高考真題引導(dǎo)下學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)策略
——以2021年全國(guó)乙卷第29題為例

安徽 韓 雪 張雨蒙

《中國(guó)高考評(píng)價(jià)體系》（以下簡(jiǎn)稱《評(píng)價(jià)體系》）中提出《評(píng)價(jià)體系》主要由“一核四層四翼”組成，將學(xué)科素養(yǎng)作為考查內(nèi)容之一。高考試題以立德樹(shù)人為核心，滲透著對(duì)學(xué)科素養(yǎng)的考查。課后作業(yè)可以及時(shí)、有效地評(píng)價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，是檢測(cè)學(xué)生基本知識(shí)、基本技能等方面目標(biāo)達(dá)成情況的重要載體，也是課堂教學(xué)的重要輔助手段。筆者以2020 年全國(guó)卷Ⅰ理科綜合試題第30 題為例，分析核心素養(yǎng)在高考試題中的考查，延伸到在課后作業(yè)設(shè)計(jì)中注重對(duì)學(xué)生學(xué)科素養(yǎng)的培養(yǎng)和訓(xùn)練，落實(shí)《普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017 年版2020 年修訂）》（以下簡(jiǎn)稱《課程標(biāo)準(zhǔn)》）的要求，促進(jìn)學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)的逐步形成?；趯W(xué)科核心素養(yǎng)背景下的科學(xué)有效的高中生物課后作業(yè)設(shè)計(jì)，可以進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)，有助于學(xué)生形成高效解決問(wèn)題的能力，促進(jìn)學(xué)生綜合、全面的發(fā)展。

1.高考試題中對(duì)學(xué)科核心素養(yǎng)的考查

【例1】（2021 年，全國(guó)乙卷，第29 題）生活在干旱地區(qū)的一些植物（如植物甲）具有特殊的CO2固定方式。這類植物晚上氣孔打開(kāi)吸收CO2，吸收的CO2通過(guò)生成蘋(píng)果酸儲(chǔ)存在液泡中；白天氣孔關(guān)閉，液泡中儲(chǔ)存的蘋(píng)果酸脫羧釋放的CO2可用于光合作用。回答下列問(wèn)題：

（1）白天葉肉細(xì)胞產(chǎn)生ATP 的場(chǎng)所有____________。光合作用所需的CO2來(lái)源于蘋(píng)果酸脫羧和____________釋放的CO2。

（2）氣孔白天關(guān)閉、晚上打開(kāi)是這類植物適應(yīng)干旱環(huán)境的一種方式，這種方式既能防止____________，又能保證____________正常進(jìn)行。

（3）若以pH 作為檢測(cè)指標(biāo)，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證植物甲在干旱環(huán)境中存在這種特殊的CO2固定方式。（簡(jiǎn)要寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)思路和預(yù)期結(jié)果）

【試題分析】本題以CAM 途徑中CO2特殊的固定形式為情境，從知識(shí)層面考查情況如下：（1）綜合性考查學(xué)生準(zhǔn)確掌握呼吸作用和光合作用的各個(gè)過(guò)程所進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)及能量轉(zhuǎn)化形式；對(duì)于光合作用所需CO2的來(lái)源則考查呼吸作用與光合作用的關(guān)系，呼吸作用的產(chǎn)物CO2可以作為光合作用暗反應(yīng)的原料；（2）氣孔是蒸騰作用的“門(mén)戶”，也是CO2等氣體進(jìn)出的通道，朝閉暮開(kāi)是為了避免白天蒸騰過(guò)度失水，也能保證光合作用的正常進(jìn)行；（3）考查學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力。解題時(shí)學(xué)生要充分利用實(shí)驗(yàn)的對(duì)照原則和單一變量原則。注意保持無(wú)關(guān)變量相同是解題關(guān)鍵。

從學(xué)科核心素養(yǎng)的層面來(lái)分析，本題由淺入深地考查了學(xué)生結(jié)構(gòu)與功能觀、物質(zhì)與能量觀、進(jìn)化與適應(yīng)觀等生命觀念；演繹與推理、歸納與概括等科學(xué)思維；合理設(shè)計(jì)有效的實(shí)驗(yàn)方案并準(zhǔn)確預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的科學(xué)探究能力及關(guān)注新情境中分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的社會(huì)責(zé)任。面對(duì)新情境和新材料時(shí)快速、有效地做出判斷，需要學(xué)生有足夠的知識(shí)儲(chǔ)備和學(xué)科核心素養(yǎng)，這也是分析生命現(xiàn)象、解決生物學(xué)問(wèn)題有力的武器。

