學科素養視閾下高考生物學原因類主觀題的分類與應對策略

摘 要：高考生物學試題中原因類主觀題的命制能充分體現對高考評價體系中學科素養的考查。本文通過對2022-2024高考生物學全國卷試題中原因類主觀題進行統計，提出“依據獲取類”“事實整合類”“因果構建類”“多面思考類”四種命題分類及應對策略，并列舉2024年高考生物學全國卷試題來闡述學科素養視閾下的原因類主觀題復習備考建議。

關鍵詞：學科素養；高考生物學全國卷試題；原因類主觀題；高考評價體系

文章編號：1003-7586（2024）11-0089-05 中圖分類號：G633.91 文獻標識碼：B

2019年教育部考試中心基于高考評價體系針對“四層”的考查內容，首次提出“學科素養”要承接“核心價值”的方向引領，統攝“關鍵能力”與“必備知識”，將國家課程標準中的核心素養要求和高校人才選拔要求中的素養內涵進行整合，注重培養學生高質量地認識問題、分析問題、解決問題的綜合品質。在2022-2024年的高考生物學全國卷試題中，原因類主觀題的出現頻率依舊較高，且往往表現出語言邏輯嚴謹、字句較長的特點，充分體現了對學生學科素養的考查，符合科學選才的考核要求。^［1］

1 近三年高考生物學全國卷試題中原因類主觀題的分類統計

2022-2024年高考生物學全國甲卷、乙卷和新課標卷中原因類試題的分布及相應分值占比統計結果如表1、表2所示。從表1可以看出，原因類試題頻繁出現的考點是光合和呼吸作用、生物技術與工程、生態學、遺傳規律，在其他考點中出現的頻率相對較低；從表2可以看出，2022—2024年高考生物學全國卷試題中，原因類試題的分值比例相對穩定（10％～20％），這體現了原因類試題是高考命題的重要方向，也是考查學生學科素養的直觀手段。

2 原因類主觀題的分類與應對策略

在高考生物學全國卷試題中，原因類試題主要呈現為“判斷的依據是" ”“……的原因是" ”“……的理由是" ”“推測可能的原因是" ”等形式。回答此類試題不僅需要學生聯系已有知識做出解釋，更需要學生從題干中獲取信息、整合已有事實、構建符合邏輯的語言體系、采用辯證的思維方法綜合分析。筆者根據學科素養指標體系的內容，對近三年高考生物學全國卷試題的原因類試題進行歸類，該類試題可以分為“依據獲取類”“事實整合類”“因果構建類”“多面思考類”四類。^［2］

2.1 針對“依據獲取類”通過關系梳理來確定依據

“依據”是對某些結論進行解釋的一種有效信息，也是對某些判斷進行支撐的一種有效證據。因此，“依據獲取類”問題往往考查學生從題干文字、圖表中提煉有效信息的能力。

學生在提取“依據”時，若問題中的“現象”并沒有直接呈現在圖表中，但與圖表中的“信息”有一定的關聯，則需先用一句話陳述其內在聯系，再從圖表中梳理有效信息。例如2022年全國高考生物學乙卷29題第（1）問。

由圖可判斷NO－3進入根細胞的運輸方式是主動運輸，判斷的依據是""" 。

分析：解釋本題首先要對“主動運輸”需要載體蛋白和能量的特點進行聯系，然后將能量與坐標曲線橫軸的O2濃度聯系起來，發現當O2濃度低于a時，NO－3吸收速率隨O2濃度增大而增大。

參考答案：主動運輸需要載體蛋白的協助及呼吸作用提供能量，在O2濃度小于a時，作物甲和作物乙均表現為隨著O2濃度增大，NO－3吸收速率不斷增加。

有時回答問題所需的“依據”會以文字的形式直接呈現在題干或圖表中，學生在回答時需要找出其中零散的“依據”，通過拼接形成完整的證據鏈。例如2023年全國

高考生物學

乙卷29題第（3）問。

某研究小組發現在飽和紅光的基礎上補加藍光照射葉片，氣孔開度可進一步增大，因此他們認為氣孔開度進一步增大的原因是，藍光促進保衛細胞逆濃度梯度吸收K+。請推測該研究小組得出這一結論的依據是""" 。

