坚持素养立意,凸显育人导向——广东省2022 年普通高中学业水平选择性考试生物学试题评析

罗惠峰

(广东省江门市棠下中学 广东江门 529085)

《普通高中生物学课程标准(2017 年版2020 年修订)》(以下简称“新课标”)中提出,命题应以新课标中的内容要求、学业质量标准为依据,指向生物学学科核心素养的发展水平。 新高考生物学学科考查的学科核心素养包括生命观念、科学思维、科学探究和社会责任4 个方面,是对生物学学科知识、能力、观念、情感态度与价值观的整体考查,是学科育人价值的集中体现。 下面将从创设真实情境发展核心素养,关注实践经历科学解决问题,精心设问提升创新能力3 个方面进行对广东省2022 年普通高中学业水平选择性考试生物学试题进行分析,探讨试题的立意以及如何实现其育人价值。

1 创设真实情境发展核心素养

《中国高考评价体系》指出,在命制试题时要选择合适的情境,发挥核心价值的引领作用,让学生运用必备知识和关键能力解决问题,全面发展学生的学科素养水平。 因此,情境化试题是考查学科核心素养的重要载体。

1.1 以社会热点为情境,强化责任与担当

高考生物学命题关注与社会生产生活、社会成员身体健康、社会协调发展等相关的社会热点,如国家公园建设、北京冬奥会、低碳经济和碳中和等,这体现了学习“从社会中来、到社会中去”的特点。 通过分析解决真实而有价值的社会热点问题,可以提升学生的责任担当和使命感,帮助他们更为积极主动地参与社会相关事务。

【例1】(题1)2022 年4 月,习近平总书记在海南省考察时指出,热带雨林国家公园是国宝,是水库、粮库、钱库,更是碳库,要充分认识其对国家的战略意义。 从生态学的角度看,海南热带雨林的直接价值体现在其( )

A. 具有保持水土、涵养水源和净化水质功能,被誉为“绿色水库”

B. 是海南省主要河流发源地,可提供灌溉水源,保障农业丰产丰收

C. 形成了独特、多样性的雨林景观,是发展生态旅游的重要资源

D. 通过光合作用固定大气中CO2,在植被和土壤中积累形成碳库

评析:本题以国家公园的建设为背景,考查生物多样性的价值,着重考查学生是否能甄别其直接价值和间接价值,引导学生初步形成生态文明观,积极参与环境保护实践,立志成为美丽中国的建设者。

【例2】(题3)在2022 年的北京冬奥会上,我国运动健儿取得了骄人的成绩。 在运动员的科学训练和比赛期间需要监测一些相关指标,下列指标中不属于内环境组成成分的是( )

A. 血红蛋白 B. 血糖 C. 肾上腺素 D. 睾酮

评析:本题以北京冬奥会为情境,考查内环境组成成分。 同时引导学生科学锻炼、科学参加体育运动,激发学生为祖国争光的荣誉感和自豪感。

【例3】(题17·节选)迄今新型冠状病毒仍在肆虐全球,我国始终坚持“人民至上,生命至上”的抗疫理念和动态清零的防疫总方针。 图1a 是免疫力正常的人感染新冠病毒后,体内病毒及免疫指标的变化趋势。

图1 病毒及免疫指标变化趋势(a)和抗体中和病毒能力(b)图

(1) 准确、快速判断个体是否被病毒感染是实现动态清零的前提。 目前除了核酸检测还可以使用抗原检测法,因其方便快捷可作为补充检测手段,但抗原检测的敏感性相对较低,据图9a 分析,抗原检测在________时间段内进行才可能得到阳性结果,判断的依据是此阶段________。

(2) 接种新冠病毒疫苗能大幅降低重症和死亡风险。 图1b 是一些志愿受试者完成接种后,体内产生的抗体对各种新冠病毒毒株中和作用的情况。 据图分析,当前能为个体提供更有效保护作用的疫苗接种措施是________。

评析:本题以新冠病毒的核酸检测和抗原检测、新冠病毒疫苗接种方式为情境,考查免疫调节的功能和免疫学的应用,体现了“人民至上,生命至上”的抗疫理念和动态清零的防疫总方针,聚焦我国防疫工作的正确路线和取得的巨大成就,培育学生的制度自信;同时引导学生正确理解生命的价值,倡导健康生活理念。

