陳 婷 俞如旺

（1.福建師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院,福建 福州 350100；2.福建師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，福建 福州 350007）

AP考試（Advanced Placement Tests）是由美國大學(xué)理事會（The College Board）于每年5月統(tǒng)一組織的、面向高中學(xué)生的大學(xué)先修課程考試。先修課程考試旨在考查學(xué)生對高中、大學(xué)銜接內(nèi)容的掌握情況，主要面向高中階段學(xué)有余力的學(xué)生。學(xué)生可根據(jù)興趣，學(xué)習(xí)相應(yīng)的AP課程，參與相應(yīng)課程的AP考試獲得學(xué)分，該學(xué)分可作為大學(xué)入學(xué)申請的重要依據(jù)，并且在大學(xué)階段的學(xué)習(xí)中折抵相應(yīng)課程的學(xué)分。

AP考試可分為6個領(lǐng)域、36門科目，其中生物學(xué)屬于科學(xué)領(lǐng)域中的一門重要科目。每年全世界約有30多萬名學(xué)生報考AP生物學(xué)考試?，F(xiàn)對AP生物學(xué)考試的情況進行簡要分析，并結(jié)合若干試題，從大概念、持久概念的考查與科學(xué)實踐的考查兩個維度出發(fā)，分析試題的考查內(nèi)容及命題、評卷特點，為我國生物學(xué)考試的命題及評價提供值得借鑒的經(jīng)驗。

一、AP生物學(xué)考試情況分析

（一）試卷結(jié)構(gòu)

AP生物學(xué)考試的卷面分為復(fù)選題和問答題兩個模塊?？荚嚦煽冇蓛刹糠值梅謪R總、折算而成，最終以學(xué)分的形式呈現(xiàn)。AP生物學(xué)考試總學(xué)分為5分，1～5分依次表示為：不推薦、勉強及格、及格、良、優(yōu)等5個水平。在《AP生物學(xué)課程與考試說明》中，對AP試卷的試題題型、題量、分值與考試時長等方面提出了明確要求（表1）。［1］

表1 AP生物學(xué)考試試題結(jié)構(gòu)

AP生物學(xué)考試復(fù)選題模塊由選擇題與填空題兩部分組成。選擇題為單項選擇，考生在試題提供的四個選項中選出一個最佳答案，并將答案涂在答題卡上。填空題并不是考查概念的填寫，而是考查考生數(shù)學(xué)與生物科學(xué)能力的整合情況，試題類型以計算為主。問答題模塊由論述題與簡答題兩部分組成。論述題通常要求考生從多個角度展開，對問題做出全面而深入的回答，并且其中一題必為實驗或數(shù)據(jù)分析題。簡答題只要求考生圍繞題干信息，對問題進行簡單回答即可。問答題部分考試時長為10+80分鐘，前10分鐘為閱讀時間，這段時間考生可瀏覽每一道試題、提前構(gòu)建答題框架，但不能作答；后80分鐘方可提筆，為正式答題時間。

（二）考查目標(biāo)

AP生物學(xué)考試旨在考查學(xué)生結(jié)合已學(xué)的大概念、持久概念與科學(xué)實踐，解決真實問題的能力。［2］該目標(biāo)體現(xiàn)AP考試的兩個特點，即一是注重對大概念、持久概念的考查，通過大概念統(tǒng)領(lǐng)持久概念并進一步明確持久概念中的基礎(chǔ)知識，弱化概念中冗雜的細節(jié)知識，為考生提供了更加精簡的學(xué)科內(nèi)容要求。二是強調(diào)科學(xué)實踐，注重在真實的問題或研究中運用生物學(xué)知識的能力?？茖W(xué)實踐是協(xié)調(diào)生物學(xué)知識與技能、解決相關(guān)問題的重要手段，幫助學(xué)生掌握科學(xué)實踐的方法，有利于學(xué)生整合學(xué)科內(nèi)容、運用科學(xué)方法搜集證據(jù)、解釋與預(yù)測自然現(xiàn)象。

二、試題分析及其啟示

（一）試題背景選取應(yīng)凸顯科技與現(xiàn)實間的關(guān)聯(lián)性

美國AP生物學(xué)考試的試題背景，注重科技與現(xiàn)實生活之間的聯(lián)系。選取與生活密切相關(guān)的科學(xué)素材作為試題背景，使學(xué)生在閱讀試題的同時，了解生命科學(xué)在生活中應(yīng)用，讓生物學(xué)從抽象深奧的生命科學(xué)，成為與生活實際密切相關(guān)的必備知識。

