基于高考試題探索生物學(xué)核心素養(yǎng)的測(cè)量與評(píng)價(jià)

王子如　王娜　韋艷艷

摘要 從生物學(xué)核心素養(yǎng)的角度，分析2017年高考理綜全國Ⅰ卷29題和全國Ⅲ卷32題，把握新一輪課改的命題特點(diǎn)，并就生物學(xué)核心素養(yǎng)的測(cè)量與評(píng)價(jià)提出幾點(diǎn)建議。

關(guān)鍵詞 2017年高考 生物學(xué)核心素養(yǎng) 測(cè)量 評(píng)價(jià)

中圖分類號(hào) G633.91 文獻(xiàn)標(biāo)志碼 B

1高考試題

（2017年高考理綜全國I卷29題）根據(jù)遺傳物質(zhì)的化學(xué)組成。可將病毒分為RNA病毒和DNA病毒兩種類型。有些病毒對(duì)人類健康會(huì)造成很大危害，通常，一種新病毒出現(xiàn)后需要確定該病毒的類型。

假設(shè)在宿主細(xì)胞內(nèi)不發(fā)生堿基之間的相互轉(zhuǎn)換，請(qǐng)利用放射性同位素標(biāo)記的方法，以體外培養(yǎng)的宿主細(xì)胞等為材料，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)以確定一種新病毒的類型，簡(jiǎn)要寫出：（1）實(shí)驗(yàn)思路；（2）預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果及結(jié)論即可。（要求：實(shí)驗(yàn)包含可相互印證的甲、乙兩個(gè)組）

（2017年高考理綜全國Ⅲ卷32題）已知某種昆蟲的有眼（A）與無眼（a）、正常剛毛（B）與小剛毛（b）、正常翅（E）與斑翅（e）這三對(duì)相對(duì)性狀各受一對(duì)等位基因控制。現(xiàn)有三個(gè)純合品系：①aaBBEE、②AAb.bEE和③AABBee。假定不發(fā)生染色體變異和染色體交換，回答下列問題：

（1）若A/a、B/b、E/e這三對(duì)等位基因都位于常染色體上，請(qǐng)以上述品系為材料，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來確定這三對(duì)等位基因是否分別位于三對(duì)染色體上。

（2）假設(shè)A/a、B/b這兩對(duì)等位基因都位x染色體上，請(qǐng)以上述品系為材料，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)對(duì)這一假設(shè)進(jìn)行驗(yàn)證。（要求：寫出實(shí)驗(yàn)思路、預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果、得出結(jié)論）

2試題總體分析

縱觀往年的高考理綜生物試題，今年高考理綜全國Ⅰ卷29題和全國Ⅲ卷32題是一大亮點(diǎn)，綜合考查了學(xué)生各方面的能力，充分展現(xiàn)與考查了生物學(xué)核心素養(yǎng)的科學(xué)思維和科學(xué)探究等維度。

首先，從命題形式上來看，這兩道題形式新穎，一改往年實(shí)驗(yàn)探究題的命題風(fēng)格，不是給予一定的提示讓考生填空，而僅僅設(shè)置了問題情境，給出可供選擇的實(shí)驗(yàn)材料等，要求考生自己用的語言簡(jiǎn)述實(shí)驗(yàn)思路，預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果及結(jié)論。這無疑在一定程度上加大了試題難度，綜合考查了學(xué)生的邏輯推理、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)結(jié)果預(yù)測(cè)、得出結(jié)論的能力以及邏輯性的語言表達(dá)能力等。

其次，從考試內(nèi)容上來看，二者均以生命科學(xué)發(fā)展史上的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)為背景。29題以確定未知病毒類型的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)為載體，考查考生對(duì)1952年赫爾希和蔡斯的噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)思路、實(shí)驗(yàn)技術(shù)方法的的理解與運(yùn)用；32題也是通過實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)來評(píng)價(jià)考生對(duì)孟德爾的兩對(duì)相對(duì)性狀的雜交實(shí)驗(yàn)過程以及對(duì)自由組合定律實(shí)質(zhì)的理解。

