基于學業(yè)質(zhì)量標準的試題命制與分析

河北

《普通高中生物學課程標準（2017 年版）》（以下簡稱《課程標準》）對比以往版本的兩個重要變化是提出了學科核心素養(yǎng)和基于學科核心素養(yǎng)的學業(yè)質(zhì)量標準。在《課程標準》中呈現(xiàn)了學業(yè)質(zhì)量標準，是教育領(lǐng)域的又一項重大突破，使一線教學和考試評價有了依據(jù)和標準，它將有效地規(guī)范教學與考試評價，提高教育教學質(zhì)量，提升教師的專業(yè)化水平。筆者結(jié)合參與各類考試的命題實踐，結(jié)合個人學習《課程標準》的體會，嘗試以學業(yè)質(zhì)量標準為依據(jù)，對學業(yè)水平（合格考試和等級考試）考試命題的思路和方法，談一些個人看法，不妥之處，請各位專家和同人批評指正。

一、命題依據(jù)

（一）學科核心素養(yǎng)

學科核心素養(yǎng)是學生在生物學課程學習過程中逐漸發(fā)展起來的，在解決真實情境中的實際問題時所表現(xiàn)出來的價值觀念、必備品格與關(guān)鍵能力，是學生知識、能力、情感態(tài)度與價值觀的綜合體現(xiàn)。

正確的價值觀念是塑造健全人格的基礎(chǔ)，是構(gòu)建試題情境的指導(dǎo)性原則。由于試題情境是新穎的，學生無法迅速解決問題，因此在指導(dǎo)學生審題的過程中筆者會逐漸向?qū)W生滲透正確的價值觀。如2019 年全國卷Ⅲ第29 題以農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中合理施用化肥是提高農(nóng)作物產(chǎn)量的有效措施為情境，有助于增強學生對勞動生產(chǎn)的科學意識，促使學生將科學勞動的觀念內(nèi)化于心。此外學生的價值觀會直接影響其對題目的理解和答題的質(zhì)量，因此，教師在教學過程中可以基于學生對生命觀念的理解，通過對生產(chǎn)生活實踐中問題的科學解釋實現(xiàn)對學生價值觀念的考查。如2019 年全國卷Ⅰ第37 題以高效降解環(huán)境污染有機物細菌的分離過程為情境，通過設(shè)置“在含有X 的液體培養(yǎng)基中，培養(yǎng)一段時間后，不能降解 X 的細菌比例會如何變化”這一問題，既考查了學生對微生物選擇性培養(yǎng)概念的理解，又考查了學生借助生物學概念、科學思維進行科學解釋的能力，還凸顯了環(huán)境保護理念，著重體現(xiàn)社會責任意識，從而實現(xiàn)了對正確價值觀念的考查。

關(guān)鍵能力是學科核心素養(yǎng)的重要組成部分，也是學科核心素養(yǎng)的具體體現(xiàn)之一。筆者認為“問題解決能力”是生物學科的關(guān)鍵能力，其所需要的次級能力包括邏輯推理能力、實驗探究能力和信息獲取能力。如2019 年全國卷Ⅰ第29 題以干旱條件下氣孔開度減小的研究為情境，要求學生解決“植物在干旱逆境條件下氣孔開度減小的直接誘發(fā)因素不是缺水，而是由ABA 引起”這一問題。學生不僅需要從題目情境、給定的實驗材料中獲取信息，還需要簡要寫出實驗思路，并根據(jù)實驗?zāi)康倪壿嬐评沓鰧嶒灧桨傅念A(yù)期結(jié)果和結(jié)論。

學科核心素養(yǎng)中之所以強調(diào)“價值觀念、必備品格與關(guān)鍵能力”，是因為只有在正確的價值觀念的引領(lǐng)下，學生才能發(fā)展關(guān)鍵能力與必備品格，打好基礎(chǔ)，以不變應(yīng)萬變，從容應(yīng)對未來發(fā)展的需要。

