深研學(xué)科核心素養(yǎng) 把握高考復(fù)習(xí)脈搏
——由山東省普通高中學(xué)業(yè)水平等級(jí)考試生物試題引發(fā)的思考

河北

根據(jù)《中國(guó)高考評(píng)價(jià)體系》中的“一核四層四翼”的要求，生物學(xué)科的高考命題趨勢(shì)是以情境為載體，考查學(xué)生的學(xué)習(xí)及應(yīng)用能力，并更加注重對(duì)考生的科學(xué)思維、科學(xué)探究等學(xué)科核心素養(yǎng)的考查。山東省高考題開(kāi)啟了高考改革下的命題新征程，本文通過(guò)對(duì)山東省普通高中學(xué)業(yè)水平等級(jí)考試生物試題（以下簡(jiǎn)稱(chēng)山東卷）中經(jīng)典題目進(jìn)行分析，從生命觀念素養(yǎng)、科學(xué)探究素養(yǎng)和信息獲取能力三個(gè)方面展開(kāi)，明辨新高考方向，并對(duì)高三的復(fù)習(xí)提出建議。

1.聚焦概念教學(xué)，凸顯生命觀念

生命觀念是指一個(gè)人隨著時(shí)間的沖洗，逐漸忘記了那些彼此孤立的事實(shí)性知識(shí)后，留在頭腦中的生物學(xué)現(xiàn)象和問(wèn)題的想法和觀點(diǎn)，也是學(xué)生討論和研究生命現(xiàn)象的基本思想方法?！镀胀ǜ咧猩飳W(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017 年版2020年修訂）》指出學(xué)生應(yīng)該在較好地理解生物學(xué)概念的基礎(chǔ)上形成生命觀念。在高三復(fù)習(xí)課中，教師要重視培養(yǎng)學(xué)生對(duì)概念的理解，進(jìn)而形成正確的生命觀念。在對(duì)重要概念的突破過(guò)程中，抽象概念需要教師采用情境教學(xué)的方式或結(jié)合圖片、視頻等直觀教具，支持知識(shí)的合作建構(gòu)，突破學(xué)生的諸多迷思概念，拓寬新知范圍。隨著高考改革的推進(jìn)，高考題中對(duì)于生命觀念的考查日益凸顯，且考查形式多樣。

【例1】（2020 年，山東卷，第1 題）經(jīng)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)加工的蛋白質(zhì)進(jìn)入高爾基體后，S 酶會(huì)在其中的某些蛋白質(zhì)上形成M6P 標(biāo)志。具有該標(biāo)志的蛋白質(zhì)能被高爾基體膜上的M6P 受體識(shí)別，經(jīng)高爾基體膜包裹形成囊泡，在囊泡逐漸轉(zhuǎn)化為溶酶體的過(guò)程中，帶有M6P 標(biāo)志的蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)化為溶酶體酶；不能發(fā)生此識(shí)別過(guò)程的蛋白質(zhì)經(jīng)囊泡運(yùn)往細(xì)胞膜。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是 （ ）

A.M6P 標(biāo)志的形成過(guò)程體現(xiàn)了S 酶的專(zhuān)一性

B.附著在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的核糖體參與溶酶體酶的合成

C.S 酶功能喪失的細(xì)胞中，衰老和損傷的細(xì)胞器會(huì)在細(xì)胞內(nèi)積累

D.M6P 受體基因缺陷的細(xì)胞中，帶有M6P 標(biāo)志的蛋白質(zhì)會(huì)聚集在高爾基體內(nèi)

【答案】D

【分析】該題考查高爾基體在溶酶體酶形成過(guò)程中的作用，體現(xiàn)結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的生命觀念。另外試題內(nèi)容不再拘泥于課本知識(shí)，通過(guò)考查學(xué)生的閱讀能力以及信息應(yīng)用能力，凸顯對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)能力的考查。D 項(xiàng)的評(píng)判依據(jù)是題干信息中“不能發(fā)生此識(shí)別過(guò)程的蛋白質(zhì)經(jīng)囊泡運(yùn)往細(xì)胞膜”，可推理判斷出M6P 受體基因缺陷的細(xì)胞中，帶有M6P 標(biāo)志的蛋白質(zhì)不會(huì)聚集在高爾基體內(nèi)，而是運(yùn)往細(xì)胞膜。

【措施】生命觀念是生物學(xué)核心概念的呈現(xiàn)形式之一。在高三復(fù)習(xí)中，教師需要以具體的事實(shí)性知識(shí)為基礎(chǔ)，幫助學(xué)生理解抽象的重要概念。生物學(xué)概念的具體教學(xué)該如何進(jìn)行？筆者現(xiàn)以細(xì)胞凋亡概念為例展示生物學(xué)概念的有效教學(xué)。具體教學(xué)建議如下：

