尹捷麗 祁鳳珍 王 健 翟 林

2017 年北京、天津、山東、海南啟動了高考綜合改革， 經(jīng)過三年的理論探索與實踐研究，2020 年四省市迎來了首次基于新課程方案的新高考和學業(yè)水平等級性考試。 生物學考試從原理科綜合考試中獨立出來，成為普通高中學業(yè)水平等級性考試學科之一，獨立命題并分科單獨考試。 題目數(shù)量、分值與考試時間等都與以往有很大區(qū)別（如表1 所示）。

表1 理綜考試與學業(yè)水平等級性考試生物學試卷區(qū)別

基于以上變化，2020 年天津市普通高中學業(yè)水平等級性考試生物學試題（以下簡稱“生物試題”）的命制，依據(jù)教育部頒布的《中國高考評價體系》《普通高中生物學課程標準（2017 年版）》以及京津魯瓊四省市制定的《普通高中2017 級教學指導意見》，遵循“有利于高等學校選拔新生、 有利于中學核心素養(yǎng)培養(yǎng)、有利于推進課程改革”原則，堅持立德樹人，注重高考育人功能的發(fā)揮；以“穩(wěn)中有變、穩(wěn)中有新"的命題指導思想，在突出基礎性和綜合性的前提下，彰顯時代特色、結合社會熱點，體現(xiàn)學科特點和核心素養(yǎng)的考核。

“一核四層四翼” 是高考評價體系的核心內(nèi)容，解決了“為什么考、考什么、怎么考”的問題。 高考評價體系為生物學考試內(nèi)容的改革和命題提供了理論依據(jù)，在“一核”即高考核心功能的指導下，命題團隊對“四層”與“四翼”展開了新的探索，以必備知識為基礎，以關鍵能力為考查重點，在生物學核心素養(yǎng)的導向下實現(xiàn)核心價值的引領，構建必備知識、關鍵能力、學科素養(yǎng)考查體系。必備知識的考查關注學科重要概念的形成與應用， 對接學科核心素養(yǎng)的生命觀念和高考評價體系中學科素養(yǎng)的學習掌握； 關鍵能力將高考評價體系的思維認知能力群、 知識獲取能力群、實踐操作能力群對接曾經(jīng)的理解能力、實驗與探究能力、獲取信息能力、綜合運用能力，其中實驗與探究能力對接學科核心素養(yǎng)的科學探究， 其他對接科學思維， 而科學思維對接高考評價體系中學科素養(yǎng)的實踐探索與思維方法； 核心價值通過問題情境為載體對接學科核心素養(yǎng)的社會責任， 從而構建出以生物學核心素養(yǎng)到關鍵能力的 “生物學核心素養(yǎng)能力模型”（如圖1 所示），并在基礎性、綜合性、應用性和創(chuàng)新性上都得到體現(xiàn)。

一、從必備知識到關鍵能力的試卷分析

（一）從知識內(nèi)容到生物學重要概念的考查[1]

1. 知識內(nèi)容的考查分析

圖1 生物學學科核心素養(yǎng)能力模型

表2 試卷各模塊知識內(nèi)容匯總

由表2 可見，2020 年試題的知識覆蓋面涉及五個模塊28 章中17 章的內(nèi)容。 從每個模塊所占分值看，穩(wěn)態(tài)與環(huán)境的內(nèi)容所占比例保持最高。而且實驗考查的比例很高，達到18%。

從知識內(nèi)容看，生物膜的結構和功能、光合作用與細胞呼吸、細胞增殖、遺傳規(guī)律、生物變異、神經(jīng)調(diào)節(jié)、激素調(diào)節(jié)、生態(tài)系統(tǒng)、基因工程等主干知識都在考查范圍中?？己髮W生的調(diào)查表明，多數(shù)學生認為2020 年生物學考試難度適中，很多內(nèi)容是從教材出發(fā)，考查了對主干知識的靈活運用能力。

2． 各模塊所對應的課標概念（次位概念）

（二）以“閱讀理解能力”為創(chuàng)新點，考查知識獲取能力群

在“關鍵能力”中，“閱讀理解能力”是知識獲取能力群的考查重點。 知識獲取能力是指學習者在面對與學科相關的生活實踐或?qū)W習探索問題情境時，在客觀描述世界、科學解釋世界的過程中，表現(xiàn)出的穩(wěn)定的個性心理特征，是學習者認識世界、學會學習所必須具備的關鍵能力。經(jīng)過學科培養(yǎng)，知識獲取能力強的學生， 應能閱讀和理解與本學科相關的各種主要文本、基本符號，全面地獲取相關信息，從情境中提取有效信息， 準確概括和描述學科所涉及基本現(xiàn)象的特征及其相互關系，并從中發(fā)現(xiàn)問題，透過現(xiàn)象看到本質(zhì)，發(fā)現(xiàn)隱含的規(guī)律或原理，對學科基本知識進行結構化理解，形成學科知識網(wǎng)絡。

如第11、12 題以基因工程為背景， 展示三段科學研究的背景、方法和成果。學生要基于研究事實和證據(jù)，歸納、概括后才能得出結論。 不僅考查了理解能力、分析和解決問題的能力，也呈現(xiàn)了我國基因工程工作者的集體成果， 明確了基因領域未來發(fā)展的方向。題干中近三百字的文字材料，不僅考查閱讀分析、獲取信息能力，也是對考場上學生心理心態(tài)的考驗。題干提示“關于上述材料中涉及的目的基因”，要求學生回歸材料， 對材料中給出的關鍵點進行總結歸納，畫出每一項研究成果的技術路線圖，真正理解每一項技術改造的目的生物是哪個， 發(fā)揮作用的機理是什么，從而作出準確的理解和判斷。

