

摘要:高考作為中小學教育的指揮棒,對教學變革的成敗具有重要意義。2023年高考生物學試題在試題載體、設問方式、能力與素養考查等方面有著明顯變化,這將促使教學由知識本位向核心素養轉變。教學中需通過精選或精編每一次測評試題;創建以學生為主體、聚焦學生“學”的課堂;精準設計學生的課余時間等手段,改革教師的教與學生的學,以適應高考的變化,實現提升學生核心素養的教學目標。
關鍵詞:高考生物試題;高考評價體系;核心素養;教學策略
中圖分類號:G633.91文獻標識碼:A文章編號:1673-8918(2024)34-0119-04
一、 高考試題變化的背景
2019年年底,教育部考試中心發布《中國高考評價體系》,替代《考試大綱》及其說明成為高考試題命制的主要依據。與《考試大綱》相比,《中國高考評價體系》在“引導教學”上凸顯了關鍵能力和學科素養的考查與培養,其目的是要以高考的改革倒逼“核心素養”的落實。該模型指出高考情境應體現基礎性、綜合性、應用性與創新性,高考的四層考查內容——核心價值、學科素養、關鍵能力、必備知識相互連接貫通,學科素養是在復雜情境中對必備知識和關鍵能力的綜合運用。
二、 高考試題變化
比較分析2023年全國乙卷、新課標綜合卷與2022年全國乙卷生物試題,可以發現今年試題在素材、情境、設問方式、考查目標等方面存在顯著變化。
(一)素材來源更廣泛、情境綜合性、創新性更強
2022年全國乙卷試題素材多源于教材或為常見素材,如第1題中哺乳動物細胞的有絲分裂、減數分裂和交叉互換是教材“有絲分裂”“減數分裂”章節命題的常見素材;第2題“植株在密閉容器中CO2濃度的變化”既是教材“光合作用的發現歷程”中內容,也是常見素材;第5題也是直接以教材“群落的垂直結構層”為題材命制;第30題“甲狀腺激素的合成和調節機制”源于教材實例“甲狀腺激素的分級調節”。
2023年全國乙卷和新課標綜合卷素材來源廣泛且創新性強,如乙卷第5題探究古細菌中轉運特殊氨基酸、翻譯含特殊氨基酸肽鏈的機理來源于科學前沿研究;乙卷第3題缺氧環境中植物無氧呼吸代謝途徑的改變與CO2釋放速率的變化、第29題探究紅光、紫光對植物氣孔開度的影響、第37題利用作物秸稈生產燃料乙醇、第38題利用基因工程技術獲得能發其他顏色熒光的蛋白質,新課標卷第4題野生哺乳動物資源的調查、第35題根瘤菌的分離和豆科植物的組織培養均源于生產實際和科學研究情境;乙卷第30題分析人體腎上腺和心臟所受神經支配的方式、新課標卷32題人體運動過程中的生理變化與穩態調節與人體健康相關。
在情境呈現方式上,2022年乙卷試題情境較為簡單,表現在題干文字量較小、題干信息量較小、創新性情境較少。其中6道選擇題題干共464字,其中3、5題為短題干,2、4題為中長題干,1、6題為長題干,第4題包含表格。6道非選擇題題干共581字,30題實驗情境為長題干,38題為短題干,其余均為中長題干,29題包含坐標圖,37題包含表格。
而2023年乙卷和新課標卷試題情境相對較為復雜,表現在題干文字量較大、信息量較大且題干信息與設問緊密聯系。例如2023年乙卷6道選擇題題干共599字,與22年乙卷選擇題題干總字數相比增加29%,其中2、4題為短題干,1、3題為中長題干,5、6題為長題干,第1題包含表格,第3題則包含坐標圖,信息提取難度明顯加大。6道非選擇題題干共781字,與22年乙卷非選擇題題干總字數相比增加34%,32題遺傳題包含實驗情境,題干最長,為344字,其次為29題和37題,包含探究情境,分別為162字和144字,情境綜合性、創新性明顯在增強。此外,30題、37題還分別包含了復雜的神經調節示意圖和工藝流程圖,強調了對讀圖、解圖能力的考查。
在此,再現2022年第2題與2023年第3題,直觀地感受試題的變化。
【2022·全國乙·T2】某同學將一株生長正常的小麥置于密閉容器中,在適宜且恒定的溫度和光照條件下培養,發現容器內CO2含量初期逐漸降低,之后保持相對穩定。關于這一實驗現象,下列解釋合理的是(D)
A. 初期光合速率逐漸升高,之后光合速率等于呼吸速率
B. 初期光合速率和呼吸速率均降低,之后呼吸速率保持穩定
C. 初期呼吸速率大于光合速率,之后呼吸速率等于光合速率
D. 初期光合速率大于呼吸速率,之后光合速率等于呼吸速率
【2023·全國乙·T3】植物可通過呼吸代謝途徑的改變來適應缺氧環境。在無氧條件下,某種植物幼苗的根細胞經呼吸作用釋放CO2的速率隨時間的變化趨勢如圖所示。下列相關敘述錯誤的是(C)
