郭學(xué)恒

(教育部考試中心 北京 100084)

2018年高考全國(guó)Ⅳ卷生物學(xué)試卷是由教育部考試中心命制的、供海南省單獨(dú)使用的單科試卷。全國(guó)Ⅳ卷試題的題量較大，為內(nèi)容覆蓋的全面性與素養(yǎng)測(cè)評(píng)的廣域性提供了可為空間。2018年高考全國(guó)Ⅳ卷生物學(xué)試題充分彰顯“一核四層四翼”高考評(píng)價(jià)體系所蘊(yùn)含的命題理念，凸顯生物學(xué)學(xué)科的育人價(jià)值，在試題命制過(guò)程中注重內(nèi)容素材、關(guān)鍵能力、設(shè)問(wèn)方式、呈現(xiàn)形式等維度的創(chuàng)新，倡導(dǎo)學(xué)以致用，體現(xiàn)高考為高校選才提供依據(jù)的功能屬性，積極引導(dǎo)中學(xué)教學(xué)有益深化，助力推進(jìn)素質(zhì)教育發(fā)展。

1 內(nèi)容轉(zhuǎn)向，聚焦生態(tài)文明

在經(jīng)濟(jì)社會(huì)快速發(fā)展的今天，生態(tài)問(wèn)題愈發(fā)突出，人民對(duì)美好生態(tài)環(huán)境的向往日漸強(qiáng)烈。習(xí)近平總書(shū)記指出，建設(shè)生態(tài)文明關(guān)系人民福祉，關(guān)乎民族未來(lái)。教育是傳遞生態(tài)文明建設(shè)思想、推進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)行為的有效途徑之一，有益于深化生態(tài)認(rèn)知、增強(qiáng)生態(tài)意識(shí)、轉(zhuǎn)變生活方式，促進(jìn)每個(gè)人自覺(jué)地投身于生態(tài)文明建設(shè)[1]。作為教育系統(tǒng)的特殊環(huán)節(jié)，高考對(duì)基礎(chǔ)教育具有積極的引導(dǎo)作用。高考試題聚焦生態(tài)學(xué)問(wèn)題，不僅有助于引導(dǎo)師生深入理解生態(tài)學(xué)內(nèi)涵，科學(xué)看待生態(tài)問(wèn)題，還可助益學(xué)生生態(tài)文明觀念的樹(shù)立，從而改變生活方式，增強(qiáng)保護(hù)生態(tài)環(huán)境的社會(huì)責(zé)任感[2]。

為了引導(dǎo)對(duì)生態(tài)問(wèn)題的關(guān)注，彰顯生物學(xué)科特質(zhì)，2018年高考全國(guó)Ⅳ卷生物學(xué)試卷加強(qiáng)生態(tài)學(xué)內(nèi)容的考查，其中生態(tài)學(xué)試題分值為20分，相比2017年增加8分、相比2016年增加5分；考查內(nèi)容涉及種群特征、種間關(guān)系、群落結(jié)構(gòu)、信息傳遞、食物網(wǎng)的結(jié)構(gòu)和功能、生態(tài)恢復(fù)、生態(tài)學(xué)研究方法等，涵蓋高中生物學(xué)課程中生態(tài)學(xué)的核心主干內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)生態(tài)學(xué)必備知識(shí)及其應(yīng)用的考查。

例1 (2018年高考全國(guó)Ⅳ卷生物學(xué)試卷第19題)某同學(xué)將一面鏡子豎立在一棵樹(shù)旁，該樹(shù)上的一只小鳥(niǎo)飛到鏡前，對(duì)著鏡子中的“小鳥(niǎo)”憤怒地啄擊撲打。下列關(guān)于該事件中信息傳遞的敘述，錯(cuò)誤的是