再如第17 題以育種為背景，立意新穎，構思巧妙，邏輯性強?？忌谛虑榫持袣w納基因控制性狀的方式，理解遺傳定律的核心，并分析推理計算，突出考查了科學思維。 解題關鍵是在閱讀文字和圖表材料的基礎上， 理解親本小偃6 號和安農(nóng)91168 的基因型以及強筋小麥、弱筋小麥的基因型，試題對于考查閱讀理解能力具有很強的創(chuàng)新性。

（三）以“生活實踐”與“科學探索”為情境，考查實踐操作能力群

“實踐操作能力”是指學習者在面對生活實踐或?qū)W習探索問題情境時， 進行學以致用的學科認知操作和行動操作的過程中表現(xiàn)出穩(wěn)定的個性心理特征，是理論聯(lián)系實際所必須具備的能力基礎。主要包括實驗設計能力、數(shù)據(jù)處理能力、信息轉(zhuǎn)化能力、動手操作能力、應用寫作能力、語言表達能力等。 經(jīng)過學科素養(yǎng)的培養(yǎng)， 學生應能根據(jù)實驗目的和要求設計合理的實驗方案，進行正確的實驗操作，科學收集處理并解釋實驗數(shù)據(jù)， 根據(jù)行為目標和面臨的客觀條件設計或選擇解決問題的最佳方案， 并能運用書面語言進行溝通交流，準確表達。

例如：第4 題以實驗材料的培養(yǎng)為背景，需要考生結合生活經(jīng)驗和生物學知識選出實驗方案， 強調(diào)學生親歷實驗過程的必要性， 學生要充分考慮影響根細胞呼吸的外部條件（空氣、水分），以及生物體生存需要空間等必要條件方能正確選擇。第10 題需要對題目中兩種生產(chǎn)甜瓣子的工藝所涉及到的參數(shù)和圖形進行數(shù)據(jù)處理和信息轉(zhuǎn)化， 通過合理的推斷做出準確的判斷。 第13 題（3）要結合背景資料，對比C2T2 組與對照組，根據(jù)實驗目的“溫室效應加劇可能會導致生活在同一高寒草甸中的這兩種植物比例發(fā)生改變”寫出實驗設計思路。綜合考查了學生能否獲取“同一”、“比例改變”這些關鍵信息進行實驗設計的能力、語言表達能力以及書面語言交流能力。第15 題（4）考查學生對“探索生長素類似物促進插條生根的最適濃度”實驗方法的掌握情況；（3）根據(jù)同物種的品種B 最佳激素配比作為參考，探索適合品種A 的激素配比?？疾閷W生能否根據(jù)教材實驗方法進行遷移，若沒有實驗經(jīng)歷，很難迅速確定在最適濃度兩側應該至少設計兩個濃度梯度進行實驗。 親歷實驗過程既能培養(yǎng)學生的動手操作能力， 又能使學生獲得遷移能力。

（四）以“圖表題型”從感性思維到理性思維，考查思維認知能力群

“思維認知能力”是指在面對問題情境時，能運用嚴謹?shù)睦硇运季S和豐富的感性思維發(fā)現(xiàn)新問題，在利用新方法解決新問題、 獲得新結論的過程中表現(xiàn)出來的思維能力。這是激發(fā)個體好奇心想象力、塑造創(chuàng)新人格所必須具備的能力基礎。 主要包括形象思維能力、抽象思維能力、歸納概括能力、演繹推理能力、批判性思維能力、辯證思維能力等。 經(jīng)過學科素養(yǎng)的培養(yǎng)，學生應能獨立思考，邏輯思辨，敏銳洞察， 發(fā)現(xiàn)復雜情境中的關鍵事實特征和有價值的新問題，將所學知識遷移到新情境，解決新問題，得出新結論。

高考主要體現(xiàn)在“圖表題型”的考查。 如第8 題以真核細胞核糖體大、小亞基的合成、裝配及運輸過程的全新知識為情境，綜合考查有絲分裂、基因的表達和細胞結構與功能之間的聯(lián)系等。要求學生識圖、析圖進行邏輯思辨，從而做出正確的判斷。 如第14題以圖像信息為載體， 展示大鼠視網(wǎng)膜局部神經(jīng)細胞間復雜的突觸示意圖，需要考生通過觀察分析，綜合利用細胞結構、 內(nèi)環(huán)境與穩(wěn)態(tài)及神經(jīng)調(diào)節(jié)等知識遷移到新情境， 對復雜的生理過程進行邏輯推理并準確作答，考查了理性思維能力。 第16 題考生以基因工程治療Ⅰ型糖尿病的研究為背景， 綜合考查基因工程基本過程、基因的結構、基因的表達、動物生命活動調(diào)節(jié)及細胞結構與功能等必備知識。 考生要對題目中提供的技術路線圖進行分析推理， 獲得新的結論，從而準確作答。

（五）從簡單情境到復雜情境考查問題解決能力，提升社會責任

情境是高考評價體系中的考查載體。 簡單的情境活動考查基本知識和能力水平的情境活動， 主要對應“四翼”中的基礎性要求，也包括一定程度的應用性和綜合性要求。復雜的情景活動主要考查學生應對生活實踐問題情境與學習探索問題情境的綜合素質(zhì)， 即在核心價值引領下綜合運用知識和能力的水平，體現(xiàn)了考查的“綜合性”、“應用性”與“創(chuàng)新性”。

