关注对生命过程的深度思考服务高考选拔功能——2017年高考生物试题评析

教育部考试中心

关注对生命过程的深度思考服务高考选拔功能
——2017年高考生物试题评析

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2017年高考生物试题关注生态学的观点，体现立德树人的高考立场。试题注重考查考生对生命过程进行深度思考的能力，服务于高考的选拔功能。试题体现学科特色，重视对实验能力的考查，导向教学。试题设计科学、新颖、规范，有利于实现考试的公平公正。

高考；高考生物；高考命题；高考评价体系；考试内容改革；试题评价

高考是一项倍受社会关注的教育考试，试题命制是实现高考功能的重要环节。2017年高考生物学科的试卷类型有生物单科试卷和理科综合试卷，教育部考试中心共命制4套，其中3套为理科综合试卷，1套为供海南使用的生物单科试卷。理科综合试卷满分300分，其中生物占90分，海南生物单科试卷满分100分。这些试卷都是按照修订后的2017年考试大纲和考试说明命制，试题在遵循原创性、科学性、简约性、匹配性、规范性等命题指导思想的同时，对基础性、综合性、创新性、应用性的考查目标，以及立德树人、服务选拔、导向教学的高考立场进行了很好的诠释。

1 关注生态学的观点，体现立德树人的高考立场

人类是生态环境发展到一定阶段的产物，环境是人类生存的物质基础。因此人类的生活、生产等活动都与生态环境密切相连。随着时间的推移，生态环境问题愈加受到人们的重视，如“森林遭到严重砍伐、野生动物大量灭绝、盲目捕捞使渔业资源受到破坏、大量使用农药使农作物及人体健康受到损害等等问题”被环境专家定义为严重威胁世界生态环境的十大问题。针对“盲目捕捞使渔业资源受到破坏”这一类问题，理科综合全国Ⅰ卷第5题（见例1）以草原上散养的某种呈S型增长家畜种群的增长率随种群数量的变化趋势为素材，让考生判断“若要持续尽可能多地收获该种家畜，开始捕获家畜的合适时机”。该题向考生传达的生态学观点是，无论是草原上家畜的捕获，还是渔业资源的捕捞，要持续地获得最大捕获量，根据种群增长的S型曲线，都应使种群的数量保持在K/2的水平，这是因为在这个水平上种群增长率最大。

例1（2017年高考理科综合全国Ⅰ卷第5题）

图1

假设某草原上散养的某种家畜种群呈S型增长，该种群的增长率随种群数量的变化趋势如图1所示。若要持续尽可能多地收获该种家畜，则应在种群数量合适时开始捕获，下列四个种群数量中合适的是

A.甲点对应的种群数量

B.乙点对应的种群数量

C.丙点对应的种群数量

D.丁点对应的种群数量

试卷中生态学方面的试题向考生和社会传达了在对待地球资源的问题上，人类不能只求索取，无原则地索取最终受到损失的还是人类自身，为了全人类的自身利益要树立可持续发展的思想，要具有保护全球环境的使命感和责任感。

2 考查对生命过程进行深度思考的能力，服务于高考的选拔功能

生物科学的素养是考生未来走向社会进行个人决策所需的生物科学知识、探究能力以及相关的情感态度与价值观。一个不具备生物学素养的公民，不一定能成为一个合格的现代人。对生命现象和规律的探究能力，以及运用生物学知识解决实际问题的能力是高考生物学科所定义的关键能力，是高考生物学科的高一层次要求，也是社会发展对人才的基本要求。

2017年高考生物试题在围绕分子与细胞、遗传与进化、稳态与环境、生物技术与实践、现代生物科技等展开的同时，对生物学科的素养、关键能力、核心价值进行了考查。试题不但从一般层面考查考生对生物学基本知识的理解与综合运用能力，也尝试考查考生对生命过程进行深度、全面思考的能力，这是2017年高考生物试题的一个亮点。

