基于学业质量标准的试题命制与分析

河北

《普通高中生物学课程标准（2017 年版）》（以下简称《课程标准》）对比以往版本的两个重要变化是提出了学科核心素养和基于学科核心素养的学业质量标准。在《课程标准》中呈现了学业质量标准，是教育领域的又一项重大突破，使一线教学和考试评价有了依据和标准，它将有效地规范教学与考试评价，提高教育教学质量，提升教师的专业化水平。笔者结合参与各类考试的命题实践，结合个人学习《课程标准》的体会，尝试以学业质量标准为依据，对学业水平（合格考试和等级考试）考试命题的思路和方法，谈一些个人看法，不妥之处，请各位专家和同人批评指正。

一、命题依据

（一）学科核心素养

学科核心素养是学生在生物学课程学习过程中逐渐发展起来的，在解决真实情境中的实际问题时所表现出来的价值观念、必备品格与关键能力，是学生知识、能力、情感态度与价值观的综合体现。

正确的价值观念是塑造健全人格的基础，是构建试题情境的指导性原则。由于试题情境是新颖的，学生无法迅速解决问题，因此在指导学生审题的过程中笔者会逐渐向学生渗透正确的价值观。如2019 年全国卷Ⅲ第29 题以农业生产中合理施用化肥是提高农作物产量的有效措施为情境，有助于增强学生对劳动生产的科学意识，促使学生将科学劳动的观念内化于心。此外学生的价值观会直接影响其对题目的理解和答题的质量，因此，教师在教学过程中可以基于学生对生命观念的理解，通过对生产生活实践中问题的科学解释实现对学生价值观念的考查。如2019 年全国卷Ⅰ第37 题以高效降解环境污染有机物细菌的分离过程为情境，通过设置“在含有X 的液体培养基中，培养一段时间后，不能降解 X 的细菌比例会如何变化”这一问题，既考查了学生对微生物选择性培养概念的理解，又考查了学生借助生物学概念、科学思维进行科学解释的能力，还凸显了环境保护理念，着重体现社会责任意识，从而实现了对正确价值观念的考查。

关键能力是学科核心素养的重要组成部分，也是学科核心素养的具体体现之一。笔者认为“问题解决能力”是生物学科的关键能力，其所需要的次级能力包括逻辑推理能力、实验探究能力和信息获取能力。如2019 年全国卷Ⅰ第29 题以干旱条件下气孔开度减小的研究为情境，要求学生解决“植物在干旱逆境条件下气孔开度减小的直接诱发因素不是缺水，而是由ABA 引起”这一问题。学生不仅需要从题目情境、给定的实验材料中获取信息，还需要简要写出实验思路，并根据实验目的逻辑推理出实验方案的预期结果和结论。

学科核心素养中之所以强调“价值观念、必备品格与关键能力”，是因为只有在正确的价值观念的引领下，学生才能发展关键能力与必备品格，打好基础，以不变应万变，从容应对未来发展的需要。

（二）学业质量标准

学业质量标准是衡量学业质量的一把尺子，是依据学科核心素养中的生命观念、科学思维、科学探究和社会责任的四个维度及其划分的水平，结合必修课程和选择性必修课程的重要概念、方法等对学生学习相应的课程后所表现出的学科核心素养水平的描述。

学业质量标准的建立，使教师的教学和评价有了方向和依据，如《课程标准》中明确写出“学业质量标准是阶段性评价、学业水平考试命题的重要依据。学业质量水平二是高中毕业生在本学科应该达到的合格要求。学业质量水平四是学业水平等级性考试的命题依据。”因此教师的教学、考试的命题首先考虑的是要不断深入地研究生物学学科的学业质量标准。例如学业质量水平中科学思维水平4 的要求是“能基于事实和证据，采用归纳与概括、演绎与推理、模型与建模等方法，以恰当的形式阐释……相关概念的内涵……在面对生产、生活中与生物学相关的新问题情境时，能熟练运用科学思维方法展开探讨、审视或论证……”。那么在考试中如何落实该水平呢？这需要有具体的考核目标和与之相适应的题型。如2016 年全国卷Ⅲ第29 题以夏日晴天中午小麦等C3植物光合作用的“午休”现象为情境，要求考生采用归纳与概括[本题（1）涉及]、模型与建模[本题（2）涉及]、演绎与推理[本题（3）涉及]等方法，以文字、曲线等形式阐释、论证温度和湿度对小麦光合速率的影响。

