山東 韓 健

2022年是山東省實(shí)施普通高中學(xué)業(yè)水平等級考試，即選考科目自主命題的第3年。山東省生物學(xué)等級考試題以“情境新、信息量大、難度高”著稱，尤其是2021年的試題。山東省2022年普通高中學(xué)業(yè)水平等級考試(以下簡稱2022年山東卷)試題總體上延續(xù)了情境材料新和文字信息量大兩個(gè)特點(diǎn)，在難度上較2021年有所降低。除此之外，山東卷又呈現(xiàn)出新的特色：對教材(本文所指的教材為2019版人民教育出版社高中教科書《生物學(xué)》)的考查更有深度也更細(xì)致；對考生創(chuàng)新能力的考查更加突出；對學(xué)科核心素養(yǎng)的考查貫穿始終。以下通過部分典型試題進(jìn)行分析說明。

1.守正：對教材內(nèi)容的考查深入全面

經(jīng)筆者統(tǒng)計(jì)，2022年山東卷中約有30分的試題答案直接來自教材原文，另有個(gè)別試題的題干信息來自教材。

1.1答案直接來自教材正文部分

如2022年山東卷第15題，與D選項(xiàng)有關(guān)的描述在選擇性必修3第49頁正文部分：“動(dòng)物體內(nèi)產(chǎn)生的特異性抗體的種類可多達(dá)百萬種以上，但每一個(gè)B淋巴細(xì)胞只分泌一種特異性抗體?！?/p>

如2022年山東卷第24題，與第(3)題有關(guān)的內(nèi)容在選擇性必修2第27頁正文部分：“研究某種植物的生態(tài)位，通常要研究它在研究區(qū)域內(nèi)的出現(xiàn)頻率、種群密度、植株高度等特征，以及它與其他物種的關(guān)系等?！迸c第(4)題有關(guān)的內(nèi)容在選擇性必修2第41頁正文部分：“影響群落演替的因素，有群落外界環(huán)境的變化，生物的遷入、遷出，群落內(nèi)部種群相互關(guān)系的發(fā)展變化，以及人類的活動(dòng)，等等。這些因素常常處于變化的過程中，適應(yīng)變化的種群數(shù)量增長或得以維持，不適應(yīng)的數(shù)量減少甚至被淘汰，因此，群落就不斷地演替?！?/p>

1.2答案來自教材非正文部分或非重點(diǎn)章節(jié)，且進(jìn)行跨章節(jié)、跨模塊綜合考查

如2022年山東卷第1題，與其有關(guān)內(nèi)容在必修1第126頁楷體字部分，講述了關(guān)于細(xì)胞自噬的內(nèi)容：“在一定條件下，細(xì)胞會(huì)將受損或功能退化的細(xì)胞結(jié)構(gòu)等，通過溶酶體降解后再利用，這就是細(xì)胞自噬。處于營養(yǎng)缺乏條件下的細(xì)胞，通過細(xì)胞自噬可以獲得維持生存所需的物質(zhì)和能量?！?/p>

如2022年山東卷第23題，教材中關(guān)于消化液中鹽酸的作用有三處。第一處出現(xiàn)在必修1第32頁“與社會(huì)的聯(lián)系”板塊：“經(jīng)過加熱、加酸、加酒精等引起細(xì)菌和病毒的蛋白質(zhì)變性，可以達(dá)到消毒、滅菌的目的?！钡诙幊霈F(xiàn)在必修1第84頁“與社會(huì)的聯(lián)系”板塊：“醫(yī)院里用的葡萄糖是用鹽酸催化淀粉水解的方法來生產(chǎn)的。”第三處出現(xiàn)在選擇性必修1第45頁促胰液素的發(fā)現(xiàn)科學(xué)史中：“這不是反射而是化學(xué)調(diào)節(jié)——在鹽酸的作用下，小腸黏膜細(xì)胞可能產(chǎn)生了一種化學(xué)物質(zhì)，這種物質(zhì)進(jìn)入血液后，隨血流到達(dá)胰腺，引起胰液的分泌?！?/p>

