高考全國(guó)卷生物學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容考查分析及教學(xué)建議

余中賓 申定健

近年來(lái)，高考全國(guó)卷越發(fā)凸顯生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的考查。生物學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容是高考全國(guó)理綜生物卷考查科學(xué)探究和科學(xué)思維能力的良好載體，注重考查學(xué)生實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)能力。從2015～2019年高考全國(guó)理綜卷考查生物學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容來(lái)看，試題符合“穩(wěn)中求變，注重基礎(chǔ)性同時(shí)，加強(qiáng)思維能力，強(qiáng)調(diào)應(yīng)用性和創(chuàng)新性”的新課改高考命題要求。結(jié)合學(xué)生考試的反饋信息，生物學(xué)實(shí)驗(yàn)題型仍屬于容易丟分的題型。鑒于此，下面以2015～2019年高考全國(guó)卷理綜生物學(xué)實(shí)驗(yàn)試為資料，嘗試分析考查形式和特點(diǎn)，為生物學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容教學(xué)及備考提出建議。

1近五年高考全國(guó)卷生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的考查形式及特點(diǎn)

隨著當(dāng)年人教版教材由老版本到新版本過(guò)渡，2015年教育部考試中心全國(guó)卷命題中心取消為老版本命制高考全國(guó)大綱卷，并命制以新版人教版教材為基礎(chǔ)的新課標(biāo)全國(guó)卷I、Ⅱ卷。隨著全國(guó)有25個(gè)省份高考回歸使用全國(guó)卷，命題中心根據(jù)不同省份的使用情況，2016年及以后新課標(biāo)卷的命制有I、Ⅱ、Ⅲ卷。

以近五年的新課標(biāo)全國(guó)理綜生物卷為原始資料，結(jié)合高考生物考試大綱中考點(diǎn)內(nèi)容，生物學(xué)實(shí)驗(yàn)試題考查內(nèi)容分布統(tǒng)計(jì)見(jiàn)表1。

1.1生物學(xué)實(shí)驗(yàn)在高考題考查形式及分布

生物學(xué)實(shí)驗(yàn)在高考中以選擇題、填空題和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題三種形式，考查實(shí)驗(yàn)與探究能力（表2）。近四年的I卷均以這三種形式考查，Ⅱ、Ⅲ卷至少選擇兩種形式考查。2017和2019這兩年I卷都以選擇題的形式出現(xiàn)了3道題。填空題的形式考查存在于5年來(lái)的每一套試題，而2019年I、Ⅱ、Ⅲ卷均以實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題形式出現(xiàn)。微生物培養(yǎng)分組實(shí)驗(yàn)首次以填空題考查出現(xiàn)在2019年I、Ⅱ卷試題，以實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題考查也出現(xiàn)在2019年Ⅲ卷試題。可見(jiàn)，高考生物學(xué)實(shí)驗(yàn)試題的考查比重進(jìn)一步提升，題型逐漸向?qū)嶒?yàn)設(shè)計(jì)題上進(jìn)行強(qiáng)化，聚焦考查“遺傳的基本規(guī)律”內(nèi)容。

1.2高考生物學(xué)實(shí)驗(yàn)試題考點(diǎn)內(nèi)容分布

近五年高考全國(guó)卷生物試題考點(diǎn)內(nèi)容分布如下：（1）細(xì)胞代謝：植物礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)和影響酶活性的因素、影響光合作用的因素;（2）植物的激素調(diào)節(jié);（3）動(dòng)物生命活動(dòng)的調(diào)節(jié)：血糖平衡調(diào)節(jié)、體溫恒定調(diào)節(jié)和水鹽平衡調(diào)節(jié);（4）種群密度的調(diào)查方法;（5）遺傳的基本規(guī)律;（6）遺傳的分子基礎(chǔ)：病毒核酸類型的探究和遺傳密碼的破解;（7）微生物的培養(yǎng)。光合作用影響因素的相關(guān)生物學(xué)實(shí)驗(yàn)在2017～2019年試題中未出現(xiàn)。遺傳的分子基礎(chǔ)相關(guān)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容出現(xiàn)2017年（I、Ⅱ、Ⅲ卷）和2019年I、Ⅱ、Ⅲ卷）中。遺傳基本規(guī)律等其他方面的生物學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容在近五年中均有涉及。

1.3高考生物學(xué)實(shí)驗(yàn)試題考查特點(diǎn)

1.3.1以教材主干知識(shí)為情境，注重對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行解釋和判斷

