阿茹娜 俞如旺 (福建師范大學生命科學學院 福州 350117)

核心素養(yǎng)視域下的高考要求學生具有科學思維能力與品質，具有解決社會問題的責任擔當，能夠在實踐探究中從系統(tǒng)觀、進化觀、生態(tài)觀角度認識自然、理解生命[1]。高考生物學北京卷試題選材聚焦生命科學的核心應用領域，貼近生產生活，將重要概念融入健康、農業(yè)、生態(tài)等問題情境，以“文字+圖表”形式呈現(xiàn)最新研究進展、真實的實驗方法和技術、真實的實驗數(shù)據(jù)等信息，具有新穎先進、科學真實、信息量大的特點，同一主題的設問往往實現(xiàn)了學科能力任務類型的全面覆蓋。

本文以2016—2018三年北京高考生物學卷為例，分析其考試基于疾病與健康、農業(yè)與生產、環(huán)境與自然三類“生產生活”情境對生物學核心素養(yǎng)的考查。

1 基于“疾病與健康”情境，在人文關懷中培育社會責任

近三年北京卷中以“疾病與健康”為情境考查學生營養(yǎng)物質的利用、免疫與調節(jié)等生物學知識的試題占非選擇題部分的三分之一。此類以“疾病與健康”為背景的試題，通常以近年來具有重大突破的生物學前沿研究或社會關注度較高的高發(fā)疾病為切入點，試題緊密聯(lián)系生活，圍繞真實情境設計問題，保證了試題的科學性、時效性，且具有一定人文關懷，益于使學生產生共鳴(表1)。

表1 2016年—2018年生物學高考北京卷“疾病與健康”相關試題

此類試題具有命題情境新穎，問題設置形式多樣，且信息量豐富的特點，要求學生獲取事實依據(jù)，了解人體調節(jié)機制，利用生物學知識解釋生理現(xiàn)象、結果，從而幫助考生學會健康生活[2]，有利于學生科學素養(yǎng)及社會責任的培育。

1.1 以熱點疾病為載體，銜接現(xiàn)實生活，樹立健康理念 艾滋病、宮頸癌、病毒感染等近些年越來越受社會關注，命題以熱點疾病為載體，真實的社會生活易激發(fā)學生思考，結合合理的問題任務，能夠較全面地考查學生的科學思維水平、科學探究能力，激發(fā)學生對生命科學的興趣愛好，引導學生關心他人，關注個人健康，樹立解決社會問題的意識。

例如，2016年北京卷第29題以埃博拉病毒為背景，以中外科學家的科學研究為載體，創(chuàng)設熟悉但復雜的問題情境，考查考生相關免疫生理學知識。第(2)題、第(3)題主要考查學生對EV-GP抗體水平曲線圖、病毒感染率柱狀圖等模型的運用和邏輯推理能力；第(4)題則引導學生按照實驗流程圖示補充、設計實驗組、對照組完成實驗方案，該小題存在兩種方案，具有一定開放性和挑戰(zhàn)性，考查了考生針對特定的生物學問題設計復合對照實驗，并對結果提出預測的能力，該小題復雜度高，能力水平要求大大提升；而第(5)題要求考生根據(jù)本題所介紹的系列研究，提出EV病毒治療的新的思路或建議，該小題針對熟悉的情境，為考生提供一種研究思路后，要求結合已有生活經驗或生物學知識提出其他創(chuàng)新思路，解決此題學生需具有一定的科學實踐能力和創(chuàng)新思維。且滲透了對學生積極運用所學知識解決實際問題、樹立健康理念的檢測。

1.2 命題聯(lián)系諾獎，突出權威，強化責任意識 諾貝爾生理學獎或醫(yī)學獎、諾貝爾化學獎往往代表了生命科學領域的最前沿發(fā)展，與生命健康息息相關，如新型抗瘧藥青蒿素的創(chuàng)制、負性免疫調節(jié)治療癌癥的療法的發(fā)現(xiàn)等。命題選材聯(lián)系諾獎，具有權威性與先進性，凸顯生命科學研究及其社會影響力的不斷發(fā)展，開闊學生視野。