A. 小鳥(niǎo)啄擊撲打的動(dòng)作本身是一種行為信息

B. 小鳥(niǎo)的眼睛能夠感受鏡子發(fā)出的物理信息

C. 小鳥(niǎo)把鏡子傳遞的信息當(dāng)作來(lái)自入侵者的信息

D. 激怒小鳥(niǎo)的信息是直接來(lái)自非生物的化學(xué)信息

評(píng)析： 例1巧設(shè)“憤怒的小鳥(niǎo)”啄擊撲打鏡中“小鳥(niǎo)”的問(wèn)題情境，考查信息傳遞相關(guān)概念的理解與靈活運(yùn)用，以富有旨趣的應(yīng)答環(huán)境激發(fā)探究生態(tài)問(wèn)題的內(nèi)發(fā)熱情。生物學(xué)試卷聚焦生態(tài)文明，滲透科學(xué)發(fā)展觀，弘揚(yáng)美麗中國(guó)愿景，有賴(lài)于試題從不同內(nèi)容的考查中殊途同歸地達(dá)成共同的旨?xì)w。又如，第20題在建設(shè)池塘問(wèn)題情境中，考查食物網(wǎng)的結(jié)構(gòu)、物質(zhì)循環(huán)、能量流動(dòng)等核心概念在實(shí)際生活問(wèn)題中的運(yùn)用，強(qiáng)調(diào)學(xué)以致用。第21題以生態(tài)恢復(fù)為主題，引導(dǎo)關(guān)注受損生態(tài)環(huán)境恢復(fù)問(wèn)題，強(qiáng)化保護(hù)生態(tài)環(huán)境的意識(shí)。第29題(例2)以數(shù)據(jù)表的形式呈現(xiàn)混交林的群落結(jié)構(gòu)信息，要求學(xué)生根據(jù)所提供數(shù)據(jù)對(duì)該群落進(jìn)行綜合分析，根據(jù)種群特質(zhì)選取相宜的種群密度調(diào)查方法并闡明理由。

2 形式轉(zhuǎn)向，豐富信息載體

試題信息的載體主要有文字表述和圖表等。圖表所承載的信息量通常較大，內(nèi)涵豐富、直觀形象，可從多個(gè)角度進(jìn)行解讀和轉(zhuǎn)化，是試題、學(xué)術(shù)論文所青睞的展現(xiàn)形式。高考生物學(xué)所考查的關(guān)鍵能力之一即為從圖表中獲取相關(guān)信息，并進(jìn)行加工和轉(zhuǎn)化成為解決問(wèn)題的依據(jù)和參考，這是著眼于學(xué)生未來(lái)長(zhǎng)期發(fā)展的重要技能。

全國(guó)Ⅳ卷試卷力求創(chuàng)新試題設(shè)計(jì)，增加多種類(lèi)型的圖表，在呈現(xiàn)方式上著力尋求突破。例如，第20題圖示意池塘食物網(wǎng)結(jié)構(gòu)，問(wèn)題解決的基礎(chǔ)是根據(jù)圖示理解該食物網(wǎng)中各種群間的相互關(guān)系。第25題要求判斷硝化細(xì)菌和大腸桿菌兩類(lèi)細(xì)菌在銨態(tài)氮為唯一氮源培養(yǎng)基中的生長(zhǎng)曲線，需要結(jié)合兩類(lèi)細(xì)菌氮源的差異。硝化細(xì)菌可以利用銨態(tài)氮作為氮源生長(zhǎng)，菌體數(shù)量呈S型增長(zhǎng)；而大腸桿菌不能利用銨態(tài)氮，會(huì)因缺乏氮源而不能生長(zhǎng)，菌體數(shù)量前期保持相對(duì)恒定，后因部分細(xì)菌死亡而使菌體數(shù)量呈下降趨勢(shì)。該題需結(jié)合所學(xué)知識(shí)描述菌體生長(zhǎng)曲線，類(lèi)似于根據(jù)實(shí)驗(yàn)方案預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果，并以圖的形式進(jìn)行展示。

例2 (2018年高考全國(guó)Ⅳ卷生物學(xué)試卷第29題)某小組為了研究某混交林的群落結(jié)構(gòu)，選擇了若干樣地進(jìn)行調(diào)查。其中A、B、C三種喬木的調(diào)查結(jié)果如表。