2.課后作業(yè)中融入學(xué)科核心素養(yǎng)的案例

2.1 準(zhǔn)確把握生物學(xué)概念，促進(jìn)生命觀念的形成

【例2】真核細(xì)胞結(jié)構(gòu)復(fù)雜，有邊界，有分工合作，有系統(tǒng)的控制中心。下列敘述正確的是 （ ）

A.細(xì)胞的邊界就是最外層結(jié)構(gòu)

B.系統(tǒng)的控制中心是細(xì)胞代謝的中心

C.若高倍顯微鏡下沒(méi)有觀察到葉綠體則是動(dòng)物細(xì)胞

D.人成熟紅細(xì)胞只能進(jìn)行無(wú)氧呼吸

【答案】D

【解析】本題考查的內(nèi)容包括：（1）細(xì)胞生命系統(tǒng)的邊界是細(xì)胞膜，而植物細(xì)胞、真菌等的細(xì)胞壁位于細(xì)胞結(jié)構(gòu)的最外層；（2）細(xì)胞核中有遺傳物質(zhì)（DNA），是遺傳和代謝的控制中心，細(xì)胞質(zhì)是細(xì)胞代謝的中心；（3）植物體內(nèi)有些細(xì)胞是沒(méi)有葉綠體的，如根尖分生區(qū)細(xì)胞；（4）人成熟的紅細(xì)胞是特殊的真核細(xì)胞，在結(jié)構(gòu)上沒(méi)有細(xì)胞核，也沒(méi)有線粒體等各種細(xì)胞器，不能合成與有氧呼吸有關(guān)的酶，因此只能在細(xì)胞質(zhì)中進(jìn)行無(wú)氧呼吸。

【命題設(shè)計(jì)角度】本題明確體現(xiàn)出對(duì)學(xué)生結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的生命觀念的考查，A 選項(xiàng)考查細(xì)胞膜的功能；B 選項(xiàng)圍繞細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)的功能進(jìn)行分析；C 選項(xiàng)和D 選項(xiàng)考查動(dòng)植物細(xì)胞結(jié)構(gòu)，涉及葉綠體的分布與線粒體的功能。整體來(lái)看題目綜合性較強(qiáng)，可圍繞生物學(xué)概念檢測(cè)學(xué)生知識(shí)網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建及結(jié)構(gòu)與功能觀的形成情況。

2.2 發(fā)展科學(xué)思維，訓(xùn)練科學(xué)探究的能力

【例3】某植物有紅花和白花兩種表現(xiàn)型，經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，該性狀受三對(duì)等位基因控制（D/d、E/e、F/f）。當(dāng)三對(duì)等位基因中都至少含有一個(gè)顯性基因時(shí)開(kāi)紅花，其余情況均開(kāi)白花?，F(xiàn)有甲、乙、丙三株白花品系，欲探究其基因型，分別與純合紅花植株進(jìn)行雜交實(shí)驗(yàn)，F(xiàn)1均表現(xiàn)為紅花，F(xiàn)1自交，F(xiàn)2的性狀表現(xiàn)分別是紅花∶白花=3∶1；紅花∶白花=27∶37；紅花∶白花=9∶7。請(qǐng)分析該現(xiàn)象回答下列問(wèn)題：

（1）純種白花品系可能的基因型有_______________。甲品系與乙品系雜交，子代性狀表現(xiàn)為_(kāi)______________________。

（2）丙品系的基因型有______________種。

（3）現(xiàn)發(fā)現(xiàn)一株白花純種植株，與紅花純種對(duì)比，存在一對(duì)等位基因差異。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究該白花植株是甲、乙、丙品系中的一種，還是新的品系。

實(shí)驗(yàn)思路：___________________________________________________________。

預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果和結(jié)論：__________________________________________。

