基于2018年全國Ⅳ卷的高考生物學命題轉(zhuǎn)向解讀

郭學恒

(教育部考試中心 北京 100084)

2018年高考全國Ⅳ卷生物學試卷是由教育部考試中心命制的、供海南省單獨使用的單科試卷。全國Ⅳ卷試題的題量較大，為內(nèi)容覆蓋的全面性與素養(yǎng)測評的廣域性提供了可為空間。2018年高考全國Ⅳ卷生物學試題充分彰顯“一核四層四翼”高考評價體系所蘊含的命題理念，凸顯生物學學科的育人價值，在試題命制過程中注重內(nèi)容素材、關(guān)鍵能力、設(shè)問方式、呈現(xiàn)形式等維度的創(chuàng)新，倡導學以致用，體現(xiàn)高考為高校選才提供依據(jù)的功能屬性，積極引導中學教學有益深化，助力推進素質(zhì)教育發(fā)展。

1 內(nèi)容轉(zhuǎn)向，聚焦生態(tài)文明

在經(jīng)濟社會快速發(fā)展的今天，生態(tài)問題愈發(fā)突出，人民對美好生態(tài)環(huán)境的向往日漸強烈。習近平總書記指出，建設(shè)生態(tài)文明關(guān)系人民福祉，關(guān)乎民族未來。教育是傳遞生態(tài)文明建設(shè)思想、推進生態(tài)文明建設(shè)行為的有效途徑之一，有益于深化生態(tài)認知、增強生態(tài)意識、轉(zhuǎn)變生活方式，促進每個人自覺地投身于生態(tài)文明建設(shè)[1]。作為教育系統(tǒng)的特殊環(huán)節(jié)，高考對基礎(chǔ)教育具有積極的引導作用。高考試題聚焦生態(tài)學問題，不僅有助于引導師生深入理解生態(tài)學內(nèi)涵，科學看待生態(tài)問題，還可助益學生生態(tài)文明觀念的樹立，從而改變生活方式，增強保護生態(tài)環(huán)境的社會責任感[2]。

為了引導對生態(tài)問題的關(guān)注，彰顯生物學科特質(zhì)，2018年高考全國Ⅳ卷生物學試卷加強生態(tài)學內(nèi)容的考查，其中生態(tài)學試題分值為20分，相比2017年增加8分、相比2016年增加5分；考查內(nèi)容涉及種群特征、種間關(guān)系、群落結(jié)構(gòu)、信息傳遞、食物網(wǎng)的結(jié)構(gòu)和功能、生態(tài)恢復、生態(tài)學研究方法等，涵蓋高中生物學課程中生態(tài)學的核心主干內(nèi)容，實現(xiàn)生態(tài)學必備知識及其應用的考查。

例1 (2018年高考全國Ⅳ卷生物學試卷第19題)某同學將一面鏡子豎立在一棵樹旁，該樹上的一只小鳥飛到鏡前，對著鏡子中的“小鳥”憤怒地啄擊撲打。下列關(guān)于該事件中信息傳遞的敘述，錯誤的是

