基于生命觀念考查的高考試題分析與備考策略

李利明

(甘肅省成縣第一中學 甘肅隴南 742500)

教育部在《普通高中生物學課程標準(2017年版2020年修訂)》中明確指出:高中生物教學要著眼于學生適應未來社會發展和個人生活的需要,從生命觀念、科學思維、科學探究和社會責任等方面發展學生的學科素養,充分體現學科特點和育人價值,生命觀念是生物學科育人價值最為顯著的表現。

1 生命觀念的內涵

生命觀念是指對觀察到的生命現象及相互關系或特性進行解釋后的抽象,是人們經過證實后的觀點,是能夠理解或解釋生物學事件和現象的意識、觀念和思想方法。在高考備考過程中,教師要注重對學生生命觀念的培養,包括結構與功能觀、進化與適應觀、穩態與平衡觀、物質與能量觀等,用生命觀念指導生命活動規律,解決生活中面臨的實際問題。

2 高考全國卷生物對生命觀念的考查

2.1 結構與功能觀

結構決定功能,即功能與結構相適應,是學生科學看待生物學現象的重要觀念。高考生物試題考查學生結構與功能觀時,一般有兩種形式,一種是通過結構推測功能,即要求學生根據題干信息,結合現有的生物學知識,推測該結構的具體功能。

【例1】(2020年高考全國Ⅱ卷·05)新冠病毒(SARS-CoV-2)和肺炎雙球菌均可引發肺炎,但二者的結構不同,新冠病毒是一種含有單鏈RNA 的病毒。下列相關敘述正確的是()

A.新冠病毒進入宿主細胞的跨膜運輸方式屬于被動運輸

B.新冠病毒與肺炎雙球菌均可利用自身的核糖體進行蛋白質合成

C.新冠病毒與肺炎雙球菌二者遺傳物質所含有的核苷酸是相同的

D.新冠病毒或肺炎雙球菌的某些蛋白質可作為抗原引起機體免疫反應

參考答案:D

試題以新冠疫情為社會背景,考查病毒和原核生物的結構與功能以及體液免疫,新冠病毒沒有細胞結構,也沒有任何細胞器,主要由RNA 和蛋白質構成,進入宿主細胞的方式為胞吞。肺炎雙球菌是原核生物,遺傳物質為DNA,二者的某些蛋白質都可以作為抗原。這就要求學生對“病毒”“原核生物”“抗原”這些生物學概念的理解要深刻到位,學會對知識進行整合和遷移,辯證性的理解結構與功能的關系,樹立正確的結構與功能觀。

另一種是,根據題目給出的相關功能推測該功能所對應的結構,例如2020年全國I 卷29 題第(1)小題,需要考生根據“控制物質進出細胞”這一功能推測該功能對應的結構名稱,考查學生對細胞膜結構和功能的理解。

2.2 進化與適應觀

生命觀念中的進化與適應觀是生物學特有的學科標志,從歷史的角度出發理解“生命從哪里來”“為什么會這樣”以及“發展過程”等,辯證地看待生物與生物、生物與環境之間相互作用,建立對生命演變的科學認知。高考試題考查學生的進化與適應觀時,一般需要學生通過分析實際情境,結合相關生物學概念及原理進行填空、問題的闡述等。

【例2】(2018年高考全國Ⅰ卷·29)回答下列問題:

(1)大自然中,獵物可通過快速奔跑來逃脫被捕食,而捕食者則通過更快速的奔跑來獲得捕食獵物的機會,獵物和捕食者的每一點進步都會促進對方發生改變,這種現象在生態學上稱為________________。

(2)根據生態學家斯坦利的“收割理論”,食性廣捕食者的存在有利于增加物種多樣性,在這個過程中,捕食者使物種多樣性增加的方式是__________。

參考答案:(1)協同進化(或共同進化),(2)捕食者往往捕食個體數量多的物種,為其他物種的生存提供機會

上述試題背景來自高中生物人教版教材,題目以“闡述獵物和捕食者之間的關系”為情境,需要學生通過分析題干信息,結合對“共同進化”以及“共同進化導致生物多樣性”等生物學核心概念的理解進行作答,充分體現了進化與適應的生命觀念。

2.3 穩態與平衡觀

穩態與平衡觀是指生命系統是一個相對穩定和平衡的系統,穩態和平衡是通過調節來實現的。穩態與平衡包括內環境及生命系統各個層次的穩態與平衡,內環境的穩態是細胞生命活動正常進行的必要條件,細胞的穩態是個體穩態與平衡的基礎,個體、種群、群落的穩態與平衡是生態系統穩定的基礎。高考試題對“穩態與平衡觀”的考查往往是需要學生根據試題素材,結合已有的知識,分析整體與個體成分之間的相互協調關系進行作答。

