對一道高考生物模擬題的深度解讀

李興芳

[摘? ?要]基于課程標準和考試大綱，從知識、能力、核心素養等方面的考查出發對2018年青島市高考模擬檢測理綜29題進行深度解讀，以給高中生物一線教師的解題教學研究一點啟示。

[關鍵詞]高考生物;模擬題;深度解讀

[中圖分類號]? ? G633.91? ? ? ? [文獻標識碼]? ? A? ? ? ? [文章編號]? ? 1674-6058（2018）35-0090-02

《普通高中生物學課程標準（2017年版）》提出，高中生物是以提高學生生物學學科核心素養為宗旨的學科，是樹立社會主義核心價值觀、落實立德樹人根本任務的重要載體，著眼于學生適應未來社會發展和個人生活的需要，從生命觀念、科學思維、科學探究和社會責任等方面發展學生的核心素養。《2017年普通高等學校招生全國統一考試大綱》中提出，對學生的考核目標與要求重在理解能力、實驗與探究能力、獲取信息的能力、綜合運用能力。在高考之前各地高考模擬題、大聯考層出不窮，而這些又對考生知識考查、能力培養以及核心素養發展起到什么樣的作用呢？下面筆者以2018年青島市高考模擬檢測理綜29題為例來進行分析。

【原題】科學家用離體的小球藻葉綠體做了如下實驗：在黑暗條件下，將分離得到的有ADP和Pi的類囊體（pH=5）放在pH=4的緩沖液中，不能產生ATP 。然后迅速轉移到pH=8的緩沖溶液中，結果檢測到有ATP的生成。在光照條件下，低溫培養的葉綠體中從基質運輸H+到類囊體的蛋白質含量下降，ATP的生產量減少。請分析回答：

（1）根據上述實驗推測植物細胞的類囊體產生ATP的直接條件是? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 。類囊體中的H+除來自于水的光解外，還來自? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?。

（2）在低溫、充足光照條件下，ATP生成量減少的原因有哪些？? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 。

（3）科學家對暗反應也進行了系列探究。已知熱酒精處理能夠終止細胞內的化學反應，欲探究暗反應中14CO2中的14C的轉移途徑，給各組小球藻提供14CO2后，應怎樣進一步處理？? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?。當光照不足時，暗反應的哪一步反應最先受到影響？? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 。

一、試題分析

1.知識考查方面

通過對課程標準的具體內容進行分析發現，對于光合作用的相關內容，其要求學生能在描述光合作用研究歷程的基礎上來說明光合作用各物質之間的關系，以及環境因素對光合作用速率的影響，從而把握光合作用基本過程的內在邏輯聯系及其在生活實踐中的應用。題中（1）和（2），是對光合作用過程的光反應階段的進一步解釋。題中（3），結合光合作用研究歷程中的“卡爾文循環”（探明CO2中的碳在光合作用中轉化成有機物中碳的途徑），說明暗反應階段物質的變化過程以及環境因素對暗反應階段的影響。

2.能力考查方面

題中（1），要求學生從提供的材料中獲取相關的生物學信息，并運用這些信息結合所學知識解決ATP生成原因的問題，重點考查學生獲取信息的能力。同時，也要求學生根據已有的知識“光照條件下光反應階段光能轉變成ATP中的化學能”來分析解釋“黑暗條件下，外界pH較大的情況下生成ATP”的原因，屬于理解能力中較高的層次。

題中（2），要求學生能挖掘隱含信息“低溫導致酶活性降低，從而影響ATP的生成”，重點考查學生的理解能力;及“由于低溫條件，葉綠體中從基質運輸H+到類囊體的蛋白質含量下降，ATP生成減少”，重點考查學生獲取信息的能力。

題中（3），要求學生能對“14CO2中14C的轉移途徑”這一生物學問題進行初步探究，重點考查學生實驗與探究的能力，同時也要求學生運用所學的“卡爾文循環”進行推理，重點考查學生的推理能力。

