[摘 要] 以《普通高中生物學課程標準（2017年版2020年修訂）》中的學業(yè)質(zhì)量水平為依據(jù)，構(gòu)建學業(yè)質(zhì)量水平評價框架和試卷結(jié)構(gòu)分析表，分析2023年天津市普通高中學業(yè)水平等級性考試生物學試卷考查內(nèi)容與課程標準和教材內(nèi)容的一致性，以及考生在幾個核心素養(yǎng)要求上的作答表現(xiàn)。結(jié)合研究結(jié)果，提出要幫助學生構(gòu)建知識網(wǎng)絡(luò)，形成完整的知識體系；要推進生物學實驗教學多樣化設(shè)計；要以具體情境為載體，發(fā)展科學思維的同時滲透社會責任等教學改進建議。

[關(guān)鍵詞] 學業(yè)質(zhì)量水平；生物學試題；等級性考試；

[中圖分類號] G424.74 [文獻標識碼] A

[文章編號] 1673—1654（2024）03—021—009

2023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“等級考試題”），以教育部《普通高中生物學課程標準（2017年版2020年修訂）》（以下簡稱“新課標”）和《中國高考評價體系》為依據(jù)，遵循新課標對于考生學業(yè)質(zhì)量水平的考查要求，實現(xiàn)對學生學習表現(xiàn)進行學業(yè)質(zhì)量評價。高中生物學學業(yè)質(zhì)量標準以學科核心素養(yǎng)和學生表現(xiàn)水平為刻畫維度，對學生學業(yè)成就進行質(zhì)性描述。由于學科核心素養(yǎng)是學生的內(nèi)在品質(zhì)或特征，無法直接觀測，所以考試或評價的實質(zhì)是通過學生在具體任務(wù)中的實際表現(xiàn)判斷其素養(yǎng)水平。因此厘清學科核心素養(yǎng)的內(nèi)涵和結(jié)構(gòu)，刻畫素養(yǎng)在測試中具體的考查內(nèi)容和表現(xiàn)水平，是實現(xiàn)學業(yè)質(zhì)量標準對命題全過程指導的必然要求，是實現(xiàn)教—學—評一致性的基礎(chǔ)性工作。

一、評價框架與研究方法

評價框架應(yīng)當關(guān)注核心素養(yǎng)評價的整體性：生命觀念是構(gòu)成學科核心素養(yǎng)的生物學特質(zhì)，是生物學學科育人價值最為顯著的表現(xiàn)，居于突出的位置；生命觀念的建立，需要以概念為支撐，以思維為工具；生命觀念對價值觀念、品格的形成起到支持作用，因此與社會責任有關(guān)聯(lián)。科學探究是概念形成的途徑，也就自然成為觀念建立的途徑?？梢?，生命觀念與其他三者都有密切聯(lián)系（如圖1）[1] 。

基于此，天津市教育質(zhì)量評估監(jiān)測中心高考評價項目生物學科組（以下簡稱“評價組”）構(gòu)建了基于生物學學科核心素養(yǎng)的學業(yè)質(zhì)量水平評價框架（以下簡稱“評價框架”）（見表1）。在每個維度的素養(yǎng)中體現(xiàn)了學業(yè)質(zhì)量水平的遞進性，即從水平一指向水平四，其內(nèi)容是根據(jù)問題情境的復(fù)雜程度，如給定情境、特定情境、陌生情境；解決問題所需要的知識與技能的難易程度，如單一次位概念、重要概念中的次位概念、跨學科重要概念等；解決問題的程度高低，如解釋、圖示說明、模型說明、模型和建模闡釋等，對各維度素養(yǎng)再進行水平的劃分[1]。

為加強學業(yè)質(zhì)量標準對教學的指導作用，促使評價結(jié)果更有效地引導教學，研究制定了該評價框架下的試卷結(jié)構(gòu)分析表（見表2）。

試卷結(jié)構(gòu)分析表中的知識范疇包括高中生物學科必修1、必修2、選擇性必修1、選擇性必修2、選擇性必修3五本教材的內(nèi)容；考核內(nèi)容依據(jù)課程標準的核心概念—重要概念—次位概念體系，確定考試內(nèi)容分布和權(quán)重；學科核心素養(yǎng)根據(jù)試題內(nèi)容，確定學科核心素養(yǎng)具體內(nèi)容及水平等級：包含生命觀念、科學思維、科學探究、社會責任四項內(nèi)容；以及從水平一到水平四的四個等級。

