浅谈学科核心素养在高考中的体现——有感于近两年高考生物第29题的变化

湖北 何 伟 周丽娟

1.近两年高考生物试题的变化

1.1 近两年高考题的变化

2016年之前高考全国卷Ⅰ生物非选择题4个必考题基本形成固定的模式。这种模式符合高中生物教材的编写及高考考点的分布。但是2016年高考全国新课标卷Ⅰ生物非选择题的4个必考题考点分布发生了变化，第29题前两问考查细胞代谢，第三问考查遗传基本理论；第30题主要考查细胞代谢中的光合作用；第31题主要考查动物生命活动调节；第32题主要考查遗传规律及相关计算。

2017年高考全国新课标卷Ⅰ的考点分布进一步发生了变化，第29题考查遗传物质相关实验；第30题考查植物代谢；第31题考查动物生命活动调节；第32题考查遗传规律及相关计算。

通过比较发现，高考全国新课标卷Ⅰ必考题的考点中没有变化的是细胞代谢、生命活动调节、遗传规律及计算，而考查了多年的生态系统相关知识的试题改为对相关实验的考查，且2016、2017年连续两年考查与必修2遗传基本理论相关的实验。

1.2 变化的原因分析

笔者分析，这种考查点转变的原因有以下两点：一是为即将进行的课程改革及教材改编做准备，本次教材改编要将目前必修3中的生态部分内容放在选修模块，降低考查概率；二是契合高考的改革要求，体现出对高中生物学科核心素养的考查。

2.例谈高考对高中生物学科核心素养的考查

2.1 原题再现

【例1】（2016年全国新课标卷Ⅰ，第29题，节选）

（3）将一个某种噬菌体DNA分子的两条链用32P进行标记，并使其感染大肠杆菌，在不含有32P的培养基中培养一段时间。若得到的所有噬菌体双链DNA分子都装配成噬菌体（n个）并释放，则其中含有32P的噬菌体所占比例为2/n，原因是__________________。

【答案】（3）一个含有32P标记的双链DNA分子经半保留复制后，标记的两条单链只能分配到两个噬菌体的双链DNA分子中，因此在得到的n个噬菌体中只有两个带有标记

【例2】（2017年全国新课标卷Ⅰ，第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）

【答案】（1）实验思路

甲组：将宿主细胞培养在含有放射性标记尿嘧啶的培养基中，之后接种新病毒。培养一段时间后收集病毒并检测其放射性。

乙组：将宿主细胞培养在含有放射性标记胸腺嘧啶的培养基中，之后接种新病毒。培养一段时间后收集病毒并检测其放射性。

（2）结果及结论

若甲组收集的病毒有放射性，乙组无，即为RNA病毒；反之为DNA病毒。

2.2 分析

2016年全国卷Ⅰ第29题前两问比较简单，学生得分率较低的是第三问，原因是高考已经几年没有出现长达66字的答案了，并且还需要学生分析原因并作答。而2017年全国卷Ⅰ第29题围绕一个知识点设问，答案长达147字。很多老师惊呼，生物高考又回到需要大量书写的境况了。

仔细分析这两年高考试题的变化会发现，这正是高考对考试中如何实现对高中生物学科核心素养进行考查的体现。

2016年全国卷Ⅰ第29题第三问考查病毒增殖和DNA半保留复制的内容，常规的考查方向为学生是否会计算2/n，而本题却反向考查学生是否理解为什么是2/n，这么一变，不但考查难度上升，更重要的是需要学生在学习本部分内容时，能清楚理解病毒的增殖过程，以及DNA半保留复制的过程。这一变化指导老师在教学过程中要避免走入死记硬背的误区。

这点变化很好地体现了高中生物学科核心素养的第一点要求：学生应该在较好地理解生物学概念性知识的基础上形成生命观念，如结构与功能观、进化与适应观、稳态与平衡观、物质与能量观等，并能够用生命观念认识生命世界、解释生命现象。第三点要求：能够发现现实世界中的生物学问题，针对特定的生物学现象，进行观察、提问、实验设计、方案实施以及结果的交流与讨论。学生只有通过平时学习，充分掌握病毒增殖的过程，明白在增殖过程中病毒DNA进入受体细胞后，需要进行半保留复制，两条DNA单链分别进入两个子代病毒体内，而且一次增殖可以得到多个子代病毒这个基本的生命现象，并能结合题意通过对“病毒增殖、DNA半保留复制”这些生命现象进行分析，最后组织文字形成答案。进而上升到高中生物学科核心素养的第二点要求：形成科学思维的习惯，能够运用归纳与概括、演绎与推理、模型与建模、批判性思维等方法探讨生命现象及规律，审视或论证生物学社会议题。