二、试题例析

考试的内容不应是教材内容的重复和知识再现，而应该是以学科核心素养为目标，以《课程标准》的知识体系为载体，以正确价值观念为指导，以必备品格为核心，以关键能力为基础的分解、整合、重构的成果。下面笔者对四道例题从命题情境、《普通高等学校招生全国统一考试大纲》（以下简称《考试大纲》）中的能力要求、《课程标准》中“课程内容”里的概念和“学业质量水平”中划分的四个维度进行分析。

【例1】植物体内不具有生长素效应的物质是 （ ）

A.色氨酸（Trp） B.吲哚丁酸（IBA）

C.苯乙酸（PAA） D.吲哚乙酸（IAA）

【试题分析】本题命题材料源自人教版教材必修3《稳态与平衡》模块中第48 页的内容，对应《课程标准》中的概念是选择性必修课程中“1.6.1 概述科学家经过不断的探索，发现了植物生长素，并揭示了它在调节植物生长时表现出两重性，既能促进生长，也能抑制生长”。本题的题干以生物学事实作为简单情境，要求考生从选项中再认出“具有生长素效应的物质”。正确解答本题，考生需要具备：（1）理解能力中“①能理解所学知识的要点”的水平；（2）学业质量水平中“生命观念”维度的一级水平。

【例2】（2019 年，全国卷Ⅰ，第1 题）细胞凋亡是细胞死亡的一种类型。下列关于人体中细胞凋亡的叙述，正确的是 （ ）

A.胎儿手的发育过程中不会发生细胞凋亡

B.小肠上皮细胞的自然更新过程中存在细胞凋亡现象

C.清除被病原体感染细胞的过程中不存在细胞凋亡现象

D.细胞凋亡是基因决定的细胞死亡过程，属于细胞坏死

【试题分析】本题命题材料源自人教版教材必修1《分子与细胞》模块中第123～124 页的内容，对应《课程标准》中的概念是必修课程中“2.3.3 描述在正常情况下，细胞衰老和死亡是一种自然的生理过程”。本题以“细胞凋亡与细胞死亡这两个生物学概念间的关系”创设简单情境，要求学生能够举例说明与“细胞凋亡”概念相匹配的例证（涉及A、B、C 选项），并理解“细胞凋亡”概念的内涵（涉及D 选项）。笔者认为这道题位于高考试题的第1 题，从整套试卷来说，题目难度小，可以增强考生的获得感和成就感，利于后续作答；此外本题体现了生物学学科本质，即生物学是一门结论丰富、知识具有体系的自然科学。本题不仅涉及“细胞凋亡”“细胞坏死”“细胞死亡”这三个概念的内涵与外延，还涉及概念间的关系，因此正确解答本题，考生需要具备：（1）理解能力中“①能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系，形成知识的网络结构”；（2）学业质量水平“生命观念”维度的二级水平（即“运用生命观念分析和解释简单情境中的生命现象”）。

【例3】（《课程标准》核心素养的评价案例6 节选）每年7 月至10 月，在加拿大、美国阿拉斯加和挪威等地可观赏到三文鱼洄游的奇观。临近产卵期的三文鱼浩浩荡荡地逆流而上，跃过小瀑布和小堤坝，历经艰辛回到出生地产卵，随即结束自己的生命。而孵出的小鱼苗将顺流而下回到海洋，通常3 至5 年长大成熟。据统计，野生三文鱼数量在过去30 年内已减少2/3。仅在1994 年至1999 年间，北美河流的三文鱼年穿行量就从大约20万尾下降到8万尾。自20 世纪60 年代开始的肆无忌惮的商业捕捞是三文鱼濒临生存警戒线的根本原因。

2015 年11 月，美国食品药品监督管理局在经过5 年食用安全性和3 年环境安全性的评估后，批准了转基因三文鱼上市。该转基因三文鱼是在大西洋三文鱼的基因组中导入了两个基因，共中一个是奇努克三文鱼的生长激素基因，从而改变了大西洋三文鱼原有的生长激素调节方式。这些转基因三文鱼经进一步实验处理成为三倍体雌鱼。经过基因修饰后的大西洋三文鱼生长迅速，仅需18 个月便能生长到成年体型。