如第6 題以天花病毒疫苗研制方法設置問題情境，雖然情境不復雜，但需要綜合所學的免疫學、遺傳的物質(zhì)基礎、基因工程等基礎知識，考查了分析解決問題能力，引導學生關注社會熱點，提高積極應對疫情的意識和社會責任。第11、12 題，通過展示中國科學家在利用基因工程進行生物防治方面的杰出貢獻， 將學生帶入基因工程應用與種間關系這一復雜的情境中，通過對各種生物防治方法的分析，體驗方法的獨到之處，體會科學家工作的創(chuàng)新性，提高生態(tài)保護意識。題目中多次出現(xiàn)中國科學家的名字，也會喚起學生強烈的民族自豪感。再如第17 題以改良小麥的品質(zhì)滿足人們對不同面食口感的需求進行育種為復雜情境，考查學生對自由組合定律、基因?qū)ι镄誀畹目刂埔约岸喾N育種方法的本質(zhì)等核心概念的深刻理解。 考生需要在復雜的問題情境中提煉有效信息——“兩種純合親本”以及育種目標強筋小麥和弱筋小麥的基因型， 通過對小麥新品種育種過程的分析，體會育種科研人員工作的創(chuàng)新性，認識生物學知識的應用對提升生活品質(zhì)的重要性， 提高學習興趣，提升社會責任感。

二、從必備知識到關鍵能力的診斷性評價

（一）不同水平組考生劃分標準

2020 年高考生物學科G2-G4 組對應的臨界分數(shù) （以抽樣題目總分為92 分， 學生的實際得分確定） 分別是36 分、48 分、64 分，G1 組為35.5 分及以下。

（二）診斷性評價結果

1. 2020 年高考數(shù)據(jù)表明，全市有85.05%的考生達到基本水平以上， 實現(xiàn)了對考生基礎知識和基本能力的考查要求。

圖1 數(shù)據(jù)顯示，全市考生處于G3 和G4 組的比例基本相當，總人數(shù)達到63.7%，處于G1 組的考生只有14.95%。 說明大部分學生的水平均在熟練水平及以上，2020 年天津卷生物學試題的難度適中。

2. 從知識范疇的作答情況看，必修一、選修一相關試題難度較小，選修三、必修二的試題難度較大。

表4 全市不同水平組考生知識范疇作答概況

表4 數(shù)據(jù)顯示，必修一、選修一全體考生的得分率均在0.7 以上，G4 組的考生得分率均達到了0.9以上，難度較小。 必修三的得分率為0.6 左右，難度適中。 選修三、必修二的得分率均未達到0.5，G1 和G2 組的得分率很低，而且區(qū)分度不大，可見這兩個知識范疇的試題難度較大。

3. 從核心素養(yǎng)四個方面的作答情況看， 生命觀念、科學探究和社會責任三個方面的表現(xiàn)情況相當，科學思維方面表現(xiàn)較弱。

表5 全市不同水平組考生核心素養(yǎng)作答概況

表5 數(shù)據(jù)顯示，生命觀念、科學探究和社會責任等方面得分率均在0.6 以上，整體表現(xiàn)尚可，四個水平組得分率的區(qū)分度較好。 科學思維屬別得分率只有0.52，而且G1 和G2 組得分率較低、區(qū)分度不大。所以科學思維屬別題目相對難度較大， 可見對科學思維的培養(yǎng)應得到持續(xù)關注。

4. 不同區(qū)域考生的表現(xiàn)

表6 不同區(qū)域考生作答總體概況

表6 數(shù)據(jù)顯示， 市內(nèi)六區(qū)G4 組占比最高達到35.61%， 其他區(qū)域G4 組占比均低于全市平均水平31.04%，其中環(huán)城四區(qū)占比略低。 濱海新區(qū)G3 組占比最高，然后依次是新五區(qū)、市內(nèi)六區(qū)和環(huán)城四區(qū)，但各區(qū)域差別不大。 環(huán)城四區(qū)G2+G1 組占比最大達到40.88%，新五區(qū)和濱海新區(qū)占比大致相同，市內(nèi)六區(qū)占比略少。

5. 不同類型學?？忌谋憩F(xiàn)

表7 不同類型學校考生作答總體概況

表7 數(shù)據(jù)顯示，市直屬重點高中校G4+G3 組占比達到94.57%，絕大多數(shù)學生都能達到熟練水平以上。 市級重點高中校G4+G3 組占比達到78.65%，有7.35%在基本水平以下。 區(qū)級重點高中校、一般高中校G3 組占比均最高。各類型學校各組別的考生比例基本上與當初的中考成績正相關。 藝術體育校81.16%的考生在基本水平或基本水平以下， 其中44.93%處于G1 水平， 這一類型學校的情況應當引起關注。

三、從必備知識到關鍵能力的評價結果

2020 年試題作為對學生的必備知識和關鍵能力的一種綜合性考查， 更著眼于學生對學科本質(zhì)的理解、能力提升和素養(yǎng)發(fā)展。

（一）將繁雜知識形成系統(tǒng)，構建問題解決的概念網(wǎng)絡

高考評價體系中思維認知能力群主要對應理解能力、獲取信息能力及綜合運用能力。要求考生深入了解必備知識內(nèi)涵，形成知識網(wǎng)絡結構，將單一、繁雜的知識構建成系統(tǒng)的知識網(wǎng)絡體系， 作為能力培養(yǎng)與素養(yǎng)形成的基石。

試題16 涉及糖尿病等與公眾健康密切相關的議題，緊密聯(lián)系生活實際，關注對科學技術和社會發(fā)展有重大影響、 與生命科學相關的突出成就及熱點問題， 體現(xiàn)了綜合運用生物學知識解決社會生活中的問題。從作答情況看，考生無法將繁雜知識形成系統(tǒng)，不能綜合分析解決問題。 分析如下：