二、研究結(jié)果與分析

（一）試題考查內(nèi)容與課程標準、教材內(nèi)容的一致性分析

1. 與教材內(nèi)容的一致性分析

試題在考試范圍的5個模塊總計25章的教學內(nèi)容中，涉及20章，章節(jié)覆蓋率達到80%。

分值占比分析表明，必修模塊40%；選擇性必修模塊50%；實驗考查10%。試題重點考查了組成細胞的分子、細胞的基本結(jié)構(gòu)、細胞的物質(zhì)輸入和輸出、細胞的能量供應(yīng)和利用、細胞的生命歷程、遺傳因子的發(fā)現(xiàn)、基因和染色體的關(guān)系、基因的本質(zhì)、基因的表達、基因突變及其他變異、生物的進化、神經(jīng)調(diào)節(jié)、體液調(diào)節(jié)、免疫調(diào)節(jié)、植物生命活動的調(diào)節(jié)、種群及其動態(tài)、群落及其演替、生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性、細胞工程、基因工程以及生物實驗設(shè)計原理等學科主干知識，體現(xiàn)了分子與細胞、遺傳與進化、穩(wěn)態(tài)與調(diào)節(jié)、生物與環(huán)境、生物技術(shù)與工程等內(nèi)容。

2.與課程標準中重要概念的一致性分析

等級考試題共17題，所涉及的重要概念[5]如表3所示。

由表3可知，必修模塊重要概念的考查占比70%，選擇性必修模塊考查占比70.59%。其中必修2模塊重要概念的考查達到80%，選擇性必修2模塊重要概念的考查達到100%。總體來看，試題重要概念考查的覆蓋率已經(jīng)超過70%。

可見，試題與教材內(nèi)容的一致性、與新課標重要概念的一致性均較好。

（二）指向?qū)W業(yè)質(zhì)量標準的考生作答表現(xiàn)分析

結(jié)合評價框架，基于試卷特點分析和全市不同水平組考生統(tǒng)計數(shù)據(jù)，從核心素養(yǎng)四個角度選擇不同水平典型試題，分析考生作答表現(xiàn)。

1.學生在“生命觀念”上的作答表現(xiàn)

2023年等級考試題注重基本概念的考查，切實做到面向全體學生，考查生物學科重要核心概念，并對結(jié)構(gòu)與功能觀、物質(zhì)與能量觀、穩(wěn)態(tài)與平衡觀等生命觀念的核心素養(yǎng)有所體現(xiàn)；試題將必備知識融入嶄新的真實情境中，需要學生對這些必備知識有較為深刻的理解，領(lǐng)悟生命觀念，才能實現(xiàn)知識遷移，實現(xiàn)準確作答。例如，考查生命觀念的試題4是基礎(chǔ)性試題中得分率最低的一道選擇題，對應(yīng)評價框架考查生命觀念的水平三，在特定情境中運用兩個次位概念解決神經(jīng)調(diào)節(jié)的復(fù)雜問題。

4. 脊椎動物發(fā)育過程中，軀體運動神經(jīng)元接受到肌細胞分泌的足量神經(jīng)營養(yǎng)性蛋白才能存活，并與肌細胞建立連接，否則發(fā)生凋亡。下列敘述錯誤的是

A. 神經(jīng)營養(yǎng)性蛋白是一種神經(jīng)遞質(zhì)

B. 軀體運動神經(jīng)元和肌細胞建立的連接可發(fā)育為突觸

C. 神經(jīng)元凋亡是由基因決定的細胞自動結(jié)束生命的過程

D. 使用神經(jīng)營養(yǎng)性蛋白合成抑制劑可促進軀體運動神經(jīng)元凋亡

試題以脊椎動物軀體運動神經(jīng)元的發(fā)育過程為背景，在考查神經(jīng)遞質(zhì)、突觸和細胞凋亡等知識點的同時，考查了獲取信息及推理分析的能力，深化考生對概念的理解，體現(xiàn)了生命觀念和科學思維等核心素養(yǎng)。本題全市考生作答得分率只有0.36。

神經(jīng)遞質(zhì)是在神經(jīng)沖動傳導時，由神經(jīng)元軸突末梢的突觸小泡釋放的一種化學物質(zhì)。由題干信息可知，A選項所說的神經(jīng)營養(yǎng)性蛋白是由肌細胞分泌的，并非由神經(jīng)元分泌，故A錯誤。實測數(shù)據(jù)顯示，錯選B、C的考生居多，說明這些考生沒有讀出題干中的相關(guān)信息，獲取信息及推理分析的能力較差，在對次位概念“1.3.3闡明神經(jīng)沖動在突觸處的傳遞通常通過化學傳遞方式完成”和“2.3.3描述在正常情況下，細胞衰老和死亡是一種自然的生理過程”的理解上沒有達到學業(yè)質(zhì)量水平三的要求，在脊椎動物軀體運動神經(jīng)元發(fā)育過程這一情境下的綜合分析得出結(jié)論的能力未達到水平三的要求。

