生物：讓教學多一點“科研”味兒

喬文軍

北京理綜生物試題素材常常源于科研論文，命題者將專業(yè)學術(shù)的論證過程轉(zhuǎn)化為試題中的科學探究任務(wù)，將真研究凝練為考生看得懂、理得清的內(nèi)容，用巧妙的科學邏輯呈現(xiàn)出問題，為不同考生搭建起展示學科素養(yǎng)的舞臺。下面我通過解析理綜卷第29題來梳理生物學科試題的基本特征，并探討我們今后教學的方向。

1.關(guān)注科技發(fā)展前沿

人感染埃博拉病毒（EV）會引起致命的出血熱。為了尋找治療EV病的有效方法，中外科學家進行了系列研究。

埃博拉病毒感染是全球關(guān)注的熱點問題。近年西非爆發(fā)疫情以來，全球各國都在研發(fā)快速檢測法，中國在這方面表現(xiàn)突出。理綜卷第29題以研究治療埃博拉病毒感染的有效方法作為情境，向考生展現(xiàn)了從宏觀到微觀、從個體到分子、從科學問題的發(fā)現(xiàn)到解決的過程。歷年高考中類似的情境還有“釀酒”“嫁接”等。由此可看出，生物題目選材視野廣闊、立意深遠，引導(dǎo)考生關(guān)注當代社會科技的前沿與發(fā)展趨勢，注重培養(yǎng)學生科學探究的興趣與思維習慣，發(fā)展與提升學生的創(chuàng)新意識與創(chuàng)新思維，使學生在終生學習中受益。

2.掌握基本概念原理

（1）EV表面的糖蛋白（EV-GP）作為 刺激機體產(chǎn)生 性免疫反應(yīng)。

正如科研論文的開篇會有“文獻綜述”一樣，生物試題的第一問落點常在于重要概念和基本原理本身。實際上，本題設(shè)置的第一小題旨在考查免疫應(yīng)答的基本原理，考查“抗原刺激機體產(chǎn)生特異性免疫反應(yīng)”。本題的考點不在于“EV-GP”，而是上述蛋白對于機體免疫應(yīng)答而言的共同屬性，即“異物大分子”，往年的試題曾經(jīng)從“激素”“反射”“碳反應(yīng)”等多個不同的基礎(chǔ)知識點切入。

3.重視思維方法習慣

（2）科學家采集了多年前感染EV并已康復(fù)的甲乙兩人的血液，檢測EV-GP抗體的水平。據(jù)圖1，應(yīng)選取 的血液分離記憶B細胞用以制備單抗。

（3）將制備的多種單抗分別與病毒混合，然后檢測病毒對宿主細胞的感染率。據(jù)圖2，抑制效果最好的兩種單抗是 。

科學研究需要通過觀察和實驗等多種途徑來獲得事實和證據(jù)，需要掌握基本的科學方法；科學研究還需要對證據(jù)、數(shù)據(jù)等進行分析和判斷。本題的第二、第三小問呈現(xiàn)了研究結(jié)果中對數(shù)據(jù)處理后構(gòu)建的數(shù)學模型，要求考生具有收集和利用課內(nèi)外的圖文資料及其他信息的能力，要求學生能逐步使用比較法與歸納法進行模型分析，基于實證和科學推理提出觀點。這就由第一問考查的知識積累推進到了考查學生科學思維的方法與習慣。類似的設(shè)問還有很多，如“豹群數(shù)量的變化分析”“豌豆植株14C量的分布比例分析”“接穗新葉中的核酸檢測結(jié)果分析”等。

4.重點聚焦思維過程

（4）EV-GP具有多個與抗體結(jié)合的位點。為了研究上述兩種單抗（分別稱為A、B）與EV-GP結(jié)合的位點是否相同，可按圖3所示簡要流程進行實驗。（圖略）

①請將圖3中應(yīng)使用的抗體填入下表ⅰ、ⅱ、ⅲ、ⅳ處（填“A”或“B”或“無關(guān)抗體”），完成實驗方案（一種即可）。

②若A、B與EV-GP結(jié)合的位點不同，與對照組1、2分別比較，實驗組的熒光值應(yīng) 。

設(shè)置“對照”試驗、控制“單一變量”是本題的考點，難度不大，但是推陳出新的試題呈現(xiàn)形式讓有解題套路化和思維模式化傾向的考生寸步難行。第四小問以一個未完成的表格的形式考查學生依據(jù)探究目的設(shè)計實驗方案并作出準確預(yù)期的能力，對考生的假說、演繹思維的靈活性、邏輯性與嚴謹性提出了較高要求?！盁晒鈽擞浀鞍住钡募夹g(shù)在研究細胞膜的流動性、基因工程表達產(chǎn)物檢測等情境中均有運用，本題將這個知識點遷移運用到“抗原-抗體特異性”的新情境中。

