廣東 羅惠峰
廣東省2022年普通高中學(xué)業(yè)水平選擇性考試生物學(xué)試題(以下簡稱廣東卷)是高考綜合改革下恢復(fù)自主命題的第二次嘗試。試題以《普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版2020年修訂)》(以下簡稱《課程標(biāo)準(zhǔn)》)為依據(jù),以《中國高考評價體系》(以下簡稱《評價體系》)為依托,延續(xù)了2021年生物學(xué)命題的風(fēng)格。注重情境創(chuàng)設(shè),體現(xiàn)時代和地方特色;創(chuàng)新設(shè)問角度,引導(dǎo)教學(xué)回歸本質(zhì)。此外,試題既注重生物學(xué)基礎(chǔ)知識和核心主干內(nèi)容的考查,彰顯“雙減”效應(yīng),又聚焦關(guān)鍵能力的考查,凸顯學(xué)科核心素養(yǎng)的達成。
試題通過創(chuàng)設(shè)生態(tài)文明建設(shè)、中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化、黨和國家的政策、理念等情境,全面評價考生的德智體美勞,弘揚育人價值。如第1題以熱帶雨林國家公園對國家的戰(zhàn)略意義為情境,使考生深刻理解熱帶雨林的直接價值;如第22題以構(gòu)建一種生產(chǎn)高附加值化工產(chǎn)品的新技術(shù)為情境,引導(dǎo)考生理解循環(huán)經(jīng)濟的特點和從碳中和的角度認(rèn)識該技術(shù)的優(yōu)勢,從而引導(dǎo)考生重視生態(tài)文明建設(shè),積極倡導(dǎo)環(huán)境友好的綠色發(fā)展理念,培養(yǎng)社會責(zé)任感,增強道路自信。試題還通過對勞動精神、體育運動方面的引導(dǎo),幫助考生形成正確的人生觀、價值觀和世界觀。如第2題展現(xiàn)了我國古代勞動人民豐碩的實踐經(jīng)驗,再現(xiàn)了中華民族博大精深的農(nóng)耕文化;如第19題描繪了蠶桑在遺傳育種的歷史變遷,引導(dǎo)考生學(xué)會在發(fā)揚古代勞動人民智慧的基礎(chǔ)上,不斷改革創(chuàng)新,產(chǎn)生更大的創(chuàng)造力和生產(chǎn)力,從而滲透文化自信的內(nèi)涵和熱愛勞動的情懷;如第3題通過考查運動員訓(xùn)練過程中需要監(jiān)控內(nèi)環(huán)境成分的動態(tài)變化,倡導(dǎo)了健康運動、科學(xué)運動的理念,同時引導(dǎo)考生正確理解生命的價值;如第17題以我國始終堅持“人民至上,生命至上”的抗疫理念和動態(tài)清零的防疫總方針為背景進行科學(xué)設(shè)問,考查免疫調(diào)節(jié)的相關(guān)知識,培養(yǎng)考生的制度自信,進一步理解和支持我國黨和政府“人民至上,生命至上”的理念。總之,廣東卷試題通過創(chuàng)設(shè)科學(xué)新穎的情境,考查考生的學(xué)科核心素養(yǎng),將立德樹人的根本任務(wù)落到實處。
科技競爭力是一個國家的核心競爭力,科技的發(fā)展關(guān)系到國家的發(fā)展。廣東卷試題關(guān)注科技在生活生產(chǎn)中的應(yīng)用和發(fā)展,通過試題讓人們感受到技術(shù)對社會發(fā)展的重要意義。如第16題展現(xiàn)了基因檢測技術(shù)在遺傳病監(jiān)測和預(yù)防中的應(yīng)用;如第17題提出抗原檢測法是比較方便快捷的檢測方法,在當(dāng)前疫情局部暴發(fā)的形勢下,可作為核酸檢測的補充檢測手段,有利于防疫工作的開展;如第19題展示了應(yīng)用于蠶桑遺傳育種的現(xiàn)代生物技術(shù),讓考生感受現(xiàn)代生物技術(shù)給傳統(tǒng)蠶桑養(yǎng)殖帶來的新生機,擺脫對傳統(tǒng)遺傳育種的固有印象,加強考生對現(xiàn)代生物技術(shù)的認(rèn)識,鼓勵考生積極主動嘗試將所學(xué)生物學(xué)原理和方法應(yīng)用到生活生產(chǎn)中,解決生活生產(chǎn)中的實際問題;如第22題體現(xiàn)了生產(chǎn)高附加值化工產(chǎn)品的新技術(shù)在循環(huán)經(jīng)濟中的應(yīng)用,使考生體驗和認(rèn)同可持續(xù)發(fā)展的重要性,并致力于發(fā)展綠色循環(huán)經(jīng)濟,形成可持續(xù)發(fā)展觀。