根據(jù)趙占良先生在普通高中生物學(xué)教材修訂的總體思路中的介紹了解到，教材主體內(nèi)容分主、副欄，主欄為主干學(xué)習(xí)內(nèi)容，副欄為拓展性內(nèi)容，功能區(qū)分清晰。教材主干學(xué)習(xí)內(nèi)容又分別用黑體字、宋體字、楷體字來區(qū)分層次要求。其中黑體字是重要概念，需要達(dá)到理解、應(yīng)用的程度；宋體字是需要學(xué)生認(rèn)真閱讀的內(nèi)容；楷體字則是供學(xué)有余力的學(xué)生選學(xué)的內(nèi)容。如此，教材正文主體內(nèi)容要求層次有明確區(qū)分。教材中的副欄包括學(xué)科交叉、知識鏈接、相關(guān)信息、批判性思維、想象空間等，供學(xué)有余力的學(xué)生開闊視野。以上試題的答案分布在教材的楷體字部分、圖片中的小字部分、非重點(diǎn)章節(jié)的正文部分以及“與社會(huì)的聯(lián)系”等教師在日常教學(xué)中關(guān)注較少的區(qū)域，導(dǎo)致考生感覺考點(diǎn)陌生，試題難度大。據(jù)此可知在后續(xù)備考過程中，教材中的所有內(nèi)容，包括課后題都是需要認(rèn)真閱讀和深入分析的。

1.3試題情境來自教材，但考查角度隱蔽，考查考生對概念的深度理解

如2022年山東卷第11題，題干情境素材來自選擇性必修2第63頁：“物質(zhì)在生態(tài)系統(tǒng)中循環(huán)往復(fù)運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)，對于改進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式有多方面的啟示。例如，可采用種養(yǎng)結(jié)合的模式，在稻田中養(yǎng)鴨養(yǎng)魚，動(dòng)物的取食、消化能促進(jìn)物質(zhì)循環(huán)，它們排出的糞便中氮、磷等可供水稻吸收利用，它們呼出的二氧化碳還可為水稻的光合作用補(bǔ)充原料?！?/p>

從物質(zhì)循環(huán)的角度，稻田養(yǎng)鴨模式除了輸出水稻種子外，還需要輸出鴨蛋、鴨肉等有機(jī)物，由于輸出的農(nóng)產(chǎn)品不能重新回歸農(nóng)田參與物質(zhì)循環(huán)，因此稻田養(yǎng)鴨模式需要施加更多的肥料。第11題的命題意圖是考查物質(zhì)循環(huán)，但是部分師生對于“新型農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式”存在思維定式，認(rèn)為既然是新型的，就必然不用農(nóng)藥和化肥，導(dǎo)致認(rèn)為第11題A項(xiàng)是錯(cuò)誤的。選項(xiàng)A中的表述為“該稻田需要施加更多的肥料”，回避了化肥的使用情況，因此本題應(yīng)該從物質(zhì)循環(huán)的角度進(jìn)行分析。

2022年山東卷試題中還有第2題、第7題、第13題、第18題、第21題(1)、第23題(1)、第25題(1)等部分選項(xiàng)或答案來自教材。根據(jù)《中國高考評價(jià)體系》(以下簡稱《評價(jià)體系》)中高考的核心功能，即“立德樹人、服務(wù)選才、引導(dǎo)教學(xué)”的要求，教材是高中生形成學(xué)科素養(yǎng)的主要依據(jù)，學(xué)校也主要依據(jù)教材開展教學(xué)，可以說教材是廣大師生每天都要學(xué)習(xí)和研究的文本。另外教材也是體現(xiàn)國家育人目標(biāo)的載體，在高考試題中選擇教材中的內(nèi)容用于命題，有利于引導(dǎo)高中教學(xué)關(guān)注教材和研究教材，更有利于立德樹人目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