面对纷繁复杂的生命过程是否能够做到知其然而且知其所以然是衡量生物学科素养的一个指标，对此2017年高考生物试题有所创新。如理科综合全国Ⅰ卷第30题（见例2），其中第（1）问关于“密闭小室中的植物在光下光合速率降低的原因”这一问题，若考生只回答“CO2的浓度降低”是不够的，必须回答出“植物在光下光合作用吸收CO2的量大于呼吸作用释放CO2的量，使密闭小室中CO2浓度降低，光合速率也随之降低”才是比较全面的。第（2）问也是同样的要求，对于“密闭在无O2小室中植物在光下有氧呼吸增加的原因”这一问题，若考生只回答“光下植物光合作用释放O2”是不够的，回答出“植物在光下光合作用释放的O2使密闭小室中O2增加，而O2与有机物分解产生的还原型辅酶Ⅰ发生作用形成水是有氧呼吸的一个环节，所以当O2增多时，有氧呼吸会增加”才是比较完善的。

例2（2017年高考理科综合全国Ⅰ卷第30题）

植物的CO2补偿点是指由于CO2的限制，光合速率与呼吸速率相等时环境中的CO2浓度。已知甲种植物的CO2补偿点大于乙种植物的。回答下列问题：

（1）将正常生长的甲、乙两种植物放置在同一密闭小室中，适宜条件下照光培养。培养后发现两种植物的光合速率都降低，原因是____________。甲种植物净光合速率为0时，乙种植物净光合速率________（填“大于0”“等于0”或“小于0”）。

（2）若将甲种植物密闭在无O2、但其他条件适宜的小室中，照光培养一段时间后，发现植物的有氧呼吸增加，原因是____________。

理科综合全国Ⅱ卷第30题（见例3）以动物在不同温度条件下的行为表现为主题进行设计，试题除考查与实验组动物相关的内容外，还在第30（3）题考查了对照实验方面的内容。设置对照组对考生来说是既熟悉又陌生的内容，与以往的实验考查相比，这一小题要求考生回答“本实验中设置对照组的目的”，答案是：“排除41℃以外因素对实验结果的影响，以保证本实验的结果是由41℃引起的。”这一看似简单的答案，对考生来说精确地概括和归纳出来并不容易，只有对对照实验的本质有深刻和全面理解才能答出关键点。

例3（2017年高考理科综合全国Ⅱ卷第30题）

将室温（25℃）饲养的某种体温为37℃的哺乳动物（动物甲）随机分为两组，一组放入41℃环境中1 h（实验组），另一组仍置于室温环境中（对照组）。期间连续观察并记录这两组动物的相关行为。结果：实验初期，实验组动物的静卧行为明显减少、焦虑不安行为明显增加。回答下列问题：

（1）实验中，实验组动物皮肤的毛细血管会________，汗液分泌会________，从而起到调节体温的作用。

（2）实验组动物出现焦虑不安行为时，其肾上腺髓质分泌的激素会_________。

（3）本实验中设置对照组的目的是________。

（4）若将室温饲养的动物甲置于0℃的环境中，该动物会冷得发抖，耗氧量会________，分解代谢会________。2017年高考生物试题和答案的这种设计思路不但很好地体现了高考服务选拔的核心立场，对于考生生物学素养的提升，以及全民素质的提高都是有帮助的。

3 体现学科特色、重视对实验能力的考查，导向教学

在实验与探究能力方面，高考生物科除要求考生具有对一些生物学问题进行初步探究的能力（包括提出问题、作出假设、制定和实施计划、得出结论、表达和交流等环节）外，还要求考生具备实验设计、实验结果预测和得出结论的能力。2017年高考生物实验试题是按照相对较高的要求进行设计的，这不但有利于区分考生，同时对于改善中学教学“不重视实验，不重视实际操作，存在‘背’实验、‘记’实验”的状况也是非常有利的。

理科综合全国Ⅱ卷第37题（见例4）围绕“研究影响豆豉发酵效果的因素”这一实验主题进行设计，其中第（3）问是一道有一定难度而且比较新颖的试题，答案对考生的要求也比较高：“延长发酵时间，观测发酵效果，最好的发酵效果所对应的时间即为最佳发酵时间。”回答这类实验试题对于亲手做过实验，并对相关内容有所思考的考生是非常有帮助的。这类试题也从一个侧面推动了中学生物实验的开展。

例4（2017年高考理科综合全国Ⅱ卷第37题）

豆豉是大豆经过发酵制成的一种食品。为了研究影响豆豉发酵效果的因素，某小组将等量的甲、乙两菌种分别接入等量的A、B两桶煮熟大豆中并混匀，再将两者置于适宜条件下进行发酵，并在32 h内定期取样观测发酵效果。回答下列问题：