從生物學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的來(lái)源分析，除了2016年I卷3題、2016年Ⅱ卷29題和2019年的微生物培養(yǎng)是考試大綱羅列出的“顯性”實(shí)驗(yàn)，其余的均是突出教材主干知識(shí)的“隱性”實(shí)驗(yàn)，包括生物科學(xué)史實(shí)驗(yàn)（2019年I卷2題）、與社會(huì)聯(lián)系、資料分析（2015年Ⅱ卷1題）和教材課后拓展題（2015年Ⅱ卷29題），以及特定情境下的實(shí)驗(yàn)（2017年Ⅲ卷30題）。除2016年I卷3題和2018年Ⅱ卷28題對(duì)實(shí)驗(yàn)操作步驟的考查外，其余試題都注重考查實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象解釋、分析和判斷，具體表現(xiàn)在選擇題選項(xiàng)中描述現(xiàn)象的判斷和預(yù)測(cè);填空題則要求“對(duì)現(xiàn)象的表述判斷并寫出原因或者依據(jù)是什么”。例如，2019年Ⅱ卷29題第2、3小題，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題中“簡(jiǎn)要寫出實(shí)驗(yàn)思路、預(yù)期結(jié)果和結(jié)論”，既考查了高中生物學(xué)實(shí)驗(yàn)必備知識(shí)，又注重考查實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和生命活動(dòng)規(guī)律。

1.3.2突出實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題考查形式，注重實(shí)驗(yàn)探究能力素養(yǎng)考查

近五年來(lái)，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題的形式逐年凸顯，從考查頻率來(lái)看，2016年僅在Ⅱ卷考查;2017年和2018年均在兩套試題中考查：2017年是I和Ⅲ卷，2018年在Ⅱ、Ⅲ卷;2019年I、Ⅱ、Ⅲ卷三套試題均出現(xiàn)考查，特別注意的是2019年Ⅱ卷選做題37題首次以微生物培養(yǎng)為實(shí)驗(yàn)內(nèi)容考查實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題要求“寫出實(shí)驗(yàn)思路、預(yù)期結(jié)果和結(jié)論”，以實(shí)驗(yàn)方案的制定形式綜合考查學(xué)生科學(xué)思維和科學(xué)探究素養(yǎng)水平，要求學(xué)生厘清思路，遵循探究邏輯，規(guī)范語(yǔ)言文字表達(dá)，從而達(dá)到教育部考試中心要求的“試題在思維深度、作答難度等為年度進(jìn)行梯度設(shè)置，更好地實(shí)現(xiàn)試題的區(qū)分目標(biāo)”，不失為一種有效考查方式。

1.3.3考點(diǎn)內(nèi)容向“遺傳基本規(guī)律”聚焦

除2015年外，遺傳基本規(guī)律的實(shí)驗(yàn)探究在每年的3套試題中均有考查，覆蓋了3種考查題目形式。“假說(shuō)一演繹”法研究和分析遺傳基本規(guī)律，最能體現(xiàn)生物學(xué)科從現(xiàn)象到本質(zhì)規(guī)律的科學(xué)思維認(rèn)識(shí)特點(diǎn)，更能考查遺傳綜合分析和表達(dá)素養(yǎng)能力?！斑z傳規(guī)律”推理必將成為高考生物卷命題趨勢(shì)，以2019年卷Ⅱ第32題為典型，題干明確“已知葉色受2對(duì)獨(dú)立遺傳的基因A/a和B/b控制”“讓植物甲魚紫葉甘藍(lán)（乙）植株進(jìn)行雜交，子代個(gè)體中綠葉：紫葉=1：3”的遺傳學(xué)現(xiàn)象事實(shí)，需要學(xué)生根據(jù)掌握已有的“遺傳規(guī)律”進(jìn)行假說(shuō)解釋，逆向推理出第（2）小題“乙植株的基因型為__”，進(jìn)一步從預(yù)測(cè)的親代正向推導(dǎo)出“子代中有__種基因型”，對(duì)“遺傳規(guī)律”的拓展延伸，并應(yīng)用于第三小題的三個(gè)“若__，則丙植株的基因型為__”。

2生物學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容教學(xué)及備考建議

2.1教學(xué)應(yīng)重視主干知識(shí)應(yīng)用的實(shí)驗(yàn)教學(xué)