例如，2017年北京卷第31題圍繞瘧疾的發(fā)生與治療，介紹我國科學家臨床應用青蒿素治療瘧疾的實驗研究。試題以表格形式(表2)呈現(xiàn)真實的實驗方案、材料、數(shù)據(jù)結果等，第(5)小題要求學生分析表格信息，比較實驗組1、 2的自變量與因變量的差異，分析出現(xiàn)不同實驗結果的原因；并根據(jù)3、 4組的實驗結果，推斷歸納實驗結論?？忌枥迩鍖嶒灥脑砑澳康模治鰣D表中不同組別的實驗結果，判斷推理得出結論，考查了學生利用相關信息，結合研究目的得出正確結論的邏輯推理能力、歸納概括等科學思維方法的運用能力。第(5)題②小題“將實驗中倉鼠細胞的線粒體替換為_________________，能為臨床應用青蒿素治療瘧疾提供直接的細胞生物學實驗證據(jù)”，實則進一步要求考生將試題中獲取的知識聯(lián)系實際，學以致用。青蒿素的抗瘧機制是中國科學家屠呦呦及其團隊的研究項目，屠呦呦因創(chuàng)制出新型抗瘧藥——青蒿素和雙氫青蒿素，與其他兩位科學家一同獲得2015年度諾貝爾生理學獎或醫(yī)學獎的榮譽，成為首位獲得諾貝爾生理學獎或醫(yī)學獎的中國科學家，她及她的“青蒿素”從此備受矚目。

表2 科學家研究青蒿素抗瘧機制的實驗設計

2 基于“農業(yè)與生產”情境，在科學實踐中助力素養(yǎng)達成

越來越多的教師意識到科學探究的重要性，認為科學探究是學生學習科學的極其重要的方式，科學探究就是讓學生進行科學實驗。事實上，學生探究能力、科學思維的養(yǎng)成不局限于探究實驗?？荚嚸}應引導教學關注科學實踐，引導學生從事科學實踐，參與科學話語，從而領悟科學文化，以發(fā)展科學素養(yǎng)[3]。農業(yè)生產中往往牽涉生物與生物、生物與人、人與自然間的相互利用、相互影響，包含著社會及個人發(fā)展需要的科學知識和實踐技術。以此為素材命制試題，體現(xiàn)對學生科學實踐的關注(表3)。

表3 2016年—2018年生物學高考北京卷“農業(yè)與生產”相關試題

“農業(yè)與生產”類試題整合遺傳學、基因工程、生物育種技術等知識內容，有效考查生物學實踐能力，從而引導學生體會科學的價值，關注生產實踐技術，在以后的生活中參與糧食生產、食品安全等社會問題的決策。

2.1 依托傳統(tǒng)農業(yè)種植技術，考查推理能力與創(chuàng)新思維 核心素養(yǎng)要求下的考試命題愈加注重學生的批判性思維與遷移創(chuàng)新能力。批判性思維意在反省、審慎思考，創(chuàng)新思維意在變通求異。生物學的研究對象復雜多樣，生物學概念具有或然性，沒有絕對的定論[4]。試題要引導考生以批判創(chuàng)新的審視眼光，在陌生復雜情境中整合相關生物學信息多角度闡述觀點、解決實際問題。

2016年高考北京卷第31題以我國傳統(tǒng)農業(yè)生產技術“嫁接”為主題創(chuàng)設思維場景，題中以正常葉形的番茄為接穗，嫁接到葉形呈鼠耳形的番茄砧木上，通過一系列設問結合圖解、圖表中的信息，考查并鞏固植物細胞組織培養(yǎng)、變異、蛋白質的合成和基因工程等知識。試題涉及概念領域較豐富，設問層次化，前三小題圍繞教材基礎，考查學生在新情境中聯(lián)系相關概念解釋生物學現(xiàn)象的能力。第(4)題“綜合上述實驗，可以推測嫁接體中P-L基因的mRNA_________________”，該小題需要考生整合前面幾題呈現(xiàn)的相關信息，根據(jù)實驗設計可得到兩種假設： 一是嫁接體中的P-L DNA可由砧木轉移至接穗新生葉中并發(fā)揮作用；二是嫁接體中的P-L mRNA由砧木轉移至接穗新生葉中并發(fā)揮作用?？忌璩浞掷斫鈭D表信息，基于實驗證據(jù)進一步分析推理，才能否定假設1，得出影響新生葉表現(xiàn)型的因素是砧木中的P-L mRNA轉移至接穗新生葉中發(fā)揮了作用，而P-L mRNA是由砧木中的P-L DNA編碼得到[5]。本題設問凸顯思維開放性、創(chuàng)新性，實驗方案的設計與結論都與學生的固有認知不完全吻合，學生需具有一定創(chuàng)新思維，才能對現(xiàn)象發(fā)生的過程及機理做出推測，有效考查了考生對信息的綜合整理能力、多步推理能力。