（二）學業(yè)質(zhì)量標準

學業(yè)質(zhì)量標準是衡量學業(yè)質(zhì)量的一把尺子，是依據(jù)學科核心素養(yǎng)中的生命觀念、科學思維、科學探究和社會責任的四個維度及其劃分的水平，結(jié)合必修課程和選擇性必修課程的重要概念、方法等對學生學習相應(yīng)的課程后所表現(xiàn)出的學科核心素養(yǎng)水平的描述。

學業(yè)質(zhì)量標準的建立，使教師的教學和評價有了方向和依據(jù)，如《課程標準》中明確寫出“學業(yè)質(zhì)量標準是階段性評價、學業(yè)水平考試命題的重要依據(jù)。學業(yè)質(zhì)量水平二是高中畢業(yè)生在本學科應(yīng)該達到的合格要求。學業(yè)質(zhì)量水平四是學業(yè)水平等級性考試的命題依據(jù)。”因此教師的教學、考試的命題首先考慮的是要不斷深入地研究生物學學科的學業(yè)質(zhì)量標準。例如學業(yè)質(zhì)量水平中科學思維水平4 的要求是“能基于事實和證據(jù)，采用歸納與概括、演繹與推理、模型與建模等方法，以恰當?shù)男问疥U釋……相關(guān)概念的內(nèi)涵……在面對生產(chǎn)、生活中與生物學相關(guān)的新問題情境時，能熟練運用科學思維方法展開探討、審視或論證……”。那么在考試中如何落實該水平呢？這需要有具體的考核目標和與之相適應(yīng)的題型。如2016 年全國卷Ⅲ第29 題以夏日晴天中午小麥等C3植物光合作用的“午休”現(xiàn)象為情境，要求考生采用歸納與概括[本題（1）涉及]、模型與建模[本題（2）涉及]、演繹與推理[本題（3）涉及]等方法，以文字、曲線等形式闡釋、論證溫度和濕度對小麥光合速率的影響。

二、試題例析

考試的內(nèi)容不應(yīng)是教材內(nèi)容的重復(fù)和知識再現(xiàn)，而應(yīng)該是以學科核心素養(yǎng)為目標，以《課程標準》的知識體系為載體，以正確價值觀念為指導(dǎo)，以必備品格為核心，以關(guān)鍵能力為基礎(chǔ)的分解、整合、重構(gòu)的成果。下面筆者對四道例題從命題情境、《普通高等學校招生全國統(tǒng)一考試大綱》（以下簡稱《考試大綱》）中的能力要求、《課程標準》中“課程內(nèi)容”里的概念和“學業(yè)質(zhì)量水平”中劃分的四個維度進行分析。

【例1】植物體內(nèi)不具有生長素效應(yīng)的物質(zhì)是 （ ）

A.色氨酸（Trp） B.吲哚丁酸（IBA）

C.苯乙酸（PAA） D.吲哚乙酸（IAA）

【試題分析】本題命題材料源自人教版教材必修3《穩(wěn)態(tài)與平衡》模塊中第48 頁的內(nèi)容，對應(yīng)《課程標準》中的概念是選擇性必修課程中“1.6.1 概述科學家經(jīng)過不斷的探索，發(fā)現(xiàn)了植物生長素，并揭示了它在調(diào)節(jié)植物生長時表現(xiàn)出兩重性，既能促進生長，也能抑制生長”。本題的題干以生物學事實作為簡單情境，要求考生從選項中再認出“具有生長素效應(yīng)的物質(zhì)”。正確解答本題，考生需要具備：（1）理解能力中“①能理解所學知識的要點”的水平；（2）學業(yè)質(zhì)量水平中“生命觀念”維度的一級水平。