喬木樹(shù)種老年樹(shù)成年樹(shù)幼年樹(shù)密度/株·hm-2%密度/株·hm-2%密度/株·hm-2%A1267100.000000B5031.065534.165634.78C504.95807.9288087.13

回答下列問(wèn)題：

(1) 據(jù)表可知：________種群屬于增長(zhǎng)型種群，________種群屬于衰退型種群，________種群屬于穩(wěn)定型種群。

(2) 該小組采用的種群密度調(diào)查方法是樣方法，取樣時(shí)要做到隨機(jī)取樣，其目的是________。若要調(diào)查群落中松鼠種群的密度，則應(yīng)采用________，理由是________。

(3) 隨著時(shí)間的推移，如果該群落被另一個(gè)群落代替，則發(fā)生代替的可能原因是________(答出兩點(diǎn)即可)。

評(píng)析： 例2表格表示混交林群落結(jié)構(gòu)調(diào)查結(jié)果，包含3種喬木樹(shù)種，每種喬木分別統(tǒng)計(jì)了老年、成年、幼年3個(gè)年齡層次的密度及比例，可分析得出3種喬木的年齡結(jié)構(gòu)。喬木A均為老年樹(shù)，無(wú)成年和幼年樹(shù)對(duì)種群的補(bǔ)充，屬于衰退型種群；喬木B中3個(gè)年齡樹(shù)木比例較為均衡，屬于穩(wěn)定型種群；喬木C中幼年樹(shù)占比較大，成年樹(shù)和老年樹(shù)占比較小，隨著時(shí)間推移該種群會(huì)因幼年樹(shù)成長(zhǎng)而擴(kuò)大，屬于增長(zhǎng)型種群。從數(shù)據(jù)表格中找準(zhǔn)關(guān)鍵信息進(jìn)行加工處理，獲得解決問(wèn)題的有效信息，提高快速閱讀與精準(zhǔn)判斷的能力，有利于解決問(wèn)題技能的提升。

3 能力轉(zhuǎn)向，注重實(shí)驗(yàn)探究

關(guān)鍵能力的考查是高考生物學(xué)測(cè)評(píng)的核心目標(biāo)之一。生物學(xué)作為典型的實(shí)驗(yàn)科學(xué)，實(shí)驗(yàn)探究能力是學(xué)習(xí)這門(mén)學(xué)科的核心能力。實(shí)驗(yàn)與探究能力是在理論認(rèn)知與科學(xué)實(shí)踐過(guò)程中逐漸養(yǎng)成的高階能力，既是生物學(xué)課程教學(xué)的重要目標(biāo)，也是高考生物學(xué)試題所考查的關(guān)鍵能力[3]。

近3年高考全國(guó)Ⅳ卷生物學(xué)試卷中實(shí)驗(yàn)探究類(lèi)試題(實(shí)驗(yàn)題)的分值逐年增加，且2018年增幅有較大提升(圖1)。針對(duì)當(dāng)前忽視實(shí)驗(yàn)的教學(xué)時(shí)弊，增加實(shí)驗(yàn)題的分值，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)與探究能力的考查，引導(dǎo)中學(xué)生物教學(xué)關(guān)注實(shí)驗(yàn)探究實(shí)踐，重視置身實(shí)踐時(shí)的深度思考，助益解決實(shí)際問(wèn)題能力的提升和學(xué)科素養(yǎng)的培育[2]。

圖1 高考全國(guó)Ⅳ卷生物學(xué)實(shí)驗(yàn)題分值(2016—2018)