2.學生在“科學思維”上的作答表現(xiàn)

等級考試題對科學思維的考查以生命科學領(lǐng)域的突出成就以及生產(chǎn)和生活中的熱點問題為背景，精準對標課程標準水平層級進行試題設(shè)計，并以多種方式靈活呈現(xiàn)題目，從多個角度考查學生的科學思維。例如，第16（2）、（3）題為全卷中得分率較低的試題，對應(yīng)評價框架考查科學思維的水平四，考查的是在新問題情境中運用模型和建模解釋分離定律、自由組合定律等重要概念。

16.植酸合成酶基因A位于水稻4號染色體，其缺失導致水稻不能合成植酸而死亡。某小組對A進行基因編輯，獲得2個突變基因，一個刪除了3個相鄰核苷酸（A-3），不影響植酸合成；另一個刪除了25個相鄰核苷酸（A-25），對植株的影響未知。

……

（2）為進一步研究A-25對植株的影響，在A-3A-25愈傷組織中轉(zhuǎn)入A，獲得6號染色體插入一個A的植株，表示為A-3A-25A?，該植株自交子代中含有A-25A-25的比例為_______。

（3）自然狀態(tài)下水稻嚴格自交。某逆境下，A-3A-3植株的適應(yīng)能力比AA及AA-3強，每代植株數(shù)增加10%。一株AA-3水稻在該逆境下自然繁殖，每代基因頻率如下表，請?zhí)顚懕砀窨瞻滋帲ūＡ糁列?shù)點后一位）。

此表表明，種群基因頻率發(fā)生了變化，這種變化是_____________的結(jié)果。

試題以植酸合成酶基因的研究為科研背景，考查遺傳定律、基因頻率的推算。試題采用引導式設(shè)問，引領(lǐng)考生從思維原點出發(fā)，逐層設(shè)問，臺階式遞進，考查思維的嚴密性和邏輯性，注重高階思維能力的考查。

依據(jù)題干信息和前一問分析結(jié)果，基因型A-25A-25植株純合死亡（不能合成植酸），A-3/A-25和新轉(zhuǎn)入的A基因分別位于4號和6號染色體上，所以其遺傳模式符合孟德爾自由組合定律。理論上，A-3A-25A?植株自交，子代中含A-25A-25個體的基因型及占比如下：3/16 A-25A-25A?，1/16 A-25A-25 ? ?，因A-25A-25 ? ?致死，所以后代含有A-25A-25的比例調(diào)整為3/15（1/5或20%）。這一過程可用棋盤法建構(gòu)模型：

第（3）問，理論上，AA-3自交子代類型及比例為AA：AA-3：A-3A-3 = 1：2：1，由于A-3A-3適應(yīng)能力強，每代增加10%，故三者實際比例為AA：AA-3：A-3A-3 = 1：2：（1×1.1），即10/41 AA，20/41 AA-3，11/41 A-3A-3，所以A基因頻率 = 10/41 +（20/41）×（1/2）= 48.8%，A-3基因頻率 = 11/41+（20/41）×（1/2）= 51.2%。隨著水稻在該逆境下自然繁殖，后代A-3基因頻率逐代增加，這種變化是自然選擇的結(jié)果。

本題全市考生得分率只有0.25，實測數(shù)據(jù)顯示三分之一以上考生未得分，大多數(shù)考生科學思維素養(yǎng)整體表現(xiàn)較差，未達到學業(yè)質(zhì)量水平四的要求。

3.學生在“科學探究”上的作答表現(xiàn)

試卷以最新科技成果為素材，既能再現(xiàn)天津整體科研實力，又將完整的研究歷程呈現(xiàn)給考生，讓學生深刻理解科學研究的意義，引導其開展研究性學習。在實驗設(shè)計、實驗結(jié)果的比較分析上，考查了考生的科學探究能力和綜合運用能力，同時也注重考生批判性思維的運用，通過實驗結(jié)論的邏輯推導，培養(yǎng)學生思維的嚴密性和邏輯性，注重高階思維能力的考查?？忌诳疾榭茖W探究素養(yǎng)的試題上得分率也較低，如第5題對應(yīng)評價框架考查科學探究的水平二：在給定情境下提出可探究問題，進行實驗設(shè)計和結(jié)果討論，并分析數(shù)據(jù)得出結(jié)論。