【例2】（2019 年，全國卷Ⅰ，第1 題）細胞凋亡是細胞死亡的一種類型。下列關(guān)于人體中細胞凋亡的敘述，正確的是 （ ）

A.胎兒手的發(fā)育過程中不會發(fā)生細胞凋亡

B.小腸上皮細胞的自然更新過程中存在細胞凋亡現(xiàn)象

C.清除被病原體感染細胞的過程中不存在細胞凋亡現(xiàn)象

D.細胞凋亡是基因決定的細胞死亡過程，屬于細胞壞死

【試題分析】本題命題材料源自人教版教材必修1《分子與細胞》模塊中第123～124 頁的內(nèi)容，對應(yīng)《課程標準》中的概念是必修課程中“2.3.3 描述在正常情況下，細胞衰老和死亡是一種自然的生理過程”。本題以“細胞凋亡與細胞死亡這兩個生物學概念間的關(guān)系”創(chuàng)設(shè)簡單情境，要求學生能夠舉例說明與“細胞凋亡”概念相匹配的例證（涉及A、B、C 選項），并理解“細胞凋亡”概念的內(nèi)涵（涉及D 選項）。筆者認為這道題位于高考試題的第1 題，從整套試卷來說，題目難度小，可以增強考生的獲得感和成就感，利于后續(xù)作答；此外本題體現(xiàn)了生物學學科本質(zhì)，即生物學是一門結(jié)論豐富、知識具有體系的自然科學。本題不僅涉及“細胞凋亡”“細胞壞死”“細胞死亡”這三個概念的內(nèi)涵與外延，還涉及概念間的關(guān)系，因此正確解答本題，考生需要具備：（1）理解能力中“①能理解所學知識的要點，把握知識間的內(nèi)在聯(lián)系，形成知識的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)”；（2）學業(yè)質(zhì)量水平“生命觀念”維度的二級水平（即“運用生命觀念分析和解釋簡單情境中的生命現(xiàn)象”）。

【例3】（《課程標準》核心素養(yǎng)的評價案例6 節(jié)選）每年7 月至10 月，在加拿大、美國阿拉斯加和挪威等地可觀賞到三文魚洄游的奇觀。臨近產(chǎn)卵期的三文魚浩浩蕩蕩地逆流而上，躍過小瀑布和小堤壩，歷經(jīng)艱辛回到出生地產(chǎn)卵，隨即結(jié)束自己的生命。而孵出的小魚苗將順流而下回到海洋，通常3 至5 年長大成熟。據(jù)統(tǒng)計，野生三文魚數(shù)量在過去30 年內(nèi)已減少2/3。僅在1994 年至1999 年間，北美河流的三文魚年穿行量就從大約20萬尾下降到8萬尾。自20 世紀60 年代開始的肆無忌憚的商業(yè)捕撈是三文魚瀕臨生存警戒線的根本原因。

2015 年11 月，美國食品藥品監(jiān)督管理局在經(jīng)過5 年食用安全性和3 年環(huán)境安全性的評估后，批準了轉(zhuǎn)基因三文魚上市。該轉(zhuǎn)基因三文魚是在大西洋三文魚的基因組中導(dǎo)入了兩個基因，共中一個是奇努克三文魚的生長激素基因，從而改變了大西洋三文魚原有的生長激素調(diào)節(jié)方式。這些轉(zhuǎn)基因三文魚經(jīng)進一步實驗處理成為三倍體雌魚。經(jīng)過基因修飾后的大西洋三文魚生長迅速，僅需18 個月便能生長到成年體型。

（3）你認為培育轉(zhuǎn)基因三文魚的優(yōu)勢是什么？

【試題分析】本題以科研論文為命題素材，對應(yīng)《課程標準》中的概念是選擇性必修課程中“6.1.2 探討轉(zhuǎn)基因技術(shù)在應(yīng)用過程中帶來的影響”。本題以社會廣泛關(guān)注的轉(zhuǎn)基因三文魚上市為復(fù)雜情境，學生從材料中可以獲取“轉(zhuǎn)基因三文魚生產(chǎn)緩解了對野生三文魚過度捕撈的壓力”信息，進而關(guān)注如何保護野生三文魚資源的生態(tài)學問題，很好地融入了保護生物多樣性的社會責任感。本題要求學生基于生物學概念的理解，運用歸納與概括等科學思維方法，論證生物學社會議題。欲正確解答本題，學生需要具備：（1）理解能力中“③能運用所學知識與觀點，通過比較、分析與綜合等方法對某些生物學問題進行解釋、推理，做出合理的判斷或得出正確的結(jié)論”和獲取信息能力中“②關(guān)注對科學、技術(shù)和社會發(fā)展有重大影響的、與生命科學相關(guān)的突出成就及熱點問題。”；（2）學業(yè)質(zhì)量水平“科學思維”維度的三級水平（即“……基于事實和證據(jù)……在某一給定情境中，運用生物學規(guī)律和原理，對可能的結(jié)果或發(fā)展趨勢作出預(yù)測或解釋……”）和 “社會責任”維度的三級水平（即“基于生物學的基本觀點……具有通過科學實踐解決生活中問題的意識和想法”）。

