基于高考试题探索生物学核心素养的测量与评价

王子如　王娜　韦艳艳

摘要 从生物学核心素養的角度，分析2017年高考理综全国Ⅰ卷29题和全国Ⅲ卷32题，把握新一轮课改的命题特点，并就生物学核心素养的测量与评价提出几点建议。

关键词 2017年高考 生物学核心素养 测量 评价

中图分类号 G633.91 文献标志码 B

1高考试题

（2017年高考理综全国I卷29题）根据遗传物质的化学组成。可将病毒分为RNA病毒和DNA病毒两种类型。有些病毒对人类健康会造成很大危害，通常，一种新病毒出现后需要确定该病毒的类型。

假设在宿主细胞内不发生碱基之间的相互转换，请利用放射性同位素标记的方法，以体外培养的宿主细胞等为材料，设计实验以确定一种新病毒的类型，简要写出：（1）实验思路；（2）预期实验结果及结论即可。（要求：实验包含可相互印证的甲、乙两个组）

（2017年高考理综全国Ⅲ卷32题）已知某种昆虫的有眼（A）与无眼（a）、正常刚毛（B）与小刚毛（b）、正常翅（E）与斑翅（e）这三对相对性状各受一对等位基因控制。现有三个纯合品系：①aaBBEE、②AAb.bEE和③AABBee。假定不发生染色体变异和染色体交换，回答下列问题：

（1）若A/a、B/b、E/e这三对等位基因都位于常染色体上，请以上述品系为材料，设计实验来确定这三对等位基因是否分别位于三对染色体上。

（2）假设A/a、B/b这两对等位基因都位x染色体上，请以上述品系为材料，设计实验对这一假设进行验证。（要求：写出实验思路、预期实验结果、得出结论）

2试题总体分析

纵观往年的高考理综生物试题，今年高考理综全国Ⅰ卷29题和全国Ⅲ卷32题是一大亮点，综合考查了学生各方面的能力，充分展现与考查了生物学核心素养的科学思维和科学探究等维度。

首先，从命题形式上来看，这两道题形式新颖，一改往年实验探究题的命题风格，不是给予一定的提示让考生填空，而仅仅设置了问题情境，给出可供选择的实验材料等，要求考生自己用的语言简述实验思路，预期实验结果及结论。这无疑在一定程度上加大了试题难度，综合考查了学生的逻辑推理、实验设计、实验结果预测、得出结论的能力以及逻辑性的语言表达能力等。

其次，从考试内容上来看，二者均以生命科学发展史上的经典实验为背景。29题以确定未知病毒类型的实验设计为载体，考查考生对1952年赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌的实验思路、实验技术方法的的理解与运用；32题也是通过实验设计来评价考生对孟德尔的两对相对性状的杂交实验过程以及对自由组合定律实质的理解。

最后，从考试目的上来看，全国Ⅰ卷29题和全国Ⅲ卷32题均体现了考生的科学思维、科学探究等维度的生物学核心素养水平。这两道题均要求考生通过分析、比较、类比推理、演绎推理等发展理性思维的方法进行实验设计、预测实验结果和得出实验结论。

总的来说，这两道高考生物试题从命题形式和考试目的上体现了新一轮课改的核心理念，以重要概念为载体，凸显能力，以人为本位，注重学生生物学核心素养的发展。

3试题具体分析

29题和32题都是通过设置新的实验情景，考查考生对生命科学发展史上经典实验的实验设计思路、实验方法等的理解与运用。对29题的解答，考生通过分析试题，很容易将考点定位在人教版高中生物必修2模块的“DNA是主要的遗传物质”一节中赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验。