【例3】(2018年高考全國Ⅲ卷·05)下列關于人體組織液的敘述,錯誤的是()

A.血漿中的葡萄糖可以通過組織液進入骨骼肌細胞

B.肝細胞呼吸代謝產生的CO2可以進入組織液中

C.組織液中的O2可以通過自由擴散進入組織細胞中

D.運動時,丙酮酸轉化成乳酸的過程發生在組織液中

參考答案:D

試題以內環境的組成、作用及穩態的維持為知識背景,體現了對生命觀念素養中穩態與平衡觀的考查。學生需首先明確人體絕大多數細胞是通過內環境與外界進行物質交換這一觀點,其次區分細胞內代謝與內環境中物質的變化,否則易混淆細胞外液中pH 的調節過程與細胞內液物質代謝的過程,導致誤判。

2.4 物質與能量觀

“物質與能量觀”的內涵包括:生命系統是由物質組成的,生命活動的進行依賴于物質的運輸和轉變,在此過程中往往伴隨著能量的流動,能量和物質具有統一性。高考試題對物質和能量觀的考查,往往以光合作用、呼吸作用、生態系統的物質循環和能量流動等主干知識命題,試題常以生產實例或特定環境為背景,結合科學思維、科學探究等學科核心素養對“物質與能量觀”進行多維度的考查。

【例4】(2019年全國Ⅰ卷·03)將一株質量為20 g 的黃瓜幼苗栽種在光照等適宜的環境中,一段時間后植株達到40 g,其增加的質量來自于()

A.水、礦質元素和空氣

B.光、礦質元素和水

C.水、礦質元素和土壤

D.光、礦質元素和空氣

參考答案:A

試題摒棄簡單直接的設問,而是以黃瓜幼苗生長過程中的質量變化為特定情境,根據植物的生長現象,主要考查了光合作用過程中物質和能量的變化等相關知識的應用。學生需明確,土壤為植物提供的是水和無機鹽,光為植物光合作用提供能量,但光不直接影響植物的質量,否則會導致錯選。

3 基于生命觀念考查的高考備考策略

3.1 利用思維導圖,構建生命觀念

思維導圖是表達發散性思維的有效圖形思維工具,它運用圖文并茂的技巧,把各級主題的關系用相互隸屬與相關的層級圖表現出來。在高三復習備考過程中,教師可以引導學生充分利用思維導圖,將零碎的知識點串聯起來形成網絡,初步構建生命觀念。例如,在復習生物膜系統的組成與聯系時,教師可以層層設問,以思維導圖(圖1)的形式回顧細胞膜、核膜、細胞器膜的結構及功能,并理清他們之間的聯系,以深入理解生命的本質,從而幫助學生構建結構與功能的生命觀念。

圖1 生物膜系統思維導圖

3.2 強化核心概念,內化生命觀念

核心概念不同于一般的學科概念,它基于生物學事實將一般概念有規律地聯絡起來,形成內在聯系的知識結體系,是同一類生物學問題本質特征的概括,具有統整學科知識的功能,以便學生系統地理解生命觀念各維度之間的關系,內化生命觀念。

在復習備考過程中,教師應形成“核心概念引領具體觀念和基本事實,具體觀念與基本事實促進核心概念形成和發展”的意識,加強對生物學核心概念的教學,為高考復習的思維過程指明方向。例如,在復習高中生物《必修1·分子與細胞》模塊中的“細胞是最基本的生命系統”時,教師可圍繞這個核心概念,引導學生進行發散思維,引出“生命系統”“細胞結構”“病毒”“真核生物”“原核生物”等具體概念,并基于特定的情境,如新冠病毒類試題,進行專項訓練。真正使學生掌握生物學理論,從而形成長期記憶,而非死記硬背“概念和生物學事實”。

3.3 創設真實情境,促成生命觀念

課標中強調課程教學要重視理論聯系實際,倡導學生在解決實際問題的過程中理解核心概念,并學會知識遷移,解決實際問題。高考試題中對生命觀念的考察大部分來源于教材而高于教材,試題對考查問題的情境進行了創新,因此需要學生具備知識遷移和問題分析的綜合能力。備考時,教師可以通過創設真實的問題情境,促進學生生命觀念的生成。創設真實情境的方式有很多,如設置問題情境或事實情境,學習生命科學史,探討社會熱點等。通過真實情境,讓理論知識具體化、感性化,幫助學生體會生物學知識的實用價值,促成生命觀念的提升。

生命觀念作為生物學核心素養的重要組成,不僅是生物學課程本質的體現,更是高考考查的重點。在高考復習備考過程中,教師要立足高考的考查要點,充分利用思維導圖、核心概念、創設真實情境等教學策略,引導學生在掌握生物知識的過程中,逐步形成生命觀念,提升生物學科素養。