A. 小鳥啄擊撲打的動作本身是一種行為信息

B. 小鳥的眼睛能夠感受鏡子發(fā)出的物理信息

C. 小鳥把鏡子傳遞的信息當作來自入侵者的信息

D. 激怒小鳥的信息是直接來自非生物的化學信息

評析： 例1巧設(shè)“憤怒的小鳥”啄擊撲打鏡中“小鳥”的問題情境，考查信息傳遞相關(guān)概念的理解與靈活運用，以富有旨趣的應答環(huán)境激發(fā)探究生態(tài)問題的內(nèi)發(fā)熱情。生物學試卷聚焦生態(tài)文明，滲透科學發(fā)展觀，弘揚美麗中國愿景，有賴于試題從不同內(nèi)容的考查中殊途同歸地達成共同的旨歸。又如，第20題在建設(shè)池塘問題情境中，考查食物網(wǎng)的結(jié)構(gòu)、物質(zhì)循環(huán)、能量流動等核心概念在實際生活問題中的運用，強調(diào)學以致用。第21題以生態(tài)恢復為主題，引導關(guān)注受損生態(tài)環(huán)境恢復問題，強化保護生態(tài)環(huán)境的意識。第29題(例2)以數(shù)據(jù)表的形式呈現(xiàn)混交林的群落結(jié)構(gòu)信息，要求學生根據(jù)所提供數(shù)據(jù)對該群落進行綜合分析，根據(jù)種群特質(zhì)選取相宜的種群密度調(diào)查方法并闡明理由。

2 形式轉(zhuǎn)向，豐富信息載體

試題信息的載體主要有文字表述和圖表等。圖表所承載的信息量通常較大，內(nèi)涵豐富、直觀形象，可從多個角度進行解讀和轉(zhuǎn)化，是試題、學術(shù)論文所青睞的展現(xiàn)形式。高考生物學所考查的關(guān)鍵能力之一即為從圖表中獲取相關(guān)信息，并進行加工和轉(zhuǎn)化成為解決問題的依據(jù)和參考，這是著眼于學生未來長期發(fā)展的重要技能。

全國Ⅳ卷試卷力求創(chuàng)新試題設(shè)計，增加多種類型的圖表，在呈現(xiàn)方式上著力尋求突破。例如，第20題圖示意池塘食物網(wǎng)結(jié)構(gòu)，問題解決的基礎(chǔ)是根據(jù)圖示理解該食物網(wǎng)中各種群間的相互關(guān)系。第25題要求判斷硝化細菌和大腸桿菌兩類細菌在銨態(tài)氮為唯一氮源培養(yǎng)基中的生長曲線，需要結(jié)合兩類細菌氮源的差異。硝化細菌可以利用銨態(tài)氮作為氮源生長，菌體數(shù)量呈S型增長；而大腸桿菌不能利用銨態(tài)氮，會因缺乏氮源而不能生長，菌體數(shù)量前期保持相對恒定，后因部分細菌死亡而使菌體數(shù)量呈下降趨勢。該題需結(jié)合所學知識描述菌體生長曲線，類似于根據(jù)實驗方案預期實驗結(jié)果，并以圖的形式進行展示。

例2 (2018年高考全國Ⅳ卷生物學試卷第29題)某小組為了研究某混交林的群落結(jié)構(gòu)，選擇了若干樣地進行調(diào)查。其中A、B、C三種喬木的調(diào)查結(jié)果如表。

喬木樹種老年樹成年樹幼年樹密度/株·hm-2%密度/株·hm-2%密度/株·hm-2%A1267100.000000B5031.065534.165634.78C504.95807.9288087.13

回答下列問題：

(1) 據(jù)表可知：________種群屬于增長型種群，________種群屬于衰退型種群，________種群屬于穩(wěn)定型種群。

(2) 該小組采用的種群密度調(diào)查方法是樣方法，取樣時要做到隨機取樣，其目的是________。若要調(diào)查群落中松鼠種群的密度，則應采用________，理由是________。

(3) 隨著時間的推移，如果該群落被另一個群落代替，則發(fā)生代替的可能原因是________(答出兩點即可)。

評析： 例2表格表示混交林群落結(jié)構(gòu)調(diào)查結(jié)果，包含3種喬木樹種，每種喬木分別統(tǒng)計了老年、成年、幼年3個年齡層次的密度及比例，可分析得出3種喬木的年齡結(jié)構(gòu)。喬木A均為老年樹，無成年和幼年樹對種群的補充，屬于衰退型種群；喬木B中3個年齡樹木比例較為均衡，屬于穩(wěn)定型種群；喬木C中幼年樹占比較大，成年樹和老年樹占比較小，隨著時間推移該種群會因幼年樹成長而擴大，屬于增長型種群。從數(shù)據(jù)表格中找準關(guān)鍵信息進行加工處理，獲得解決問題的有效信息，提高快速閱讀與精準判斷的能力，有利于解決問題技能的提升。

