基于生命觀念考查的高考試題分析與備考策略

李利明

(甘肅省成縣第一中學(xué) 甘肅隴南 742500)

教育部在《普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版2020年修訂)》中明確指出:高中生物教學(xué)要著眼于學(xué)生適應(yīng)未來社會發(fā)展和個人生活的需要,從生命觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究和社會責(zé)任等方面發(fā)展學(xué)生的學(xué)科素養(yǎng),充分體現(xiàn)學(xué)科特點和育人價值,生命觀念是生物學(xué)科育人價值最為顯著的表現(xiàn)。

1 生命觀念的內(nèi)涵

生命觀念是指對觀察到的生命現(xiàn)象及相互關(guān)系或特性進(jìn)行解釋后的抽象,是人們經(jīng)過證實后的觀點,是能夠理解或解釋生物學(xué)事件和現(xiàn)象的意識、觀念和思想方法。在高考備考過程中,教師要注重對學(xué)生生命觀念的培養(yǎng),包括結(jié)構(gòu)與功能觀、進(jìn)化與適應(yīng)觀、穩(wěn)態(tài)與平衡觀、物質(zhì)與能量觀等,用生命觀念指導(dǎo)生命活動規(guī)律,解決生活中面臨的實際問題。

2 高考全國卷生物對生命觀念的考查

2.1 結(jié)構(gòu)與功能觀

結(jié)構(gòu)決定功能,即功能與結(jié)構(gòu)相適應(yīng),是學(xué)生科學(xué)看待生物學(xué)現(xiàn)象的重要觀念。高考生物試題考查學(xué)生結(jié)構(gòu)與功能觀時,一般有兩種形式,一種是通過結(jié)構(gòu)推測功能,即要求學(xué)生根據(jù)題干信息,結(jié)合現(xiàn)有的生物學(xué)知識,推測該結(jié)構(gòu)的具體功能。

【例1】(2020年高考全國Ⅱ卷·05)新冠病毒(SARS-CoV-2)和肺炎雙球菌均可引發(fā)肺炎,但二者的結(jié)構(gòu)不同,新冠病毒是一種含有單鏈RNA 的病毒。下列相關(guān)敘述正確的是()

A.新冠病毒進(jìn)入宿主細(xì)胞的跨膜運輸方式屬于被動運輸

B.新冠病毒與肺炎雙球菌均可利用自身的核糖體進(jìn)行蛋白質(zhì)合成

C.新冠病毒與肺炎雙球菌二者遺傳物質(zhì)所含有的核苷酸是相同的

D.新冠病毒或肺炎雙球菌的某些蛋白質(zhì)可作為抗原引起機體免疫反應(yīng)

參考答案:D

試題以新冠疫情為社會背景,考查病毒和原核生物的結(jié)構(gòu)與功能以及體液免疫,新冠病毒沒有細(xì)胞結(jié)構(gòu),也沒有任何細(xì)胞器,主要由RNA 和蛋白質(zhì)構(gòu)成,進(jìn)入宿主細(xì)胞的方式為胞吞。肺炎雙球菌是原核生物,遺傳物質(zhì)為DNA,二者的某些蛋白質(zhì)都可以作為抗原。這就要求學(xué)生對“病毒”“原核生物”“抗原”這些生物學(xué)概念的理解要深刻到位,學(xué)會對知識進(jìn)行整合和遷移,辯證性的理解結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系,樹立正確的結(jié)構(gòu)與功能觀。

另一種是,根據(jù)題目給出的相關(guān)功能推測該功能所對應(yīng)的結(jié)構(gòu),例如2020年全國I 卷29 題第(1)小題,需要考生根據(jù)“控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞”這一功能推測該功能對應(yīng)的結(jié)構(gòu)名稱,考查學(xué)生對細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)和功能的理解。

2.2 進(jìn)化與適應(yīng)觀

生命觀念中的進(jìn)化與適應(yīng)觀是生物學(xué)特有的學(xué)科標(biāo)志,從歷史的角度出發(fā)理解“生命從哪里來”“為什么會這樣”以及“發(fā)展過程”等,辯證地看待生物與生物、生物與環(huán)境之間相互作用,建立對生命演變的科學(xué)認(rèn)知。高考試題考查學(xué)生的進(jìn)化與適應(yīng)觀時,一般需要學(xué)生通過分析實際情境,結(jié)合相關(guān)生物學(xué)概念及原理進(jìn)行填空、問題的闡述等。

【例2】(2018年高考全國Ⅰ卷·29)回答下列問題:

(1)大自然中,獵物可通過快速奔跑來逃脫被捕食,而捕食者則通過更快速的奔跑來獲得捕食獵物的機會,獵物和捕食者的每一點進(jìn)步都會促進(jìn)對方發(fā)生改變,這種現(xiàn)象在生態(tài)學(xué)上稱為________________。

(2)根據(jù)生態(tài)學(xué)家斯坦利的“收割理論”,食性廣捕食者的存在有利于增加物種多樣性,在這個過程中,捕食者使物種多樣性增加的方式是__________。

參考答案:(1)協(xié)同進(jìn)化(或共同進(jìn)化),(2)捕食者往往捕食個體數(shù)量多的物種,為其他物種的生存提供機會

上述試題背景來自高中生物人教版教材,題目以“闡述獵物和捕食者之間的關(guān)系”為情境,需要學(xué)生通過分析題干信息,結(jié)合對“共同進(jìn)化”以及“共同進(jìn)化導(dǎo)致生物多樣性”等生物學(xué)核心概念的理解進(jìn)行作答,充分體現(xiàn)了進(jìn)化與適應(yīng)的生命觀念。

2.3 穩(wěn)態(tài)與平衡觀

穩(wěn)態(tài)與平衡觀是指生命系統(tǒng)是一個相對穩(wěn)定和平衡的系統(tǒng),穩(wěn)態(tài)和平衡是通過調(diào)節(jié)來實現(xiàn)的。穩(wěn)態(tài)與平衡包括內(nèi)環(huán)境及生命系統(tǒng)各個層次的穩(wěn)態(tài)與平衡,內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)態(tài)是細(xì)胞生命活動正常進(jìn)行的必要條件,細(xì)胞的穩(wěn)態(tài)是個體穩(wěn)態(tài)與平衡的基礎(chǔ),個體、種群、群落的穩(wěn)態(tài)與平衡是生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定的基礎(chǔ)。高考試題對“穩(wěn)態(tài)與平衡觀”的考查往往是需要學(xué)生根據(jù)試題素材,結(jié)合已有的知識,分析整體與個體成分之間的相互協(xié)調(diào)關(guān)系進(jìn)行作答。

【例3】(2018年高考全國Ⅲ卷·05)下列關(guān)于人體組織液的敘述,錯誤的是()

A.血漿中的葡萄糖可以通過組織液進(jìn)入骨骼肌細(xì)胞

B.肝細(xì)胞呼吸代謝產(chǎn)生的CO2可以進(jìn)入組織液中

C.組織液中的O2可以通過自由擴散進(jìn)入組織細(xì)胞中

D.運動時,丙酮酸轉(zhuǎn)化成乳酸的過程發(fā)生在組織液中

參考答案:D

試題以內(nèi)環(huán)境的組成、作用及穩(wěn)態(tài)的維持為知識背景,體現(xiàn)了對生命觀念素養(yǎng)中穩(wěn)態(tài)與平衡觀的考查。學(xué)生需首先明確人體絕大多數(shù)細(xì)胞是通過內(nèi)環(huán)境與外界進(jìn)行物質(zhì)交換這一觀點,其次區(qū)分細(xì)胞內(nèi)代謝與內(nèi)環(huán)境中物質(zhì)的變化,否則易混淆細(xì)胞外液中pH 的調(diào)節(jié)過程與細(xì)胞內(nèi)液物質(zhì)代謝的過程,導(dǎo)致誤判。

2.4 物質(zhì)與能量觀

“物質(zhì)與能量觀”的內(nèi)涵包括:生命系統(tǒng)是由物質(zhì)組成的,生命活動的進(jìn)行依賴于物質(zhì)的運輸和轉(zhuǎn)變,在此過程中往往伴隨著能量的流動,能量和物質(zhì)具有統(tǒng)一性。高考試題對物質(zhì)和能量觀的考查,往往以光合作用、呼吸作用、生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)和能量流動等主干知識命題,試題常以生產(chǎn)實例或特定環(huán)境為背景,結(jié)合科學(xué)思維、科學(xué)探究等學(xué)科核心素養(yǎng)對“物質(zhì)與能量觀”進(jìn)行多維度的考查。

【例4】(2019年全國Ⅰ卷·03)將一株質(zhì)量為20 g 的黃瓜幼苗栽種在光照等適宜的環(huán)境中,一段時間后植株達(dá)到40 g,其增加的質(zhì)量來自于()