5. 科學發(fā)現(xiàn)中蘊含著值得后人借鑒的方法或原理。下列探究實踐與科學發(fā)現(xiàn)運用的方法或原理不一致的是

試題素材來源于教材，突出對科學發(fā)現(xiàn)和探究實踐所運用的原理或方法的考查，凸顯中學生物實驗教學對學生科學思維和科學探究素養(yǎng)的培養(yǎng)，充分體現(xiàn)生物學學科特點及新課程理念。本題全市考生作答得分率只有0.44，表現(xiàn)欠佳。

C選項科學發(fā)現(xiàn)中的艾弗里肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化實驗，通過去除相應(yīng)物質(zhì)證明DNA是肺炎鏈球菌的轉(zhuǎn)化因子，利用的是減法原理，而實驗“探究抗生素對細菌的選擇作用”是利用含抗生素的濾紙片反復(fù)篩選獲得耐藥細菌，利用的是加法原理，故C選項錯誤。本題錯選B的考生占到28.67%，考生先入為主地認為魯賓和卡門的實驗方法是“同位素標記法”，而“探究酵母菌細胞呼吸的方式”沒有用到同位素標記；實際題干信息明確給出“魯賓和卡門用對比實驗證明光合作用中氧氣的來源是水”，“探究酵母菌細胞呼吸的方式”也是對比分析了酵母菌在有氧和無氧條件下細胞呼吸的異同，二者均是利用對比實驗的方法，B選項探究實踐與科學發(fā)現(xiàn)所運用的方法是一致的，顯然不符合題目要求。

從考生作答表現(xiàn)看，考生對教材科學史和探究實踐所運用的原理或方法的理解和遷移應(yīng)用能力還較差，沒有達到科學探究水平二的要求。

4.學生在“社會責任”上的作答表現(xiàn)

等級考試題基于生命觀念和科學思維方法，圍繞當前社會熱點問題，以“問題從社會中來，又回到社會中去解決實際問題”的整體思路，將顯性考查與隱性教育相結(jié)合，對社會責任素養(yǎng)的考查質(zhì)量水平均達到水平四。如第13（3）題對應(yīng)評價框架考查社會責任水平四，根據(jù)新穎情境，正確調(diào)用已有重要概念進行遷移應(yīng)用、合理拓展、得出正確結(jié)論，形成生物與環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的觀念，養(yǎng)成環(huán)保意識。

13.天津港臨港經(jīng)濟區(qū)前身為灘涂淺海區(qū)，是鸻鷸類候鳥的遷徙驛站，擬在該地區(qū)建設(shè)具有如下食物網(wǎng)的人工濕地，以保護鸻鷸類候鳥。

......

（3）肉食性魚類營養(yǎng)級較高，位于__________營養(yǎng)級，應(yīng)于后期投放。若過早投放，可能會使低營養(yǎng)級生物__________，從而導致食物網(wǎng)崩潰。而在后期投放，可以加快濕地生態(tài)系統(tǒng)的__________，使之更趨于穩(wěn)定和成熟。

本題以在天津港臨港經(jīng)濟區(qū)擬建設(shè)人工濕地為情境，讓學生依據(jù)圖中食物網(wǎng)信息，以及相關(guān)生態(tài)學原理分析生態(tài)系統(tǒng)特點，從生命觀念、科學思維和環(huán)境保護等角度考查學生對生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、功能及生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性等基礎(chǔ)知識的理解，同時引導考生從參與環(huán)境保護等角度形成生態(tài)意識，擔起人與環(huán)境和諧共處的社會責任。

依據(jù)題干食物網(wǎng)圖，肉食性魚類位于第三、四兩個營養(yǎng)級，由于是新建人工濕地，早期各營養(yǎng)級生物數(shù)量還沒有達到穩(wěn)定，故而過早投放肉食性魚類，可能會導致低營養(yǎng)級生物數(shù)量下降，無法積累生物量。而在后期投放可構(gòu)建相對復(fù)雜的食物網(wǎng)，可以加快濕地生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)和能量流動，提高人工濕地的穩(wěn)定性，使之更趨于穩(wěn)定和成熟。