2.出新：以新情境為載體，呈現(xiàn)新概念，從新角度考查學(xué)生創(chuàng)新能力

新高考生物學(xué)關(guān)鍵能力的考查包括：理解能力、實(shí)驗(yàn)探究能力、解決問題能力和創(chuàng)新能力。解決問題能力對應(yīng)舊高考考查能力中的獲取信息能力和綜合運(yùn)用能力。創(chuàng)新能力對應(yīng)舊高考考查能力中的綜合運(yùn)用能力。解決問題能力和創(chuàng)新能力的考查是新高考命題中的難點(diǎn)。2022年山東卷中對于這兩類能力的考查提供了新的方式和角度。

2.1以真實(shí)情境為載體，從學(xué)科交叉的角度，考查學(xué)生解決問題的能力

解決問題能力是學(xué)有所用、學(xué)以致用理念的反映，其反映了生物學(xué)與生產(chǎn)生活的密切聯(lián)系，要求考生能夠運(yùn)用生物學(xué)知識解釋或解決與生物學(xué)相關(guān)的生活實(shí)踐等情境中的問題。

【例1】(2022年，山東卷，第12題)根據(jù)所捕獲動(dòng)物占該種群總數(shù)的比例可估算種群數(shù)量。若在某封閉魚塘中捕獲了1 000條魚售賣，第2天用相同方法捕獲了950條魚。假設(shè)魚始終保持均勻分布，則該魚塘中魚的初始數(shù)量約為

( )

A.2×104條 B.4×104條

C.6×104條 D.8×104條

【評析】依據(jù)題干給出的估算方法：所捕獲動(dòng)物占該種群總數(shù)的比例可估算種群數(shù)量。假設(shè)該種群總數(shù)為x，可列出1 000/x=950/(x-1 000)，得出x=2×104條。本題中估算種群數(shù)量的方法屬于去除取樣法，在高中教材中沒有呈現(xiàn)實(shí)例。但是在魚類養(yǎng)殖中，將捕獲的魚售賣，而不是標(biāo)記后放回，更符合真實(shí)情境，考生可以利用題干給出的信息，結(jié)合數(shù)學(xué)知識，進(jìn)行合理的計(jì)算，從而得出正確答案。該題從學(xué)科交叉的角度，體現(xiàn)了對學(xué)生利用跨學(xué)科知識解決問題能力水平的考查，屬于對相關(guān)概念的考查方式的命題創(chuàng)新。

2.2引入新概念，考查學(xué)生學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新能力

創(chuàng)新能力是當(dāng)前社會(huì)發(fā)展對創(chuàng)新型人才的強(qiáng)烈需求。根據(jù)高中學(xué)生的認(rèn)知水平、要求學(xué)生根據(jù)生活、生產(chǎn)、實(shí)踐等情境中的問題，能夠運(yùn)用知識、經(jīng)驗(yàn)、獲取相應(yīng)信息，提出新解釋、新方法、新思路或得出新結(jié)論；或者在已有知識的基礎(chǔ)上，能夠依據(jù)新證據(jù)得出新的結(jié)論。

【例2】(2022年，山東卷，第24題節(jié)選)在一個(gè)群落中隨機(jī)選取大量樣方，某種植物出現(xiàn)的樣方數(shù)占全部樣方數(shù)的百分比為該物種的頻度，頻度分級標(biāo)準(zhǔn)如表所示。在植物種類分布均勻且穩(wěn)定性較高的生物群落中，各頻度級植物物種數(shù)在該群落植物物種總數(shù)中的占比呈現(xiàn)一定的規(guī)律，如圖1所示。

頻度級1%～20%A21%～40%B41%～60%C61%～80%D81%～100%E

(1)若植物甲為該群落的優(yōu)勢種，則植物甲的頻度最可能屬于________級，而調(diào)查發(fā)現(xiàn)該頻度級中的植物乙不是優(yōu)勢種，則乙的種群密度和分布范圍的特點(diǎn)分別是________、________。