就29题而言，首先，仔细阅读题目，明确实验目的。从所给材料中可以看出，该实验需要确定新病毒的种类，回顾相关经典史实，类比推理，进行实验迁移。噬菌体侵染细菌成功的关键之一就在于实验思路，即分别研究DNA与蛋白质的功能。另一个关键在于能够利用同位素标记技术标记DNA和蛋白质彼此特有的元素（³²P和³²S）。通过学习，考生已经知道DNA和RNA的组成元素相同，但是二者的基本组成单位核苷酸不同，具体表现在碱基种类不同。脲嘧啶是RNA特有的碱基，而DNA中特有的碱基是胸腺嘧啶（T）。通过分析、类比以及试题中的提示：利用放射性同位素标记的方法，以体外培养的宿主细胞等为材料。考生就很容易想到标记碱基T和U，并迁移经典实验，将该实验分为两组，甲组将宿主细胞培养在在含放射性标记胸腺嘧啶的培养基中，乙组将宿主细胞培养在含放射性标记尿嘧啶的培养基中，之后甲、乙两组同时接种新病毒，进行保温、离心并检测其放射性。最后，推理得出实验结论：病毒是无细胞结构，需要在自身遗传物质的指导下，利用宿主中的物质来合成自身的组成成分。DNA病毒增殖在宿主中会利用碱基T，如果该病毒是DNA病毒，则甲组中产生子代病毒会带有放射性，反之为RNA病毒；同理，RNA病毒在宿主中增殖会利用碱基U，如果该病毒是RNA病毒，则乙组中产生子代病毒会带有放射性，反之为DNA病毒。甲、乙两组相互印证。

当然，对于32题，考生也必须掌握孟德尔自由组合定律的实质以及两对相对性状的杂交实验过程。首先，分析题目，第（1）小题假设A/a、B/b、E/e这三对等位基因都位于常染色体上，题目要求设计实验来确定这三对等位基因是否分别位于三对染色体上，即确定这三对等位基因是否分别位于三对非同源染色体上，而这必然与孟德尔的自由组合定律密切相关。接着，回顾与自由组合定律相关的孟德尔的两对相对性状杂交实验，类比推理，选择杂交品系，设计实验。考生通过类比经典实验，可以很轻松地选择①×②、②×③、①×③三个杂交组合，得到F₁后，F₁自交得到F₂。最后，预期结果，得出结论。若F₂中均出现四种表现型，且比例为9：3：3：1，则可确定这三对等位基因分别位于三对染色体上；若出现其他结果，则确定这三对等位基因不是分别位于三对染色体上。第（2）小题则是要求考生设计实验，验证假说即Ma、B/b这两对等位基因都位X染色体上。这道小题选择实验材料很简单，因为只涉及到Ma、B/b这两对等位基因，所以选择①×②杂交，而如何验证这两对等位基因是位于X染色体上而不是常染色体上则是关键所在。考生在学习孟德尔一对相对性的杂交实验时学习了正反交的概念，也知道正反交实验的用途之一：正反交实验结果是否一致，可推断控制性状的基因是位于常染色体还是性染色体上，若正反交实验子代表型不一致且与性别有关，则为细胞核遗传，基因位于X染色体上。

首先，类比推理若①为母本，②为父本的交配方式为正交，则以②为父本、①为母本的交配方式为反交。接着，演绎推理，分别观察两组杂交方式的子一代的表现型。如图1所示，若正交得到的子代个体中雄性个体与反交得到的子代个体中雄性个体有眼/无眼、正常刚毛/小刚毛这两对相对性状的表现型不同，证明这两对等位基因都位于X染色体上。

4测量与评价

首先，如前所述，与往年高考理综生物试题相比，新一轮课改后的这两道试题在形式上让考生耳目一新，不是设空考查考生零碎的知识点，而是设置具体情景综合考查考生各方面的能力，如类比推理、分析等理性思维能力以及逻辑性的语言表达能力、实验设计、预测实验结果、推理实验结论的能力等，要求更高。这需要教师在平时的教学实践中转变教育理念，在注重学生具体学科知识的同时，更要学生生物学核心素养，在科学探究中发展学生的理性思维。

其次，这两道题是对教材核心内容的考查，但是需要考生对教材内容进行深层次的迁移，这在一定程度上提醒教师可以选取教材内容适当拓展作为命题素材，培养学生树立“来源于教材，高于教材”的试题理念，同时促使学生提高对教材的重视。

最后，这两道试题都是对相关经典史实的考查。生物科学史是科学家探索生命科学本质的过程。教师在平时的教学中，应积极挖掘并利用生物科学史资源，有意识地关注生命科学史的教学，培养学生像科学家一样去思考，学习科学家对于科学严谨认真的态度，理解科学的本质和科学研究的方法，培养学生的探究能力，发展生物学核心素养，体现以人为本的教育理念，促进学生全面和谐的发展。