【例4】(题22·节选)“绿水逶迤去,青山相向开”大力发展低碳经济已成为全社会的共识。 基于某些梭菌的特殊代谢能力,有研究者以某些工业废气(含CO2等一碳温室气体,多来自高污染排放企业)为原料,通过厌氧发酵生产丙酮,构建一种生产高附加值化工产品的新技术。

这种生产高附加值化工产品的新技术,实现了________,体现了循环经济特点。 从“碳中和”的角度看,该技术的优势在于________,具有广泛的应用前景和良好的社会效益。

评析:本题以构建一种生产高附加值化工产品的新技术为情境,考查学生对循环经济特点的理解,并从碳中和的角度认识该技术的优势,从而加强学生对绿色循环经济的认同和理解,使学生在关心国家发展方向的同时,培育社会责任感,增强为社会发展服务的意识。

1.2 以生活生产为情境,运用知识解决问题内化观念

生物学知识来源于生活生产,应用这些知识同时也能解决生活、生产中的实际问题,这是考试能力、素养和价值观的集中体现。 学生在面对以生活、生产为情境的试题时,将进一步概括和归纳相关知识,从而促进其生命观念的形成。

【例5】(题2)我国自古“以农立国”,经过悠久岁月的积累,形成了丰富的农业生产技术体系。 下列农业生产实践中,与植物生长调节剂使用直接相关的是( )

A. 秸秆还田 B. 间作套种

C. 水旱轮作 D. 尿泥促根

评析:本题以农业生产实践中的农业生产技术为情境,旨在考查学生对农业生产技术所蕴含的生物学原理的理解,引导学生深入思考其内在机制,以更好地领略中华农耕文化的博大精深。 试题在引导学生在解决问题过程的同时形成生命的物质观、能量观和信息观等生命观念;此外,引导学生运用生物学原理和技术创造性地改进劳动方法与提高劳动能力,引导学生参与劳动、关注劳动、尊重劳动,进而形成正确的劳动观念。

【例6】(题10)种子质量是农业生产的前提和保障。 生产实践中常用TTC 法检测种子活力,TTC(无色)进入活细胞后可被[H]还原成TTF(红色)。 大豆充分吸胀后,取种胚浸于0.5%TTC 溶液中,30 ℃保温一段时间后部分种胚出现红色。 下列叙述正确的是( )

A. 该反应需要在光下进行

B. TTF 可在细胞质基质中生成

C. TTF 生成量与保温时间无关

D. 不能用红色深浅判断种子活力高低

评析:本题设置用TTC 法检测种子活力的情境,考查学生获取信息的能力以及对相关现象和结果进行分析、解析和推理的能力。 通过分析和推理,探明细胞呼吸发生的条件、场所和过程,从而理解细胞呼吸的物质和能量变化的实质。

1.3 以科学研究为情境,发展科学思维和科学探究

生物学作为一门科学课程,具有科学课程的共同特点,即注重证据和逻辑,因此科学思维和探究能力是高考考查的重点。

【例7】(题13)某同学对蛋白酶TSS 的最适催化条件开展初步研究,结果见表1。 下列分析错误的是( )

表1 探究蛋白酶TSS 的最适催化条件

A. 该酶的催化活性依赖于CaCl2

B. 结合①、②组的相关变量分析,自变量为温度

C. 该酶催化反应的最适温度70 ℃,最适pH 为9

D. 尚需补充实验才能确定该酶是否能水解其他反应物

评析:本题以探究酶的最适催化条件为情境,通过对表格的解读和图文转化,考查学生在实验设计中的变量设置能力、依据实验现象推理得出结论以及评价实验的实验探究能力。 试题既考查了学生逻辑推理的科学思维,也考查了对真实的科研问题进行科学探究的过程和方法。

2 关注实践经历科学解决问题

新课标强调学习的过程是学生主动参与的过程,要让学生积极参与探究性学习活动或完成工程学任务,加深对生物学概念的理解,提升应用知识的能力,培养创新精神,进而运用科学的观点、知识、思路和方法,探讨或解决现实生活中的问题。

【例8】(题20·节选)使用除草剂清除荔枝园A的杂草是为了避免杂草竞争土壤养分,但形成了单层群落结构,使节肢动物物种多样性降低。 试根据群落结构及种间关系原理,设计一个生态荔枝园简单种植方案(要求:不用氮肥和除草剂、少用杀虫剂,具有复层群落结构),并简要说明设计依据。