分析：根據題干依據“保衛細胞吸水體積膨大時氣孔打開”，可知氣孔開度增大與保衛細胞吸水有關，且題干也提出依據“藍光可作為一種信號促進保衛細胞逆濃度梯度吸收K+”，這說明將“藍光”“吸收K+”“保衛細胞吸水”“氣孔開度增大”串聯起來，就可以形成完整的證據鏈。

參考答案：藍光作為信號能促進保衛細胞逆濃度梯度吸收K+，使保衛細胞滲透壓上升，細胞吸水膨脹，氣孔張開。

在對結論尋找支撐性證據時，“依據”的回答也可以是對題干文字的閱讀整理。例如2023年全國高考生物學新課標卷34題第（2）問。

根據雜交結果可以判斷，屬于伴性遺傳的性狀是""" ，判斷的依據是""" 。

分析：對題干中正反交的雜交實驗結果進行比較，發現正反交所得子代眼色表現型相同，而翅型表現型不同，從而確定出“翅型遺傳與性別相關”的結論，而“翅型的正反交實驗結果不同”則成為支撐這一結論的有效證據。

參考答案：翅型；翅型的正反交實驗結果不同。

2.2 針對“事實整合類”通過選擇角度來分析闡釋

“事實”來源于學生學習中建立起來的生命觀念，是逐層構建次位概念、重要概念、大概念的基石。因此，“事實整合類”問題往往注重考查學生對已有生物學事實的認知視野是否完整，學生能否聯系相應的生物學事實來解釋對應的現象。

在聯系生物學事實時，若問題中已明確思考的角度，則學生必須從該角度出發來聯系題干“依據”、回憶相應的生物學事實，然后用“依據—分析”的模式來解釋相應現象。例如2022年高考生物學全國甲卷29題第（3）問。

干旱會導致氣孔開度減小，研究發現在同等程度干旱條件下，C4植物比C3植物生長得好。從兩種植物CO2補償點的角度分析，可能的原因是"" 。

分析：首先聯系題干依據“C4植物的CO2補償點比C3植物低”，繪制出如圖所示的凈光合速率曲線，然后聯系“干旱會導致氣孔開度減小影響CO2的吸收”這一事實，得出“C4植物能夠利用較低濃度的CO2，更易適應低濃度CO2的環境”這一分析結論。

參考答案：干旱會導致氣孔開度減小，減少CO2的吸收，C4植物的CO2補償點比C3植物低，C4植物能夠利用較低濃度的CO2，因此同等程度干旱條件下，C4植物比C3植物更適應低濃度CO2的環境，生長得更好。

在解釋一些簡單的事實時，若問題沒有指出明確的作答角度，且題干中沒有羅列“依據”，則學生僅需站在已有知識的角度，用相應的生物學事實來解釋現象即可。例如2023年高考生物學全甲卷31題第（1）問。

調查水鳥甲的種群密度通常使用標志重捕法，原因是""" 。

分析：本題只需要回答出教材中對標志重捕法適用范圍的描述即可。

參考答案：水鳥甲的活動能力強，活動范圍大。

再如2023年全國乙卷30題第（1）問。

靜息電位產生和維持的主要原因是""" 。

分析：本題只需要回答出教材中對靜息電位產生的分子機理的描述即可。

參考答案：K+外流。

2.3 針對“因果構建類”通過搭建關系來聯系始末

“因果”是指“起因”和“結果”，需要學生借助嚴謹的科學思維和語言表達才能構建出兩者之間的聯系。因此，“因果構建類”問題主要考查學生尋找語言起點和終點、構建分析橋梁的能力。

面對“因果構建類”問題時，學生首先要明確問題的條件是什么，在該條件下指向的結果是什么，相關的邏輯推理關系和過程又是什么，再以“起點條件—分析橋梁—現象結果”的模式來回答此類問題。例如2023年高考生物學全國甲卷29題第（2）問。

