學(xué)科素養(yǎng)視角下天津市普通高中學(xué)業(yè)水平等級(jí)性考試生物試題特點(diǎn)評析

陳義

2020年，首次高考綜合改革后的天津市普通高中學(xué)業(yè)水平等級(jí)性考試命題平穩(wěn)順利完成。為“全面貫徹黨的教育方針，落實(shí)立德樹人根本任務(wù)，發(fā)展素質(zhì)教育，推進(jìn)教育公平”[1]，2020年天津市普通高中學(xué)業(yè)水平等級(jí)性考試生物學(xué)試卷（以下簡稱“試卷”）進(jìn)行了重大調(diào)整。試卷結(jié)構(gòu)上，選擇題數(shù)量增至12道，增設(shè)了材料閱讀題組題；非選擇題信息更貼近科學(xué)研究實(shí)際，圖表結(jié)合，從學(xué)科素養(yǎng)角度考核學(xué)生的綜合能力。在內(nèi)容覆蓋上，試卷保持與生物學(xué)教學(xué)實(shí)際和課程改革現(xiàn)狀同向同行，突出基礎(chǔ)性，對學(xué)生獲取信息、分析處理數(shù)據(jù)、解決實(shí)際問題的能力考核尤為突出。對生物學(xué)科的科學(xué)素養(yǎng)和實(shí)驗(yàn)探究能力考核是2020年試卷的重要特點(diǎn)。

一、聚焦主干知識(shí)，體現(xiàn)生命觀念

新一輪課程改革以2017年新課標(biāo)為依據(jù)，通過引導(dǎo)學(xué)生正確使用教材、深入理解教材中重要的生物學(xué)概念及規(guī)律，使學(xué)生能夠掌握知識(shí)之間的內(nèi)在聯(lián)系，在理解或解釋生物學(xué)概念的基礎(chǔ)上形成生命觀念[2]。只有深入理解核心概念，學(xué)生才能夠在面對新情境時(shí)，準(zhǔn)確把握情境中展現(xiàn)的生物學(xué)問題，迅速實(shí)現(xiàn)知識(shí)遷移，游刃有余地解決問題。2020年試卷聚焦主干知識(shí)，在考試范圍內(nèi)5個(gè)模塊總計(jì)27章的教學(xué)內(nèi)容中，涉及22章，章節(jié)覆蓋率達(dá)81.5%，涵蓋47個(gè)知識(shí)點(diǎn)。試題重點(diǎn)考查了細(xì)胞的結(jié)構(gòu)、細(xì)胞代謝、細(xì)胞的增殖、遺傳的基本規(guī)律、遺傳的分子基礎(chǔ)、動(dòng)物生命活動(dòng)的調(diào)節(jié)、生態(tài)系統(tǒng)的功能、基因工程、植物組織培養(yǎng)、微生物實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)、動(dòng)物細(xì)胞工程及生物實(shí)驗(yàn)操作等主干知識(shí)，體現(xiàn)了結(jié)構(gòu)與功能、物質(zhì)與能量、穩(wěn)態(tài)與平衡等生命觀念。

試卷充分考慮了疫情防控常態(tài)化背景下的實(shí)際學(xué)情，設(shè)計(jì)了不同難度梯度的問題。一方面，試題注重基本概念的考查：如試題1考查了動(dòng)物細(xì)胞工程部分的主干知識(shí)——核移植受體細(xì)胞選取，試題2考查細(xì)胞分子組成部分的主干知識(shí)——組成多聚體的單體的種類，試題3考查遺傳的分子基礎(chǔ)部分的主干知識(shí)——不同核酸的功能，試題13（1）考查生態(tài)系統(tǒng)部分的主干知識(shí)——生態(tài)系統(tǒng)的功能。這些題目聚焦學(xué)科的核心概念，并對結(jié)構(gòu)與功能觀、物質(zhì)與能量觀有所體現(xiàn)。另一方面，試題也在新情境下呈現(xiàn)核心概念，需要考生對概念本質(zhì)有較深刻的理解，亦即對生命觀念有所領(lǐng)悟，才能實(shí)現(xiàn)知識(shí)遷移，從而準(zhǔn)確作答：如試題5的“半人工光合作用反應(yīng)體系”新情境，其素材來源于2020年5月8日發(fā)表在國際頂級(jí)刊物《Science》上的研究成果，該題情景超出教材，但理在書中，其試題設(shè)計(jì)本質(zhì)是考查學(xué)生對光反應(yīng)與暗反應(yīng)的過程與場所是否真正理解。試題14涉及三個(gè)細(xì)胞間的突觸聯(lián)系，這種突觸連接有別于教材上兩個(gè)神經(jīng)元間的突觸結(jié)構(gòu)，要求考生從核心概念出發(fā)，進(jìn)行知識(shí)的遷移，考查考生是否真正掌握了突觸的本質(zhì)和負(fù)反饋機(jī)制。試題17沒有呈現(xiàn)常見的基因控制表現(xiàn)型情境，而是展示了基因?qū)Ρ磉_(dá)產(chǎn)物蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的控制，所有信息都是原始研究數(shù)據(jù)，綜合在一張表格上，這需要考生對基因與性狀的關(guān)系和遺傳的基本規(guī)律了然于心，但更需要考生能夠有效分析數(shù)據(jù)，理清數(shù)據(jù)間的關(guān)系，掌握了數(shù)據(jù)規(guī)律，此題就是最基本的概念題。2020年試卷題目以主干知識(shí)的考查為前提，在能力要求上體現(xiàn)出區(qū)分度，同時(shí)對結(jié)構(gòu)與功能觀、穩(wěn)態(tài)與平衡觀等生命觀念以不同方式實(shí)現(xiàn)了考查，詳見表1。