（第16 題）I 型糖尿病是因免疫系統(tǒng)將自身胰島素作為抗原識別而引起的自身免疫病。小腸黏膜長期少量吸收胰島素抗原，能誘導免疫系統(tǒng)識別該抗原后應答減弱，從而緩解癥狀?？蒲腥藛T利用I 型糖尿病模型小鼠進行動物實驗，使乳酸菌在小鼠腸道內(nèi)持續(xù)產(chǎn)生人胰島素抗原，為此構建重組表達載體，技術路線如下。

據(jù)圖回答：

（1）為使人胰島素在乳酸菌中高效表達，需改造其編碼序列。下圖是改造前后人胰島素B 鏈編碼序列的起始30 個核苷酸序列。據(jù)圖分析，轉(zhuǎn)錄形成的mRNA 中，該段序列所對應的片段內(nèi)存在堿基替換的密碼子數(shù)有___個。

（2）在人胰島素A、B 肽鏈編碼序列間引入一段短肽編碼序列，確保等比例表達A、B 肽鏈。下列有關分析正確的是_______ _（多選）。

A.引入短肽編碼序列不能含終止子序列

B.引入短肽編碼序列不能含終止密碼子編碼序列

C.引入短肽不能改變A 鏈氨基酸序列

D.引入短肽不能改變原人胰島素抗原性

（3）在重組表達載體中，SeElIu 限制酶僅有圖示的酶切位點。用這兩種酶充分酶切重組表達載體，可形成________種DNA 片段。

（4）檢測轉(zhuǎn)化的乳酸菌發(fā)現(xiàn)，信號肽重組人胰島素分布在細胞壁上。由此推測，信號肽的合成和運輸所經(jīng)歷的細胞結構依次是________________。

（5）用轉(zhuǎn)化的乳酸菌飼喂Ⅰ型糖尿病模型小鼠一段時間后，小鼠體內(nèi)出現(xiàn)人胰島素抗原，能夠特異性識別它的免疫細胞有_________（多選）。

A. B 細胞 B.T 細胞 C.吞噬細胞 D.漿細胞

答案：（1）6（2）ABCD（3）3（4）核糖體、細胞質(zhì)基質(zhì)、細胞膜、細胞壁（5）AB

本題以基因工程治療1 型糖尿病的研究為背景，考查基因工程基本過程、基因結構和表達、動物生命活動調(diào)節(jié)及細胞結構與功能等主干知識。 對考生的理解能力、綜合運用能力、獲取信息能力和識圖辨析能力進行了全面考查，只要基礎知識掌握扎實，且能結合題中信息做出合理分析、判斷和推理，應能準確作答。 考后數(shù)據(jù)分析表明，本題難度為0.46，屬于中等難試題。

表8 2020 年全市不同水平組考生等級考生物學第16 題得分分析表

表8 數(shù)據(jù)顯示，G1 組得分率較低， 得3 分以下的占本組考生近85%；G2 組得分在5 分以下的占本組考生的95%；G3 組得分率45%；G4 組得分集中在7 分左右，得分率68%，說明此題對高分段考生有一定的區(qū)分性能。 本題涉及必修1、2、3 和選修3 四本教材的多個核心知識，綜合性較強。從學生作答情況看，理解能力與綜合運用能力、獲取信息和識圖辨析能力較差，不能構建問題解決的概念網(wǎng)絡，分析推理的思維方式欠缺。

根據(jù)作答樣本抽樣和學生座談，第（1）問答對的考生不多，第（2）問多數(shù)考生答不全，第（3）問約有一半考生錯誤。 第（1）問根據(jù)題干和圖中信息，改造前后單鏈從左到右，每3 個堿基為一組，轉(zhuǎn)錄形成的mRNA 中堿基替換的密碼子數(shù)為6 個。 這一問很多考生錯答成7 個， 是因為圖中發(fā)生改變的堿基是7個， 錯答的考生不理解題目所問的密碼子和圖中DNA 單鏈堿基數(shù)目的關系。 第（2）問引入的短肽連接胰島素A、B 肽鏈編碼序列，確保等比例表達A、B肽鏈，不應影響胰島素A、B 肽鏈編碼序列的表達和肽鏈結構，所以四個選項分析都正確。 漏選D 的考生最多，考生不敢確定4 個選項都正確，說明知識掌握不扎實。 第（3）問很多考生未注意到重組表達載體上限制酶切位點數(shù)量和題干“充分酶切”信息，造成答題不準確。 第（4）問得分率最低，很多考生沒有讀出相關信息為乳酸菌合成信號肽-重組人胰島素的過程，乳酸菌作為原核生物，沒有核糖體以外的細胞器，信號肽的合成和運輸過程所經(jīng)歷的結構依次為核糖體、細胞質(zhì)基質(zhì)、細胞膜、細胞壁，而考生受真核細胞分泌蛋白合成和分泌途徑的影響，多數(shù)答出了內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體等細胞器，可見理解知識內(nèi)涵尤為重要。

（二）培養(yǎng)基于學科的文本閱讀能力，構建問題解決的方法模型

信息時代對閱讀能力的要求發(fā)生了變化， 科技文閱讀是考生必須具備的重要學習能力。 試題9-12是今年新增設的材料題組題， 需要對看似復雜的背景信息抽絲剝繭， 運用分析與綜合的思維方法篩選信息。 第11 題是選擇題中得分率最低的，說明考生對學科文本閱讀能力不足，現(xiàn)分析如下。

（第11 題）閱讀下列材料，回答11、12 題。

在應用基因工程改變生物遺傳特性，進而利用種間關系進行生物防治方面，中國科學家取得了許多重要進展。

資料一：人類使用化學農(nóng)藥防治害蟲，致使環(huán)境不斷惡化。王成樹等從黃肥尾蝎中克隆出一種神經(jīng)毒素基因AalT，將其導入能寄生在許多害蟲體內(nèi)的綠僵菌中，增強綠僵菌致死害蟲的效應，可有效控制蟲害大規(guī)模爆發(fā)。