A. 在時間a之前,植物根細胞無CO2釋放,只進行無氧呼吸產生乳酸
B. a~b時間內植物根細胞存在經無氧呼吸產生酒精和CO2的過程
C. 每分子葡萄糖經無氧呼吸產生酒精時生成的ATP比產生乳酸時的多
D. 植物根細胞無氧呼吸產生的酒精跨膜運輸的過程不需要消耗ATP
二者均考查植物的主要生理活動,即光合作用和呼吸作用。2022年乙卷第2題設置情境為密閉容器中小麥的培養,屬于學生熟悉的綜合性情境。通過CO2含量的變化分析推演凈光合速率、呼吸速率與光合速率的變化,關鍵點在于厘清CO2吸收速率是光合速率的指標,CO2釋放速率是呼吸速率的指標。2023年乙卷第3題設置情境為無氧條件下植物呼吸代謝的改變,屬于創新性、綜合性情境,學生較為陌生。通過坐標圖中CO2的釋放速率曲線變化分析推演植物無氧呼吸類型的變化,關鍵點在于從圖示中提取CO2釋放速率的信息,同時厘清乳酸途徑的無氧呼吸,不釋放CO2;酒精途徑的無氧呼吸,釋放CO2。相比而言,前者的情境只能考查學生必備知識的理解與簡單推理,而后者通過新情境可以深入考查學生的學科素養。
(二)試題形式或設問方式更加多樣
非選擇題部分,2022年乙卷共有28空,包含長句作答13空(其中原因3空、依據2空、現象說明2空、實驗思路2空、優勢意義2空、操作流程1空、注意事項1空)。2023年乙卷共32空,但其中長句作答增加至18空(其中原因8空、作用3空、依據1空、食物鏈1空、概念1空、實驗思路1空、目的1空、優點1空、注意事項1空),可見2023年試題設問方式更加多樣,而且更加注重對原理的探究與考查。2023年新課標綜合卷共30空,包含長句作答12空(其中原因1空,作用和功能5空、依據2空、現象說明1空,意義1空、研究內容1空、概念1空),可見新課標卷同樣注重設問方式的多樣化,借助長句問答形式深入考查學生對生物學原理的理解和運用。
比較2022年和2023年的第32題第四問,直觀地感受試題的變化。
【2022·全國乙·T32】新冠疫情出現后,病毒核酸檢測和疫苗接種在疫情防控中發揮了重要作用。回答下列問題。
(4)常見的病毒疫苗有滅活疫苗、蛋白疫苗和重組疫苗等。已知某種病毒的特異性蛋白S(具有抗原性)的編碼序列(目的基因)。為了制備蛋白疫苗,可以通過基因工程技術獲得大量蛋白S。基因工程的基本操作流程是。
【2023·全國乙·T32】GFP是水母體內存在的能發綠色熒光的一種蛋白。科研人員以GFP基因為材料,利用基因工程技術獲得了能發其他顏色熒光的蛋白,豐富了熒光蛋白的顏色種類。回答下列問題。
(4)新蛋白與突變基因的關聯性分析。將上述發黃色熒光的大腸桿菌分離純化后,對其所含的GFP突變基因進行測序,發現其堿基序列與GFP基因的不同,將該GFP突變基因命名為YFP基因(黃色熒光蛋白基因)。若要通過基因工程的方法探究YFP基因能否在真核細胞中表達,實驗思路是。
二者均考查基因工程的基本操作流程,但2023年乙卷32題第四問設問難度明顯提高。2022年32題第四問作答時僅需將課本中基因工程的四個基本操作步驟中的“目的基因”替換成S蛋白基因即可,即S蛋白基因的獲取→S蛋白基因表達載體的構建→將S蛋白基因導入受體細胞→S蛋白基因的檢測與鑒定,難度較低。而2023年乙卷32題第四問要求探究YFP基因能否在真核細胞中表達,關鍵點在于受體細胞需變成酵母菌細胞等,難點在于構建適合真核細胞的表達載體,即啟動子、終止子均需適合真核細胞的表達。因此實驗思路是將YFP基因與適合在酵母菌細胞表達的啟動子、終止子、復制原點、標記基因等共同構建出YFP基因的基因表達載體,然后導入酵母菌細胞進行培養,檢測是否發黃色熒光等,難度較高。
(三)加大能力和素養的考查力度
高考試題素材、形式的變化,歸根結底是試題由考查知識向考查能力、素養的轉變。2022年試題中,選擇題基本上定位于簡單的信息提取和知識的理解考查,僅第4題設置了實驗變量控制和實驗結果分析的創新情境,考查了學生的科學探究素養,非選擇題則利用常見情境重點考查了學生分析簡單曲線圖的能力、分析推理的能力和語言表達能力。
而2023年乙卷和新課標卷試題在選擇題和非選擇題部分均呈現出對信息獲取、知識整合、分析推演、綜合應用、創新思維等學科關鍵能力的綜合考查。例如2023年的第5題,需要學生深入分析題干,提取關鍵信息并與基因的表達相關知識進行整合,最后分析推演含有特殊氨基酸的肽鏈在大腸桿菌中的合成過程,從而對必需轉運進大腸桿菌的元件進行篩選,整個思維過程充分考查了學生的學科素養。
比較2022年乙卷和2023年乙卷的第29題第二問簡要說明。