从2017年全国卷Ⅰ第29题中更加能够看出高考命题紧扣“高中生物学科核心素养”这个中心。本题知识点涉及DNA和RNA这两种核酸的区别、放射性同位素标记法的应用、病毒增殖过程。其中两种核酸的区别是高中生物的基本知识，病毒增殖过程经过2016年的高考也会引起老师和学生的注意，同位素标记法在高中生物教学中出现的次数很多，但是将这几个知识点集中到一个题上就增大了题目的难度。而本题的精髓就在于学生要想设计出实验，就必须对必修2“DNA是主要遗传物质”一节中赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验非常熟悉，能够理解噬菌体侵染细菌实验设计的思路、步骤及注意事项。而这最能体现高中生物学科核心素养的第二点要求。能够准确答出本题的同学一定是在平时的学习中就已经建立起如何科学地进行生物实验思路设计的思维习惯；能够通过归纳发现DNA和RNA的区别；能够通过对著名科学实验的思考、推理，演绎成为自己的实验思路；并能够熟练运用高中生物学习中学到的基本实验方法（放射性同位素标记法）来探讨生命现象和规律。

这两道高考题还有一个特点，就是答案字数多，需要大段的文字叙述，这就要求学生必须有敏捷的思维能力、精确的逻辑能力和良好的语言组织能力。而在学生组织语言形成答案的过程中就能体现出学生对生命观念的理解、理性思维的形成、科学探究的思考。

纵观这两个高考题的变化，题设的出发点都是病毒的相关知识，这就要求老师在平时教学过程中要注重对相关知识的讲解，这也从高考的角度指导高中生物一线教学：要注意高中生物学科核心素养的第四点即生物学科的社会责任是指基于生物学的认识参与个人与社会事务的讨论，作出理性解释和判断，尝试解决生产生活中的生物学问题的担当和能力。学生应能够关注涉及生物学的社会议题，参与讨论并作出理性解释，辨别迷信和伪科学；主动向他人宣传健康生活、关爱生命和保护环境等相关知识；结合本地资源开展科学实践，尝试解决现实生活中与生物学相关的问题，从而引导学生担负起自己的社会责任。

3.对高中生物教学的思考与建议

从国家提出学校教育要体现“核心素养”的概念开始，到高考题出现相应变化，结合正在进行的高考改革，可以预见，高考题将会出现更多既能体现核心素养，又能选拔具备学科思维的高水平试题，而生物学科的实验将是重中之重。所以在高中生物教学中必须做出相应的变化，来响应国家的要求和适应高考的需要。

3.1 教学中重视培养学生的生物思维和理性思维

改变学习生物就是背背记记的观念，或只是记住几个结论，不能理解得到结论的科学过程、推理过程的教学方式，这种方式既不利于培养学生的核心素养，也不能满足高考对学生的选拔需求。生物学科是一个实验学科，有着不同于其他学科的实验设计思路和步骤。生物学的发展历程也是许许多多科学家的发现历程。这就要求在高中生物教学中要引导学生分析、理解生物学家经典实验的设计思路和步骤，通过对实验的教学，让学生了解科学家是怎样思考问题、研究问题、分析现象得出结论的，培养学生的生物思维和理性思维，从而学会理性思考、分析解决问题，培养学生的科学素养。

比如在“植物生长素的发现”这一节教学中，笔者没有直接给出几位科学家的实验，而是引导学生对一个很小的生命现象——植物的向光性进行研究、分析、一步一步引导学生设计出几位科学家的实验，特别是在最后引导学生得出温特并没有对实验进行创新，而是集合了几位科学家的实验方案，最后得出生长素这种化学物质引起了向光性这个生命现象，使学生们深有感触：我们往往只是离发现生命本质只有一步之遥。而这就正好是2017年高考全国卷Ⅰ生物第29题的精髓所在。

所以，在平时的教学中，教师就应该注意培养学生的生物思维和理性思维，通过教给学生科学家的实验思维，使学生在高中就具备基本的科学思维。

3.2 教学中重视引导学生运用生物学知识理解、分析现实生活中的问题

《普通高中生物课程标准（实验）》指出要注重学生在现实生活的背景中学习生物学，倡导学生在解决实际问题的过程中深入理解生物学核心概念，并运用生物学原理和方法解决相关的社会和生活中的问题。例如近些年来全世界爆发了多种致命病毒，如寨卡病毒等，授课时可以通过对相关知识的讲解，引导学生分析为什么现在爆发出这么多病毒？是否与日益恶劣的环境有关？病毒如何进行变异？我们如何抵御病毒？我们应该对地球做些什么等，以一个小的生活现象联系出病毒相关知识、变异的实质及过程、免疫、生态等高中生物学知识，最后上升到世界观、价值观的高度，从而升华学生的情感价值观。

高考题来源于生活，生物学也与我们的生活密切相关，平时的教学中教师应抓住生物知识与现实生活的联系，引导学生运用生物知识分析生活中的问题、解决生活中的困难。如果教师在平时的教学过程中，经常涉及社会中与生物相联系的热点问题，如病毒爆发、诺贝尔生物学奖、物种的发现与灭绝等，让学生分析其中的问题、关键点和解决办法，这样既能培养学生的生物科学素养，又能训练学生的逻辑思维、语言组织能力。而且，当学生在高考或将来的学习中再遇到新题境和新问题，就能够迅速提取出自己储备和学会的科学方法，发现和解决问题。

总之，学科素养的教育是国家对人才教育的要求，也是学生学习成才的需求，在学校教育中，必须围绕学科素养这个中心进行教学。