資料二：小麥赤霉病是世界范圍內(nèi)極具毀滅性的農(nóng)業(yè)真菌病害。王宏偉、孔令讓等從長穗偃麥草中克隆出抗赤霉病主效基因Fhb7。將Fhb7 導入小麥，其表達產(chǎn)物可減輕赤霉菌對小麥的感染，從而避免小麥赤霉病大規(guī)模爆發(fā)。

資料三：瘧疾由受瘧原蟲感染的雌按蚊通過叮咬在人群中傳播。王四寶等從幾種微生物中克隆出5 種不同抗瘧機制的基因，將它們導入按蚊的腸道共生菌AS1 中。在按蚊腸道內(nèi)，ASI 工程菌分泌的基因表達產(chǎn)物可殺滅瘧原蟲。因ASI 可在按蚊親代和子代種群中擴散，所以在含ASI 工程菌按蚊的群落中，瘧疾傳播一般可被阻斷。

11.目的基因是基因工程的關鍵要素。關于上述資料中涉及的目的基因，下列分析正確的是

A.來源：必須從動物、植物或微生物的基因組文庫中直接獲取

B.作用：上述基因表達產(chǎn)物一定影響防治對象的生長或存活

C.轉(zhuǎn)化：均可采用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法將目的基因?qū)胧荏w細胞

D.應用：只有將目的基因?qū)敕乐螌ο蟛拍苓_到生物防治目的

答案：B

本題通過展示中國科學家在利用基因工程進行生物防治方面的杰出貢獻， 將學生帶入基因工程應用和種間關系的情境之中， 考查基因工程的基本操作程序及種間關系的知識， 對學生獲取信息能力與綜合應用能力有較全面的考查， 并滲透社會責任這一核心素養(yǎng)。

表9 2020 年全市不同水平組考生等級考生物學第11 題得分分析表

表9 可見，此題區(qū)分性能非常好，錯選D 最多，尤其是G1 組錯選D 的比例占本組考生的40．53%，G2 組錯選D 的比例占38．75%， 均高于正確選項比例。 D 選項涉及目的基因?qū)氲氖荏w細胞，三個資料中均未將目的基因?qū)敕乐螌ο螅?資料一目的基因?qū)肓朔乐螌ο蟮募纳校?資料二導入被保護對象小麥體內(nèi)， 資料三導入與防治對象共同生活于按蚊體內(nèi)的微生物中。 另外， 錯選A 的考生比例為16．11%， 三則資料顯示，A 選項涉及到目的基因來源，均是從生物體內(nèi)克隆出的，說明考生沒有讀出文本資料中的相關信息， 對基因工程的基本操作程序的掌握和應用能力不足。

（三）注重實驗與探究能力，進行生活與實踐的遷移

高考評價體系中實踐操作能力群包括實驗與探究能力、解決問題能力和創(chuàng)新能力等，對接核心素養(yǎng)中的科學探究。培養(yǎng)學生實驗與探究能力，既是學科特色的體現(xiàn)，也是新課程理念的要求。試題在實驗設計、 方案實施以及對結果的交流與討論方面均進行了考查，其中第15 題考生得分率最低，現(xiàn)分析如下：

（第15 題）某植物有A、B 兩品種?？蒲腥藛T在設計品種A 組織培養(yǎng)實驗時，參照品種B 的最佳激素配比（見下表）進行預實驗。

據(jù)表回答：

（1）Ⅰ階段時通常選擇莖尖、幼葉等作為外植體，原因是______________。

（2）在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ階段中發(fā)生基因選擇性表達的是______________階段。

（3）為確定品種A 的Ⅰ階段的最適細胞分裂素濃度，參照品種B 的激素配比（m）＞2．0），以0．5μmol/L為梯度，設計5 個濃度水平的實驗，細胞分裂素最高濃度應設為______μmol/L。

（4）Ⅲ階段時，科研人員分別選用濃度低于或高于n3μmol/L 的生長素處理品種A 幼芽都能達到最佳生根效果，原因是處理幼芽時，選用低濃度生長素時的處理方法為______，選用高濃度生長素時的處理方法為___________。

（5）在______階段用秋水仙素對材料進行處理，最易獲得由單個細胞形成的多倍體。

答案：（1）細胞分化程度低，容易誘導產(chǎn)生愈傷組織 （2）Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ （3）m1+1．0 （4）浸泡法（長時間處理） 沾蘸法（短時間處理） （5）Ⅰ

本題考查植物組織培養(yǎng)過程中激素配比、 基因表達及相關實驗操作方法、 植物組織培養(yǎng)技術相關知識的理解，要求考生能分析圖表信息，并對實驗過程作出準確推理，是對實驗基礎知識和獲取信息、實驗分析、綜合運用與知識遷移能力的綜合考查。

據(jù)表10 數(shù)據(jù)分析，本題不同水平組得分率均較低。 得分3 以下的考生中，G1 組占本組考生的90．18%，G2 組占71．78%， 得分在5 分以下的G2 組考生占本組考生的95．85%，G3 組占85．49%，G4 組集中在5-7 分左右，得分率為57%。

從學生座談和問卷調(diào)查結果看，第（1）問答不準，第（2）問答不全，第（3）問不理解，第（4）問記不住，說明考生對教材實驗的理解、實驗與探究的遷移能力較差。