最后，從考試目的上來看，全國Ⅰ卷29題和全國Ⅲ卷32題均體現(xiàn)了考生的科學(xué)思維、科學(xué)探究等維度的生物學(xué)核心素養(yǎng)水平。這兩道題均要求考生通過分析、比較、類比推理、演繹推理等發(fā)展理性思維的方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果和得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。

總的來說，這兩道高考生物試題從命題形式和考試目的上體現(xiàn)了新一輪課改的核心理念，以重要概念為載體，凸顯能力，以人為本位，注重學(xué)生生物學(xué)核心素養(yǎng)的發(fā)展。

3試題具體分析

29題和32題都是通過設(shè)置新的實(shí)驗(yàn)情景，考查考生對(duì)生命科學(xué)發(fā)展史上經(jīng)典實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路、實(shí)驗(yàn)方法等的理解與運(yùn)用。對(duì)29題的解答，考生通過分析試題，很容易將考點(diǎn)定位在人教版高中生物必修2模塊的“DNA是主要的遺傳物質(zhì)”一節(jié)中赫爾希和蔡斯的噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)。

就29題而言，首先，仔細(xì)閱讀題目，明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹乃o材料中可以看出，該實(shí)驗(yàn)需要確定新病毒的種類，回顧相關(guān)經(jīng)典史實(shí)，類比推理，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)遷移。噬菌體侵染細(xì)菌成功的關(guān)鍵之一就在于實(shí)驗(yàn)思路，即分別研究DNA與蛋白質(zhì)的功能。另一個(gè)關(guān)鍵在于能夠利用同位素標(biāo)記技術(shù)標(biāo)記DNA和蛋白質(zhì)彼此特有的元素（³²P和³²S）。通過學(xué)習(xí)，考生已經(jīng)知道DNA和RNA的組成元素相同，但是二者的基本組成單位核苷酸不同，具體表現(xiàn)在堿基種類不同。脲嘧啶是RNA特有的堿基，而DNA中特有的堿基是胸腺嘧啶（T）。通過分析、類比以及試題中的提示：利用放射性同位素標(biāo)記的方法，以體外培養(yǎng)的宿主細(xì)胞等為材料。考生就很容易想到標(biāo)記堿基T和U，并遷移經(jīng)典實(shí)驗(yàn)，將該實(shí)驗(yàn)分為兩組，甲組將宿主細(xì)胞培養(yǎng)在在含放射性標(biāo)記胸腺嘧啶的培養(yǎng)基中，乙組將宿主細(xì)胞培養(yǎng)在含放射性標(biāo)記尿嘧啶的培養(yǎng)基中，之后甲、乙兩組同時(shí)接種新病毒，進(jìn)行保溫、離心并檢測(cè)其放射性。最后，推理得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論：病毒是無細(xì)胞結(jié)構(gòu)，需要在自身遺傳物質(zhì)的指導(dǎo)下，利用宿主中的物質(zhì)來合成自身的組成成分。DNA病毒增殖在宿主中會(huì)利用堿基T，如果該病毒是DNA病毒，則甲組中產(chǎn)生子代病毒會(huì)帶有放射性，反之為RNA病毒；同理，RNA病毒在宿主中增殖會(huì)利用堿基U，如果該病毒是RNA病毒，則乙組中產(chǎn)生子代病毒會(huì)帶有放射性，反之為DNA病毒。甲、乙兩組相互印證。