2.2 聚焦食品生產安全，發(fā)展生物進化理念，理性看待科學技術 高產抗病抗旱抗倒伏玉米的選育、抗稻瘟病水稻的選育等是農作物實際生產種植中的難題，試題聚焦此類國家糧食生產安全問題，要求考生剖析農植病害等宏觀現(xiàn)象，從基因和PCR技術層面提出微觀解釋，得出解決方案，從而優(yōu)化育種。

2018年北京卷第30題以我國常見農作物水稻的選育為例展開討論，相較于使用農藥，利用抗稻瘟病基因優(yōu)化育種更加安全有效。試題問題設計層層遞進，每一小題又為后面的小題提供背景信息，信息量較豐富，考生需具有一定的科學閱讀能力。第(4)題、(5)題考查學生具有生命觀念的科學思維品質[4]，要求考生從進化與適應的角度進行推理，解釋水稻抗病性喪失這一現(xiàn)象出現(xiàn)的原因機理、推測大面積連續(xù)種植某單一抗病基因品種的后果，一方面能夠考查學生的復雜推理能力，了解學生對基因的進化與變異的理解程度；另一方面引導學生反思人類活動對自然界其他生物的影響，對人類自身生存可能產生的后果。而最后一題要求考生依此提出水稻種植育種的合理建議，再一次警醒學生人與自然和諧共處之道，學生應理性看待科學技術與生產實踐的關系，關注作物生產種植安全，養(yǎng)成解決生產生活問題的責任意識。

3 基于“環(huán)境與自然”情境，落實基礎性，凸顯生態(tài)文明觀

2018年北京卷第31題以我國某大型水庫的“水華”防治為背景，介紹科研人員依據(jù)生態(tài)學原理進行生物防治，解決生產實際問題的方法。學生在解答該題過程中，不僅考查了生物與環(huán)境的相關知識，包括： 該生態(tài)系統(tǒng)的組成、該系統(tǒng)中食物網的組成、生物對該系統(tǒng)的影響等。還對我國生態(tài)環(huán)境的現(xiàn)狀有了一定了解，對生物技術方法解決生態(tài)問題有了更深入的認識。該“環(huán)境與自然”類試題圍繞生物與生態(tài)的核心知識展開，凸顯基礎性，設問緊密結合題干信息，邏輯聯(lián)系清晰。試題同樣運用到數(shù)學模型呈現(xiàn)信息，考查學生對信息的讀取和分析解釋能力。此類試題是考查培育生態(tài)文明觀的良好載體，使學生在解決環(huán)境污染問題的過程中逐漸發(fā)展科學思維，形成正確的生態(tài)意識。第31題(5)小題要求學生為保持良好水質且增加漁業(yè)產量提出兩點措施，進一步診斷學生實踐應用能力，落實生態(tài)保護意識的培養(yǎng)。北京高考卷每一道非選擇題最后一小題往往都以提出建議、思路的形式命制，這種命題形式體現(xiàn)了北京卷對學生聯(lián)系實際，學以致用能力的注重，且此類試題具有一定開放性，引導教學聚焦學生創(chuàng)新思維、批判性思維的培育。

生命科學的知識體系不斷發(fā)展革新，來源于大量真實先進的科學研究，如對人類疾病與健康的研究、對農業(yè)生產安全、生態(tài)保護防治的研究等。命題以生活生產實例為情境，選取并組織素材，易于為考生提供豐富的真實信息，基于素材蘊含的真實問題設計可靠的問題任務，覆蓋多種素養(yǎng)考查，具有趣味性、科學性，符合生物學科本質；其次，真實的科學研究材料，有利于提升學生科學閱讀能力，激發(fā)對生命科學的研究樂趣，使學生的生物學核心素養(yǎng)得以真實體現(xiàn)；此外，此類試題對一線教學具有良好的導向作用，助力教師深入理解課程標準核心知識，關注生命科學核心應用領域，在實際教學中以真實問題為情境，設置活動任務，在實踐中發(fā)展學生生物學素養(yǎng)。