例1 許多細菌生長在動物的口腔中，這些細菌能從牙齒中提取營養(yǎng)并引起蛀牙，它們在牙齒上以斑塊的形式聚集，形成牙菌斑。同時，牙齒表面覆蓋著一層堅硬的牙釉質(zhì)，牙釉質(zhì)會在酸性條件溶解，暴露出牙菌斑中的細菌。研究發(fā)現(xiàn)，牙菌斑的外層含氧量較高，內(nèi)層含氧量較低，與蛀牙有關(guān)的細菌（如變形鏈球菌）通常在牙菌斑內(nèi)部的厭氧層中生長，與變形鏈球菌競爭的其他類型的細菌（如S型鏈球菌），無法在酸性環(huán)境中正常生長。

正常刷牙可有效去除牙齒光滑區(qū)域的大部分牙菌斑，但不能觸及牙齒角落處的牙菌斑。許多牙膏中都含有堿性成分，目的是為了提高口腔中的pH值。請你預(yù)測使用這類含堿性成分的牙膏，對牙菌斑內(nèi)細菌的群落會有哪些影響。

參考答案：使用含堿牙膏后，口腔內(nèi)與蛀牙相關(guān)的變形鏈球菌數(shù)量減少，與其競爭的S型鏈球菌數(shù)量增多。

試題分析：本題以“牙菌斑的形成及口腔中細菌的生活方式”為背景材料，較為深入地介紹了口腔中不同類型的鏈球菌的生長方式，并將鏈球菌的生長、繁殖與個人健康的蛀牙問題結(jié)合，要求學(xué)生利用“生態(tài)環(huán)境改變對種群數(shù)量的影響”的概念及“數(shù)據(jù)分析與證據(jù)評價”的科學(xué)實踐，預(yù)測刷牙對口腔中鏈球菌菌群的影響，凸顯了生物學(xué)科與現(xiàn)實生活密切相關(guān)的特點，激發(fā)學(xué)生在日常生活中應(yīng)用生物學(xué)知識解決問題的興趣。

反觀我國生物學(xué)試題對科技論文的改編與運用，效果雖然顯著，但缺乏與生活實際的關(guān)聯(lián)性。如2016年江蘇省生物高考選擇題第18題，題干簡要介紹了近年來熱門的CRISPR/CAS9基因編輯技術(shù)，指出該技術(shù)可通過設(shè)計向?qū)NA上的20個堿基序列，人為選擇DNA上的目標(biāo)位點并切割，從而考查考生對“蛋白質(zhì)的合成”“中心法則”的運用。考生在答題過程中往往為答題而作答，不會再進一步思考CRISPR/CAS9基因編輯技術(shù)在現(xiàn)實中的應(yīng)用價值，使CRISPR/CAS9技術(shù)在試題中的呈現(xiàn)流于形式——“技術(shù)仍舊是技術(shù)，與生活無關(guān)”。因此，利用科技論文進行命題時，還應(yīng)注重將前沿技術(shù)與現(xiàn)實生活的應(yīng)用相結(jié)合，才能幫助考生領(lǐng)悟到生物學(xué)不僅是課本中的知識，還與日常生活密切相關(guān)，是一門廣泛應(yīng)用于醫(yī)學(xué)、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域，可以為全人類謀福利的學(xué)科的觀念，從而養(yǎng)成在生活中養(yǎng)成運用生物學(xué)知識思考問題的習(xí)慣。

（二）問題設(shè)計應(yīng)體現(xiàn)跨學(xué)科、跨領(lǐng)域概念的相互轉(zhuǎn)化

美國AP生物學(xué)考試注重考查跨學(xué)科知識間的信息轉(zhuǎn)化，尤其重視數(shù)學(xué)方法在生物學(xué)中的運用?？忌云渌麑W(xué)科的知識做為腳手架，將其他學(xué)科知識與生物學(xué)原理與規(guī)律結(jié)合，跨學(xué)科、多角度地解決生物學(xué)問題。

例2 下表顯示了水生生態(tài)系統(tǒng)中每個有機體依賴的各種食物來源及數(shù)量。縱向代表生態(tài)系統(tǒng)中的有機體，而橫向代表該有機體的食物來源，百分比表示每個有機體的比例飲食組成及其膳食組成比例。

水生生態(tài)系統(tǒng)食物來源中生物的膳食組成［2］

圖1 水生生態(tài)系統(tǒng)食物網(wǎng)

試題分析：本題以“水生生態(tài)系統(tǒng)”為背景，考查“生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動”的相關(guān)概念及“運用不同學(xué)科的尺度和概念連接不同領(lǐng)域的知識”“用演講和模型交流科學(xué)現(xiàn)象”等科學(xué)實踐解決問題的能力?？忌枰@取題干中的數(shù)學(xué)信息，并從生物學(xué)角度分析、理解數(shù)字中蘊含的有機體及其食物來源信息，將其轉(zhuǎn)化為生態(tài)系統(tǒng)中的種間關(guān)系，最終以模型形式表達結(jié)論。