將葉綠體的內膜和外膜破壞后，加入緩沖液形成懸浮液，發現黑暗條件下懸浮液中不能產生糖，原因是""" 。

分析：首先通過條件“破壞葉綠體的內膜和外膜后，懸浮液中具有類囊體膜以及葉綠體基質”確定光反應和暗反應的場所是完整的，其次“黑暗條件”暗示無法進行光反應，再根據分析橋梁“光反應無法進行，不能為暗反應提供ATP和NADPH”，最后得出“暗反應無法形成糖類”的結果。

參考答案：懸液中具有類囊體膜以及葉綠體基質暗反應相關的酶，但黑暗條件下，光反應無法進行，沒有光反應提供的原料ATP和NADPH，暗反應不能進行所以無法形成糖類。

有時在確定起點、橋梁、結果之前，學生需要先對“起點條件”中的關鍵詞進行補充說明，才能更好地增強起點條件作為起始線索的說服力。此類題型的回答模式是“起點關鍵詞說明—起點條件—分析橋梁—現象結果”。例如2023年高考生物學全國新課標卷32題第（2）問。

CO2使呼吸運動加快的原因是""" 。

分析：首先確定出CO2是起點條件中的關鍵詞，說明“CO2是調節呼吸運動的重要體液因子”，然后再以“劇烈運動時體液中CO2濃度升高”為起點條件，搭建出“刺激相關感受器興奮，引起呼吸中樞的調控作用”的橋梁，得出“呼吸運動加快”的結果。

參考答案：體液中的CO2是調節呼吸運動的重要體液因子，劇烈運動時體液中CO2濃度升高，會刺激相關感受器興奮，引起呼吸中樞興奮，導致呼吸運動加快。

2.4 針對“多面思考類”通過對比拆分來表達理由

“多面”強調思考的角度、方式要多元化。因此，“多面思考類”問題側重考查學生能否站在不同的角度來搜尋事實依據并通過對比得出判斷的理由，或者通過對研究對象進行拆分，逐層表達自己的辯證理由。

學生在面對“選擇性”判斷時，首先要從題干或者已知的生物學事實中，明確各選項的特點、特性，再結合選擇的目的來做出合理的選擇、給出對應的解釋。此類題目的回答模式可以是“選擇A會……，選擇B則又會……”或者“所選擇的A比B……”。例如2022年高考生物學全國甲卷37題第（4）問。

現有一份被石油污染的土壤，根據表中所示的實驗結果，治理石油污染應選用的菌株是" ，理由是""" 。

菌株透明圈大小

平板Ⅰ

（K2HPO4，MgSO4，

NH4NO3，石油）平板Ⅱ

（K2HPO4，

MgSO4，石油）

A（接種到甲孔）＋＋＋＋＋

B（接種到乙孔）＋＋－

分析：觀察表格，“＋”越多表示透明圈越大，平板Ⅰ的結果說明A菌株降解石油的能力高于B菌株，“－”表示無透明圈，平板Ⅱ的結果說明B菌株可能因缺少氮源無法生長，由此可以從“降解石油的能力”和“生活適應力”兩個角度來選擇出A菌株。

參考答案：A菌株；A菌株降解石油的能力高于B菌株，并且在沒有添加氮源的培養基中也能生長。

學生在面對“比較性”判斷時，研究對象往往是平行且復雜的，需要逐一拆分并進行解釋，再站在科學性、創新性思維的角度來分析比較。此類題目的回答模式可以是“A組因為……，導致某變量……”“B組因為……，導致該變量又……”。^［2］例如2022年高考生物學全國乙卷30題第（2）問。

乙組和丙組甲狀腺激素的合成量""" （填“相同”或“不相同”），原因是""" 。

分析：首先要根據題干“乙、丙組家兔分別經靜脈注射一定量的甲狀腺激素溶液、促甲狀腺激素溶液”，掌握兩組實驗的起點差異，然后結合甲狀腺激素的負反饋調節機制，逐一歸納兩組合成的甲狀腺激素含量。