當(dāng)然，對(duì)于32題，考生也必須掌握孟德爾自由組合定律的實(shí)質(zhì)以及兩對(duì)相對(duì)性狀的雜交實(shí)驗(yàn)過程。首先，分析題目，第（1）小題假設(shè)A/a、B/b、E/e這三對(duì)等位基因都位于常染色體上，題目要求設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來確定這三對(duì)等位基因是否分別位于三對(duì)染色體上，即確定這三對(duì)等位基因是否分別位于三對(duì)非同源染色體上，而這必然與孟德爾的自由組合定律密切相關(guān)。接著，回顧與自由組合定律相關(guān)的孟德爾的兩對(duì)相對(duì)性狀雜交實(shí)驗(yàn)，類比推理，選擇雜交品系，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。考生通過類比經(jīng)典實(shí)驗(yàn)，可以很輕松地選擇①×②、②×③、①×③三個(gè)雜交組合，得到F₁后，F(xiàn)₁自交得到F₂。最后，預(yù)期結(jié)果，得出結(jié)論。若F₂中均出現(xiàn)四種表現(xiàn)型，且比例為9：3：3：1，則可確定這三對(duì)等位基因分別位于三對(duì)染色體上；若出現(xiàn)其他結(jié)果，則確定這三對(duì)等位基因不是分別位于三對(duì)染色體上。第（2）小題則是要求考生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證假說即Ma、B/b這兩對(duì)等位基因都位X染色體上。這道小題選擇實(shí)驗(yàn)材料很簡(jiǎn)單，因?yàn)橹簧婕暗組a、B/b這兩對(duì)等位基因，所以選擇①×②雜交，而如何驗(yàn)證這兩對(duì)等位基因是位于X染色體上而不是常染色體上則是關(guān)鍵所在。考生在學(xué)習(xí)孟德爾一對(duì)相對(duì)性的雜交實(shí)驗(yàn)時(shí)學(xué)習(xí)了正反交的概念，也知道正反交實(shí)驗(yàn)的用途之一：正反交實(shí)驗(yàn)結(jié)果是否一致，可推斷控制性狀的基因是位于常染色體還是性染色體上，若正反交實(shí)驗(yàn)子代表型不一致且與性別有關(guān)，則為細(xì)胞核遺傳，基因位于X染色體上。

首先，類比推理若①為母本，②為父本的交配方式為正交，則以②為父本、①為母本的交配方式為反交。接著，演繹推理，分別觀察兩組雜交方式的子一代的表現(xiàn)型。如圖1所示，若正交得到的子代個(gè)體中雄性個(gè)體與反交得到的子代個(gè)體中雄性個(gè)體有眼/無眼、正常剛毛/小剛毛這兩對(duì)相對(duì)性狀的表現(xiàn)型不同，證明這兩對(duì)等位基因都位于X染色體上。

4測(cè)量與評(píng)價(jià)

首先，如前所述，與往年高考理綜生物試題相比，新一輪課改后的這兩道試題在形式上讓考生耳目一新，不是設(shè)空考查考生零碎的知識(shí)點(diǎn)，而是設(shè)置具體情景綜合考查考生各方面的能力，如類比推理、分析等理性思維能力以及邏輯性的語言表達(dá)能力、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果、推理實(shí)驗(yàn)結(jié)論的能力等，要求更高。這需要教師在平時(shí)的教學(xué)實(shí)踐中轉(zhuǎn)變教育理念，在注重學(xué)生具體學(xué)科知識(shí)的同時(shí)，更要學(xué)生生物學(xué)核心素養(yǎng)，在科學(xué)探究中發(fā)展學(xué)生的理性思維。

其次，這兩道題是對(duì)教材核心內(nèi)容的考查，但是需要考生對(duì)教材內(nèi)容進(jìn)行深層次的遷移，這在一定程度上提醒教師可以選取教材內(nèi)容適當(dāng)拓展作為命題素材，培養(yǎng)學(xué)生樹立“來源于教材，高于教材”的試題理念，同時(shí)促使學(xué)生提高對(duì)教材的重視。

最后，這兩道試題都是對(duì)相關(guān)經(jīng)典史實(shí)的考查。生物科學(xué)史是科學(xué)家探索生命科學(xué)本質(zhì)的過程。教師在平時(shí)的教學(xué)中，應(yīng)積極挖掘并利用生物科學(xué)史資源，有意識(shí)地關(guān)注生命科學(xué)史的教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生像科學(xué)家一樣去思考，學(xué)習(xí)科學(xué)家對(duì)于科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的態(tài)度，理解科學(xué)的本質(zhì)和科學(xué)研究的方法，培養(yǎng)學(xué)生的探究能力，發(fā)展生物學(xué)核心素養(yǎng)，體現(xiàn)以人為本的教育理念，促進(jìn)學(xué)生全面和諧的發(fā)展。