廣東
山東省2020 年普通高中學(xué)業(yè)水平等級考試(以下簡稱2020 年山東等級考試)緊緊圍繞“一核、四層、四翼”高考評價體系,試題創(chuàng)新設(shè)問方式,注重考查必備知識、關(guān)鍵能力、學(xué)科核心素養(yǎng)、核心價值,試題整體難度較2020 年全國卷Ⅰ略有升高。2021 年將有更多省份參加新高考,本文以2020 年山東等級考試為例,同時結(jié)合高考全國卷Ⅰ生物試題,從學(xué)科核心素養(yǎng)的視角對高考試題進(jìn)行剖析,探尋試題特點、命題規(guī)律,把握正確的備考策略,以期幫助學(xué)生實現(xiàn)準(zhǔn)確、高效備考。
表1 2020 年山東等級考試分值與考點分布
表2 2020 年山東等級考試題型與全國卷I 題型對比
2020 年山東等級考試不再與物理、化學(xué)組成理科綜合,生物試題題量明顯增加,總分也增加到100 分,考試時間為90 分鐘。新教材把原必修3 拆分成了兩本教材:《穩(wěn)態(tài)與調(diào)節(jié)》《生物與環(huán)境》,雖然2020 屆學(xué)生學(xué)習(xí)的還不是新教材,但從分值來看,必修3 教材所占分值合計37分,明顯比必修1、必修2 分值高。全國卷中選修部分是二選一,每題15 分,而新教材把原來的選修1 和選修3合并為《生物技術(shù)與工程》,其在2020 年山東等級考試中有4 個選擇題,1 個非選擇題,共20 分。
生物典型信息題就是通過文字?jǐn)⑹?、表格、圖形等形式給出新的概念、原理、條件,或者創(chuàng)設(shè)新的情境信息,進(jìn)而要求學(xué)生依據(jù)這些信息通過整理、分析、加工、處理等手段解決實際問題,從而完成對學(xué)生生物學(xué)知識和學(xué)科核心素養(yǎng)等水平考查的一類題型。2020 年山東等級考試的25 道題目中,大多數(shù)考題都具有非常復(fù)雜的文字?jǐn)⑹龌驁D表信息,只有兩道題沒有復(fù)雜的信息,能比較直接作答,如第3 題以黑藻作為實驗材料的分析,第9 題植物激素或植物生長調(diào)節(jié)劑的應(yīng)用。
根據(jù)典型信息題的呈現(xiàn)形式和考查方向等,可將其分為新概念原理類、圖表類、實驗探究類3 種類型。表3 為2020 年高考山東生物卷中這幾類典型信息題的考查情況。
表3 2020 年山東等級考試典型信息題統(tǒng)計
續(xù)表
由表3 可以看出此卷信息題題量大,形式、內(nèi)容和角度都很“新”,雖然實質(zhì)考查的是“舊”知識,但是通過新的信息材料或情境考查了學(xué)生對所學(xué)知識的理解轉(zhuǎn)化和遷移運用等能力。當(dāng)所學(xué)知識與題干信息有“沖突”時,需要學(xué)生從題干獲取新的知識來進(jìn)行推理判斷、得出結(jié)論,這是對學(xué)生科學(xué)思維能力很好的考查。
1.2020 年山東等級考試實驗設(shè)計題(第22 題節(jié)選)
科研人員在轉(zhuǎn)入光敏蛋白基因的小鼠下丘腦中埋置光纖,通過特定的光刺激下丘腦CRH 神經(jīng)元,在脾神經(jīng)纖維上記錄到相應(yīng)的電信號,從而發(fā)現(xiàn)下丘腦CRH 神經(jīng)元與脾臟之間存在神經(jīng)聯(lián)系,即腦-脾神經(jīng)通路。該腦-脾神經(jīng)通路可調(diào)節(jié)體液免疫,調(diào)節(jié)過程如圖1 所示。
圖1
(4)已知切斷脾神經(jīng)可以破壞腦-脾神經(jīng)通路,請利用以下實驗材料及用具,設(shè)計實驗驗證破壞腦-脾神經(jīng)通路可降低小鼠的體液免疫能力。簡要寫出實驗設(shè)計思路并預(yù)期實驗結(jié)果。