2018年高考全國(guó)Ⅳ卷生物學(xué)試卷優(yōu)選實(shí)驗(yàn)素材，精心創(chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn)情境，從多學(xué)科視角考查實(shí)驗(yàn)探究與綜合分析能力。選取合適的實(shí)驗(yàn)材料是實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)需要解決的關(guān)鍵問(wèn)題之一。例如，第5題據(jù)此創(chuàng)設(shè)具身體驗(yàn)的問(wèn)題情境，凸顯實(shí)驗(yàn)材料在實(shí)驗(yàn)方案中的重要性，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案的全局性，并以“在不染色的條件下達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹钡南薅B透簡(jiǎn)化意識(shí)，引導(dǎo)學(xué)生在開(kāi)展實(shí)驗(yàn)探究中減少對(duì)實(shí)驗(yàn)材料的處理，降低實(shí)驗(yàn)處理步驟造成的誤差。第23題以生物學(xué)實(shí)驗(yàn)常用儀器——普通光學(xué)顯微鏡的使用為主題，考查實(shí)驗(yàn)操作目的與規(guī)范、觀察尺度等，不僅強(qiáng)調(diào)了生物學(xué)實(shí)驗(yàn)中實(shí)驗(yàn)儀器使用的規(guī)范性，還增加實(shí)驗(yàn)經(jīng)歷豐富、思考深入學(xué)生的成就感，強(qiáng)有力地助推從“書(shū)本”實(shí)驗(yàn)到“具身”實(shí)驗(yàn)的教學(xué)轉(zhuǎn)型。

例3 (2018年高考全國(guó)Ⅳ卷生物學(xué)試卷第27題)為了驗(yàn)證反射弧的完整性是完成反射活動(dòng)的基礎(chǔ)，某同學(xué)將甲、乙兩只脊蛙(去除腦但保留脊髓的蛙)的左、右后肢最長(zhǎng)趾趾端(簡(jiǎn)稱(chēng)左、右后趾)分別浸入0.5%硫酸溶液中，均出現(xiàn)屈肌反射(縮腿)，之后用清水洗凈、擦干?；卮鹣铝袉?wèn)題：

(1) 剝?nèi)ゼ椎淖蠛笾浩つw，再用0.5%硫酸溶液刺激左后趾，不出現(xiàn)屈肌反射，其原因是 。

(2) 分離甲的右后肢坐骨神經(jīng)，假設(shè)用某種特殊方法阻斷了傳入神經(jīng)，再將甲的右后趾浸入0.5%硫酸溶液中，不出現(xiàn)屈肌反射，則說(shuō)明 。

(3) 搗毀乙的脊髓，再用0.5%硫酸溶液刺激蛙的左后趾， (填“能”或“不能”)出現(xiàn)屈肌反射，原因是 。

評(píng)析： 例3創(chuàng)設(shè)探究動(dòng)物完成反射活動(dòng)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)的實(shí)驗(yàn)情境，融入反射弧完整性的理解與思考的考查，在新的實(shí)驗(yàn)操作(如“剝?nèi)プ蠛笾浩つw”“阻斷傳入神經(jīng)”“搗毀脊髓”)條件下對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析與解釋?zhuān)w現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程與思維的邏輯性以及進(jìn)行深度實(shí)驗(yàn)探究方法和操作的關(guān)鍵性。

4 設(shè)問(wèn)轉(zhuǎn)向，著意素養(yǎng)培育

科學(xué)合理的設(shè)問(wèn)方式能夠引領(lǐng)學(xué)生逐步進(jìn)入問(wèn)題情境，在認(rèn)識(shí)問(wèn)題本質(zhì)、厘清解答思路、引導(dǎo)問(wèn)題解決的思維過(guò)程中，實(shí)現(xiàn)學(xué)科素養(yǎng)的外顯，達(dá)成素養(yǎng)測(cè)評(píng)的目標(biāo)[4]。例如，精心選取素材考查特定學(xué)科內(nèi)容，優(yōu)化試題呈現(xiàn)信息以考查綜合分析、信息加工與邏輯推理能力，轉(zhuǎn)變作答要求以考查語(yǔ)言表達(dá)能力，映射綜合素養(yǎng)水平。基于素材內(nèi)容與問(wèn)題情境的設(shè)問(wèn)方式的創(chuàng)新，規(guī)避常見(jiàn)“套路”，深入考查核心概念的理解與綜合運(yùn)用，有利于解決實(shí)際問(wèn)題能力的提升與綜合素養(yǎng)的培育。