表1 2020年生物等級(jí)考試題知識(shí)范疇分析表

二、靈活呈現(xiàn)題目，考查科學(xué)思維

科學(xué)思維是新課程的能力要求之一。作為研究生命現(xiàn)象和生命活動(dòng)規(guī)律的科學(xué)，生物學(xué)蘊(yùn)含著人類認(rèn)識(shí)自然現(xiàn)象和自然規(guī)律的一些特有的科學(xué)思維和探究過程[3]。生物學(xué)科考試，旨在引導(dǎo)學(xué)生習(xí)得生物學(xué)知識(shí)，獲取生物學(xué)研究過程中分析和解決問題的獨(dú)特思路和方法，養(yǎng)成科學(xué)的思維習(xí)慣、科學(xué)精神和科學(xué)品質(zhì)[4]。2020年生物試題以多種方式靈活呈現(xiàn)題目，從多個(gè)角度考查了科學(xué)思維。如試題9~12是新增設(shè)的材料閱讀組題?？忌枰獙此茝?fù)雜的背景信息抽絲剝繭，運(yùn)用分析與綜合的思維方法冷靜篩選信息；試題7細(xì)胞分裂、試題8核糖體合成以示意圖的形式呈現(xiàn)信息，若陷于慣性思維，容易選到錯(cuò)誤答案，考生需要運(yùn)用批判性思維，跳出思維定式；試題13通過柱狀圖給出科學(xué)研究的結(jié)果，并通過文字給出由結(jié)果推出的假說，要求考生給出驗(yàn)證假說的實(shí)驗(yàn)思路，考查考生的演繹、推理與創(chuàng)造性思維；試題17以表格形式給出不同小麥與育種目標(biāo)對應(yīng)基因表達(dá)產(chǎn)物的有無，考生需要綜合運(yùn)用歸納、概括、演繹、推理思維，分析清楚不同小麥與育種目標(biāo)的基因型，對思維力度考查要求較高。

對科學(xué)思維的考查延續(xù)了天津生物高考試卷“能力立意”的命題思路，考生在運(yùn)用科學(xué)思維分析問題時(shí)，需要具備較強(qiáng)的獲取信息、分析圖表、知識(shí)遷移與綜合運(yùn)用能力，從而能夠在獲取相關(guān)的生物學(xué)信息后，結(jié)合所學(xué)知識(shí)對新情境中的問題進(jìn)行解釋推理，做出合理推斷。

三、巧妙設(shè)置情境，落實(shí)科學(xué)探究

包括實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)處理、信息轉(zhuǎn)化、語言表達(dá)等能力要素在內(nèi)的實(shí)踐操作能力是理論聯(lián)系實(shí)際所必須具備的能力基礎(chǔ)[5]。培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)與探究能力，既是生物學(xué)學(xué)科特色的體現(xiàn)，也是新課程理念的要求。試題在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、方案實(shí)施以及對結(jié)果的交流與討論方面均進(jìn)行了考查。對科學(xué)探究核心素養(yǎng)的考查體現(xiàn)在各種情境設(shè)置中，從而引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入情境，展現(xiàn)科學(xué)探究能力。在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方面，試題13（3）以“假說—演繹”的形式給出科研人員的推測，要求考生完成“演繹”部分，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)；試題15（3）給出參照品種的植物激素濃度，要求考生設(shè)計(jì)要研究的品種應(yīng)如何確定適宜的植物激素濃度。在方案實(shí)施方面，主要考查考生對教材實(shí)驗(yàn)的實(shí)施方案是否真正理解，如試題4考查考生對如何準(zhǔn)備有絲分裂實(shí)驗(yàn)材料的理解；試題15（4）考查考生對生長素誘導(dǎo)植物生根實(shí)驗(yàn)操作方法的理解。在結(jié)果的交流與討論方面，考查考生是否能夠精準(zhǔn)把握呈現(xiàn)研究結(jié)果的圖表的含義并進(jìn)行文字描述，如試題10考查考生準(zhǔn)確分析研究結(jié)果的能力，試題13（2）考查考生用文字準(zhǔn)確描述研究結(jié)果的能力。另外，試題3雖未涉及科學(xué)探究能力的考查，但其以科學(xué)史的情境展現(xiàn)考生熟悉的知識(shí)，體現(xiàn)了假說提出到驗(yàn)證的科學(xué)探究歷程。