(2)若某草地植物物種的頻度級符合圖1所示比例關(guān)系，且屬于D頻度級的植物有16種，則該草地中植物類群的豐富度為________。

【評析】(1)由圖1可知，某種植物出現(xiàn)的樣方數(shù)占全部樣方數(shù)的百分比為該物種的頻度，植物甲為該群落的優(yōu)勢種，說明植物甲的頻度最可能屬于E級。而調(diào)查發(fā)現(xiàn)該頻度級中的植物乙不是優(yōu)勢種，說明植物乙在整個(gè)群落中數(shù)量較多，即乙的種群密度小，但分布范圍較廣。(2)由圖1可知，D頻度級的物種數(shù)占8%，而屬于D頻度級的植物有16種，則該草地中植物類群的豐富度為16÷8%=200種。

本題引入“頻度”和“頻度級”兩個(gè)新的概念，學(xué)生需要結(jié)合教材中“種群密度”“優(yōu)勢種”和“豐富度”等概念，同時(shí)結(jié)合題干信息進(jìn)行辨析和學(xué)習(xí)，進(jìn)而合理推理和計(jì)算。本題中出現(xiàn)的新概念建立在教材中原有概念的基礎(chǔ)之上，考查學(xué)生是否具備運(yùn)用知識，依據(jù)信息和證據(jù)，根據(jù)要求得出新結(jié)論的能力，體現(xiàn)了對學(xué)生創(chuàng)新能力的考查。

3.對學(xué)科素養(yǎng)的考查貫穿始終，彰顯生物學(xué)特色

生物學(xué)學(xué)科素養(yǎng)是指即將進(jìn)入高等學(xué)校的學(xué)習(xí)者在面對生物學(xué)相關(guān)的生活實(shí)踐或?qū)W習(xí)探索問題情境時(shí)，能夠在正確的思想價(jià)值觀念指導(dǎo)下，合理運(yùn)用生物學(xué)思維方式與方法，有效地整合生物學(xué)的相關(guān)知識,運(yùn)用生物學(xué)的相關(guān)能力，高質(zhì)量地認(rèn)識問題、分析問題、解決問題的綜合品質(zhì)。生物學(xué)考查的學(xué)科核心素養(yǎng)包括生命觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究、社會(huì)責(zé)任四個(gè)方面。

3.1以復(fù)雜情境為載體，考查批判性思維，導(dǎo)向深度學(xué)習(xí)

科學(xué)思維是思維方法的呈現(xiàn),是從生物學(xué)視角對生命現(xiàn)象和生命活動(dòng)規(guī)律的認(rèn)知方式，是分析與綜合、歸納與演繹等科學(xué)方法的具體運(yùn)用，也是基于事實(shí)的抽象和概括的過程，也是基于事實(shí)、證據(jù)，運(yùn)用科學(xué)推理的方法對不同觀點(diǎn)提出質(zhì)疑、批判，進(jìn)而提出創(chuàng)造性見解的能力和品格。其中批判性思維包括所要討論的問題；思維的目的或目標(biāo)；所涉及的觀點(diǎn)；做出的前提假定；涉及的核心概念或思想；用到的原理或理論；所需的證據(jù)資料或原因；形成的解釋和觀點(diǎn)；推斷、推理以及形成思維的過程；啟示或結(jié)果等以及對這些方面內(nèi)容的分析和評價(jià)。批判性思維是一種思維方式，學(xué)生要分析、加工和評估信息，最終形成判斷。

如2022年山東卷第17題，此題需要學(xué)生對3對等位基因的位置關(guān)系進(jìn)行合理的假設(shè)，再結(jié)合相關(guān)計(jì)算進(jìn)行演繹推理，進(jìn)而對假設(shè)做出判斷，綜合考查了演繹與推理、模型與建模以及批判性思維等。該題綜合性強(qiáng)、計(jì)算量大、對學(xué)科思維的考查有深度，難度大，對于中上層次學(xué)生有較大區(qū)分度。

3.2以新科技情境為載體，對生命觀念的考查更全面

基于《評價(jià)體系》，學(xué)生應(yīng)該在深入理解生物學(xué)知識的基礎(chǔ)上，形成對生命現(xiàn)象及其活動(dòng)規(guī)律的認(rèn)識和觀念，包括系統(tǒng)觀，物質(zhì)、能量和信息觀，結(jié)構(gòu)與功能觀，穩(wěn)態(tài)與調(diào)節(jié)觀，適應(yīng)與進(jìn)化觀，生態(tài)觀等。