實驗材料及用具:生理狀態(tài)相同的小鼠若干只,N 抗原,注射器,抗體定量檢測儀器等。
實驗設(shè)計思路:___________________________________。
預(yù)期實驗結(jié)果:___________________________________。
【參考答案】
(4)取生理狀態(tài)相同的小鼠若干只,隨機均分為兩組,將其中一組小鼠的脾神經(jīng)切斷作為實驗組,另一組作為對照組;分別給兩組小鼠注射相同劑量的N 抗原;一段時間后,檢測兩組小鼠抗N 抗體的產(chǎn)生量 實驗組小鼠的抗N 抗體產(chǎn)生量低于對照組的產(chǎn)生量
2.試題特點
(1)以核心概念為中心,綜合考查主干知識
《普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017 年版2020 年修訂)》(以下簡稱《課程標(biāo)準(zhǔn)》)中“穩(wěn)態(tài)與調(diào)節(jié)”的核心概念是:生命個體的結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng),各結(jié)構(gòu)協(xié)調(diào)統(tǒng)一共同完成復(fù)雜的生命活動,并通過一定的調(diào)節(jié)機制保持穩(wěn)態(tài)。本題圍繞該核心概念,考查了神經(jīng)調(diào)節(jié)、體液調(diào)節(jié)和免疫調(diào)節(jié)等內(nèi)容,并通過實驗設(shè)計的形式考查學(xué)生的科學(xué)探究能力。
(2)題干信息表述有效性高,精準(zhǔn)到位
具體表現(xiàn)在題干中有以下關(guān)鍵詞幫助審題、答題:驗證、降低、體液免疫、設(shè)計思路、實驗結(jié)果、N 抗原、注射器、抗體定量檢測儀器等。學(xué)生通過仔細(xì)審題,在這些關(guān)鍵詞的提示下,更容易準(zhǔn)確作答。
3.答題錯因例析
(1)審題不仔細(xì),實驗材料表述不完整
本題實驗材料已經(jīng)給出,若學(xué)生不仔細(xì)審題,可能只答選取小鼠作為材料,就會漏掉控制無關(guān)變量的關(guān)鍵詞“生理狀態(tài)相同”。
(2)未掌握自變量控制中的“減法原理”,混淆實驗組、對照組
在對照實驗中,控制自變量可以采用“加法原理”或“減法原理”。本題中常態(tài)是小鼠有腦-脾神經(jīng)通路,根據(jù)“減法原理”切斷脾神經(jīng)的小組是特異性地破壞腦-脾神經(jīng)通路的實驗組,還需要一組沒有切斷脾神經(jīng)的實驗作為對照組。
(3)因變量(或檢測指標(biāo))選擇不合理
實驗的因變量要選擇具體的可測指標(biāo),本題不能只表述為比較兩組體液免疫能力。實驗材料中有抗體定量檢測儀器,因此檢測指標(biāo)應(yīng)該是兩組小鼠體內(nèi)抗N抗體的產(chǎn)生量。
(4)實驗結(jié)果書寫錯誤
題干為“設(shè)計實驗驗證”,屬于驗證性實驗,結(jié)果唯一,而“若……則……”的表達(dá)形式常用來表示探究性實驗的結(jié)論。題干要求寫出“預(yù)期實驗結(jié)果”,即指直觀的實驗現(xiàn)象,無須寫出預(yù)期的結(jié)論。
2020 年山東等級考試中除了第22 題要求寫出實驗設(shè)計思路并預(yù)期實驗結(jié)果,余下四個非選擇題共有11 個關(guān)于原因、理由、依據(jù)等的考查。大部分學(xué)生會有意識地在分值高的表達(dá)部分寫多、寫全,但是往往不能用生物學(xué)專業(yè)術(shù)語條理清晰并簡潔地將答案闡述清楚。這類設(shè)問的增多,能很好地考查學(xué)生的表達(dá)能力以及思維推理的邏輯性、科學(xué)性及全面性。
