黃靜瑜 俞如旺

（福建師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院 福建福州 350117）

2020年北京市首次進(jìn)行“新高考”，將生物試題從理科綜合卷中分出，獨立成卷。試題立足于基礎(chǔ)知識，突出能力考查，以核心素養(yǎng)為評價導(dǎo)向，通過設(shè)置真實情境與實際任務(wù)，考查學(xué)生分析、解決問題等適應(yīng)未來發(fā)展所需的關(guān)鍵能力和必備品格，引導(dǎo)學(xué)生培養(yǎng)生命觀念，發(fā)展科學(xué)思維，訓(xùn)練探究能力，提升社會責(zé)任。下面以2020年北京市高考生物學(xué)第18題（以下簡稱“例題”）為例，從情境設(shè)置、必備知識、關(guān)鍵能力、學(xué)科素養(yǎng)及設(shè)問方式等方面進(jìn)行分析，并對素養(yǎng)導(dǎo)向下的生物學(xué)考試命題提出啟示及建議。

1 例題分析

原題：細(xì)菌侵入宿主體內(nèi)生長繁殖引起感染。銅綠假單胞菌（Pa）導(dǎo)致的感染多見于燒傷、創(chuàng)傷等受損部位。在Pa感染部位常可檢出大量絲狀噬菌體（f）。

（1）在感染部位，吞噬細(xì)胞會發(fā)揮非特異性_______________________功能。

（2）f侵染Pa并隨Pa的分裂傳遞給子細(xì)菌，但f的增殖和釋放不引起Pa的裂解。為探討f與細(xì)菌感染的關(guān)系，研究者將等量的無f侵染的Pa菌株（P）和被f侵染的Pa菌株（Pf）分別接種于小鼠傷口，結(jié)果見表1。

表1 實驗結(jié)果記錄

由此可知，f能夠促進(jìn)Pa引起的傷口感染。

（3）在上述研究的基礎(chǔ)上，研究者利用f的表面蛋白S進(jìn)一步展開實驗，主要流程及結(jié)果見圖1、圖2。

圖1 實驗的主要流程示意圖

圖2 實驗結(jié)果示意圖

①Ⅰ-Ⅲ處理所需的實驗材料應(yīng)分別選用_____。（填選項前字母）

A.PfB.P C.滅活的fD.S E.生理鹽水

②另有研究發(fā)現(xiàn)，f能抑制吞噬細(xì)胞的功能。試從分子與細(xì)胞水平解釋實驗組的感染率低于對照組的原因_______________。

參考答案：

（1）免疫

（2）促進(jìn)

（3）①E、A、A ②對照組：由于f能抑制吞噬細(xì)胞的功能，所以感染率較高；實驗組：在給小鼠注射Pf菌株前兩次注射了S，小鼠體內(nèi)產(chǎn)生了相應(yīng)的記憶細(xì)胞和S抗體，S抗體與f的表面蛋白S特異性結(jié)合，使f對吞噬細(xì)胞的抑制作用減弱，故小鼠的感染率降低

1.1 情境設(shè)置

例題以“細(xì)菌感染和免疫反應(yīng)”為考查主題，使用銅綠假單胞菌（Pa）導(dǎo)致的傷口感染及噬菌體（f）與細(xì)菌感染之間關(guān)系的實驗探究作為試題情境。燙傷是日常生產(chǎn)及生活中最常見的意外損傷之一，而創(chuàng)傷感染是燙傷后最易出現(xiàn)也最嚴(yán)重的并發(fā)癥，引起感染的細(xì)菌主要是革蘭氏陰性桿菌，銅綠假單胞菌是最常見的致病菌之一。如果燙傷后的創(chuàng)面感染得不到及時救治，會給患者帶來沉重的精神和經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)，患者的病死率也隨之攀升。但由于抗生素的大量使用，銅綠假單胞菌的多重耐藥現(xiàn)象越發(fā)普遍。2017年，世界衛(wèi)生組織將銅綠假單胞菌列為高危致病菌，是目前在臨床治療中危害嚴(yán)重的超級細(xì)菌之一。隨著研究深入，噬菌體被發(fā)現(xiàn)能夠促進(jìn)銅綠假單胞菌引起的傷口感染。降低“超級細(xì)菌”的感染率是目前生物醫(yī)學(xué)界亟待攻克的難關(guān)，例題要求考生從科研人員的視角探討絲狀噬菌體（f）與銅綠假單胞菌（Pa）感染的關(guān)系，鼓勵學(xué)生參與實驗設(shè)計，分析實驗數(shù)據(jù)結(jié)果得出結(jié)論，在真實情境中展示真實素養(yǎng)。