此外,廣東卷試題素材的選取具有濃郁的生活氣息和地域特色。如第19題蠶的養(yǎng)殖和第20題荔枝園的管理等都是與廣東地區(qū)有密切聯(lián)系的生物學(xué)問題,較好地體現(xiàn)了地域特色,而且是與考生生活相關(guān)的真實情境,有利于考生更好地理論聯(lián)系實際。
試題以《課程標(biāo)準(zhǔn)》中的學(xué)業(yè)質(zhì)量為命題依據(jù),突出表現(xiàn)為基礎(chǔ)與能力并重,關(guān)注素養(yǎng)和思維。試題在結(jié)合中學(xué)教學(xué)實際,立足基礎(chǔ)方面做足了工夫,彰顯“雙減”效應(yīng)明顯。選擇題突出考查核心概念,理解概念的內(nèi)涵與外延,辨析概念原理。
【例1】(2022年,廣東卷,第1題)2022年4月,習(xí)近平總書記在海南省考察時指出,熱帶雨林國家公園是國寶,是水庫、糧庫、錢庫,更是碳庫,要充分認(rèn)識其對國家的戰(zhàn)略意義。從生態(tài)學(xué)的角度看,海南熱帶雨林的直接價值體現(xiàn)在其
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A.具有保持水土、涵養(yǎng)水源和凈化水質(zhì)功能,被譽為“綠色水庫”
B.是海南省主要河流發(fā)源地,可提供灌溉水源,保障農(nóng)業(yè)豐產(chǎn)豐收
C.形成了獨特、多樣性的雨林景觀,是發(fā)展生態(tài)旅游的重要資源
D.通過光合作用固定大氣中CO2,在植被和土壤中積累形成碳庫
【解題思路】本題以國家公園的建設(shè)為背景,考查生物多樣性的價值,著重考查考生是否能甄別直接價值和間接價值,是生命觀念和社會責(zé)任的落實,突出考查考生的必備知識,體現(xiàn)命題的基礎(chǔ)性。海南熱帶雨林具有保持水土、涵養(yǎng)水源和凈化水質(zhì)功能;海南熱帶雨林是海南省主要河流發(fā)源地,可提供灌溉水源,保障農(nóng)業(yè)豐產(chǎn)豐收,并能通過光合作用固定大氣中CO2,在植被和土壤中積累形成碳庫,均為生態(tài)功能,即體現(xiàn)了生物多樣性的間接價值,因此A、B、D選項均不符合題意。形成了獨特、多樣性的雨林景觀,是發(fā)展生態(tài)旅游的重要資源,屬于旅游觀賞,是生物多樣性直接價值的體現(xiàn),C選項正確。
試題在考查考生必備知識的同時,側(cè)重考查考生科學(xué)探究能力、對實驗現(xiàn)象和結(jié)果進行提取并分析的能力以及分析和解決實際問題的能力。
【例2】(2022年,廣東卷,第13題)某同學(xué)對蛋白酶TSS的最適催化條件開展初步研究,結(jié)果見表。下列分析錯誤的是
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組別pHCaCl2溫度(℃)降解率(%)①9+9038②9+7088③9-700④7+7058⑤5+4030
A.該酶的催化活性依賴于CaCl2
B.結(jié)合①②組的相關(guān)變量分析,自變量為溫度
C.該酶催化反應(yīng)的最適溫度70℃,最適pH 9
D.尚需補充實驗才能確定該酶是否能水解其他反應(yīng)物
【解題思路】本題以探究酶的最適催化條件為情境,考查考生實驗設(shè)計中的變量設(shè)置,依據(jù)實驗現(xiàn)象得出結(jié)論以及評價實驗的實驗探究能力,體現(xiàn)了科學(xué)探究素養(yǎng)的考查,體現(xiàn)了試題的綜合性和應(yīng)用性。依據(jù)題表可知,本實驗的自變量有pH、CaCl2和溫度。要判斷該酶的催化活性是否依賴于CaCl2,應(yīng)選擇②③組進行分析,對比發(fā)現(xiàn)③組沒有添加CaCl2,降解率為0,則可推知該酶的催化活性依賴于CaCl2,因此A選項正確。分析①②組可知,pH、CaCl2兩個變量均一致,而溫度有差異,因此自變量為溫度,B選項正確。由于分組數(shù)較少且變量的梯度較大,因此不能得出該酶催化反應(yīng)的最適溫度和最適pH,C選項錯誤。該實驗的反應(yīng)物為Ⅰ型膠原蛋白,因此要確定該酶是否能水解其他反應(yīng)物,還需要補充實驗,D選項正確。