學(xué)科核心素養(yǎng)視角下的學(xué)業(yè)測評對學(xué)生提出了跨學(xué)科能力的要求，學(xué)生需具備跨學(xué)科能力才能在復(fù)雜的情境中整合知識解決問題。［3］當(dāng)前，我國生物學(xué)試題的考查對跨學(xué)科知識的考查要求較為薄弱，不利于學(xué)生核心素養(yǎng)的評價。探索核心素養(yǎng)背景下的跨學(xué)科知識考查方式，是我國生物學(xué)考試命題應(yīng)該關(guān)注的重要問題。

（三）問答題的評分應(yīng)重視答案的科學(xué)性與邏輯性

AP生物學(xué)考試問答題往往考查學(xué)生在給定的學(xué)科真實背景中進行判斷、解釋、預(yù)測和描述的能力，學(xué)生在正確回答問題的同時，需要提供恰當(dāng)?shù)目茖W(xué)證據(jù)和推理以完善結(jié)論的合理性。

例3 材料略。

（a）描述突變對酶造成的影響，推理突變?yōu)槭裁磿?dǎo)致矮莖植株出現(xiàn)。

（b）利用題干中的密碼子表，預(yù)測蛋白質(zhì)229號位上蘇氨酸取代丙氨酸的原因。

（c）解釋為什么顯性純合與雜合子的表現(xiàn)型相同。

參考答案：（a）突變造成蛋白質(zhì)中氨基酸的替換，從而使蛋白質(zhì)的形態(tài)、結(jié)構(gòu)、功能發(fā)生改變；突變引起的蛋白質(zhì)變化導(dǎo)致植物中赤霉素的產(chǎn)量降低，影響植物生長發(fā)育，導(dǎo)致矮莖植株出現(xiàn)。（b）丙氨酸密碼子第一位的G堿基與A堿基發(fā)生替換，使其中一條DNA鏈上堿基序列由5’-GC_-3’變?yōu)?’-AC_-3’，引起蘇氨酸的表達。（c）顯性純合子AA與雜合子Aa都具有A基因，含有A的植株中GA3H酶（促進赤霉素前體物質(zhì)轉(zhuǎn)化）具有較高的酶活性，因此有A基因的植株赤霉素含量都比較高，均表現(xiàn)為高莖。

試題分析：題干中呈現(xiàn)控制植物高莖、矮莖的DNA、酶與激素機理，憑借考生對儲存、控制生命體活動相關(guān)信息的理解，構(gòu)建DNA、酶與激素三者之間的關(guān)系，考查對問題進行科學(xué)解釋與論證的科學(xué)實踐。（a）問題需要考生識別密碼子表中的信息判斷突變的類型，利用基因突變與酶、激素之間的影響，并結(jié)合GA和赤霉素的功能進行推斷與解釋說明。（b）問題利用密碼子表找出蘇氨酸與丙氨酸之間的密碼子差異，利用密碼子與氨基酸之間的關(guān)系，解釋發(fā)生氨基酸取代現(xiàn)象的原因。（c）問題利用蛋白質(zhì)構(gòu)建基因型、表現(xiàn)型之間的聯(lián)系，并運用這一關(guān)系解釋說明基因型不同但表現(xiàn)型相同的原因。本題要求考生具備較強的語言表達與邏輯思維能力，才能夠準(zhǔn)確地解釋生物學(xué)現(xiàn)象，對生物學(xué)現(xiàn)象進行論證。

近年來，包括AP考試在內(nèi)的多項國際性重要測試，如PISA、SAT等考試，均強調(diào)學(xué)生答題的邏輯性、科學(xué)性。我國高考生物學(xué)試題也逐漸呈現(xiàn)出重視答題的科學(xué)邏輯，考查大量的文字表達的趨勢，例如2017年全國高考新課標(biāo)Ⅰ卷第29題。本題具有較強的開放性，對考生能力要求較高，對學(xué)生答卷與教師閱卷提出了很大挑戰(zhàn)，造成考生答題情況較差，教師無法完全參照標(biāo)準(zhǔn)答案評卷的現(xiàn)象。借鑒AP考試組委會的問答題評卷建議，學(xué)生在回答解釋、論證性試題時，可使用圖表、圖示、提綱作為輔助手段，幫助自己構(gòu)建更加完整、系統(tǒng)的知識體系與答題框架，保證答案的邏輯性與完整性。教師在進行解釋、論證類試題評價時，應(yīng)忽略答案的語言表達及語序、語法錯誤，關(guān)注考生答案的科學(xué)性、文字運用的專業(yè)性以及論證的邏輯性。［4］

雖然，美國AP生物學(xué)考試與我國高考生物考試在考試性質(zhì)、考查內(nèi)容、考查目標(biāo)等方面存在一定差異，但以“一體四層四翼”高考評價體系為指導(dǎo)的高考命題背景下，若能大膽借鑒美國AP生物學(xué)考試命題與評卷經(jīng)驗，將有利于增強試題情境的真實性與應(yīng)用性，提高試題的綜合性，關(guān)注考查學(xué)生思維表達的邏輯性與科學(xué)性，而非單純關(guān)注語言表述能力。