1.2 必備知識

必備知識是指學(xué)習(xí)者在面對與學(xué)科相關(guān)的問題情境時，高質(zhì)量地認(rèn)識、分析、解決問題所必備的知識。它具有基礎(chǔ)性、實用性，是學(xué)科素養(yǎng)的基礎(chǔ)支撐。

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)。其中，由免疫器官、免疫細(xì)胞、免疫活性物質(zhì)組成的免疫系統(tǒng)能夠抵御病原體的侵襲。皮膚、黏膜是人體抵御病原體攻擊的第一道防線；體液中的殺菌物質(zhì)和吞噬細(xì)胞是第二道防線；這兩道防線與生俱來，稱作非特異性免疫。第三道防線是機體在個體發(fā)育過程中與病原體接觸后獲得的針對特定抗原起作用的特異性免疫，可分為體液免疫和細(xì)胞免疫。例題中所考查的必備知識（表2）與健康生活息息相關(guān)，試題創(chuàng)設(shè)情境，要求學(xué)生利用所學(xué)免疫反應(yīng)相關(guān)知識，分析降低細(xì)菌感染率的可行性方案。

表2 例題所考查的必備知識

1.3 關(guān)鍵能力及考查要求

2019年正式頒布的《中國高考評價體系》將關(guān)鍵能力分為知識獲取能力群、實踐操作能力群、思維認(rèn)知能力群。結(jié)合現(xiàn)行高考生物學(xué)科關(guān)鍵能力，研究人員對應(yīng)提出理解能力、實驗探究能力、解決問題能力、創(chuàng)新能力4個生物學(xué)科新高考所應(yīng)考查的關(guān)鍵能力。其中，理解能力包括整合、獲取、解釋、表達(dá)等多個環(huán)節(jié)；實驗探究能力包括分析問題、設(shè)計實驗、預(yù)測結(jié)果、得出結(jié)論、作出解釋等。4個關(guān)鍵能力之間不是獨立存在，而是相互依存、互相發(fā)展。除了關(guān)鍵能力外，根據(jù)國家需要的人才特征和素質(zhì)教育的培養(yǎng)目標(biāo)，生物學(xué)科新高考還明確了應(yīng)從基礎(chǔ)性、綜合性、應(yīng)用性和創(chuàng)新性4個維度對考生進(jìn)行考查。

例題所考查的關(guān)鍵能力及考查要求見表3。第（1）題結(jié)合人體免疫三道防線的生物學(xué)概念，簡單設(shè)問吞噬細(xì)胞的功能，考查學(xué)生對于生物學(xué)概念的理解，體現(xiàn)基礎(chǔ)性；第（2）題給出實驗數(shù)據(jù)，要求學(xué)生獲取有關(guān)信息，并從中推測噬菌體與細(xì)菌感染的關(guān)系，得出“f能夠促進(jìn)Pa引起的傷口感染”的結(jié)論，體現(xiàn)綜合性；第（3）題設(shè)計了一個實驗流程，要求學(xué)生合理選擇實驗材料，并根據(jù)提示“f能抑制吞噬細(xì)胞的功能”，解釋實驗組感染率較低的原因，考查了學(xué)生理解能力、實驗探究能力和解決問題能力，體現(xiàn)應(yīng)用性。

表3 例題所考查的關(guān)鍵能力及考查要求

1.4 學(xué)科素養(yǎng)

生物學(xué)學(xué)科素養(yǎng)是生物學(xué)科育人價值的集中體現(xiàn)，是生物學(xué)核心素養(yǎng)內(nèi)容與目標(biāo)的有機融合，是學(xué)習(xí)者在面對生物學(xué)相關(guān)的新情境時能夠高質(zhì)量認(rèn)識、分析、解決問題的綜合品質(zhì)，包括生命觀念、科學(xué)探究、科學(xué)思維、社會責(zé)任四個維度。

例題以細(xì)菌感染這一生活實踐問題為切入點，滲透責(zé)任與擔(dān)當(dāng)，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注社會議題，參與討論并作出理性解釋。具體到每個設(shè)問又融入了其他學(xué)科素養(yǎng)考查（表4）：第（1）題主要考查學(xué)生生命觀念素養(yǎng)，要求明確免疫調(diào)節(jié)的概念及相關(guān)內(nèi)容，具備穩(wěn)態(tài)與平衡觀；第（2）題考查科學(xué)思維素養(yǎng)，學(xué)生應(yīng)能夠基于數(shù)據(jù)，采用歸納概括、演繹推理等思維方法，總結(jié)得出觀點；第（3）題給出一個待補充完整的探究實驗，充分考查科學(xué)探究素養(yǎng)，學(xué)生應(yīng)基于給定的條件，選擇合適的實驗材料，設(shè)計實驗方案，根據(jù)實驗結(jié)果和已知條件，追溯產(chǎn)生該結(jié)果的原因，使用恰當(dāng)?shù)恼Z言進(jìn)行表達(dá)，進(jìn)一步考查學(xué)生的生命觀念、科學(xué)思維素養(yǎng)。

