近5年高考理綜生物學試題中“情境”的分析

章君果

(廣東省深圳市羅湖區翠園中學 518003)

具有一定情境的試題可以考查學生在特定的情境中運用知識技能解決問題的能力，這類“情境型”的高考試題是體現能力考查的一種重要形式。本文對近5年高考理綜全國卷I生物試題的“情境”進行分析，闡述其對中學生物學教學的啟示，為中學階段學生的生命觀念、理性思維及科學探究等生物學科核心素養的培養提供一些思考。

1 情境設置的特點分析

理綜全國卷I生物試題難度和類型一直保持相對穩定，試題涉及的考點相對合理，以考查主干知識為主。每年的試題對理解能力、 實驗與探究能力、獲取信息的能力及綜合運用能力有充分考查[1]。試題的情境化是能力考查的一種重要形式，在近年試題中都有大量體現，近5年試題中的情境設置呈現出以下特點：①試題中情境的引入在歷年的考查中都比較普遍，幾乎涉及到所有的試題和主要考點；②情境的形式多樣，不同的形式具有不同的能力要求，體現一定的層次性；③相同的考點基于不同的考查要求會有不同的情境形式；④情境引入的試題涉及的考點主要集中在核心知識，如光合作用、呼吸作用、遺傳規律、穩態調節及生態系統等，有些考點如光合作用、呼吸作用、分離定律、自由組合定律、伴性遺傳等每年都是以情境化的試題出現；⑤試題情境設置比較簡潔，一般都是一句話(大約40字)闡述一個情境或者利用簡單的曲線或表格進行呈現。

2 情境設置的類型分析

近5年的理綜全國卷I生物試題中情境內容涉及生活健康、生態環境、科技創新和實驗探究等方面。從情境設置的功能特點上可歸納為“變化型”“信息型”“實驗型”及“材料型”四類。

2.1 “變化型”情境試題 “變化型”情境是指相關知識內容通過情境設置來改變原有的條件，條件的改變會影響生理活動的變化，根據掌握的生物學現象和規律對生理活動進行判斷，這類情境設置的模型如圖1。適合設置變化型情境的內容主要是特定生物學過程和規律，例如，細胞呼吸、光合作用及穩態調節等考點。

圖1 變化型情境設置的模型

例1(2014年理綜全國卷I) 正常生長的綠藻，光照培養一段時間后，用黑布迅速將培養瓶罩上，此后綠藻細胞的葉綠體內不可能發生的現象是( )

A.O2的產生停止

B.CO2的固定加快

C.ATP/ADP比值下降

D.NADPH/NADP+比值下降

分析：試題考查的是環境因素對光合作用基本生理過程的影響。通過一定的情境設置來分析光照條件的變化對細胞生理活動的變化。遮光即光照強度下降為0，光反應下降直至停止，光反應不再產生O2、ATP和[H]，由于暗反應需要光反應提供ATP和[H]，所以光反應停止，暗反應中CO2的固定不可能加快。ATP和ADP，NADPH([H])和NADP+在產生和消耗過程中是一個循環(NADP+與電子和質子H+結合形成NADPH)，ATP和[H]產生停止，所以ATP/ADP比值和NADPH/NADP+比值都下降。

2.2 “信息型”情境試題 “信息型”情境在每年的試題中都占有一定比重，如2016年第2、29和30題，2015年的第5、31題等。這類情境通常會涉及到新的生物學知識或者概念，學生根據情境中給定的信息進行推理和判斷。推理會從題干給定的信息為前提，以掌握的基礎知識為依據，得出試題中要解決問題的答案，前提和結論(答案)之間具有充分條件的必然性推理。這類試題對學生的能力要求相對比較高，會綜合考查學生的理解能力、信息獲取能力和綜合運用能力。

例2(2015年理綜全國卷I) 人或動物PrP基因編碼一種蛋白(PrPc)，該蛋白無致病性。PrPc的空間結構改變后成為PrPsc(朊粒)，就具有了致病性，PrPsc可以誘導更多的PrPc轉變為PrPsc，實現朊粒的增殖，可以引起瘋牛病，據此判斷，下列敘述正確的是( )

A.朊粒侵入機體后可整合到宿主的基因組中

B.朊粒的增殖方式與肺炎雙球菌的增殖方式相同

C.蛋白質空間結構的改變可以使其功能發生變化

D.PrPc轉變為PrPsc屬于遺傳信息的翻譯過程

分析：該試題是典型的“信息型”情境，一般題干信息比較新穎，通常為教材沒有涉及到的生物學內容。解答這類試題需要充分利用題干的信息來進行推理。該試題就可以根據題干信息和已經掌握的生物學知識進行以下合理推理(表1)。