（3）你认为培育转基因三文鱼的优势是什么？

【试题分析】本题以科研论文为命题素材，对应《课程标准》中的概念是选择性必修课程中“6.1.2 探讨转基因技术在应用过程中带来的影响”。本题以社会广泛关注的转基因三文鱼上市为复杂情境，学生从材料中可以获取“转基因三文鱼生产缓解了对野生三文鱼过度捕捞的压力”信息，进而关注如何保护野生三文鱼资源的生态学问题，很好地融入了保护生物多样性的社会责任感。本题要求学生基于生物学概念的理解，运用归纳与概括等科学思维方法，论证生物学社会议题。欲正确解答本题，学生需要具备：（1）理解能力中“③能运用所学知识与观点，通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理，做出合理的判断或得出正确的结论”和获取信息能力中“②关注对科学、技术和社会发展有重大影响的、与生命科学相关的突出成就及热点问题。”；（2）学业质量水平“科学思维”维度的三级水平（即“……基于事实和证据……在某一给定情境中，运用生物学规律和原理，对可能的结果或发展趋势作出预测或解释……”）和 “社会责任”维度的三级水平（即“基于生物学的基本观点……具有通过科学实践解决生活中问题的意识和想法”）。

【例4】研究发现，正在生长的植物细胞具有“酸生长”特性，即pH 为 4～5 的溶液能促进细胞伸长生长。为了研究这一现象的内在原因，研究者用黄瓜幼苗快速生长的下胚轴切段进行实验。实验操作及结果如图1 和图2。

图2

研究者发现生长素可通过诱导细胞膜外环境的pH 降低，促进细胞生长。已知植物细胞膜上有H+泵、水通道、生长素受体、钾通道、蔗糖运载体等。在上述实验结果的基础上，请选用已知信息，提出生长素促进细胞生长的一种可能机制。

【试题分析】本题命题素材是科学研究成果，对应《课程标准》中的概念与例1 相同。本题以植物细胞具有“酸生长”特性的科研结果为复杂情境，要求考生基于所学细胞结构、物质跨膜运输方式、渗透压、细胞呼吸、激素调节等概念的理解，利用演绎与推理、模型与建模等方法建构“生长素促进细胞生长”的模型。基于上述分析，欲正确解答本题，学生需要具备：（1）综合运用能力，即理论联系实际，综合运用所学知识解决自然界……的一些生物学问题；（2）学业质量水平“生命观念”维度的四级水平（即在新的问题情境中，能以生命观念为指导，解释生命现象，探究生命活动的规律）和“科学探究”维度的四级水平（创造性地……分析实验结果……运用科学术语精确阐明实验结果）。

笔者认为本小题可以从如下角度思考：当生长素与生长素受体结合后①激活了膜上运输H+的泵，将H+从细胞内转运到细胞壁中，使细胞膜外pH 降低，与细胞壁分解有关酶活性增强，促进细胞壁伸展；② 钾通道打开，细胞外的钾离子内流，增大细胞内渗透压；③细胞内渗透压升高导致水通道蛋白开放，细胞吸水，体积增大，进而促进细胞体积增大。④激活了蔗糖运载体，蔗糖进入细胞的量增加，促进细胞呼吸释放能量，为需要能量的生命活动供能。

教师可以对考生的作答进行等级性评分，评分的依据可以参阅笔者发表在《教学考试》上的《SOLO 分类评价法在“原因类”试题中的应用》一文。

三、小结

从2020 年开始，执行新课标、新高考的省、市开始逐步取消《考试大纲》和《普通高等学校招生全国统一考试大纲的说明》。《课程标准》中规定的教学内容，呈现的学业质量标准，可以实现教、学、测、考的统一，使教师在教学等方面有了依据。

高考内容是《课程标准》规定的课程内容（即生物学概念的理解和应用），是命题的载体。由于概念的掌握重在迁移，因此教师在指导学生复习时应创设符合高中学生的生活经验和认知规律的新情境，结合生物学的核心概念创设真实性的问题情境，并设计好能有效区分学生能力水平的评价指标。