實(shí)驗(yàn)探究能力的培養(yǎng)建立在對(duì)解決問(wèn)題所需必備知識(shí)的基礎(chǔ)上。在日常教學(xué)中，教師要注重實(shí)驗(yàn)教學(xué)思想的滲透，重視對(duì)科學(xué)發(fā)現(xiàn)史主干知識(shí)呈現(xiàn)過(guò)程同時(shí)，提煉出具體的科學(xué)研究方法。例如，復(fù)習(xí)光合過(guò)程的探究歷程，注重將半葉法、同位素標(biāo)記法應(yīng)用于探究光合作用的其他探究實(shí)驗(yàn)。教師還要將主干知識(shí)和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行歸納整合，夯實(shí)基礎(chǔ)知識(shí)，注重對(duì)知識(shí)的靈活運(yùn)用以及提高實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力。例如，可利用質(zhì)壁分離和復(fù)原為原理進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)（表3）。學(xué)生通過(guò)對(duì)上述實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)，既加深了對(duì)成熟植物細(xì)胞滲透作用的理解，又提高利用質(zhì)壁分離原理解決一些常見(jiàn)生物學(xué)現(xiàn)象的能力。

2.2構(gòu)建實(shí)驗(yàn)試題的常規(guī)分析模型，培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力

實(shí)踐表明，審題不到位，思維混亂，缺乏對(duì)相應(yīng)環(huán)節(jié)的把握，以及表述模糊是實(shí)驗(yàn)試題失分的重要原因。教師可以引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建模型進(jìn)行分析和有效答題（圖1）。

[例1]（節(jié)選2019年I卷29題）將生長(zhǎng)在水分正常土壤中的某植物通過(guò)減少澆水進(jìn)行干旱處理，該植物根細(xì)胞中溶質(zhì)濃度增大，葉片中的脫落酸（ABA）含量增高，葉片氣孔開度減小?；卮鹣铝袉?wèn)題。（3）有研究表明：干旱條件下氣孔開度減小不是由缺水直接引起的，而是由ABA引起的。請(qǐng)以該種植物的ABA缺失突變體（不能合成ABA）植株為材料，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證這一結(jié)論。要求簡(jiǎn)要寫出實(shí)驗(yàn)思路和預(yù)期結(jié)果。

分析過(guò)程及可能的錯(cuò)誤答案見(jiàn)表4。

根據(jù)本題的實(shí)驗(yàn)?zāi)康募膀?yàn)證性特點(diǎn)，也可設(shè)計(jì)一組自身前后對(duì)照實(shí)驗(yàn)。例如，取一組ABA突變體植株分別在適當(dāng)澆水后。再干旱處理后測(cè)量氣孔開度，此時(shí)氣孔開度不變。然后，在干旱條件下進(jìn)行ABA處理，一段時(shí)間測(cè)量氣孔開度，預(yù)測(cè)其氣孔開度減少。

2.3注重演繹和推理思維在遺傳基本規(guī)律分析中的培養(yǎng)

演繹推理是透過(guò)生命現(xiàn)象推導(dǎo)出遺傳規(guī)律的重要方法，對(duì)學(xué)生思維的嚴(yán)密性、一慣性的培養(yǎng)有著不可替代的作用，是提高學(xué)生思維能力的重要手段。

[例2]（2019年卷I第6題）某種二倍體高等植物的性別決定類型為XY型。該植物有寬葉和窄葉兩種葉形，寬葉對(duì)窄葉為顯性。控制這對(duì)相對(duì)性狀的基因（B/b）位于x染色體上，含有基因b的花粉不育。下列敘述錯(cuò)誤的是（）

A.窄葉性狀只能出現(xiàn)在雄株中，不可能出現(xiàn)在雌株中

B.寬葉雌株與寬葉雄株雜交，子代中可能出現(xiàn)窄葉雄株

C.寬葉雌株與窄葉雄株雜交，子代中既有雌株又有雄株

D.若親本雜交后子代雄株均為寬葉，則親本雌株是純合子

參考答案：C。

本題目要求學(xué)生緊扣題干有效信息，綜合應(yīng)用遺傳學(xué)原理四個(gè)選項(xiàng)羅列的遺傳現(xiàn)象分析推理后進(jìn)行判斷，分析推理過(guò)程如圖2所示。

總之，生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的復(fù)習(xí)是高考備考中的重要環(huán)節(jié)，教師需要認(rèn)真研究近五年新課標(biāo)高考全國(guó)卷，結(jié)合課程標(biāo)準(zhǔn)、生物教材、考試大綱對(duì)生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的要求，了解考查特點(diǎn)和命制趨勢(shì)進(jìn)行有效復(fù)習(xí)，確實(shí)提高學(xué)生的高考生物的備考水平。