评析:本题采用科研调查的真实情境为背景,贴近教材设问,考查学生对教材基础知识的理解情况,同时又兼顾能力的考查,设置有归因分析的设问。 试题要求学生根据群落结构及种间关系原理,设计一个生态荔枝园简单种植方案,并简要说明设计依据,突出了命题的应用性和创新性。 此题变换设问角度,有助于引导学生关注本地的现实农业生产问题,并能运用生物学原理提出解决方案和说明设计依据。 此外,学生在解决问题的过程中,可以内化劳动认识,渗透劳动教育,真切感悟学科魅力与价值,从而激发内生动力。

3 精心设问提升创新能力

试题的创新性要求创设新颖的问题情境,设置新颖的试题呈现方式或设问方式,使学生能在新颖的情境中积极思考,创造性地提出解决生活生产实践及科学探究中实际问题的新思路、新方法。

【例9】(题16)遗传病监测和预防对提高我国人口素质有重要意义。 一对表现型正常的夫妇,生育了一个表现型正常的女儿和一个患镰刀型细胞贫血症的儿子(致病基因位于11 号染色体上,由单对碱基突变引起)。 为了解后代的发病风险,该家庭成员自愿进行了相应的基因检测(图2)。 下列叙述错误的是( )

图2 基因检测结果

A. 女儿和父母基因检测结果相同的概率是2/3

B. 若父母生育第三胎,此孩携带该致病基因的概率是3/4

C. 女儿将该致病基因传递给下一代的概率是1/2

D. 该家庭的基因检测信息应受到保护,避免基因歧视

评析:本题基于“基因检测是在自愿原则的基础上”“基因检测信息应受到保护”等生命伦理学知识的角度创设遗传学问题情境,体现命题的应用性和创新性,突出考查科学思维和社会责任,引导学生在相对复杂的情境中提取有效的信息,进行分析问题和解决问题。

【例10】(题18·节选)某兴趣小组基于B 组条件下(50%遮阴比例培养)玉米生长更快的研究结果,作出该条件可能会提高作物产量的推测,由此设计了初步实验方案进行探究,如图3 所示。

图3 玉米不同遮阴比例培养图

实验材料:选择前期________一致、生长状态相似的某玉米品种幼苗90 株。

实验方法:按图3 所示的条件,分A、B、C 三组培养玉米幼苗,每组30 株;其中以________为对照,并保证除________外其他环境条件一致。 收获后分别测量各组玉米的籽粒重量。

结果统计:比较各组玉米的平均单株产量。

分析讨论:如果提高玉米产量的结论成立,下一步探究实验的思路是________。

评析:本题坚持“信息切入、能力考查”的原则,选择相关科研课题素材来创设试题背景,引导学生学会图文转换,考查学生的信息获取和加工、分析归纳和进行实验探究的能力。 试题着重对实验材料的处理、对照组的设置、因变量的判断和进一步探究的角度设问,体现了命题的综合性和应用性,突出考查学生的科学思维和科学探究素养。 依据实验材料后半句“生长状态相似的某玉米品种幼苗90 株”题设,可推知,前半句应填写对实验材料的处理方式,如培养(或生长或处理或栽培)条件一致。 此实验方案是基于题干中“B 组条件下玉米生长更快的研究结果,作出该条件可能会提高作物产量的推测”而设计的,因此B 组为实验组,A 组和C 组为对照组。 实验的自变量为光照强度,因此要保证除光照强度外其他环境条件一致。 因为已经得出“B 组条件下能提高玉米产量的结论成立”,对于下一步探究实验的思路可从横向考虑,探究其他作物,重复实验。 亦可从纵向思维出发,进一步探究最适遮阴比例对产量的影响或探究B 组实验条件下产量增加的原因,甚至可从实验推广角度考虑,扩大实验规模。此设问有较大的开放性,适切各层次的学生的答题思维。

综上所述,2022 年广东高考生物学试题依托高考评价体系,秉承“价值引领、素养导向、能力为重,知识为基”的命题理念,有机融入社会热点、生活生产、科学研究等真实情境,关注实践经历,精心设问,积极探索与核心素养立意相匹配的试题设计,凸显育人导向,落实立德树人的根本任务。