表4 例題所考查的生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)及具體描述

1.5 設(shè)問方式

1.5.1 結(jié)構(gòu)多樣，實現(xiàn)多個維度考查

例題打破了非選擇題單純的填空模式，增加了選擇題以及解釋說明類的論述題，加大試題結(jié)構(gòu)的不良性，豐富試題結(jié)構(gòu)，給予學(xué)生一定的答題空間。結(jié)構(gòu)多樣的命題設(shè)計為實現(xiàn)多維度考查提供載體，結(jié)構(gòu)越不良，越有利于實現(xiàn)更高層次的考查要求（應(yīng)用性、創(chuàng)新性）。

1.5.2 難度遞進(jìn)，符合學(xué)生認(rèn)知水平

例題從熟悉的教材情境到陌生的實驗情境，從簡單到復(fù)雜，設(shè)問層層遞進(jìn)，結(jié)構(gòu)逐漸開放，難度遞增。學(xué)生如果脫離情境，僅依靠所學(xué)免疫相關(guān)知識便能作答第（1）題，難度較?。坏冢?）題要求學(xué)生提取題目信息，分析數(shù)據(jù)，得出結(jié)論，難度有所提高；第（3）題給出一個全新的實驗探究情境，難度再次增加。遞進(jìn)式的設(shè)問符合學(xué)生認(rèn)知水平的特點，從易到難，由淺入深，從基本問題入手，逐步過渡到高層次的思維培養(yǎng)，符合新課程理念要求。

2 啟示

2.1 注重“溯因”，考查科學(xué)思維素養(yǎng)

“溯因”是根據(jù)已知的事實結(jié)果，結(jié)合學(xué)生已有的知識經(jīng)驗，借助一定的推理模式，獲得事件解釋的過程。例如，試題中已知“f能抑制吞噬細(xì)胞的功能”這一生物學(xué)現(xiàn)象，且實驗結(jié)果表明實驗組的感染率低于對照組，要求學(xué)生結(jié)合所學(xué)知識，解釋產(chǎn)生結(jié)果的可能原因。命制“溯因”類型試題，有助于考查科學(xué)思維素養(yǎng)，并判斷學(xué)生是否具有系統(tǒng)的知識網(wǎng)絡(luò)用于解決陌生的問題。

2.2 增設(shè)圖表，考查信息獲取與整合能力

閱讀素養(yǎng)是學(xué)生未來參與社會活動應(yīng)具備的理解、運用和反思書面材料的能力。通過增設(shè)直觀的書面材料如表格、圖片等，要求學(xué)生閱讀、思考、整合信息，并從中提煉出觀點和結(jié)論，能夠有效考查學(xué)生理解能力、信息獲取與整合能力等。例如，試題中為探討f與細(xì)菌感染的關(guān)系，列表格提供感染率數(shù)據(jù)，供學(xué)生分析并獲得“f能促進(jìn)Pa引起的傷口感染”這一觀點。又如，研究者利用f的表面蛋白S展開實驗，使用繪圖展示實驗流程，并繪制柱形圖描述實驗結(jié)果，要求學(xué)生補充實驗，并分析實驗結(jié)果產(chǎn)生原因。

2.3 優(yōu)化設(shè)問，豐富試題結(jié)構(gòu)

核心素養(yǎng)導(dǎo)向的高中生物學(xué)學(xué)業(yè)水平考試應(yīng)豐富試題結(jié)構(gòu)，囊括選擇題、填空題、論述題等。利用結(jié)構(gòu)相對完整的簡單填空題考查生物學(xué)概念辨析，體現(xiàn)考查基礎(chǔ)性；利用結(jié)構(gòu)不良的論述題考查學(xué)生的科學(xué)思維，要求學(xué)生應(yīng)能夠調(diào)動建構(gòu)的知識網(wǎng)絡(luò)，系統(tǒng)且全面地分析、解釋生命現(xiàn)象或?qū)嶒灲Y(jié)果。除豐富試題結(jié)構(gòu)外，層層遞進(jìn)的設(shè)問方式能夠充分激發(fā)學(xué)生的作答興趣，從熟悉的教材表述入手，由淺入深，符合學(xué)生的認(rèn)知水平。