2017年高考全国卷Ⅰ理综生物学第29题的分析与反思

陈 蕾

(安徽省芜湖市第一中学 241000)

仔细阅读2017年全国卷Ⅰ理综的生物学试题，不难发现这套试题对学生的科学思维提出了更高要求，尤其非选择题第29题是本套生物学试题的一个亮点。该题是一道综合各项能力考查的开放性实验设计题，与往年这类高考题的命制相比，2017年的这道题除考查基本知识和基本技能，还考查综合运用核心知识解决实际问题的能力，对高中生物学课程的教和学都有新的启示。

1 原题亮点分析

1.1 原题(2017年全国卷Ⅰ理综生物学第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。有些病毒会对人类健康造成很大危害。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)。

1.2 亮点分析 仔细分析，笔者认为该题至少有以下亮点：

(1) 设计的问题与日常生活紧密联系。一种新病毒出现后，首先是确定该病毒的类型，再进一步研制疫苗，进而更好地服务于人类。这样的命制思路，既贴近生活，同时对今后的生物学教学有明确的导向作用——即注重培养学生运用所学知识解决实际问题的能力和责任担当。

(2) 解决问题的方案源于教材且高于教材。解决该题方案的原型，源于人教版高中生物学教材必修2中噬菌体侵染大肠杆菌实验，但考查细节又不拘泥于这个实验，如同位素标记的对象，检测结果的手段，深入考查了学生对相关知识的理解和灵活运用的能力。

(3) 题干表达精炼，多角度降低试题难度。试题问题的设计看似简单，实际完成难度还是较高的。仔细研读，命题者考虑到学生的水平差异，在保证科学、简明地表达实验意图的前提下，寻找适合的角度来降低实验探究难度，其具体细节体现在：①对相关“病毒分类”知识提供信息进行铺垫以便引出探究问题；②对培养病毒的材料给予明确(以体外培养的宿主细胞等为材料)；③对“实验方法”(放射性同位素标记)、“实验组设置”(相互印证的甲、乙两个组)给予提示；④为避免细胞内碱基的复杂变化带来的干扰而给出“假设”(假设在宿主细胞内不发生碱基之间的相互转换)；⑤实验设计不要求学生写出具体步骤，而是“简要”写出实验思路,减少学生语言表达量。

(4) 兼顾多项能力考查，尤其是思维能力。全方位考查学生的各项能力，涉及理解能力、理性思维能力、实验探究能力、综合运用所学知识分析和解决问题的能力、语言表达能力等。因此，想较好地解答该题，学生储备的基本知识和能力有：①知道实验探究的一般过程；②理解病毒具寄生生活的特点及其培养方法；③会选择正确的放射性同位素进行标记；④知道用同位素标记化合物时要有针对性；⑤明确该实验的检测手段；⑥清晰严谨的语言表达能力。

2 学生暴露出的主要问题和原因分析

高考结束，依据网上公布的生物学标准答案，考生纷纷进行了估分。在交流中，了解到部分考生对该题的估分情况及错点。根据反馈，可看到解题中暴露出的主要问题及原因有以下几点：

2.1 忽略病毒寄生带来的特殊培养要求 虽然知道病毒是寄生生物，却采用直接用培养基培养的错误设计，可见学生对病毒的寄生生活理解不到位。

2.2 使用不具放射性的同位素来标记 有些学生答题选用15N进行标记，这是不符合要求的。15N与14N都属于稳定同位素，无放射性，而教材中介绍半保留复制的实验中用15N标记，是利用其密度差异，而不是放射性差异。可见，学生犯错的原因之一，是教师在讲解相关内容时细节交代不到位。

2.3 放射性同位素标记的化合物不明 使用何种放射性元素，标记何种化合物，学生的答案五花八门，有的放射性元素选择不妥，有的标记物不对，有的甚至选用与本实验无关的放射性元素标记(如用35S标记蛋白质的)，这反映在平时教学中，教师灌输的多，学生思考的少，缺乏对相关知识内在联系的消化和整理。