2020 年山東等級考試重視以學(xué)科大概念為核心的考查。大概念處于學(xué)科中心位置、是對學(xué)生學(xué)習(xí)具有引領(lǐng)作用的基礎(chǔ)知識,包括了對原理、理論等的理解和解釋,是生物學(xué)知識的主干部分。在2020 年山東等級考試中考查了各細(xì)胞器分工合作、細(xì)胞的能量供應(yīng)、生物體的新陳代謝、遺傳信息控制生物性狀、生物的變異與多樣性、人體內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)及神經(jīng)-體液-免疫調(diào)節(jié)機制、種群、群落、生態(tài)系統(tǒng),及發(fā)酵工程、細(xì)胞工程、基因工程的應(yīng)用。試題通過圍繞核心概念的考查,滲透了結(jié)構(gòu)與功能觀、物質(zhì)與能量觀、進(jìn)化與適應(yīng)觀、穩(wěn)態(tài)與平衡觀四個維度的生命觀念,從而引導(dǎo)學(xué)生能夠用生命觀念認(rèn)識生命世界、解釋生命現(xiàn)象。
《課程標(biāo)準(zhǔn)》提出以學(xué)科核心素養(yǎng)為宗旨,從多層次、多角度強調(diào)了科學(xué)、技術(shù)和社會相互關(guān)聯(lián)的重要性,在高考考查中也體現(xiàn)了這方面的轉(zhuǎn)變。試題素材來源于社會和生活實際,讓學(xué)生以造福人類的態(tài)度和價值觀、運用生物學(xué)知識和方法解決問題。
例如,2020 年山東等級考試第4 題介紹了近幾年結(jié)合DNA 測序技術(shù)進(jìn)行癌癥篩查、某些遺傳病的產(chǎn)前診斷的原理,使學(xué)生體會到生物科技的進(jìn)步提高了人們生活的品質(zhì)。第15 題中新型冠狀病毒的核酸檢測法和抗體檢測法的介紹,使學(xué)生對當(dāng)前肆虐世界的新冠病毒有了進(jìn)一步的認(rèn)識,避免盲目的恐慌,并提高學(xué)生為未來生物技術(shù)發(fā)展做貢獻(xiàn)的使命感。第10 題提到的對瀕危物種綠孔雀的保護(hù),第19 題提到的通過在互花米草入侵地栽種外來植物無瓣海桑對本地植物群落進(jìn)行治理,拓展了學(xué)生的視野,使學(xué)生認(rèn)識到生態(tài)保護(hù)的重要性,提升社會責(zé)任感。第25 題涉及對水稻直鏈淀粉合成酶基因啟動子序列進(jìn)行定點基因編輯獲得突變品系,要求學(xué)生能夠運用已有的生物學(xué)知識對相關(guān)問題進(jìn)行辨析,初步形成客觀的、科學(xué)的評價能力。
高中生物課程內(nèi)容聚焦核心概念,在必修課程和選擇性必修課程中共計10 個核心概念,詳細(xì)內(nèi)容如表4。
表4 高中生物課程核心概念
教師在教學(xué)時要摒棄原來“強記概念、術(shù)語、原理及觀點”的教學(xué)方式,應(yīng)圍繞核心概念、重要概念設(shè)計教學(xué)活動。通過提供大量事實,讓學(xué)生對事實進(jìn)行分析、推理、歸納、演繹等,構(gòu)建核心概念和重要概念,最終形成生物學(xué)觀念。
經(jīng)過高考一輪復(fù)習(xí)后,學(xué)生對基礎(chǔ)知識已經(jīng)掌握,但對于如何在復(fù)雜情境中運用所學(xué)知識來解決問題,如何在考試中提升分?jǐn)?shù)方面往往很迷茫。備考中除了要反復(fù)研究、多次重復(fù)地做高考真題,教師還要不斷用新情境的信息題來訓(xùn)練學(xué)生獲取信息、分析問題的能力。以下是筆者嘗試命制的原創(chuàng)題。
1.用新概念訓(xùn)練學(xué)生解決新舊知識沖突問題