2022年3月20日中共中央頒發(fā)《關(guān)于加強科技倫理治理的意見》中明確要求重視科技倫理意識,遵守科技倫理要求。廣東卷第16題則凸顯了生命倫理學(xué)知識,強化了生命倫理教育的重要性,這對中學(xué)生物學(xué)教學(xué)起到了很好的引領(lǐng)作用。
【例3】(2022年,廣東卷,第16題)遺傳病監(jiān)測和預(yù)防對提高我國人口素質(zhì)有重要意義。一對表現(xiàn)型正常的夫婦,生育了一個表現(xiàn)型正常的女兒和一個患鐮刀型細(xì)胞貧血癥的兒子(致病基因位于11號染色體上,由單對堿基突變引起)。為了解后代的發(fā)病風(fēng)險,該家庭成員自愿進行了相應(yīng)的基因檢測(圖1)。下列敘述錯誤的是
( )
圖1
A.女兒和父母基因檢測結(jié)果相同的概率是2/3
B.若父母生育第三胎,此孩攜帶該致病基因的概率是3/4
C.女兒將該致病基因傳遞給下一代的概率是1/2
D.該家庭的基因檢測信息應(yīng)受到保護,避免基因歧視
【解題思路】本題基于“基因檢測是在自愿原則的基礎(chǔ)上”“基因檢測信息應(yīng)受到保護”等生命倫理學(xué)知識的角度創(chuàng)設(shè)遺傳學(xué)問題情境,體現(xiàn)了應(yīng)用性和創(chuàng)新性,突出考查科學(xué)思維和社會責(zé)任,引導(dǎo)考生在相對復(fù)雜的陌生情境中,學(xué)會提取有效信息分析問題和解決問題。由題干“一對表現(xiàn)型正常的夫婦,生育了一個表現(xiàn)型正常的女兒和一個患鐮刀型細(xì)胞貧血癥的兒子”可推知,父母的基因型均為Aa(假設(shè)致病基因為a),而女兒的基因型為AA(占比1/3)或Aa(占比2/3),因此A選項正確。若父母生育第三胎,此孩的基因型為1/4AA、2/4Aa和1/4aa,因此此孩攜帶致病基因的概率為2/4+1/4=3/4,因此B選項正確。女兒將該致病基因傳遞給下一代的概率是2/3×1/2=1/3,因此C選項錯誤。為避免對當(dāng)事人造成基因歧視的困擾,如升學(xué)、就業(yè)、保險的歧視等,故基因檢測信息應(yīng)受到保護,D選項正確。
【例4】(2022年,廣東卷,第20題節(jié)選)(題干略)(4)使用除草劑清除荔枝園A的雜草是為了避免雜草競爭土壤養(yǎng)分,但形成了單層群落結(jié)構(gòu),使節(jié)肢動物物種多樣性降低。試根據(jù)群落結(jié)構(gòu)及種間關(guān)系原理,設(shè)計一個生態(tài)荔枝園簡單種植方案(要求:不用氮肥和除草劑、少用殺蟲劑,具有復(fù)層群落結(jié)構(gòu)),并簡要說明設(shè)計依據(jù)。
【解題思路】本題采用科研調(diào)查的真實情境,貼近教材設(shè)問,考查考生對教材基礎(chǔ)知識的理解情況,如適用燈光誘捕法取樣的昆蟲具有的特點、物種豐富度高低的比較、群落結(jié)構(gòu)中植物與動物類群的關(guān)系。同時又兼顧能力的考查,設(shè)置有歸因分析的設(shè)問。試題中最具亮點的是第(4)小問,要求考生根據(jù)群落結(jié)構(gòu)及種間關(guān)系原理,設(shè)計一個生態(tài)荔枝園簡單種植方案,并簡要說明設(shè)計依據(jù),突出應(yīng)用性和創(chuàng)新性。此問一改以往生態(tài)學(xué)試題的考查方式,變換設(shè)問角度,引導(dǎo)考生關(guān)注本地的實際農(nóng)業(yè)生產(chǎn)問題,并能運用生物學(xué)原理提出解決方案和說明設(shè)計依據(jù)。在解決問題的過程中,內(nèi)化勞動認(rèn)識,滲透勞動教育,讓學(xué)生真切感悟?qū)W科的魅力與價值,從而激發(fā)考生的內(nèi)生動力。
