对一道高考生物模拟题的深度解读

李兴芳

[摘   要]基于课程标准和考试大纲，从知识、能力、核心素养等方面的考查出发对2018年青岛市高考模拟检测理综29题进行深度解读，以给高中生物一线教师的解题教学研究一点启示。

[关键词]高考生物;模拟题;深度解读

[中图分类号]    G633.91        [文献标识码]    A        [文章编号]    1674-6058（2018）35-0090-02

《普通高中生物学课程标准（2017年版）》提出，高中生物是以提高学生生物学学科核心素养为宗旨的学科，是树立社会主义核心价值观、落实立德树人根本任务的重要载体，着眼于学生适应未来社会发展和个人生活的需要，从生命观念、科学思维、科学探究和社会责任等方面发展学生的核心素养。《2017年普通高等学校招生全国统一考试大纲》中提出，对学生的考核目标与要求重在理解能力、实验与探究能力、获取信息的能力、综合运用能力。在高考之前各地高考模拟题、大联考层出不穷，而这些又对考生知识考查、能力培养以及核心素养发展起到什么样的作用呢？下面笔者以2018年青岛市高考模拟检测理综29题为例来进行分析。

【原题】科学家用离体的小球藻叶绿体做了如下实验：在黑暗条件下，将分离得到的有ADP和Pi的类囊体（pH=5）放在pH=4的缓冲液中，不能产生ATP 。然后迅速转移到pH=8的缓冲溶液中，结果检测到有ATP的生成。在光照条件下，低温培养的叶绿体中從基质运输H+到类囊体的蛋白质含量下降，ATP的生产量减少。请分析回答：

（1）根据上述实验推测植物细胞的类囊体产生ATP的直接条件是                                      。类囊体中的H+除来自于水的光解外，还来自                                         。

（2）在低温、充足光照条件下，ATP生成量减少的原因有哪些？                                                              。

（3）科学家对暗反应也进行了系列探究。已知热酒精处理能够终止细胞内的化学反应，欲探究暗反应中14CO2中的14C的转移途径，给各组小球藻提供14CO2后，应怎样进一步处理？                                             。当光照不足时，暗反应的哪一步反应最先受到影响？                                                              。

一、试题分析

1.知识考查方面

通过对课程标准的具体内容进行分析发现，对于光合作用的相关内容，其要求学生能在描述光合作用研究历程的基础上来说明光合作用各物质之间的关系，以及环境因素对光合作用速率的影响，从而把握光合作用基本过程的内在逻辑联系及其在生活实践中的应用。题中（1）和（2），是对光合作用过程的光反应阶段的进一步解释。题中（3），结合光合作用研究历程中的“卡尔文循环”（探明CO2中的碳在光合作用中转化成有机物中碳的途径），说明暗反应阶段物质的变化过程以及环境因素对暗反应阶段的影响。

2.能力考查方面

题中（1），要求学生从提供的材料中获取相关的生物学信息，并运用这些信息结合所学知识解决ATP生成原因的问题，重点考查学生获取信息的能力。同时，也要求学生根据已有的知识“光照条件下光反应阶段光能转变成ATP中的化学能”来分析解释“黑暗条件下，外界pH较大的情况下生成ATP”的原因，属于理解能力中较高的层次。

题中（2），要求学生能挖掘隐含信息“低温导致酶活性降低，从而影响ATP的生成”，重点考查学生的理解能力;及“由于低温条件，叶绿体中从基质运输H+到类囊体的蛋白质含量下降，ATP生成减少”，重点考查学生获取信息的能力。

题中（3），要求学生能对“14CO2中14C的转移途径”这一生物学问题进行初步探究，重点考查学生实验与探究的能力，同时也要求学生运用所学的“卡尔文循环”进行推理，重点考查学生的推理能力。