【例1】細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行轉(zhuǎn)錄過程中可能產(chǎn)生提前終止密碼子(PTC),有研究表明大約33%的遺傳性疾病是PTC的出現(xiàn)導(dǎo)致的。含PTC 的mRNA 通常受到無義介導(dǎo)的mRNA降解(NMD)等機制的監(jiān)控,其中一部分被降解清除,但是NMD 機制可能會由于某些因素被阻斷。如β地中海貧血患者體內(nèi),β 球蛋白mRNA 中含有PTC,但逃脫了NMD 的監(jiān)控。下列說法錯誤的是 ( )
A.NMD 機制有利于提高基因表達(dá)的準(zhǔn)確性
B.NMD 機制發(fā)揮作用時會有氫鍵的斷裂
C.β地中海貧血患者體內(nèi)會積累大量截短的β球蛋白
D.增加正常的全長蛋白質(zhì)相對含量,有可能治療PTC導(dǎo)致的遺傳病
【答案】B
2.提升學(xué)生從圖表等信息中獲取信息的能力
【例2】城郊型農(nóng)業(yè)發(fā)源于臨近城市的郊區(qū)地帶,利用優(yōu)越的地理位置生產(chǎn)鮮活農(nóng)副產(chǎn)品以滿足城市市場和生態(tài)環(huán)境需求。如圖2 為某城郊農(nóng)場生態(tài)系統(tǒng)的能量流動圖。下列說法正確的是 ( )
圖2
A.種植業(yè)子系統(tǒng)中綠色植物光合作用固定的太陽能是流經(jīng)該農(nóng)場的總能量
B.養(yǎng)殖業(yè)子系統(tǒng)的能量是種植業(yè)子系統(tǒng)能量的10%~20%
C.養(yǎng)殖業(yè)子系統(tǒng)不能為種植業(yè)子系統(tǒng)提供物質(zhì)和能量
D.種植業(yè)子系統(tǒng)的部分能量將會輸出至該農(nóng)場生態(tài)系統(tǒng)外
【答案】D
3.根據(jù)熱點“2018 年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎”命制
【例3】艾滋病是由人類免疫缺陷病毒(HIV)引起的,死亡率極高。該病的發(fā)病率年年攀升,其治療方法備受關(guān)注。如圖3 為該病毒的致病機理,請據(jù)圖3 回答下列問題:
圖3
(1)HIV 識別靶細(xì)胞膜上受體CCR5 后,結(jié)合并侵染靶細(xì)胞,該靶細(xì)胞是___________。艾滋病患者免疫系統(tǒng)的___________功能下降,患惡性腫瘤的概率增大。
(2)HIV 的核酸在靶細(xì)胞內(nèi)要經(jīng)過__________過程,才能整合到靶細(xì)胞的DNA 上。
(3)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)少數(shù)人體內(nèi)的基因CCR5 缺陷,會對HIV 具有天然抵抗力,請分析原因:___________________________。
(4)治療艾滋病的其中一種方法是敲除CCR5 基因,請從病毒識別、增殖環(huán)節(jié)提出另一種治療方案:_____________________________。
【參考答案】
(1)T 細(xì)胞 監(jiān)控和清除
(2)逆轉(zhuǎn)錄
(3)人體基因CCR5 缺陷,不能正常表達(dá)合成T 細(xì)胞膜上受體CCR5,HIV 就不能識別、侵染T 細(xì)胞
(4)用藥物抑制T 細(xì)胞膜上受體CCR5 的功能、用藥物抑制病毒逆轉(zhuǎn)錄過程等其他合理方案
在解答這些原創(chuàng)題時,教師要引導(dǎo)學(xué)生從復(fù)雜的信息中看出所考查的學(xué)科基礎(chǔ)知識,因此扎實的基礎(chǔ)是正確答題的必備前提;其次,審題時要找到題干中的關(guān)鍵詞,避免漏看條件與要求而答偏;最后非選擇題作答時,要盡可能用規(guī)范的生物學(xué)術(shù)語簡潔而準(zhǔn)確地答題,力爭答到得分點上。