（1）该实验的自变量是_______、______。

（2）如果发现发酵容器内上层大豆的发酵效果比底层的好，说明该发酵菌是_______。

（3）如果在实验后，发现32 h内的发酵效果越来越好，且随发酵时间呈直线上升关系，则无法确定发酵的最佳时间；若要确定最佳发酵时间，还需要做的事情是_______。

（4）从大豆到豆豉，大豆中的成分会发生一定的变化，其中，蛋白质转变为_______，脂肪转变为_______。

理科综合全国Ⅲ卷第37题（见例5）以从植物中提取某种物质这一实验主题进行设计，其中的第（5）问对实验操作过程中的注意事项进行了考查，这一设计思路比较新颖。这些内容对确保实验室不发生安全事故，确保实验室中人员的安全和健康是非常有利的，对中学的实验教学起到了很好的导向作用。

例5（2017年高考理科综合全国Ⅲ卷第37题）

绿色植物甲含有物质W，该物质为无色针状晶体，易溶于极性有机溶剂，难溶于水，且受热、受潮易分解。其提取流程为：植物甲→粉碎→加溶剂→振荡→收集提取液→活性炭处理→过滤去除活性炭→蒸馏（含回收溶剂）→重结晶→成品。回答下列问题：

（1）在提取物质W时，最好应选用的一种原料是_______（填“高温烘干”“晾干”或“新鲜”）的植物甲，不宜选用其他两种的原因是_______。

（2）提取物质W时，振荡的作用是_______。

（3）活性炭具有很强的吸附能力，在提取过程中，用活性炭处理提取液的目的是_______。

（4）现有丙酮（沸点56℃）、乙醇（沸点约78℃）两种溶剂，在提取物质W时，应选用丙酮作为提取剂，理由是_______。

（5）该实验操作过程中应注意的事项是______________（答出两点即可）。

4 试题设计科学、新颖、规范，有利于实现考试的公平公正

科学性是高考命题的第一要素，是实现考试公平公正的前提。高考生物的内容涉及生物学、生态学、农学、医学等多个一级学科，涉及动物、植物、微生物（常见的是细菌和病毒）等多个生物类群，涉及分子、细胞、组织、器官、系统、个体、种群和群落、生态系统、生物圈多个生命层次，每个层次又有其特定的组成、结构和功能。面对生命系统结构层次的多样性和复杂性，以及生命科学快速发展的现实，在命题中必须提高科学性的意识，努力关注科学性，并将素材、设问、答案的科学准确作为命题的首要任务。关注试题的难度、区分度和效度等教育测量学指标是2017年高考生物的又一特色，也是试题科学性的另一体现，如在命题中努力避免“看图说话”“阅读理解”类试题的出现，把命题重点落脚在考查生物学知识和能力上。

2017年高考生物试题在保持稳定性的前提下，尤其关注了新颖性。新颖性表现在试题设计角度新、答案的要求高等方面，希望考生对生命过程能够进行深度思考。此外，考查内容能够反映生命科学研究的新进展和新成果也是试题新颖的一个体现。

在高考中以选择题的形式考查对给出的实验现象、实验结果以及生物学事实产生的原因进行解释和分析的试题较少出现，2017年在这方面有所尝试，如全国Ⅰ卷第4题（见例6），这类试题不但新颖，而且在一定程度上提高了趣味性，是高考生物试题希望达到的一个境界。

例6（2017年高考理科综合全国Ⅰ卷第4题）

某同学将一定量的某种动物的提取液（A）注射到实验小鼠体内，注射后若干天，未见小鼠出现明显的异常表现。将小鼠分成两组，一组注射少量的A，小鼠很快发生了呼吸困难等症状；另一组注射生理盐水，未见小鼠有异常表现。对实验小鼠在第二次注射A后的表现，下列解释合理的是

A.提取液中含有胰岛素，导致血糖浓度降低

B.提取液中含有乙酰胆碱，使骨骼肌活动减弱

C.提取液中含有过敏原，引起小鼠发生了过敏反应

D.提取液中含有呼吸抑制剂，可快速作用于呼吸系统

试题内容的选取有据可依是实现考试公平公正的前提。毋庸置疑，按照考试大纲和考试说明命题是实现考试公平的重要保证。2017年高考生物试题在命制过程中，很好地体现了2017年考试大纲和考试说明的要求。例如，2017年的考试说明中，明确“基因工程的原理及技术（含PCR技术）”一项，为体现这一改变，2017年设计了与PCR技术有关的试题，如理科综合全国Ⅲ卷第38题（见例7）。