參考答案：乙組注射的甲狀腺激素通過負反饋調節抑制家兔甲狀腺激素的合成，丙組注射的促甲狀腺激素促進家兔甲狀腺激素的合成。

3 學科素養視閾下的原因類主觀題復習備考建議

學科素養包含了“學習掌握、實踐探索、思維方法”三個一級指標和“信息獲取、理解掌握、知識整合、研究探索、操作運用、語言表達、科學思維、人文思維、創新思維”九個二級指標。而高考生物學全國卷試題中的原因類主觀題充分體現了對學生信息獲取能力、理解掌握能力、知識整合能力、語言表達能力、科學思維能力和人文思維能力的考查。因此，在傳統綜合科目由全國統一命題轉向各省自主命題的背景下，師生在生物學學科教學過程中依然需要注重原因類主觀題的復習備考。

3.1 回歸教材，實現知識整合

在2024年高考生物學全國卷試題中，部分原因類主觀題的解答來自教材，考查了學生理解掌控、知識整合等學科素養。例如，甲卷第29題第（3）問中對暗反應速率降低的原因分析，甲卷31題第（3）問中對種群“S”型增長的原因分析，新課標卷32題第（1）問中對細胞凋亡是一種程序性死亡的理由解釋，新課標卷33題第（1）問中對氮濃度是評價水質的指標之一的原因解釋。

在教學中，教師需要組織學生認真閱讀必修和選修教材，圍繞每本教材中的概念和生物學事實進行逐層梳理，理解掌握各概念和事實之間的關系，用概念圖、思維導圖等方式來統籌知識體系，最后再通過多次閱讀、改善統籌的知識體系增強學生對知識的全面把握和對細節的關注。

3.2 閱讀題干，獲取依據信息

信息獲取是原因類主觀題考查的基礎，而這類問題也能考查學生的語言表達能力。例如，在2024年全國卷試題中，甲卷37題第（4）問考查了學生從曲線圖中獲取不同消毒液作用后活細菌減少量的信息，并用簡潔語言總結優秀消毒液的評價依據；新課

標卷31題第（3）問考查了學生從柱狀圖中獲取不同光照強度下密閉裝置中O2濃度的信息，并用簡潔語言總結出選擇最大光合速率一組的依據。

在試題練習中，教師需要增設有效的試題情境，且情境內容要從單一向多元、從簡單到復雜逐層變化。而在原因類主觀題的命題中，教師也要從“尋找依據”開始，然后逐漸增加“對依據信息的解釋說明”“構建完整證據鏈”的訓練，促使學生養成先尋找“依據”再補充語言文字的習慣。^［3］

3.3 練習思維，注重語言表達

原因類主觀題的“拔高點”在于對學生科學思維、人文思維的考查，即能在不同情境中針對具體問題采用有效的應對策略。例如，在2024年全國卷試題中，解答甲卷29題第（1）問需要采用“依據—分析”模式，從圖中獲取“溫度a和c時光合速率相等，但呼吸速率不等”的信息，分析時圍繞“有機物積累速率（凈光合速率）=光合速率－呼吸速率”來闡釋；解答新課標卷32題第（2）問需要采用“起點關鍵詞說明—起點條件—分析橋梁—現象結果”模式，依次解釋輔助性T細胞在特異性免疫中的作用、HIV感染輔助性T細胞對特異性免疫的影響、特異性免疫降低后對免疫防御和免疫監視功能的影響以及最終導致的癥狀——機體易被病原體感染、易產生腫瘤；解答甲卷37題第（1）問需要多面思考，分別對顯微鏡直接計數法和菌落計數法的統計結果進行客觀比較。^［4］

在思維訓練中，學生首先需要大量練習原因類試題，通過比較進行自主歸類。教師需要結合微專題點撥學生，讓學生掌握不同的應答策略，促進學生養成大膽表達、勇于交流、善于總結的習慣。總之，反復練習思維，注重語言表達，是提高學生學科核心素養，高效解答原因類試題的關鍵。

參考文獻

［1］教育部考試中心.中國高考評價體系［M］.北京：人民教育出版社，2019.

［2］王有為，黎偉莉.高考生物試題中原因類主觀題的解題策略［J］.中學生物學，2021，37（3）：51-53.

［3］邱磊，李燕.高考生物學試題創設問題情境的主要方式及應對策略［J］.生物學教學，2023，48（2）：68-69.

［4］陳伏蓮，邱磊.2023年1月浙江省首考生物學試題分析及備考建議［J］.生物學教學，2023，48（11）：58-60.