例4 (2018年高考全國(guó)Ⅳ卷生物學(xué)試卷第28題)生物的有些性狀受單基因控制，有些性狀受多基因控制?；卮鹣铝袉?wèn)題：

(1) 假設(shè)某作物的A性狀(如小麥的有芒/無(wú)芒)受單基因控制，B性狀(如小麥的產(chǎn)量)受多基因控制，則 性狀更容易受到環(huán)境的影響。

(2) 若要通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究B性狀的表現(xiàn)與環(huán)境的關(guān)系，則該實(shí)驗(yàn)的自變量應(yīng)該是 ，在設(shè)置自變量時(shí)，應(yīng)該注意的事項(xiàng)有 (答出兩點(diǎn)即可)。

(3) 根據(jù)上述兩類(lèi)性狀的遺傳特點(diǎn)，對(duì)于人類(lèi)白化病的控制來(lái)說(shuō)，一般應(yīng)設(shè)法降低人群中 ；對(duì)于哮喘病的預(yù)防來(lái)說(shuō)，一般可從改善其所處的 入手。

評(píng)析： 遺傳學(xué)內(nèi)容是高考生物學(xué)考查的核心內(nèi)容之一，考查遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ)與基本規(guī)律的試題并不鮮見(jiàn)。例4以生物性狀的影響因素為主題，考查基因及環(huán)境對(duì)性狀表現(xiàn)的影響。性狀與其控制基因的關(guān)系較為多樣，其中較簡(jiǎn)單的情況是單基因控制性狀，此類(lèi)性狀主要由基因控制，一般不受環(huán)境影響，其表現(xiàn)型有質(zhì)的差異、通常易區(qū)分，如人的單基因遺傳病色盲、小麥的有芒與無(wú)芒等性狀。較為復(fù)雜的是多基因控制的性狀，此類(lèi)性狀由基因型和環(huán)境的共同作用所決定，較易受環(huán)境影響，其表現(xiàn)型通常是連續(xù)的、相互之間較難區(qū)分，如人的身高、多基因遺傳病以及小麥的產(chǎn)量等性狀。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行初步探究的能力是高考所要求的基本能力。在研究環(huán)境因素對(duì)多基因控制性狀的影響的問(wèn)題情境中，考查控制變量這一基本實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)原則的理解與運(yùn)用，以反映科學(xué)探究素養(yǎng)的水平。學(xué)以致用是學(xué)習(xí)的初衷。題目考查人的常見(jiàn)遺傳病白化病和哮喘病的控制方式，要求基于遺傳特點(diǎn)制定措施，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注生活中的所遇所聞并有反思。所給信息“根據(jù)上述兩類(lèi)性狀的遺傳特點(diǎn)”即為考生搭橋鋪路，引導(dǎo)學(xué)生思考作答時(shí)考慮之前所探討的環(huán)境因素。

為適應(yīng)時(shí)代發(fā)展與社會(huì)進(jìn)步，高考考試內(nèi)容改革正在深入推進(jìn)，廣開(kāi)思緒，在試題設(shè)計(jì)等方面努力探索新形式、新功能，以充分發(fā)揮生物學(xué)科育人價(jià)值。精選考試內(nèi)容，進(jìn)一步突出生物學(xué)核心概念統(tǒng)攝作用，引導(dǎo)學(xué)生注重基礎(chǔ)知識(shí)和學(xué)科主干。探尋新型考試標(biāo)準(zhǔn)，精準(zhǔn)考查生物學(xué)學(xué)科關(guān)鍵能力，助推培育全面發(fā)展的創(chuàng)新型人才。深化高考考試內(nèi)容與形式改革，精細(xì)測(cè)評(píng)學(xué)生綜合能力，助力高校選拔優(yōu)質(zhì)新生，深入推行素質(zhì)教育。

(基金項(xiàng)目： 國(guó)家教育考試科研規(guī)劃2017年度課題“創(chuàng)新能力考查與創(chuàng)新人才選拔機(jī)制研究”，No.GJK2017047)