【例4】研究發(fā)現(xiàn)，正在生長的植物細胞具有“酸生長”特性，即pH 為 4～5 的溶液能促進細胞伸長生長。為了研究這一現(xiàn)象的內(nèi)在原因，研究者用黃瓜幼苗快速生長的下胚軸切段進行實驗。實驗操作及結(jié)果如圖1 和圖2。

圖2

研究者發(fā)現(xiàn)生長素可通過誘導(dǎo)細胞膜外環(huán)境的pH 降低，促進細胞生長。已知植物細胞膜上有H+泵、水通道、生長素受體、鉀通道、蔗糖運載體等。在上述實驗結(jié)果的基礎(chǔ)上，請選用已知信息，提出生長素促進細胞生長的一種可能機制。

【試題分析】本題命題素材是科學研究成果，對應(yīng)《課程標準》中的概念與例1 相同。本題以植物細胞具有“酸生長”特性的科研結(jié)果為復(fù)雜情境，要求考生基于所學細胞結(jié)構(gòu)、物質(zhì)跨膜運輸方式、滲透壓、細胞呼吸、激素調(diào)節(jié)等概念的理解，利用演繹與推理、模型與建模等方法建構(gòu)“生長素促進細胞生長”的模型?；谏鲜龇治?，欲正確解答本題，學生需要具備：（1）綜合運用能力，即理論聯(lián)系實際，綜合運用所學知識解決自然界……的一些生物學問題；（2）學業(yè)質(zhì)量水平“生命觀念”維度的四級水平（即在新的問題情境中，能以生命觀念為指導(dǎo)，解釋生命現(xiàn)象，探究生命活動的規(guī)律）和“科學探究”維度的四級水平（創(chuàng)造性地……分析實驗結(jié)果……運用科學術(shù)語精確闡明實驗結(jié)果）。

筆者認為本小題可以從如下角度思考：當生長素與生長素受體結(jié)合后①激活了膜上運輸H+的泵，將H+從細胞內(nèi)轉(zhuǎn)運到細胞壁中，使細胞膜外pH 降低，與細胞壁分解有關(guān)酶活性增強，促進細胞壁伸展；② 鉀通道打開，細胞外的鉀離子內(nèi)流，增大細胞內(nèi)滲透壓；③細胞內(nèi)滲透壓升高導(dǎo)致水通道蛋白開放，細胞吸水，體積增大，進而促進細胞體積增大。④激活了蔗糖運載體，蔗糖進入細胞的量增加，促進細胞呼吸釋放能量，為需要能量的生命活動供能。

教師可以對考生的作答進行等級性評分，評分的依據(jù)可以參閱筆者發(fā)表在《教學考試》上的《SOLO 分類評價法在“原因類”試題中的應(yīng)用》一文。

三、小結(jié)

從2020 年開始，執(zhí)行新課標、新高考的省、市開始逐步取消《考試大綱》和《普通高等學校招生全國統(tǒng)一考試大綱的說明》?！墩n程標準》中規(guī)定的教學內(nèi)容，呈現(xiàn)的學業(yè)質(zhì)量標準，可以實現(xiàn)教、學、測、考的統(tǒng)一，使教師在教學等方面有了依據(jù)。

高考內(nèi)容是《課程標準》規(guī)定的課程內(nèi)容（即生物學概念的理解和應(yīng)用），是命題的載體。由于概念的掌握重在遷移，因此教師在指導(dǎo)學生復(fù)習時應(yīng)創(chuàng)設(shè)符合高中學生的生活經(jīng)驗和認知規(guī)律的新情境，結(jié)合生物學的核心概念創(chuàng)設(shè)真實性的問題情境，并設(shè)計好能有效區(qū)分學生能力水平的評價指標。