試題在考查考生獲取信息、邏輯推理等關(guān)鍵能力的同時，通過天津本地環(huán)保具體案例，引導考生發(fā)展生態(tài)意識，秉持良好的態(tài)度和價值觀，成為健康中國的促進者和實踐者。本題全市考生作答得分率為0.79，是簡答題中得分率最高的，從考生作答表現(xiàn)看，在“社會責任”核心素養(yǎng)達到水平四。

三、討論與建議

等級考肩負著雙重任務(wù)，試題既要反映學生在具體課程標準要求上的表現(xiàn)，又要體現(xiàn)高考評價體系對綜合能力的考查和引導[6]。通過分析試題內(nèi)容和學生作答表現(xiàn)可以發(fā)現(xiàn)，2023年試卷具備科學選拔和客觀鑒定雙重功能，較好地落實了立德樹人根本任務(wù)，充分體現(xiàn)了學業(yè)質(zhì)量標準的要求。

（一）幫助學生構(gòu)建知識網(wǎng)絡(luò)，形成完整的知識體系

生物學核心概念處于學科中心位置，并對學生學習具有引領(lǐng)作用，教學中應(yīng)以課標為依據(jù)，圍繞大概念和重要概念設(shè)計和展開單元的教學活動，讓學生在大概念下建構(gòu)知識網(wǎng)絡(luò)[7]。培養(yǎng)知識歸納總結(jié)能力，引導學生對大概念下的學科知識進行橫向整合，建構(gòu)大概念之間的聯(lián)系，幫助學生深度理解和掌握相關(guān)知識，進而提升學生在新情境下分析和解決問題的能力。

（二）推進生物學實驗教學多樣化設(shè)計

以探究為特點的教學直接影響科學思維和科學探究的落實，同時也影響生命觀念和社會責任的培養(yǎng)。教學中要有意識地設(shè)計和實施課堂上的科學探究活動，并提供必要的課堂環(huán)境和良好氛圍；除了生物學實驗室內(nèi)的動手實踐活動，還可以利用模型進行模擬實驗或線上仿真實驗，如虛擬實驗室或希沃白板的仿真實驗等[8]；還可以選取恰當?shù)目蒲姓撐?，?chuàng)設(shè)合理的問題情境，以培養(yǎng)學生的提出猜想和假設(shè)、設(shè)計探究方案、處理和轉(zhuǎn)化數(shù)據(jù)、解釋分析、作出結(jié)論、評價方案等能力[9]，這對學生科學思維和科學探究核心素養(yǎng)的建構(gòu)具有重要意義。

（三）以具體情境為載體，發(fā)展科學思維的同時滲透社會責任

新課標在命題建議中明確提出要“創(chuàng)設(shè)真實情境、合理設(shè)問”[10]，高考評價體系則規(guī)定了高考的考查載體——情境，以情境承載考查內(nèi)容，實現(xiàn)考查要求[11]。日常教學中，教師可以通過科學實驗研究情境、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實踐情境、經(jīng)典生命科學史情境等載體，設(shè)置新穎的呈現(xiàn)方式和設(shè)問方式，引導學生在新穎或陌生的情境中主動思考，完成開放性或探索性的任務(wù)，從而培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)新問題、進行新解釋、找到新規(guī)律、得出新結(jié)論的能力，培養(yǎng)學生獨立思考、大膽創(chuàng)新的科學思維[12]。

同時，這些科技前沿、科學探究、生產(chǎn)生活實踐與社會發(fā)展情境等，還能引導學生密切關(guān)注重大社會現(xiàn)實問題和科學發(fā)展事件，強化愛國主義情懷、品德修養(yǎng)、知識見識、奮斗精神、綜合素質(zhì)等，注重社會責任的滲透[13]，從而提高學生的政治站位、思想立場與理想信念，不斷強化生物學科的育人功能和積極導向作用。

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Study on the Performance Evaluation of Candidates with Academic Quality Standards：Taking the Biology Test Questions of the 2023 Tianjin General High School Academic Level Examination as an Example

Abstract：According to the ordinary high school biology curriculum standard（2017 Edition Revised in 2020）in the academic quality level，build the academic quality level evaluation framework and examination paper structure analysis table，analyze the consistence of the content of 2023 Tianjin biology examination and the curriculum standard and teaching material content，and the examinee’ answer performance in several core literacy requirements. Based on the research results，some teaching suggestions are proposed to improve the knowledge network of students and promote the diversified design of biology experiment teaching，and the suggestions to develop scientific thinking and permeate social responsibility.

Key words：Academic Quality Level，Biological Test Questions，Grade Examination