A、B結(jié)合“位點”是否相同？從“干預(yù)”的角度說，兩者同時存在的情況，可謂是“實驗組”；而同一種抗體，先用未標記抗體處理（位點被占據(jù)）后，再用熒光標記抗體處理，會是熒光值最弱的“對照組2”；而先用未標記的無關(guān)抗體處理（位點不受影響）后，再用熒光標記抗體處理，則會是熒光值最強的“對照組1”。若A、B結(jié)合“位點”相同，則實驗組的熒光值比對照組1弱，與對照組2無顯著差異；若A、B結(jié)合“位點”不相同，則實驗組的熒光值與對照組1無顯著差異，比對照組2強。經(jīng)典句式“若……則……”是高考理綜生物試題非選擇題目中的高頻設(shè)問形式，將邏輯推理的意味展現(xiàn)得淋漓盡致。

5.鼓勵思維個性創(chuàng)新

（5）中國科學家用分子結(jié)構(gòu)成像技術(shù)證實理論A、B與EV-GP結(jié)合的位點不同?；谏鲜鱿盗醒芯?，請你為治療EV提供兩種思路： 。

“完成實驗方案（一種即可）”“提供兩種思路”，這樣的試題表述形式提示解題思路多樣化，答案不唯一。去年的高考就已經(jīng)出現(xiàn)這樣的開放性試題了。2015年北京理綜生物試卷第29題最后一問中的“等”字意在引導(dǎo)考生全面反思實驗的嚴謹性，思路不能停留在單一影響因素上。今年的29題同樣為考生展示自己獨特的思路提供了廣闊的空間。題目鼓勵考生從埃博拉病毒基礎(chǔ)研究中尋找啟迪，讓學生暢想將研究成果用于治療疾病的多種思路。

因為每種抗體都與抗原具有特異性結(jié)合的特性，可以提出“單獨使用”的思路；因為兩種“抗體”的結(jié)合位點不同，可以提出“A、B抗體同時使用”的思路；結(jié)合“單克隆抗體”的優(yōu)勢特點，可以提出“靶向治療”的思路；結(jié)合蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和功能關(guān)系，可以提出研制具有抗體特異性結(jié)構(gòu)“新藥”的思路……這樣的問題不僅具有一定的開放性，而且設(shè)問角度選取巧妙，有利于選拔富有創(chuàng)新精神、具備創(chuàng)新思維能力的考生。

從另一個角度來說，對于往年題目中某個重復(fù)出現(xiàn)的“知識”考點，或許可以通過反復(fù)練習而記住答案，可是，諸如上述這些旨在展示考生良好思維品質(zhì)的開放性問題，縱然“記住”去年試題的全部答案也無濟于事。唯有在學習時常常親歷問題的提出、獲取信息、尋找證據(jù)、檢驗假設(shè)、發(fā)現(xiàn)規(guī)律等過程，才有可能在這類型的問題中出彩。這樣的素養(yǎng)不會因為考試的結(jié)束而歸零，它是學習者在生物學課程中養(yǎng)成的理性思維習慣，是一個人終生學習的能力。

理綜生物試卷題目數(shù)量不多，“非選擇題”第29題比較突出地體現(xiàn)出科研特征。一方面，解決問題需要運用必修3中的“體液免疫”、選修3中單“克隆抗體制備”等不同模塊的主干知識；另一方面，需要把握問題、現(xiàn)象、解釋及結(jié)論的科學研究脈絡(luò)。這就對生物課堂教學提出“體現(xiàn)科學課程的性質(zhì)”的基本要求，要在“知識綜合”和“理性思維”兩個維度上發(fā)力。

此外，今年試卷版面上“文字”總量未見減少，簡明扼要的同時還不乏生動之處。描述“射門”的連貫動作讓學生倍感親切；強調(diào)“中國科學家”“我國古代勞動人民”的點睛之筆讓考生的民族自豪感油然而生。尤其值得一提的是，今年試卷版面上“圖解”的形式更加多樣化，插圖的數(shù)目顯著增多，不僅有柱狀圖、折線圖這樣的常見數(shù)學模型，還有實驗流程圖、概念圖、實驗處理（嫁接）和生理過程（乙烯作用）示意圖。生物試卷8道試題中總共出現(xiàn)了9幅插圖、3個表格，具有突破意義。

總之，生物學科試題密切圍繞有利于“培養(yǎng)科學思維的習慣”這條主線，既考查考生應(yīng)該獲得的基礎(chǔ)生物學知識，又考查考生必須領(lǐng)悟的生物學家在研究過程中發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的思路方法。近年的北京高考生物試題“能力立意”導(dǎo)向明確，秉承了試題命制的基本思路與試題呈現(xiàn)方式，這應(yīng)當引發(fā)我們對課程改革和素質(zhì)教育相適應(yīng)的深度思考。

編輯 肖佳曉