①提供豐富的、有代表性的事實(shí)為學(xué)生概念的形成找到支撐，比如胎兒手的發(fā)育、蝌蚪尾的消失等這種形象的視覺(jué)沖擊，讓學(xué)生從生物學(xué)現(xiàn)象中感悟細(xì)胞凋亡是一種自然的生理過(guò)程。

②呈現(xiàn)課本中細(xì)胞凋亡概念，構(gòu)建合理的知識(shí)框架（如圖1 所示），為學(xué)生在新情境中解決相關(guān)問(wèn)題奠定基礎(chǔ)。

③進(jìn)行概念對(duì)比（如表所示），使學(xué)生深入理解不同概念間的本質(zhì)區(qū)別。

2.聚焦科研實(shí)驗(yàn)，凸顯科學(xué)探究

高考試題中實(shí)驗(yàn)?zāi)芰疾樾问蕉嘧?，既有?shū)寫(xiě)實(shí)驗(yàn)過(guò)程、實(shí)驗(yàn)思路的考查，也有表述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、尋找實(shí)驗(yàn)論據(jù)的考查。考生需要在變化的實(shí)驗(yàn)情境中捕捉有價(jià)值的信息，運(yùn)用實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)等方法，尋找正解。生物學(xué)是一個(gè)以實(shí)驗(yàn)為依托的基礎(chǔ)學(xué)科，所以實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)類(lèi)試題是高考中的經(jīng)典的選拔性題型。

【例2】（2020 年，山東卷，第20 題）野生型大腸桿菌可以在基本培養(yǎng)基上生長(zhǎng)，發(fā)生基因突變產(chǎn)生的氨基酸依賴(lài)型菌株需要在基本培養(yǎng)基上補(bǔ)充相應(yīng)氨基酸才能生長(zhǎng)。將甲硫氨酸依賴(lài)型菌株M 和蘇氨酸依賴(lài)型菌株N 單獨(dú)接種在基本培養(yǎng)基上時(shí)，均不會(huì)產(chǎn)生菌落。某同學(xué)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，將M、N 菌株混合培養(yǎng)一段時(shí)間，充分稀釋后再涂布到基本培養(yǎng)基上，培養(yǎng)后出現(xiàn)許多由單個(gè)細(xì)菌形成的菌落，將這些菌落分別接種到基本培養(yǎng)基上，培養(yǎng)后均有菌落出現(xiàn)。該同學(xué)對(duì)這些菌落出現(xiàn)原因的分析，不合理的是 （ ）

A.操作過(guò)程中出現(xiàn)雜菌污染

B.M、N 菌株互為對(duì)方提供所缺失的氨基酸

C.混合培養(yǎng)過(guò)程中，菌株獲得了對(duì)方的遺傳物質(zhì)

D.混合培養(yǎng)過(guò)程中，菌株中已突變的基因再次發(fā)生突變

【答案】B

【分析】本題以營(yíng)養(yǎng)缺陷型大腸桿菌為材料、實(shí)驗(yàn)探究為情境，考查學(xué)生的閱讀能力、信息應(yīng)用能力以及對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的評(píng)判能力。B 項(xiàng)的評(píng)判需要信息證據(jù)的支撐，題干明確指明培養(yǎng)后出現(xiàn)的菌落都是由單個(gè)細(xì)菌形成，所以不可能是M、N 兩種菌株互為對(duì)方提供營(yíng)養(yǎng)導(dǎo)致，突出考查了批判性思維。批判性思維的核心要素就是論點(diǎn)和論據(jù)；以科研實(shí)驗(yàn)為情境考查對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析與評(píng)價(jià)，體現(xiàn)了科學(xué)思維及科學(xué)探究學(xué)科核心素養(yǎng)。

【措施】在高三的復(fù)習(xí)中，若要提升學(xué)生的科學(xué)探究素養(yǎng)，教師該如何滲透和培養(yǎng)？筆者的具體教學(xué)建議如下：

①增加學(xué)生實(shí)戰(zhàn)的機(jī)會(huì)。把握實(shí)驗(yàn)核心——對(duì)自變量和因變量的分析；培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)思維的建模過(guò)程：取材、分組、編號(hào)，設(shè)置自變量，在相同且適宜條件下培養(yǎng)，觀察統(tǒng)計(jì)因變量，預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果；加強(qiáng)對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)原則、實(shí)驗(yàn)方案評(píng)價(jià)、對(duì)照實(shí)驗(yàn)設(shè)置等的歸納與整合，從中尋找規(guī)律，掌握方法。

