活細胞后可被[H]還原成TTF(紅色)。 大豆充分吸脹后,取種胚浸于0.5%TTC 溶液中,30 ℃保溫一段時間后部分種胚出現紅色。 下列敘述正確的是( )

A. 該反應需要在光下進行

B. TTF 可在細胞質基質中生成

C. TTF 生成量與保溫時間無關

D. 不能用紅色深淺判斷種子活力高低

評析:本題設置用TTC 法檢測種子活力的情境,考查學生獲取信息的能力以及對相關現象和結果進行分析、解析和推理的能力。 通過分析和推理,探明細胞呼吸發生的條件、場所和過程,從而理解細胞呼吸的物質和能量變化的實質。

1.3 以科學研究為情境,發展科學思維和科學探究

生物學作為一門科學課程,具有科學課程的共同特點,即注重證據和邏輯,因此科學思維和探究能力是高考考查的重點。

【例7】(題13)某同學對蛋白酶TSS 的最適催化條件開展初步研究,結果見表1。 下列分析錯誤的是( )

表1 探究蛋白酶TSS 的最適催化條件

A. 該酶的催化活性依賴于CaCl2

B. 結合①、②組的相關變量分析,自變量為溫度

C. 該酶催化反應的最適溫度70 ℃,最適pH 為9

D. 尚需補充實驗才能確定該酶是否能水解其他反應物

評析:本題以探究酶的最適催化條件為情境,通過對表格的解讀和圖文轉化,考查學生在實驗設計中的變量設置能力、依據實驗現象推理得出結論以及評價實驗的實驗探究能力。 試題既考查了學生邏輯推理的科學思維,也考查了對真實的科研問題進行科學探究的過程和方法。

2 關注實踐經歷科學解決問題

新課標強調學習的過程是學生主動參與的過程,要讓學生積極參與探究性學習活動或完成工程學任務,加深對生物學概念的理解,提升應用知識的能力,培養創新精神,進而運用科學的觀點、知識、思路和方法,探討或解決現實生活中的問題。

【例8】(題20·節選)使用除草劑清除荔枝園A的雜草是為了避免雜草競爭土壤養分,但形成了單層群落結構,使節肢動物物種多樣性降低。 試根據群落結構及種間關系原理,設計一個生態荔枝園簡單種植方案(要求:不用氮肥和除草劑、少用殺蟲劑,具有復層群落結構),并簡要說明設計依據。

評析:本題采用科研調查的真實情境為背景,貼近教材設問,考查學生對教材基礎知識的理解情況,同時又兼顧能力的考查,設置有歸因分析的設問。 試題要求學生根據群落結構及種間關系原理,設計一個生態荔枝園簡單種植方案,并簡要說明設計依據,突出了命題的應用性和創新性。 此題變換設問角度,有助于引導學生關注本地的現實農業生產問題,并能運用生物學原理提出解決方案和說明設計依據。 此外,學生在解決問題的過程中,可以內化勞動認識,滲透勞動教育,真切感悟學科魅力與價值,從而激發內生動力。

3 精心設問提升創新能力

試題的創新性要求創設新穎的問題情境,設置新穎的試題呈現方式或設問方式,使學生能在新穎的情境中積極思考,創造性地提出解決生活生產實踐及科學探究中實際問題的新思路、新方法。

【例9】(題16)遺傳病監測和預防對提高我國人口素質有重要意義。 一對表現型正常的夫婦,生育了一個表現型正常的女兒和一個患鐮刀型細胞貧血癥的兒子(致病基因位于11 號染色體上,由單對堿基突變引起)。 為了解后代的發病風險,該家庭成員自愿進行了相應的基因檢測(圖2)。 下列敘述錯誤的是( )

圖2 基因檢測結果

A. 女兒和父母基因檢測結果相同的概率是2/3

B. 若父母生育第三胎,此孩攜帶該致病基因的概率是3/4

C. 女兒將該致病基因傳遞給下一代的概率是1/2

D. 該家庭的基因檢測信息應受到保護,避免基因歧視

評析:本題基于“基因檢測是在自愿原則的基礎上”“基因檢測信息應受到保護”等生命倫理學知識的角度創設遺傳學問題情境,體現命題的應用性和創新性,突出考查科學思維和社會責任,引導學生在相對復雜的情境中提取有效的信息,進行分析問題和解決問題。

【例10】(題18·節選)某興趣小組基于B 組條件下(50%遮陰比例培養)玉米生長更快的研究結果,作出該條件可能會提高作物產量的推測,由此設計了初步實驗方案進行探究,如圖3 所示。

圖3 玉米不同遮陰比例培養圖

實驗材料:選擇前期________一致、生長狀態相似的某玉米品種幼苗90 株。

實驗方法:按圖3 所示的條件,分A、B、C 三組培養玉米幼苗,每組30 株;其中以________為對照,并保證除________外其他環境條件一致。 收獲后分別測量各組玉米的籽粒重量。

結果統計:比較各組玉米的平均單株產量。

分析討論:如果提高玉米產量的結論成立,下一步探究實驗的思路是________。

評析:本題堅持“信息切入、能力考查”的原則,選擇相關科研課題素材來創設試題背景,引導學生學會圖文轉換,考查學生的信息獲取和加工、分析歸納和進行實驗探究的能力。 試題著重對實驗材料的處理、對照組的設置、因變量的判斷和進一步探究的角度設問,體現了命題的綜合性和應用性,突出考查學生的科學思維和科學探究素養。 依據實驗材料后半句“生長狀態相似的某玉米品種幼苗90 株”題設,可推知,前半句應填寫對實驗材料的處理方式,如培養(或生長或處理或栽培)條件一致。 此實驗方案是基于題干中“B 組條件下玉米生長更快的研究結果,作出該條件可能會提高作物產量的推測”而設計的,因此B 組為實驗組,A 組和C 組為對照組。 實驗的自變量為光照強度,因此要保證除光照強度外其他環境條件一致。 因為已經得出“B 組條件下能提高玉米產量的結論成立”,對于下一步探究實驗的思路可從橫向考慮,探究其他作物,重復實驗。 亦可從縱向思維出發,進一步探究最適遮陰比例對產量的影響或探究B 組實驗條件下產量增加的原因,甚至可從實驗推廣角度考慮,擴大實驗規模。此設問有較大的開放性,適切各層次的學生的答題思維。

綜上所述,2022 年廣東高考生物學試題依托高考評價體系,秉承“價值引領、素養導向、能力為重,知識為基”的命題理念,有機融入社會熱點、生活生產、科學研究等真實情境,關注實踐經歷,精心設問,積極探索與核心素養立意相匹配的試題設計,凸顯育人導向,落實立德樹人的根本任務。