【例3】(2022年，山東卷，第25題節(jié)選)某種類型的白血病由蛋白P引發(fā)，蛋白UBC可使P被蛋白酶識別并降解，藥物A可通過影響這一過程對該病起到治療作用。為探索藥物A治療該病的機(jī)理，需構(gòu)建重組載體以獲得融合蛋白FLAG-P和FLAG-PΔ。PΔ是缺失特定氨基酸序列的P，F(xiàn)LAG是一種短肽，連接在P或PΔ的氨基端，使融合蛋白能與含有FLAG抗體的介質(zhì)結(jié)合，但不影響P或PΔ的功能。

(2)PCR擴(kuò)增得到的P基因經(jīng)酶切連接插入載體后，與編碼FLAG的序列形成一個(gè)融合基因，如圖2所示，其中“ATGTGCA”為P基因編碼鏈起始序列。將該重組載體導(dǎo)入細(xì)胞后，融合基因轉(zhuǎn)錄出的mRNA序列正確，翻譯出的融合蛋白中FLAG的氨基酸序列正確，但P基因?qū)?yīng)的氨基酸序列與P不同。據(jù)圖2分析，出現(xiàn)該問題的原因是______________。修改擴(kuò)增P基因時(shí)使用的帶有EcoRⅠ識別序列的引物來解決該問題，具體修改方案是____________________。

【評析】根據(jù)題意，融合基因轉(zhuǎn)錄出的mRNA序列正確，翻譯出的融合蛋白中FLAG的氨基酸序列正確，但P基因?qū)?yīng)的氨基酸序列與P不同，說明翻譯P基因相應(yīng)的序列時(shí)出錯(cuò)。由圖2分析可知，在轉(zhuǎn)錄得到的mRNA序列(與DNA編碼鏈序列一致)中，EcoRⅠ識別序列的后兩個(gè)堿基與P基因?qū)?yīng)的第一個(gè)堿基構(gòu)成一個(gè)密碼子，導(dǎo)致翻譯時(shí)核糖體讀取的密碼子順序發(fā)生改變，從而使翻譯出的氨基酸序列改變。要解決這個(gè)問題，可以在PCR擴(kuò)增時(shí)在引物的EcoRⅠ識別序列后增加堿基，使融合基因中FLAG基因的堿基數(shù)目加上P基因的堿基數(shù)目為3的倍數(shù)，從而保證翻譯時(shí)P基因轉(zhuǎn)錄出的mRNA也能被正確讀取。

本題命題角度對應(yīng)《普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版2020年修訂)》中“概述DNA分子上的遺傳信息通過RNA指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成”“闡明基因工程的基本操作程序主要包括目的基因的獲取、基因表達(dá)載體的構(gòu)建、目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞和目的基因及其表達(dá)產(chǎn)物的檢測鑒定等步驟”兩個(gè)概念，體現(xiàn)了對生命觀念中的結(jié)構(gòu)與功能觀等的考查。本題以新藥開發(fā)為情境載體，讓學(xué)生在解題過程中也能體會(huì)科技進(jìn)步給人類健康可能帶來的益處，指向社會(huì)責(zé)任素養(yǎng)目標(biāo)。在問題設(shè)計(jì)上從相關(guān)生理過程的分子機(jī)制角度，考查學(xué)生對PCR、基因表達(dá)載體的構(gòu)建、遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯過程的理解，進(jìn)行原因分析和方案修正的能力。解答本題需要較高層次的語言組織和輸出能力，利用專業(yè)術(shù)語完整表述修改方案等科學(xué)探究素養(yǎng)。

縱觀2022年山東卷試題，立足教材，情境新穎，通過貫串始終的對學(xué)科素養(yǎng)的全方位考查，使試題呈現(xiàn)出鮮明的生物學(xué)特色，凸顯創(chuàng)新能力的考查，難度適中，區(qū)分度高，達(dá)成“立德樹人、服務(wù)選才、引導(dǎo)教學(xué)”的等級考試核心任務(wù)。