②關(guān)注科學(xué)史、科學(xué)·技術(shù)·社會(huì)模塊，對(duì)教材中的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)進(jìn)行剖析，體會(huì)科學(xué)家的科研思路和科研精神。實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)不能只停留在對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)論的記憶，而是要重視對(duì)科學(xué)思維的訓(xùn)練，對(duì)出題意圖的分析等，讓學(xué)生的思維真正活躍起來(lái)。

3.聚焦信息獲取，凸顯學(xué)以致用

對(duì)于在生產(chǎn)、生活實(shí)踐中遇到的各種問(wèn)題，學(xué)生只有獲取有效信息，才能進(jìn)一步分析和解決實(shí)際問(wèn)題。獲取信息能力的實(shí)質(zhì)是學(xué)以致用、理論聯(lián)系實(shí)際，使考生在現(xiàn)有知識(shí)的基礎(chǔ)上不斷提升學(xué)科核心素養(yǎng)。高考試題中生物學(xué)的素材來(lái)源廣泛，試題往往從影響科學(xué)、技術(shù)和社會(huì)的生物學(xué)新技術(shù)、新進(jìn)展等方面衍生出對(duì)考生閱讀能力的考查。隨著新高考政策在全國(guó)各省逐步實(shí)施，生物試題所體現(xiàn)的課外信息量越來(lái)越大，其中山東卷尤為突出。

【例3】（2020 年，山東卷，第5 題）CDK1 是推動(dòng)細(xì)胞由分裂間期進(jìn)入分裂期的關(guān)鍵蛋白。在DNA 復(fù)制開(kāi)始后，CDK1 發(fā)生磷酸化導(dǎo)致其活性被抑制，當(dāng)細(xì)胞中的DNA 復(fù)制完成且物質(zhì)準(zhǔn)備充分后，磷酸化的CDK1 發(fā)生去磷酸化而被激活，使細(xì)胞進(jìn)入分裂期。大麥黃矮病毒（BYDV）的M 蛋白通過(guò)影響細(xì)胞中CDK1 的磷酸化水平而使農(nóng)作物患病。正常細(xì)胞和感染BYDV 的細(xì)胞中CDK1的磷酸化水平變化如圖2 所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（ ）

圖2

A.正常細(xì)胞中DNA 復(fù)制未完成時(shí)，磷酸化的CDK1的去磷酸化過(guò)程受到抑制

B.正常細(xì)胞中磷酸化的CDK1 發(fā)生去磷酸化后，染色質(zhì)螺旋化形成染色體

C.感染BYDV 的細(xì)胞中，M 蛋白通過(guò)促進(jìn)CDK1 的磷酸化而影響細(xì)胞周期

D.M 蛋白發(fā)揮作用后，感染BYDV 的細(xì)胞被阻滯在分裂間期

【答案】C

【分析】本題屬于以胞內(nèi)信號(hào)傳導(dǎo)為情境的課外信息類(lèi)題目，素材來(lái)源于大學(xué)教材。通過(guò)題圖信息介紹了CDK1 關(guān)鍵周期蛋白與細(xì)胞分裂的關(guān)系以及感染BYDV 的細(xì)胞發(fā)生病變的原因。將題干信息化繁為簡(jiǎn)，準(zhǔn)確提取有效信息，并靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)判斷各選項(xiàng)是解題的關(guān)鍵。

【措施】2020 年山東卷試題中信息類(lèi)題目較多，以上三個(gè)試題都充分體現(xiàn)出高考試題中的閱讀量以及對(duì)新信息的學(xué)習(xí)及應(yīng)用能力的考查。高三復(fù)習(xí)教學(xué)過(guò)程中關(guān)于信息題的解題策略主要有以下幾點(diǎn)：①認(rèn)真閱讀題干、圖表，抓住題目中的關(guān)鍵信息，化繁為簡(jiǎn)；②理解題干創(chuàng)設(shè)的情境；③結(jié)合設(shè)問(wèn)，提煉關(guān)鍵信息；④將新信息與已有知識(shí)相聯(lián)系，遷移到要解決的問(wèn)題中；⑤運(yùn)用對(duì)比、歸納、推理等科學(xué)方法解決問(wèn)題。

4.結(jié)語(yǔ)

學(xué)科核心素養(yǎng)的落地要聚焦概念教學(xué)。概念教學(xué)要由點(diǎn)到面，要與真實(shí)生活情境相聯(lián)系，引導(dǎo)學(xué)生深入理解概念的內(nèi)涵與外延。對(duì)學(xué)生解決問(wèn)題的關(guān)鍵能力的考查不能只拘泥于課本知識(shí)，要更突出對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力的考查。綜上所述，實(shí)驗(yàn)探究能力中的論證和評(píng)價(jià)是批判性思維的主角，是高考改革后高考命題的趨勢(shì)。