3 能力轉(zhuǎn)向，注重實驗探究

關(guān)鍵能力的考查是高考生物學測評的核心目標之一。生物學作為典型的實驗科學，實驗探究能力是學習這門學科的核心能力。實驗與探究能力是在理論認知與科學實踐過程中逐漸養(yǎng)成的高階能力，既是生物學課程教學的重要目標，也是高考生物學試題所考查的關(guān)鍵能力[3]。

近3年高考全國Ⅳ卷生物學試卷中實驗探究類試題(實驗題)的分值逐年增加，且2018年增幅有較大提升(圖1)。針對當前忽視實驗的教學時弊，增加實驗題的分值，加強實驗與探究能力的考查，引導中學生物教學關(guān)注實驗探究實踐，重視置身實踐時的深度思考，助益解決實際問題能力的提升和學科素養(yǎng)的培育[2]。

圖1 高考全國Ⅳ卷生物學實驗題分值(2016—2018)

2018年高考全國Ⅳ卷生物學試卷優(yōu)選實驗素材，精心創(chuàng)設(shè)實驗情境，從多學科視角考查實驗探究與綜合分析能力。選取合適的實驗材料是實驗方案設(shè)計需要解決的關(guān)鍵問題之一。例如，第5題據(jù)此創(chuàng)設(shè)具身體驗的問題情境，凸顯實驗材料在實驗方案中的重要性，引導學生關(guān)注實驗設(shè)計方案的全局性，并以“在不染色的條件下達到實驗目的”的限定滲透簡化意識，引導學生在開展實驗探究中減少對實驗材料的處理，降低實驗處理步驟造成的誤差。第23題以生物學實驗常用儀器——普通光學顯微鏡的使用為主題，考查實驗操作目的與規(guī)范、觀察尺度等，不僅強調(diào)了生物學實驗中實驗儀器使用的規(guī)范性，還增加實驗經(jīng)歷豐富、思考深入學生的成就感，強有力地助推從“書本”實驗到“具身”實驗的教學轉(zhuǎn)型。

例3 (2018年高考全國Ⅳ卷生物學試卷第27題)為了驗證反射弧的完整性是完成反射活動的基礎(chǔ)，某同學將甲、乙兩只脊蛙(去除腦但保留脊髓的蛙)的左、右后肢最長趾趾端(簡稱左、右后趾)分別浸入0.5%硫酸溶液中，均出現(xiàn)屈肌反射(縮腿)，之后用清水洗凈、擦干?；卮鹣铝袉栴}：

(1) 剝?nèi)ゼ椎淖蠛笾浩つw，再用0.5%硫酸溶液刺激左后趾，不出現(xiàn)屈肌反射，其原因是 。

(2) 分離甲的右后肢坐骨神經(jīng)，假設(shè)用某種特殊方法阻斷了傳入神經(jīng)，再將甲的右后趾浸入0.5%硫酸溶液中，不出現(xiàn)屈肌反射，則說明 。

(3) 搗毀乙的脊髓，再用0.5%硫酸溶液刺激蛙的左后趾， (填“能”或“不能”)出現(xiàn)屈肌反射，原因是 。

評析： 例3創(chuàng)設(shè)探究動物完成反射活動結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)的實驗情境，融入反射弧完整性的理解與思考的考查，在新的實驗操作(如“剝?nèi)プ蠛笾浩つw”“阻斷傳入神經(jīng)”“搗毀脊髓”)條件下對實驗結(jié)果進行分析與解釋，體現(xiàn)了實驗探究過程與思維的邏輯性以及進行深度實驗探究方法和操作的關(guān)鍵性。