2.4 检测实验结果不知选择何种手段 学生在选择检测手段时没有思路，只好借教材中的相关内容生搬硬抄：如有学生写成检测沉淀物和上清液的放射性强弱，或检测离心后放射性核酸所处位置，或检测是否出现所标记的放射性元素等。由于很多学校学生实验开出率低，学生缺乏实际操作体验，加上教师对教材呈现的科学史剖析不够深入，造成学生抓不到关键点。

2.5 实验组设计不符合要求 学生审题没看懂“相互印证”的含义，就当成分两组，按一组标记，另一组不标记来设计，自然不符合实验要求。实际上，该实验是对比实验，两个组都是实验组，都需要作标记，只是标记物不同罢了。可见，教学中应将实验方法的学习融入实验情境中让学生多去领悟。

2.6 语言表达含混不清 由于缺乏有深度的理性思维能力训练，加上知识掌握得不扎实，学生的语言表达不严谨、不科学的现象较普遍。

3 针对学生科学探究能力培养的几点反思

查阅往年全国卷的生物学试题，这类命题风格并非是2017年首次出现，其实早年的全国卷(如2005年第31题、2006年第30题、2016年第32题)就有呈现。历年高考只要遇上这类型题，学生普遍得分率偏低。从教师角度看，对新课程所倡导的“提高学生科学探究能力”的理念领悟不足，会让“教”也出问题。

3.1 高中生物学教学中对学生科学探究能力培养的现状 科学探究能力是学科核心素养之一，也是多年来高考重点考查的一项能力。虽然广大教师思想上都清楚这种能力培养的重要性，但从2017年全国卷Ⅰ理综第29题的检测结果再次表明，高中生物学教学中还是存在诸多的问题：①教师平时的教学更多关注的是知识传授，而对生物学实验中的科学思想和科学方法的解读功夫下得不够，造成学生知其然不知其所以然；②很多学校学生实验的开出率不足，甚至为零，造成学生缺乏对实验操作技能和实验过程的体验；③教材中的经典科学实验没有被充分挖掘，造成学生缺乏对科学发现的全面认知；④课堂上缺乏探究问题的创设情境，造成学生没有更多相互学习的机会；⑤唯分数至上的功利想法剥夺学生参与实践的机会等。其实，学生学会探究，首先是看懂并理解科学家的经典设计，然后在不断感知他人理性思维的基础上，慢慢养成科学思维的习惯，进而通过实践一步步激发出探究能力。这样的现状若不改变，教学效果必然受到影响。

3.2 教师转变教学理念势在必行 行动源于思想，教师的教育理念如果没有真正改变，其教学行为自然是穿新鞋走老路。当今社会，国际科学教育的新趋势是：聚焦学科核心概念、科学课程综合化、教学方式多元化、建立与生活世界的联系等[1]。正是基于这样的大趋势，新制定的高中生物新课程标准提出“以核心素养为宗旨”“课程内容少而精”“教学过程重实践”等基本理念，就是与这样的趋势相吻合的。而今年高考全国卷Ⅰ理综生物学试题的命制风格，也正是与这次高中生物学新课标的一次对接。

因此，作为教师，首先要做的就是真正并尽快转变教学理念：学习国际先进的教育思想，了解新时代对人才类型的需求，领悟全面提高学生的生物学核心素养的深层意义，掌握先进的教学技术手段，研究课堂教学新模式，这样才能从根本上改变旧的教学模式，适应新时代社会对人才培养的需要。

3.3 培养学生科学探究能力是一个长期而细致的工程 最有价值的教育，是教师采用各种有利于学生未来发展的教学手段，让学生具备运用所学知识解决实际问题的能力。这需要在日常的教学中，充分了解学生的学情，科学设计、精心组织和引导学生开展探究活动，反复实践，逐步提升学生的探究能力。这是一项特别费心费时的工程，难度远远大于常规的知识传授，这就需要教师不懈地努力。