例7（2017年高考理科综合全国Ⅲ卷第38题）

编码蛋白甲的DNA序列（序列甲）由A、B、C、D、E五个片段组成，编码蛋白乙和丙的序列由序列甲的部分片段组成，如图2所示。

图2

回答下列问题：

（1）现要通过基因工程的方法获得蛋白乙，若在启动子的下游直接接上编码蛋白乙的DNA序列（TTCGCTTCT……CAGGAAGGA），则所构建的表达载体转入宿主细胞后不能翻译出蛋白乙，原因是________。

（2）某同学在用PCR技术获取DNA片段B或D的过程中，在PCR反应体系中加入了DNA聚合酶、引物等，还加入了序列甲作为_________，加入了________作为合成DNA的原料。

（3）现通过基因工程方法获得了甲、乙、丙三种蛋白，要鉴定这三种蛋白是否具有刺激T淋巴细胞增殖的作用，某同学做了如下实验：将一定量的含T淋巴细胞的培养液平均分成四组，其中三组分别加入等量的蛋白甲、乙、丙，另一组作为对照，培养并定期检测T淋巴细胞浓度，结果如图3。

图3

①由图3可知：当细胞浓度达到a时，添加蛋白乙的培养液中T淋巴细胞浓度不再增加，此时若要使T淋巴细胞继续增殖，可采用的方法是______。细胞培养过程中，培养箱中通常要维持一定的CO2浓度，CO2的作用是______。

②仅根据图2、图3可知，上述甲、乙、丙三种蛋白中，若缺少____（填“A”“B”“C”“D”或“E”）片段所编码的肽段，则会降低其刺激T淋巴细胞增殖的效果。

为更好地体现考试公平，2017年高考生物试题也关注了项目功能差异（DIF）这一测量学指标，如试题命制过程中关注由于考生性别、地区差异有可能带来的潜在不公平因素。为落实《国务院关于深化考试招生制度改革的实施意见》中提到的“2015年起增加使用全国统一试卷的省份”的改革要求，从2016年开始陆续有一些省份使用教育部考试中心命制的全国卷，高考生物试题在命制中充分考虑到这些变化，以保证从使用分省试卷向使用全国卷的平稳过渡。

[1]姜钢.探索构建高考评价体系,全方位推进高考内容改革[N].中国教育报，2016-10-11（3）.

[2]教育部考试中心.2017年普通高等学校招生全国统一考试大纲（理科）[M].北京:高等教育出版社,2016:149.

[3]教育部考试中心.2017年普通高等学校招生全国统一考试大纲的说明（理科）[M].北京:高等教育出版社,2016:407.

[4]国务院.关于深化考试招生制度改革的实施意见[EB/OL].（2014-09-04）[2017-06-13].http://www.moe.edu.cn/publicfiles/business/htmlfiles/moe/moe_1778/201409/174543.html.

[5]杨帆.高考生物:考什么、怎么考？[J].中国考试,2017（3）:19-24.

Abstract:Developed specifically around ecological points of view,the 2017 College Entrance Examination of Biology upholds the overarching principle of fostering morality in talent cultivation.As a valid selection tool of demonstrating deep thinking on life processes,the examination puts a special emphasis on experimental ability,which will obviously impact positively on classroom teaching.Overall,being scientific,innovative and professional in design,the examination is conducive to ensuring fairness and justice in the process of selecting college students.

Keywords:College Entrance Examination;College Entrance Examination of Biology;Item Writing for the College Entrance Examination;Evaluation System of the College Entrance Examination;Examination Content Reform;Test Analysis

（责任编辑：陈睿）

A Valid Selection Tool of Focusing on Deep Thinking on Life Processes:Analysis of the 2017 College Entrance Examination of Biology

National Education Examinations Authority

G405

A

1005-8427（2017）07-0027-5

10.19360/j.cnki.11-3303/g4.2017.07.006

本文系全国教育科学规划单位资助教育部规划课题“基于核心素养的高考内容改革研究”（课题批准号：FBB160606）阶段性研究成果。