加強(qiáng)科學(xué)過程和方法的訓(xùn)練，培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)和探究能力是提高科學(xué)探究素養(yǎng)的重要途徑。在試題中充分利用教材中的生物科學(xué)探究資源，引導(dǎo)學(xué)生理解實(shí)驗(yàn)原理、體驗(yàn)研究過程、掌握研究方法、提高探究能力，并推動(dòng)自主設(shè)計(jì)合理的實(shí)驗(yàn)思路，驗(yàn)證假設(shè)是對科學(xué)探究這一核心素養(yǎng)的滲透。

四、緊密聯(lián)系實(shí)際，凸顯社會(huì)責(zé)任

理論聯(lián)系實(shí)際，綜合運(yùn)用生物學(xué)知識(shí)解決自然環(huán)境和社會(huì)生活中的問題，是新課程標(biāo)準(zhǔn)對學(xué)生能力的最高要求。試題緊密聯(lián)系生產(chǎn)、生活實(shí)際，關(guān)注對科學(xué)技術(shù)和社會(huì)發(fā)展有重大影響、與生命科學(xué)相關(guān)的突出成就及熱點(diǎn)問題，體現(xiàn)STS（科學(xué)·技術(shù)·社會(huì)）思想，激發(fā)引導(dǎo)考生參與個(gè)人及社會(huì)事務(wù)的討論，作出理性解釋與判斷，培養(yǎng)解決生產(chǎn)與生活問題的擔(dān)當(dāng)和能力，形成生態(tài)意識(shí)，崇尚健康、文明生活方式。在生產(chǎn)方面，試題9、10涉及食品生產(chǎn)，取材于常見調(diào)料豆瓣醬的生產(chǎn)過程；試題17涉及面粉的生產(chǎn)，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方面生產(chǎn)適用性強(qiáng)的高品質(zhì)專用面粉是考生們沒考慮過的重大課題。在生活方面，試題6與16分別涉及疫苗、糖尿病等與公眾健康密切相關(guān)的議題：試題6展現(xiàn)的是人類在制備天花疫苗方面的新進(jìn)展，在新冠疫情席卷世界的背景下，這一話題格外牽動(dòng)人心，引導(dǎo)學(xué)生增強(qiáng)運(yùn)用生物科學(xué)知識(shí)與技術(shù)解決重大問題的意愿與信心；糖尿病是現(xiàn)代生活中難以克服的人類常見病癥，這一話題將學(xué)科與生活緊密聯(lián)系起來，讓學(xué)生了解科學(xué)研究就在身邊，與自身健康生活密切相關(guān)。對科技前沿進(jìn)展的體現(xiàn)一直是天津高考試卷的特色之一，2020年的等級(jí)考試題同樣追蹤學(xué)科前沿，試題素材有3項(xiàng)國際頂級(jí)期刊上的重要研究成果，一項(xiàng)國家科學(xué)進(jìn)步獎(jiǎng)成果。如題11、12展現(xiàn)了中國科學(xué)家在利用基因工程進(jìn)行生物防治方面的杰出貢獻(xiàn)，對考生深入認(rèn)識(shí)基因工程的應(yīng)用及理解生物防治機(jī)理具有積極的作用，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)生命科學(xué)的熱情，增強(qiáng)民族自信心和自豪感。

2020年天津市高中學(xué)業(yè)等級(jí)考生物學(xué)試題既關(guān)注對教材基礎(chǔ)知識(shí)的掌握程度，又通過圖形變換、信息獲取、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)等增加試題區(qū)分度，使不同層次學(xué)生的差異性得以體現(xiàn)，便于賦分和高校選拔。本試卷作為天津市第一次生物學(xué)業(yè)水平等級(jí)性考試試卷，在分值、題目呈現(xiàn)形式上做了重大調(diào)整，但依然秉持關(guān)注主干知識(shí)、能力立意、注重核心素養(yǎng)等命題思路，為未來中學(xué)生物教學(xué)及復(fù)習(xí)提供了重要的參考。