4 設(shè)問轉(zhuǎn)向，著意素養(yǎng)培育

科學合理的設(shè)問方式能夠引領(lǐng)學生逐步進入問題情境，在認識問題本質(zhì)、厘清解答思路、引導問題解決的思維過程中，實現(xiàn)學科素養(yǎng)的外顯，達成素養(yǎng)測評的目標[4]。例如，精心選取素材考查特定學科內(nèi)容，優(yōu)化試題呈現(xiàn)信息以考查綜合分析、信息加工與邏輯推理能力，轉(zhuǎn)變作答要求以考查語言表達能力，映射綜合素養(yǎng)水平。基于素材內(nèi)容與問題情境的設(shè)問方式的創(chuàng)新，規(guī)避常見“套路”，深入考查核心概念的理解與綜合運用，有利于解決實際問題能力的提升與綜合素養(yǎng)的培育。

例4 (2018年高考全國Ⅳ卷生物學試卷第28題)生物的有些性狀受單基因控制，有些性狀受多基因控制?；卮鹣铝袉栴}：

(1) 假設(shè)某作物的A性狀(如小麥的有芒/無芒)受單基因控制，B性狀(如小麥的產(chǎn)量)受多基因控制，則 性狀更容易受到環(huán)境的影響。

(2) 若要通過實驗探究B性狀的表現(xiàn)與環(huán)境的關(guān)系，則該實驗的自變量應該是 ，在設(shè)置自變量時，應該注意的事項有 (答出兩點即可)。

(3) 根據(jù)上述兩類性狀的遺傳特點，對于人類白化病的控制來說，一般應設(shè)法降低人群中 ；對于哮喘病的預防來說，一般可從改善其所處的 入手。

評析： 遺傳學內(nèi)容是高考生物學考查的核心內(nèi)容之一，考查遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ)與基本規(guī)律的試題并不鮮見。例4以生物性狀的影響因素為主題，考查基因及環(huán)境對性狀表現(xiàn)的影響。性狀與其控制基因的關(guān)系較為多樣，其中較簡單的情況是單基因控制性狀，此類性狀主要由基因控制，一般不受環(huán)境影響，其表現(xiàn)型有質(zhì)的差異、通常易區(qū)分，如人的單基因遺傳病色盲、小麥的有芒與無芒等性狀。較為復雜的是多基因控制的性狀，此類性狀由基因型和環(huán)境的共同作用所決定，較易受環(huán)境影響，其表現(xiàn)型通常是連續(xù)的、相互之間較難區(qū)分，如人的身高、多基因遺傳病以及小麥的產(chǎn)量等性狀。設(shè)計實驗方案進行初步探究的能力是高考所要求的基本能力。在研究環(huán)境因素對多基因控制性狀的影響的問題情境中，考查控制變量這一基本實驗設(shè)計原則的理解與運用，以反映科學探究素養(yǎng)的水平。學以致用是學習的初衷。題目考查人的常見遺傳病白化病和哮喘病的控制方式，要求基于遺傳特點制定措施，引導學生關(guān)注生活中的所遇所聞并有反思。所給信息“根據(jù)上述兩類性狀的遺傳特點”即為考生搭橋鋪路，引導學生思考作答時考慮之前所探討的環(huán)境因素。

為適應時代發(fā)展與社會進步，高考考試內(nèi)容改革正在深入推進，廣開思緒，在試題設(shè)計等方面努力探索新形式、新功能，以充分發(fā)揮生物學科育人價值。精選考試內(nèi)容，進一步突出生物學核心概念統(tǒng)攝作用，引導學生注重基礎(chǔ)知識和學科主干。探尋新型考試標準，精準考查生物學學科關(guān)鍵能力，助推培育全面發(fā)展的創(chuàng)新型人才。深化高考考試內(nèi)容與形式改革，精細測評學生綜合能力，助力高校選拔優(yōu)質(zhì)新生，深入推行素質(zhì)教育。

(基金項目： 國家教育考試科研規(guī)劃2017年度課題“創(chuàng)新能力考查與創(chuàng)新人才選拔機制研究”，No.GJK2017047)