第（1）問獲取外植體時，通常選用莖尖和幼葉，很多考生將此問內(nèi)容與組織培養(yǎng)脫毒苗混淆， 思維定式地答出“無病毒感染”；部分同學只寫出莖尖、幼葉細胞分裂能力強的表象，未能涉及“細胞分化程度低”原因，未理解操作的目的。 第（2）問只想到Ⅱ、Ⅲ過程形成幼芽、根的過程存在細胞的分化，漏選了Ⅰ階段；Ⅰ階段需要細胞中與脫分化相關的基因表達，使已分化的細胞失去其特有的結構和功能而轉(zhuǎn)變成未分化細胞，II 階段需要與形成芽相關的基因的表達才能實現(xiàn)， Ⅲ階段需要有關形成根的基因表達來促進生根；Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三個階段都有基因選擇性表達。第（3）問主要考查實驗設計，需要以同物種的品種B的最佳激素配比為參考， 探索適合品種A 的激素配比。 表格中品種B 的I 階段最適細胞分裂素濃度為m1μmol/L，因濃度梯度為0．5μmol/L，要求設計5 個濃度水平實驗，所以在m1μmol/L 左右各增設2 個濃度，其中細胞分裂素最高濃度應設為m1+1．0μmol/L。要求考生理解表中品種B 的激素配比與品種A 的關系，排除題干中m1＞2．0 的干擾，在腦海中形成完整實驗思路。 第（4）問考查對教材實驗“探索生長素類似物促進插條生根的最適濃度” 實驗方法的具體實施掌握情況。題干中給出“科研人員分別選用濃度低于或高于n3μmol/L 的生長素處理品種A 幼芽都能達到最佳生根效果”， 是因為低濃度采用浸泡法，處理幾小時至一天，高濃度采用沾蘸法，處理5 秒左右即可， 學生應具備根據(jù)不同生長素濃度選擇不同處理時間（方法）的知識遷移能力。

表10 2020 年全市不同水平組考生等級考生物學第15 題得分分析表

（四）提高圖表題型的分析能力，對圖表信息進行有效轉(zhuǎn)換

高考評價體系中的思維認知能力群， 主要體現(xiàn)在理解能力、創(chuàng)新能力、綜合運用能力等方面，“圖表題型”是這些能力考查的最好體現(xiàn)形式。 試題17 以表格形式給出不同小麥與育種目標對應基因表達產(chǎn)物的有無，考生需要綜合運用歸納、概括、演繹、推理思維，分析不同小麥與育種目標的基因型，對思維力度考查要求較高。

（第17 題）小麥的面筋強度是影響面制品質(zhì)量的重要因素之一，如制作優(yōu)質(zhì)面包需強筋面粉，制作優(yōu)質(zhì)餅干需弱筋面粉等。小麥有三對等位基因（A/a，B1/B2，D1/D2）分別位于三對同源染色體上，控制合成不同類型的高分子量麥谷蛋白（HMW），從而影響面筋強度?？蒲腥藛T以兩種純合小麥品種為親本雜交得F1，F(xiàn)1自交得F2，以期選育不同面筋強度的小麥品種。相關信息見下表。

注：“+”表示有相應表達產(chǎn)物；“-”表示無相應表達產(chǎn)物

據(jù)表回答：

（1）三對基因的表達產(chǎn)物對小麥面筋強度的影響體現(xiàn)了基因可通過控制_____來控制生物體的性狀。

（2）在F1植株上所結的F2種子中，符合強筋小麥育種目標的種子所占比例為_____，符合弱筋小麥育種目標的種子所占比例為_____。

（3）為獲得純合弱筋小麥品種，可選擇F2中只含_____產(chǎn)物的種子，采用____ _等育種手段，選育符合弱筋小麥育種目標的純合品種。

答案：（1）蛋白質(zhì)的結構 （2）1/16 0 （3）甲、乙、丁 誘變、基因工程、將其與不含甲產(chǎn)物的小麥品種進行雜交

小麥是主要糧食作物，除提高產(chǎn)量外，改良品質(zhì)以滿足人們對不同面食口感的需求也是重要的研究方向。 本題以表格的形式展示出位于三對同源染色體上的三對等位基因（A/a，B1/B2，D1/D2）的表達產(chǎn)物，并呈現(xiàn)兩個純合小麥品種親本、雜交所得F1及強筋小麥和弱筋小麥對應的基因表達產(chǎn)物類型， 要求考生推測親本與F1基因型和F1自交所得F2的性狀。本題考查考生對自由組合定律、 基因?qū)ι镄誀畹目刂萍岸喾N育種方法的本質(zhì)等核心概念的深刻理解，以及獲取信息、知識遷移與綜合運用能力，體現(xiàn)生命觀念和科學思維等核心素養(yǎng)。

表11 2020 年全市不同水平組考生等級考生物學第17 題得分分析表

由表10 可見，G1、G2 組考生分別有57.41%和33.60%未得分，G2 和G3 組得2 分的考生占本組考生的40%以上，G4 組得分差異較大，得10 分的和得4 分的考生所占比例基本持平， 說明本題推理難度和知識遷移度均較大，具有一定區(qū)分度。

考后座談中學生反映，題干和圖表信息量大，不理解圖表中的基因的表達產(chǎn)物與小麥基因型關系。第（1）問考查比較基礎，主要是為學生看懂表格作鋪墊。 第（2）問考查角度較為新穎，需要以基因表達產(chǎn)物直接推斷基因型， 并根據(jù)信息推斷基因的顯隱性關系是相對的。由表可知：小麥含有A 基因會出現(xiàn)甲產(chǎn)物，同時含有B1、B2基因就會同時出現(xiàn)兩種基因表達產(chǎn)物（乙、丙），同時含有D1、D2基因就會同時出現(xiàn)兩種基因表達產(chǎn)物（丁、戊），從而對親本和F1基因型作出推斷。 小麥自然條件下為自交， 在F1（AAB1B2D1D2）植株上所結的F2種子中，符合強筋小麥育種目標的種子基因型為AAB2B2D2D2， 根據(jù)自由組合定律，在F2中所占比例為1/4x1/4=1/16，符合弱筋小麥育種目標的種子即為aaB1B1D1D1，所占比例為0。 很多考生忽視了題干中的“兩種純合小麥品種為親本雜交”，沒有推出正確的基因型，推理分析不準確；還有的考生能通過推理分析計算結果，但不敢確認符合弱筋小麥育種目標的種子比例為0。