A.水、礦質(zhì)元素和空氣

B.光、礦質(zhì)元素和水

C.水、礦質(zhì)元素和土壤

D.光、礦質(zhì)元素和空氣

參考答案:A

試題摒棄簡單直接的設(shè)問,而是以黃瓜幼苗生長過程中的質(zhì)量變化為特定情境,根據(jù)植物的生長現(xiàn)象,主要考查了光合作用過程中物質(zhì)和能量的變化等相關(guān)知識的應(yīng)用。學(xué)生需明確,土壤為植物提供的是水和無機鹽,光為植物光合作用提供能量,但光不直接影響植物的質(zhì)量,否則會導(dǎo)致錯選。

3 基于生命觀念考查的高考備考策略

3.1 利用思維導(dǎo)圖,構(gòu)建生命觀念

思維導(dǎo)圖是表達(dá)發(fā)散性思維的有效圖形思維工具,它運用圖文并茂的技巧,把各級主題的關(guān)系用相互隸屬與相關(guān)的層級圖表現(xiàn)出來。在高三復(fù)習(xí)備考過程中,教師可以引導(dǎo)學(xué)生充分利用思維導(dǎo)圖,將零碎的知識點串聯(lián)起來形成網(wǎng)絡(luò),初步構(gòu)建生命觀念。例如,在復(fù)習(xí)生物膜系統(tǒng)的組成與聯(lián)系時,教師可以層層設(shè)問,以思維導(dǎo)圖(圖1)的形式回顧細(xì)胞膜、核膜、細(xì)胞器膜的結(jié)構(gòu)及功能,并理清他們之間的聯(lián)系,以深入理解生命的本質(zhì),從而幫助學(xué)生構(gòu)建結(jié)構(gòu)與功能的生命觀念。

圖1 生物膜系統(tǒng)思維導(dǎo)圖

3.2 強化核心概念,內(nèi)化生命觀念

核心概念不同于一般的學(xué)科概念,它基于生物學(xué)事實將一般概念有規(guī)律地聯(lián)絡(luò)起來,形成內(nèi)在聯(lián)系的知識結(jié)體系,是同一類生物學(xué)問題本質(zhì)特征的概括,具有統(tǒng)整學(xué)科知識的功能,以便學(xué)生系統(tǒng)地理解生命觀念各維度之間的關(guān)系,內(nèi)化生命觀念。

在復(fù)習(xí)備考過程中,教師應(yīng)形成“核心概念引領(lǐng)具體觀念和基本事實,具體觀念與基本事實促進(jìn)核心概念形成和發(fā)展”的意識,加強對生物學(xué)核心概念的教學(xué),為高考復(fù)習(xí)的思維過程指明方向。例如,在復(fù)習(xí)高中生物《必修1·分子與細(xì)胞》模塊中的“細(xì)胞是最基本的生命系統(tǒng)”時,教師可圍繞這個核心概念,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行發(fā)散思維,引出“生命系統(tǒng)”“細(xì)胞結(jié)構(gòu)”“病毒”“真核生物”“原核生物”等具體概念,并基于特定的情境,如新冠病毒類試題,進(jìn)行專項訓(xùn)練。真正使學(xué)生掌握生物學(xué)理論,從而形成長期記憶,而非死記硬背“概念和生物學(xué)事實”。

3.3 創(chuàng)設(shè)真實情境,促成生命觀念

課標(biāo)中強調(diào)課程教學(xué)要重視理論聯(lián)系實際,倡導(dǎo)學(xué)生在解決實際問題的過程中理解核心概念,并學(xué)會知識遷移,解決實際問題。高考試題中對生命觀念的考察大部分來源于教材而高于教材,試題對考查問題的情境進(jìn)行了創(chuàng)新,因此需要學(xué)生具備知識遷移和問題分析的綜合能力。備考時,教師可以通過創(chuàng)設(shè)真實的問題情境,促進(jìn)學(xué)生生命觀念的生成。創(chuàng)設(shè)真實情境的方式有很多,如設(shè)置問題情境或事實情境,學(xué)習(xí)生命科學(xué)史,探討社會熱點等。通過真實情境,讓理論知識具體化、感性化,幫助學(xué)生體會生物學(xué)知識的實用價值,促成生命觀念的提升。

生命觀念作為生物學(xué)核心素養(yǎng)的重要組成,不僅是生物學(xué)課程本質(zhì)的體現(xiàn),更是高考考查的重點。在高考復(fù)習(xí)備考過程中,教師要立足高考的考查要點,充分利用思維導(dǎo)圖、核心概念、創(chuàng)設(shè)真實情境等教學(xué)策略,引導(dǎo)學(xué)生在掌握生物知識的過程中,逐步形成生命觀念,提升生物學(xué)科素養(yǎng)。