【答案】（1）DDEEff、DDeeFF、ddEEFF、DDeeff、ddEEff、ddeeFF、ddeeff 全為白花 （2）3 （3）實(shí)驗(yàn)思路：純合白花植株與甲雜交，觀察并統(tǒng)計(jì)子代的表現(xiàn)型 預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果和結(jié)論：①若子代全為紅花，則說(shuō)明這株白花植株是新的品系。②若子代全為白花，則說(shuō)明這株白花植物與甲品系相同

【解析】根據(jù)題意可知，當(dāng)基因型符合D__E__F__時(shí)植株才開(kāi)紅花，其余基因型均開(kāi)白花。三個(gè)雜交組合結(jié)果中3∶1 可轉(zhuǎn)化為48∶16，9∶7 可轉(zhuǎn)化為36∶28，另一組實(shí)驗(yàn)結(jié)果為27∶37，故三個(gè)雜交組合的性狀分離比之和均為64，據(jù)此推測(cè)出控制該性狀的三對(duì)基因分別位于三對(duì)同源染色體上，且相互之間遵循自由組合定律。純種白花基因型可為一對(duì)隱性純合（DDEEff、DDeeFF、ddEEFF）、兩對(duì)隱性純合（DDeeff、ddEEff、ddeeFF）和三對(duì)隱性純合（ddeeff）。甲品系雜交組合結(jié)果中F2為紅花∶白花=3∶1，說(shuō)明F1基因型中只有一對(duì)雜合子基因（DdEEFF 或DDEeFF 或DDEEFf），推測(cè)出甲品系基因型為一對(duì)隱性純合，其余兩對(duì)均為顯性純合；乙品系雜交組合結(jié)果中F2為紅花∶白花=27∶37，紅花所占比例為27/64=（3/4）3，說(shuō)明該組F1基因型為DdEeFf，推測(cè)出乙品系基因型為ddeeff，將甲品系與乙品系雜交，子代一定有一對(duì)是隱性純合的基因，因此子代全為白色；丙品系雜交組合結(jié)果F2為紅花∶白花=9∶7，說(shuō)明F1基因型中有兩對(duì)雜合子基因（DDEeFf 或DdEeFF或DdEEFf），推測(cè)出丙有兩對(duì)隱性基因，一對(duì)顯性純合基因（DDeeff或ddEEff或ddeeFF）。要確定純合植株基因型最好的方法就是雜交，甲為一對(duì)隱性純合，將該植株與甲雜交，若子代全為白花，則說(shuō)明該白花植株與甲品系隱性純合的為同一對(duì)基因；若子代全為紅花，則說(shuō)明該白花植物與甲品系隱性純合的為不同對(duì)基因。

【命題設(shè)計(jì)角度】本題是在分析遺傳現(xiàn)象的背景下，以實(shí)驗(yàn)為載體，考查學(xué)生的科學(xué)思維過(guò)程和科學(xué)探究能力，是學(xué)科核心素養(yǎng)中重點(diǎn)要求的內(nèi)容，也是歷年來(lái)高考題中常見(jiàn)的形式。觀察控制一對(duì)和兩對(duì)相對(duì)性狀的基因在分離和自由組合的過(guò)程中出現(xiàn)特定的比值規(guī)律，歸納、建立數(shù)學(xué)模型，從而延伸到三對(duì)等位基因進(jìn)行自由組合時(shí)會(huì)出現(xiàn)的比值。在構(gòu)建模型的基礎(chǔ)上進(jìn)行演繹與推理，將看似復(fù)雜的問(wèn)題簡(jiǎn)化。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的內(nèi)容則是對(duì)假說(shuō)-演繹法這一重要科學(xué)方法的應(yīng)用。在模擬的情境中，引導(dǎo)學(xué)生觀察現(xiàn)象、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，幫助學(xué)生建立解決實(shí)際問(wèn)題時(shí)科學(xué)的思維方式、提高科學(xué)探究的能力。

2.3 創(chuàng)設(shè)真實(shí)情境，增強(qiáng)社會(huì)責(zé)任感

【例4】2020 年初出現(xiàn)的新型肺炎經(jīng)科研人員檢測(cè)是由一種RNA 病毒引起的，因形似王冠，被稱為新型冠狀病毒。請(qǐng)回答以下問(wèn)題：