第（3）問為育種方式應用，為獲得純合弱筋小麥品種，應選擇F2中只含甲、乙、丁產(chǎn)物的小麥，很多考生這一空答不全或多答，如多寫了B1或D1、多寫丙、戊等、多寫a、B2、D2；第二個空通過三種方式：①誘變育種將A 基因誘導突變?yōu)閍， ②通過基因工程手段敲除A 基因或抑制A 基因的表達，不出現(xiàn)甲產(chǎn)物，③讓其與不含甲產(chǎn)物的小麥品種進行雜交，通過基因重組實現(xiàn)育種目標。 要通過題干中的純合親本與表格分析得出， 弱筋的獲得需要從內(nèi)部誘變或外部雜交、轉(zhuǎn)基因等方法引入。

四、反思與教學建議

高考評價體系四個層面中，核心價值為引領，學科素養(yǎng)是導向，關鍵能力是考查重點，必備知識為基礎。關鍵能力是高考評價體系四層考查內(nèi)容之一，是基于必備知識的提升，是發(fā)展學科素養(yǎng)的基礎。2020年生物學試題考查關鍵能力，突出學科本質(zhì)，力求達成對學科能力的有效考查和引導教學重視能力培育的雙向目標。

（一）從單純知識復習逐步轉(zhuǎn)型為概念與事實網(wǎng)絡復習

必備知識是學生進入高等學校后， 在面對與生物學相關的生活實踐或?qū)W習探索問題情境時， 有效地認識問題、 分析問題、 解決問題所必須具備的知識。 它是由生物學的基本概念、基本規(guī)律、基本方法組成的學科基礎知識體系。

高考評價體系中的“知識獲取能力群”和“思維認知能力群”都涉及理解能力。零散的知識與概念以點的形式儲存在學生的記憶中， 對知識的理解則是將多個知識點進行分析、對比、聯(lián)系、歸類，并挖掘出知識點間的邏輯關系，將其組織在一起，在學生頭腦中形成概念網(wǎng)絡或知識體系，概念圖是概念網(wǎng)絡或知識體系的具體化、可視化。 理解能力要求考生要深入了解必備知識的內(nèi)涵并形成知識的網(wǎng)絡結構， 將單一零散的知識構建成系統(tǒng)的知識網(wǎng)絡體系， 作為能力培養(yǎng)與素養(yǎng)發(fā)展的基石。 教學中要注意從單一知識點的復習逐步轉(zhuǎn)型為事實與概念網(wǎng)絡復習， 引導學生正確使用教材， 深入理解教材中重要的生物學概念及規(guī)律， 使學生能夠掌握知識之間的內(nèi)在聯(lián)系，在理解或解釋生物學概念的基礎上形成生命觀念。

學習的本質(zhì)是問題解決的過程， 要綜合運用系統(tǒng)化的概念與知識，解決試題情境中的問題。教師可以示范的形式，從思維上引導學生，找準概念間的邏輯關系，畫出概念關系圖，學生的思維能力與理解能力都會有極大的發(fā)展。

（二）構建從文本信息到問題解決模型的知識獲取能力群

隨著科學技術的飛速發(fā)展，新知識不斷涌現(xiàn)，要求考生具備更強的主動學習意識和快速學習能力，通過閱讀科學文本信息，正確理解并內(nèi)化，既反映了考生的學習積累，也體現(xiàn)出其學習能力。 試題9-12是新增設的材料題組題，這種科學閱讀題型，不同于語文的閱讀，需要有生物學基礎知識做支撐，進行科學判斷和選擇。 科學閱讀題作為一種新的題型，在2019 年的天津市學業(yè)水平合格考試中曾經(jīng)出現(xiàn)過，在2020 年1 月份適應性考試中也曾出現(xiàn)，本屆考生對此題型并不陌生。 資料提供的信息既考查學生的學習積累， 又考查學生的學習能力， 如獲取信息能力， 重新構建認知體系的能力， 快速篩選并獲取信息，進而將新知識融入已有知識網(wǎng)絡的學習能力，提示教學的關注點應由是否“學會” 已有內(nèi)容向是否“會學”新知識轉(zhuǎn)變，從而有助于培養(yǎng)學生終身學習的能力與習慣。

知識獲取能力群更多體現(xiàn)的是學科素養(yǎng)的科學思維， 科學思維是新課程的能力要求之一， 也是考查、選拔學生的重要依據(jù)。 天津生物學試題始終堅持應用一定的新情境，希望學生能夠具備靈活運用生物學知識解決實際問題的意識與能力， 而這需要教師注重學生科學思維的發(fā)展，在日常教學中通過呈現(xiàn)證據(jù)、運用邏輯，引導學生自行推出生物學概念，實現(xiàn)有意義的學習。教材本身就具有非常豐富的文本材料，教師在日常教學中應靈活運用這些材料， 培養(yǎng)學生通過對文本的閱讀分析獲取解決問題的知識和能力。