依據(jù)“根據(jù)群落結(jié)構(gòu)及種間關(guān)系原理”設(shè)問角度和“種植方案”的要求,可提出如下方案:荔枝林下種植豆科植物形成復(fù)層群落結(jié)構(gòu)。再根據(jù)題設(shè)中的要求,結(jié)合教材知識,闡述該設(shè)計的依據(jù):豆科植物具有固氮作用,不需要施加氮肥;豆科植物可以競爭抑制雜草生長,不需要施加除草劑;豆科植物給節(jié)肢動物提供生長環(huán)境,提高天敵數(shù)量,不需要施加殺蟲劑。
廣東卷試題充分凸顯以實驗為基礎(chǔ)的生物學(xué)學(xué)科特色,加強對實驗探究能力的考查,既考查了教材基礎(chǔ)實驗,如第4題洋蔥根尖細(xì)胞有絲分裂的觀察;又考查了教材中的科學(xué)史,如第5題遺傳學(xué)史上的重要探究活動。更多的是考查真實科研情境下的探究實驗,如第13題、第18題、第19題、第20題。
【例5】(2022年,廣東卷,第18題節(jié)選)研究者將玉米幼苗置于三種條件下培養(yǎng)10天后(圖2),測定相關(guān)指標(biāo)(圖略),探究遮陰比例對植物的影響。
圖2
(3)某興趣小組基于上述B組條件下玉米生長更快的研究結(jié)果,作出該條件可能會提高作物產(chǎn)量的推測,由此設(shè)計了初步實驗方案進行探究:
實驗材料:選擇前期________________一致、生長狀態(tài)相似的某玉米品種幼苗90株。
實驗方法:按圖2所示的條件,分A、B、C三組培養(yǎng)玉米幼苗,每組30株;其中以________為對照,并保證除________外其他環(huán)境條件一致。收獲后分別測量各組玉米的籽粒重量。
結(jié)果統(tǒng)計:比較各組玉米的平均單株產(chǎn)量。
分析討論:如果提高玉米產(chǎn)量的結(jié)論成立,下一步探究實驗的思路是________________。
【解題思路】本題堅持“信息切入、能力考查”的原則,選擇相關(guān)科研課題素材來創(chuàng)設(shè)試題背景,引導(dǎo)考生學(xué)會圖文轉(zhuǎn)換,考查考生的信息獲取和加工能力、分析歸納能力、實驗探究的能力。試題著重從實驗材料的處理、對照組的設(shè)置、因變量的判斷和進一步探究的角度進行設(shè)問,體現(xiàn)了綜合性和應(yīng)用性,突出考查考生的科學(xué)思維和科學(xué)探究素養(yǎng)。依據(jù)實驗材料后半句“生長狀態(tài)相似的某玉米品種幼苗90株”題設(shè)可推知,前半句應(yīng)為對實驗材料的處理,如培養(yǎng)(或生長或處理或栽培)條件一致。此實驗方案是基于“B組條件下玉米生長更快的研究結(jié)果,作出該條件可能會提高作物產(chǎn)量的推測”而設(shè)計的,因此B組為實驗組,A組和C組為對照組。實驗的自變量為光照強度,因此要保證除光照強度外其他環(huán)境條件一致。因為已經(jīng)得出“B組條件下能提高玉米產(chǎn)量的結(jié)論成立”,下一步探究實驗的思路可從橫向考慮,探究其他作物,重復(fù)實驗。亦可從縱向思維出發(fā),進一步探究最適遮陰比例對產(chǎn)量的影響或探究B組實驗條件下產(chǎn)量增加的原因,甚至可從實驗推廣角度考慮,擴大實驗規(guī)模。此設(shè)問有較強的開放性,適合各層次學(xué)生的答題思維。
通過對高考試題特點的分析,筆者提出如下四點高考復(fù)習(xí)備考啟示。
(1)“吃”透核心概念,建構(gòu)知識體系
高中生物學(xué)課程內(nèi)容列舉了高中生物必修和選擇性必修課程中10個大概念。在10個大概念下有31個重要概念,重要概念下面又有120個次位概念。在“次位概念→重要概念→大概念”的逐層進階的高中生物學(xué)概念體系中,透徹理解這120個核心概念,進而建構(gòu)起知識間的關(guān)聯(lián),是高中生物學(xué)的基石。因此,在復(fù)習(xí)教學(xué)中應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生深刻、全面掌握核心概念的內(nèi)涵和外延,對概念的生成過程有透徹的理解,切忌死記硬背,引導(dǎo)學(xué)生對核心概念進行多角度解讀和多做橫向?qū)Ρ嚷?lián)系,系統(tǒng)化、結(jié)構(gòu)化與其相關(guān)的知識,進而達到融會貫通。