（1）醫(yī)學(xué)上應(yīng)用_______________確診新冠肺炎患者時(shí)，通過(guò)熒光PCR 技術(shù)，采集疑似患者的咽拭子樣本，提取RNA 后，逆轉(zhuǎn)錄成cDNA，加入熒光染料、________________、________________、_______________等，在PCR 儀中進(jìn)行擴(kuò)增。若咽拭子樣本中含有病毒，則反應(yīng)可以進(jìn)行，能檢測(cè)到_______________現(xiàn)象；反之則不能檢測(cè)到。

（2）作為高中學(xué)生，預(yù)防新冠肺炎的措施有_____________________________________________________________________________________。

【答案】（1）核酸檢測(cè) Taq 酶 引物 四種脫氧核苷酸 熒光 （2）注射疫苗；外出、聚會(huì)時(shí)戴口罩；注意衛(wèi)生（合理即可）

【解析】本題涉及的考點(diǎn)包括：（1）PCR 擴(kuò)增的條件（2）熒光標(biāo)記技術(shù)。

【命題設(shè)計(jì)角度】本題以社會(huì)熱點(diǎn)——新冠肺炎為背景進(jìn)行考查，既聯(lián)系現(xiàn)實(shí)情境，又結(jié)合基因工程考點(diǎn)。滲透對(duì)穩(wěn)態(tài)與平衡的生命觀念；對(duì)PCR 技術(shù)及熒光標(biāo)記技術(shù)進(jìn)行歸納與概括的科學(xué)思維；關(guān)注社會(huì)議題，參與相關(guān)事務(wù)討論、解決現(xiàn)實(shí)生活問(wèn)題的社會(huì)責(zé)任和使命擔(dān)當(dāng)?shù)葘W(xué)科核心素養(yǎng)的考查。試題具有前沿性，設(shè)置的問(wèn)題具有開(kāi)放性，在考查學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)和基本能力的同時(shí)，還幫助學(xué)生對(duì)新冠肺炎樹(shù)立正確的認(rèn)識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生形成良好的生活習(xí)慣和正確的生命觀念，使學(xué)生做到不信謠、不傳謠，提升了學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)。

3.總結(jié)

社會(huì)發(fā)展日新月異，教育教學(xué)變革進(jìn)行得如火如荼?！对u(píng)價(jià)體系》以立德樹(shù)人為核心就決定了在課后作業(yè)中若單純地對(duì)知識(shí)進(jìn)行機(jī)械練習(xí)與強(qiáng)化，不僅加重了學(xué)生的負(fù)擔(dān)，使學(xué)生學(xué)習(xí)效率低下，而且易使學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)失去興趣，不利于學(xué)生的健康成長(zhǎng)。所以在課后習(xí)題的日常訓(xùn)練過(guò)程中，教師應(yīng)以學(xué)科核心素養(yǎng)為背景有針對(duì)性地對(duì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)的訓(xùn)練。以《課程標(biāo)準(zhǔn)》和《評(píng)價(jià)體系》為“指揮棒”，結(jié)合學(xué)生的興趣及關(guān)注點(diǎn)，既要達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)的目的，也要實(shí)現(xiàn)區(qū)分課堂知識(shí)層面的學(xué)習(xí)效果、提高學(xué)生的解題能力。教師在課后作業(yè)的教學(xué)設(shè)計(jì)中，可鼓勵(lì)學(xué)生將知識(shí)以圖解、表格或模型的形式進(jìn)行構(gòu)建、聯(lián)系，逐步形成生命觀念，養(yǎng)成科學(xué)思維方式；設(shè)計(jì)有效的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，引導(dǎo)學(xué)生積極參與，鍛煉學(xué)生的觀察提問(wèn)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)及實(shí)施實(shí)驗(yàn)的科學(xué)探究能力；不斷挖掘教材中的有效信息，廣泛提取與學(xué)科相關(guān)的社會(huì)熱點(diǎn)問(wèn)題及科研進(jìn)展，引導(dǎo)學(xué)生將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用于生活經(jīng)驗(yàn)、社會(huì)實(shí)踐，做到學(xué)有所得、學(xué)有所用，發(fā)展學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)。