表1 根據題干信息和已知知識的推理

2.3 “實驗型”情境試題 “實驗型”情境是以具體實驗過程為背景進行試題的情境設置。生命科學實驗與探究本身就是一種能激發智能活動的情境[1]。這類情境對學生理性思維能力的考查具體體現在觀察、推理、判斷、歸納、比較等，考查的內容涉及實驗操作(如2016年第3題考查酶活力測定時的操作順序)、實驗設計(如2016年第32題就是遺傳實驗過程為背景的情境試題)、實驗變量(如2015年第29題光合作用實驗的考查)及實驗結論(如2013年第31題遺傳實驗的考查)。“實驗型”的情境對遺傳定律考查的頻率比較高，近5年中有3年都是以遺傳實驗的形式進行考查。

例3(2016年理綜全國卷I) 已知果蠅的灰體和黃體受一對等位基因控制，但這對相對性狀的顯隱性關系和該等位基因所在的染色體是未知的。同學甲用一只灰體雌蠅與一只黃體雄蠅雜交，子代中♀灰體∶♀黃體∶♂灰體∶♂黃體為1∶1∶1∶1。同學乙用兩種不同的雜交實驗都證實了控制黃體的基因位于X染色體上，并表現為隱性。請根據上述結果，回答下列問題：

(1)僅根據同學甲的實驗，能不能證明控制黃體的基因位于X染色體上，并表現為隱性？

(2)請用同學甲得到的子代果蠅為材料設計兩個不同的實驗，這兩個實驗都能獨立證明同學乙的結論。(要求：每個實驗只用一個雜交組合，并指出支持同學乙結論的預期實驗結果。)

分析：此題以果蠅雜交實驗為情境，既考查了遺傳學的基本規律，還考查了學生的遺傳實驗的設計及分析能力：(1)題根據同學甲的實驗分析發現子代性狀在性別之間沒有差異，故無法證明控制黃體的基因位于X染色體上，并且親代是灰體和黃體雜交，子代有灰體和黃體比例是1∶1，所以無法判斷灰體和黃體哪種為隱性。(2)題要求學生根據題干情境進行相關實驗設計，目的是證明同學乙的結論，由于結論是已知的，就可以根據結論進行逆推，此小題的解題邏輯如圖2。

圖2 分析推理過程圖

2.4 “材料型”情境試題 “材料型”的情境是指提供的素材只是作為一定情境的創設，試題設置的問題和材料信息的關聯度不大，學生只要根據掌握的生物學知識和規律進行問題的分析和解答。這類情境在試題中的出現也比較普遍，在穩態調節、生態系統及選修模塊內容出現較多，是相對比較容易的一類情境。

例4(2016年理綜全國卷I) 病毒甲通過呼吸道感染動物乙后，可引起乙的B淋巴細胞破裂、T淋巴細胞功能喪失，導致其患腫瘤病，患病動物更易被其他病原體感染。給新生的乙個體接種甲疫苗可預防該腫瘤病。回答下列問題：

(1)感染病毒甲后，患病的乙更易被其他病原體感染的原因是________。

(2)新生的乙個體接種甲疫苗后，甲疫苗作為________可誘導B淋巴細胞增殖、分化成________和記憶細胞，記憶細胞在機體被病毒甲感染時能夠________，從而起到預防該腫瘤病的作用。

(3)免疫細胞行使免疫功能時，會涉及到胞吞和胞吐這兩種物質跨膜運輸方式，這兩種方式的共同點有________(答出兩點即可)。

分析：此題材料創設免疫相關內容的情境，試題設置的5個問題與材料信息的關聯都不強，甚至可以不對情境進行分析直接進行作答，例如，第3小題完全考查的是物質跨膜運輸的內容。(1)題：感染病毒甲以后，免疫功能下降，患病的乙就更容易被其他病原體感染；(2)題：接種了甲疫苗，甲疫苗就作為抗原誘導免疫反應，其中B淋巴細胞增殖分化成漿細胞和記憶細胞，記憶細胞在機體被病毒甲感染時能夠迅速增殖分化，大量分泌抗體；(3)題：胞吞胞吐是大分子運輸的一種方式，一般運輸過程會形成囊泡；需要消耗能量；也會涉及到相互識別。

3 思考與建議

試題情境的分類、歸納和分析對中學生物教學及復習提供一些新的思考和方向。本文從近年理綜全國卷I生物試題情境中獲得一些思考，希望為中學生物學教學提供一些借鑒。

(1)在日常教學中進行情境化的問題設置，讓學生在情境中思考和討論問題，一方面可以激發學生的思考和學習的興趣，另一方面也幫助學生熟悉這類情境化的試題。

(2)對主干知識的情境化設置時，根據知識內容對情境設置的類型進行適當選擇。例如，遺傳規律的考查主要是以實驗型的情境出現；激素調節、免疫調節及生態系統內容注重考查基本過程的理解，情境設置主要以材料型為主。

(3)在情境中培養學生的理性思維，情境只是一種載體，核心的要素是學生思維的發展。例如，在情境分析時能夠運用歸納與概括、演繹與推理等方法探討生命現象和規律。

(4)注重試題中的情境與實際生活的聯系，例如，免疫內容的情境與生活健康有關，由理論知識聯系到實際生活實踐，豐富學生對知識的理解，激發學生對自然科學學習和研究的興趣，引導構建正確的生命觀，提升解決生產生活中生物學問題的擔當和能力。