(2)創(chuàng)設(shè)真實情境,變換考查角度
《課程標(biāo)準(zhǔn)》指出,試題素材應(yīng)貼近學(xué)生生活實際,以真實問題情境組織命題,注重考查學(xué)生綜合運用所學(xué)知識和技能解決問題的能力,通過設(shè)置不同復(fù)雜程度的情境化試題,指向?qū)W科核心素養(yǎng)不同水平的考查?!对u價體系》也指出,“四層”和“四翼”的考查是以情境為載體實現(xiàn)的,在命制試題時要選擇合適的情境,發(fā)揮核心價值的引領(lǐng)作用,讓學(xué)生運用必備知識和關(guān)鍵能力解決問題,全面發(fā)展學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)水平。因此,教師在復(fù)習(xí)教學(xué)中要善于創(chuàng)設(shè)真實情境,引導(dǎo)學(xué)生利用相應(yīng)知識分析、獲取情境中的有效信息,培養(yǎng)學(xué)生獲取信息的能力、讀圖識表的能力等,同時多引導(dǎo)學(xué)生將知識鞏固于情境中,理論聯(lián)系實際,在真實的情境中運用知識分析和解決實際問題。同時,要善于創(chuàng)設(shè)新穎的、多角度的、多層次的問題,發(fā)展學(xué)生的發(fā)散思維,從而降低學(xué)生通過死記硬背和機械刷題來提高成績的收益。
(3)開展深度學(xué)習(xí),突破思維瓶頸
布魯姆教學(xué)目標(biāo)分類系統(tǒng)將“識記、理解”定義為淺層學(xué)習(xí),“應(yīng)用、分析、綜合、評價”定義為深度學(xué)習(xí)。經(jīng)歷了深度學(xué)習(xí),才能對核心概念進行理解和判斷,才能進行知識的聯(lián)系與構(gòu)建,進而對知識進行遷移與應(yīng)用。因此,在復(fù)習(xí)教學(xué)中,教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生把復(fù)習(xí)的過程變成提出問題和解決問題的過程,學(xué)會在解決問題過程中提升歸因、論證等能力,促進高階思維的發(fā)展。
(4)重視實驗教學(xué),發(fā)展探究能力
實驗探究是培養(yǎng)生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的重要途徑。在復(fù)習(xí)教學(xué)中,應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生厘清教材中涉及的基礎(chǔ)實驗、科學(xué)史等素材中的每個實驗所涵蓋的理論思維、實驗原理、實驗材料、科學(xué)觀察和操作等。同時,將所學(xué)的科學(xué)分析方法遷移運用、解決新情境下的科研實驗方案的設(shè)計、變量的分析、對照組的設(shè)置、實驗數(shù)據(jù)圖表的分析轉(zhuǎn)化以及實驗結(jié)果、結(jié)論分析等問題。
綜上所述,高考復(fù)習(xí)備考要在研讀《課程標(biāo)準(zhǔn)》《評價體系》的基礎(chǔ)上,立足學(xué)科基礎(chǔ),強化必備知識,要做到“知其然并知其所以然”;牢牢抓住核心概念等主干知識,通過開展深度學(xué)習(xí)來突破思維瓶頸,切實提升高階思維能力;重視情境創(chuàng)設(shè),引導(dǎo)學(xué)生運用所學(xué)知識解決生活生產(chǎn)中的實際問題;重視實驗教學(xué),學(xué)會在實驗過程中提出問題、分析問題和解決問題,從而發(fā)展積極的科學(xué)態(tài)度和創(chuàng)新實踐能力。