（三）既要立足教材實驗，又要努力創(chuàng)造真實情境，提升實驗探究能力

實驗探究是生物學科自然科學屬性的顯著表征，實驗操作和實踐思考是深化學科知識、 強化學科能力、凸顯化學科素養(yǎng)的重要途徑，也是生物學科核心素養(yǎng)的重要方面。 實驗探究能力所涵蓋的實驗設計能力也是基礎教育和高等教育重點關注的核心能力。

對科學探究核心素養(yǎng)的教學應體現(xiàn)在各種情境設置中， 從而引導學生進入情境， 展現(xiàn)科學探究能力，滲透核心素養(yǎng)。

教師在學生平時的學習中要關注基礎， 回歸教材，回歸課堂；引導學生像科學家一樣思考。 考后學生問卷調(diào)查了課標要求的18 個實驗的分組完成情況，分析2215 份問卷統(tǒng)計數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，完成率最高的實驗是“用顯微鏡觀察多種多樣的細胞”，占58.69%，而考試中經(jīng)常出現(xiàn)的實驗“觀察細胞的有絲分裂”，完成情況只有27.54%，也就是說大多數(shù)考生沒有親自做過實驗，更不用說洋蔥生根的實驗準備，所以很多考生反映第4 題的實驗沒見過、沒做過、沒思路，無法將根的有絲分裂與影響細胞呼吸因素的知識相結合進行判斷， 無法將影響細胞呼吸的因素與圖中的清水量和石子的實驗情境相結合進行分析。

只有在日常的生物教學中注重培養(yǎng)學生理解實驗過程、縝密分析結果、從中得出正確結論的探究能力，才能提高學生在新情境下解決實際問題的能力。另外對教材中的重點實驗，要認真完成、勤于觀察，不能停留在“講實驗”的水平，要帶領學生實際動手操作， 這樣學生在面對第4 題這樣的題目時才能迅速把握問題本質(zhì)，利用生物學知識解決實際問題。

（四）以圖表試題為突破口，構建理性思維應用的模型

相比文字表述，生物學圖表可將復雜、多樣、關聯(lián)的知識以形象、直觀、概括的形式表達出來，因此成為生物學相關知識表達中一種不可或缺的表現(xiàn)形式，在教材知識體系及生物學試題中，都占據(jù)著舉足輕重的地位。

新穎的圖表信息作為學生學習內(nèi)容之外的知識拓展和延伸，傳達了新理念、新方法、新結論，有助于學生開闊學科視野，加深概念理解，增長知識見識，學生識圖、讀圖等獲取信息的能力，也是高考生物學關鍵能力考查目標之一。 其呈現(xiàn)形式能簡明清晰地傳達圖表內(nèi)容各元素之間的多級內(nèi)在關聯(lián)， 將相互關聯(lián)的多項內(nèi)容在多個維度進行比較，有利于改善學生的學習感受，激發(fā)學生思考。 教學中教師要設計出讓學生思維參與其中的“問題串”，將學生引入解決問題的氛圍之中，幫助學生把圖表情境“悟”出來，讓學生把知識“想”明白，最后讓學生自主解決新問題。

圖表試題雖然信息呈現(xiàn)方式多以文字和圖表為主，但作答多為文字書寫形式，這既是思維路徑的顯化，也是科學嚴謹性的呈現(xiàn)?？茖W語言表述能力體現(xiàn)了學生的關鍵能力水平， 是高校選拔學生的標準之一。生物學的科學表達既是梳理科學邏輯的過程，也是反映生物學思維路徑的過程， 教學中要注重對學生語言表達能力的培養(yǎng)。

（五）甄選試題問題情境，構建學科育人載體

對科技前沿進展的體現(xiàn)一直是天津高考試卷的特色之一， 生物學考試每年所選擇的材料背景都是有所指向的， 希望老師們能從材料中真正解讀出未來國家對人才的培養(yǎng)方向。

試題情境是實現(xiàn)考查目標的載體， 試題以科學實驗、生產(chǎn)實踐和生活實際為情境，學科特色鮮明，不僅考查基礎知識與關鍵能力，更加突出育人功能，強調(diào)社會責任與擔當， 是一份既有深度又有溫度的試卷。

科學家是學生的天然榜樣，王宏偉、孔令讓等科學家，為解決小麥赤霉病，已經(jīng)默默無聞做了三十多年的研究，現(xiàn)在才實現(xiàn)突破性的成果，這樣的試題情境可激發(fā)學生學習生命科學來報效祖國的熱情。 再如涉及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的試題情境中， 小麥是中國的主要糧食作物，中國產(chǎn)區(qū)小麥面粉適合做饅頭、面條、包子，如果想做出高筋的優(yōu)質(zhì)面包和低筋的高檔餅干，均需要提高中國產(chǎn)的面粉標準。 通過兩種純合小麥雜交，選育不同面筋強度的小麥品種，是我國著名小麥育種科學家李振聲院士的研究成果，2006 年獲國家最高科學技術獎。 在習近平總書記對制止餐飲浪費行為作出重要指示的大背景下， 創(chuàng)設這樣的情境對增強學生社會責任感教育，將起到引領作用。

教師在教學中要廣泛選用科技文獻作為素材聯(lián)系生產(chǎn)生活， 以真實的科研數(shù)據(jù)創(chuàng)建真實的科學探究情境和研究，任務問題由淺入深，層層遞進，關注創(chuàng)新性思維和解決實際問題。 在新冠疫情席卷世界的背景下， 要引導學生增強運用生物科學知識與技術解決重大問題的意愿與信心， 關注與公眾健康密切相關的議題，同時關注環(huán)境問題，形成生態(tài)意識。

教師要積極引導學生關注生活實際與最新科技進展，加強學生對知識的遷移和運用能力，自覺培養(yǎng)科學的創(chuàng)新意識，使其在思考、探究、交流和修正過程中感受到生命科學與人類日常生活密切相關。