3.核心素养考查方面

《普通生物学》第76-79页对叶绿体中ATP的形成做如下解释：叶绿体中的光和色素并非随机分布，而是有规律地组成许多特殊的功能单位，即光系统。光系统分光系统Ⅰ和光系统Ⅱ两类，简称PSI和PSⅡ。光合作用中的电子传递发生在类囊体薄膜上，照光时，PSI中的P700分子释放的电子被NADP+接受生成NADPH，P700则出现了电子缺失。与此同时，PSⅡ中P680分子被激发释放的电子传到P700分子，填补了P700的电子缺失，P680分子则出现了电子缺失，这一缺失则是由H2O中的电子来补充的。H2O裂解放出电子，产生O2和质子（H+），电子用来补充P680的缺失，O2则被释放出，产生的质子（H+）进入类囊体腔中，使类囊体内外形成了质子（H+）梯度。质子（H+）穿过类囊体膜上ATP合成酶复合体上的管道从类囊体腔流向叶绿体基质，同时，将能量通过磷酸化而贮存在ATP中。从上述知识可知，ATP的形成需要类囊体膜内外的浓度差，且类囊体内H+的浓度高于叶绿体基质，才能使质子（H+）通过管道从类囊体腔流向叶绿体基质。

该部分知识超出了《普通高中生物学课程标准》和《2017年普通高等学校招生全国统一考试大纲》的内容要求，也就是学生脑海中并没有这些知识，如此就需要通过提取题干中的信息来分析。从题干信息“在黑暗条件下，将分离得到的有ADP和Pi的类囊体（pH=5）放在pH=4的缓冲液中，不能产生ATP 。然后迅速转移到pH=8的缓冲溶液中，结果检测到有ATP的生成”中可以分析出，外界缓冲液pH大于类囊体，由“在光照条件下，低温培养的叶绿体中从基质运输H+到类囊体的蛋白质含量下降，ATP的生产量减少”可知ATP的形成与H+有关。通过这一过程的分析，学生明确了ATP生成的机理，阐释了生命现象，通过科学的思维过程形成“结构与功能观”“物质与能量观”的生命观念。

本题的特点是取材源于教材但解决问题的思路高于教材。该题的原型是高中生物必修1《分子与细胞》光合作用中的“卡尔文循环”，但考查内容多出了一个可操作的环节，不拘泥于原实验过程，意在发展学生的“生命观念”和“科学探究”核心素养。

二、学生答题过程中出现的问题及原因分析

1.对题干信息提取不足，不能完整分析

题中（1），学生只从“在黑暗条件下，将分离得到的有ADP和Pi的类囊体（pH=5）放在pH=4的缓冲液中，不能产生ATP 。然后迅速转移到pH=8的缓冲溶液中，结果檢测到有ATP的生成”这句话中得到结论“类囊体需要在碱性环境中才能生成ATP”。他们没联想到后一句话对这道题的意义。

2.答题不规范，概念定义不准确

类囊体中H+除来自于水的光解外，还来自叶绿体基质。有学生将“叶绿体基质”写成“基质”，从而失分。细胞中的基质有细胞质基质、叶绿体基质、线粒体基质，也就是说“基质”这个概念太过于笼统，表述不规范，不能正确表达概念。

3.不理解题意，实验设计不合理

题中（3），要求探究14CO2中14C的转移途径，也就是说要探明14C都先后转移到了哪些物质中。很多学生理解成探究14CO2中14C最终转化成有机物中的碳。因此，设计两组实验对照组并用CO2做实验材料，实验组用14CO2做实验材料，完全曲解了题目本身的含义。

三、对试题命制的建议

题中（1），是对“类囊体产生ATP的直接条件”的分析，难度太大，学生很难分析透彻，如果能加上“质子（H+）穿过类囊体膜上ATP合成酶复合体上的管道从类囊体腔流向叶绿体基质，同时将能量通过磷酸化而贮存在ATP中”这句话，相信学生可以分析出通过管道从类囊体腔流进细胞质基质的方式是协助扩散，说明类囊体腔中H+浓度比外侧高。这样可以提高得分率，而且让学生可以找到更直接的证据。

（责任编辑 黄春香）