【2022·全國乙·T29】農業生產中,農作物生長所需的氮素可以NO-3的形式由根系從土壤中吸收。一定時間內作物甲和作物乙的根細胞吸收NO-3的速率與O2濃度的關系如圖所示。回答下列問題。
(2)據圖可知,在農業生產中,為促進農作物根對NO-3的吸收作用,可以采取的措施是(答出1點即可)。
【2023·全國乙·T29】植物的氣孔由葉表皮上兩個具有特定結構的保衛細胞構成。保衛細胞吸水體積膨大時氣孔打開,反之關閉,保衛細胞含有葉綠體,在光下可進行光合作用。已知藍光可作為一種信號促進保衛細胞逆濃度梯度吸收K+。有研究發現,用飽和紅光(只用紅光照射時,植物達到最大光合速率所需的紅光強度)照射某植物葉片時,氣孔開度可達最大開度的60%左右。回答下列問題。
(2)紅光可通過光合作用促進氣孔開放,其原因是。
以上兩道題同樣考查植物營養與植物生理問題,但對考生能力的考查有很大不同。2022年29題,情境為根細胞吸收NO-3的速率與O2的關系,采用坐標圖的形式進行了簡單展示,屬于綜合性情境。問題設置以長句問答為主,第(2)空重點考查對曲線圖極值的理解說明能力,是對坐標圖解讀能力和語言表達能力的綜合考查,屬于學生訓練較多的內容。
2023年29題,情境為紅光、藍光照射下保衛細胞氣孔開度的變化,屬于創新性、綜合性情境。其中第(2)空難度最高,考查飽和紅光促進氣孔開放的原因,需要學生在理解氣孔開關原理的基礎上,提取題目中關鍵信息,飽和紅光指植物達到最大光合速率所需的紅光強度,并進行大膽的猜想與推理,即光合作用使細胞中有機物增多,滲透壓增大,保衛細胞吸水氣孔打開,是對學生信息獲取與知識整合、理解掌握與分析推理、創新思維與語言表達等學科素養的綜合考查,明顯加大了能力和素養的考查力度。
三、 高考試題變化背景下的教學策略
高考考查形式和內容的變化,對中小學而言更重要的是引導教學。那么,高中生物學教學應該如何轉變以更好地適應高考試題的變化呢?
(1)精選或精編階段性考試試題,充分發揮考試的引導功能。既然高考是中小學教學的總指揮棒,那么每學期的期中、期末考試等,都是每階段教學的指揮棒。因此要加強每次考試試題的選擇與評價。建議每次考試前,結合高考評價體系和課程標準要求精選或精編試題,保證試題質量。考試后,要求學生對每道試題進行剖析,即分析試題的考點、意圖以及對應書本中的內容和位置,提高學生試題分析和作答能力。
(2)創建以學生為主體、聚焦學生“學”的情境化課堂。由于高考試題注重能力和素養的考查,那么知識本位的教學方式肯定培養不出適應新高考的學生。創建以學生為主體、聚焦學生“學”的課堂,通過討論、實驗、探究等多種活動,提升學生理解能力、信息獲取能力、實驗探究能力、綜合應用能力,進而提升學生的學科核心素養,才是今后教學的要求和趨勢。不過,新高考對能力、素養的要求是在學科知識之上的拓展而非替換,學生能力和素養的提升還是建立在對學科知識的識記和理解之上。因此,教學中的探討、探究等活動應該是以教材核心知識(尤其是重點概念、原理、模型等)為核心展開,并且要求學生對核心知識深入理解,做到舉一反三,觸類旁通。
(3)課外自主學習方面。高考改革要求課堂教學設計豐富的活動引導學生的“學”,然而課堂教學的時間并沒有增加。教學的內容多、要求高與緊張的課時成為當前教學面臨的主要矛盾。于是,學生的課余時間成為各學校爭相開發的潛在地帶。學生的課余時間由以前無規劃、高度自由向精準設計、精細化管理轉變也已經是一種趨勢。具體可以采取的措施有:①精心設計預習方案,要求學生課前明確基本知識,將課堂時間留給疑難問題的探討與解決;②精心選擇課后強化練習,及時鞏固學習內容;③利用課外時間,開展用時較長的課本實驗以及綜合性探究實驗,提升學生實驗設計、操作及分析等能力。
四、 結論
新課標、新高考實施以來,生物學高考試題在考查形式、內容、能力等方面發生了顯著的變化。為適應新高考的變化,教學方式也要進行相應的變革。首先,教學中應精選或精編每一次考試試題,以充分發揮考試的教學導向功能。其次,創建以學生為主體、聚焦學生“學”的課堂,讓課堂從傳授知識向提升能力、素養方向轉變。此外,通過精心設計預習方案和強化練習、開展綜合性實驗等措施,精準設計學生的課余時間,提高學生課余時間利用效率。總之,就是通過課堂教學方式的改革、教學評價的改革去適應新高考要求,此過程也是學生學科素養提升的過程。
(通信作者:劉丹丹)
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