3.核心素養考查方面

《普通生物學》第76-79頁對葉綠體中ATP的形成做如下解釋：葉綠體中的光和色素并非隨機分布，而是有規律地組成許多特殊的功能單位，即光系統。光系統分光系統Ⅰ和光系統Ⅱ兩類，簡稱PSI和PSⅡ。光合作用中的電子傳遞發生在類囊體薄膜上，照光時，PSI中的P700分子釋放的電子被NADP+接受生成NADPH，P700則出現了電子缺失。與此同時，PSⅡ中P680分子被激發釋放的電子傳到P700分子，填補了P700的電子缺失，P680分子則出現了電子缺失，這一缺失則是由H2O中的電子來補充的。H2O裂解放出電子，產生O2和質子（H+），電子用來補充P680的缺失，O2則被釋放出，產生的質子（H+）進入類囊體腔中，使類囊體內外形成了質子（H+）梯度。質子（H+）穿過類囊體膜上ATP合成酶復合體上的管道從類囊體腔流向葉綠體基質，同時，將能量通過磷酸化而貯存在ATP中。從上述知識可知，ATP的形成需要類囊體膜內外的濃度差，且類囊體內H+的濃度高于葉綠體基質，才能使質子（H+）通過管道從類囊體腔流向葉綠體基質。

該部分知識超出了《普通高中生物學課程標準》和《2017年普通高等學校招生全國統一考試大綱》的內容要求，也就是學生腦海中并沒有這些知識，如此就需要通過提取題干中的信息來分析。從題干信息“在黑暗條件下，將分離得到的有ADP和Pi的類囊體（pH=5）放在pH=4的緩沖液中，不能產生ATP 。然后迅速轉移到pH=8的緩沖溶液中，結果檢測到有ATP的生成”中可以分析出，外界緩沖液pH大于類囊體，由“在光照條件下，低溫培養的葉綠體中從基質運輸H+到類囊體的蛋白質含量下降，ATP的生產量減少”可知ATP的形成與H+有關。通過這一過程的分析，學生明確了ATP生成的機理，闡釋了生命現象，通過科學的思維過程形成“結構與功能觀”“物質與能量觀”的生命觀念。

本題的特點是取材源于教材但解決問題的思路高于教材。該題的原型是高中生物必修1《分子與細胞》光合作用中的“卡爾文循環”，但考查內容多出了一個可操作的環節，不拘泥于原實驗過程，意在發展學生的“生命觀念”和“科學探究”核心素養。

二、學生答題過程中出現的問題及原因分析

1.對題干信息提取不足，不能完整分析

題中（1），學生只從“在黑暗條件下，將分離得到的有ADP和Pi的類囊體（pH=5）放在pH=4的緩沖液中，不能產生ATP 。然后迅速轉移到pH=8的緩沖溶液中，結果檢測到有ATP的生成”這句話中得到結論“類囊體需要在堿性環境中才能生成ATP”。他們沒聯想到后一句話對這道題的意義。

2.答題不規范，概念定義不準確

類囊體中H+除來自于水的光解外，還來自葉綠體基質。有學生將“葉綠體基質”寫成“基質”，從而失分。細胞中的基質有細胞質基質、葉綠體基質、線粒體基質，也就是說“基質”這個概念太過于籠統，表述不規范，不能正確表達概念。

3.不理解題意，實驗設計不合理

題中（3），要求探究14CO2中14C的轉移途徑，也就是說要探明14C都先后轉移到了哪些物質中。很多學生理解成探究14CO2中14C最終轉化成有機物中的碳。因此，設計兩組實驗對照組并用CO2做實驗材料，實驗組用14CO2做實驗材料，完全曲解了題目本身的含義。

三、對試題命制的建議

題中（1），是對“類囊體產生ATP的直接條件”的分析，難度太大，學生很難分析透徹，如果能加上“質子（H+）穿過類囊體膜上ATP合成酶復合體上的管道從類囊體腔流向葉綠體基質，同時將能量通過磷酸化而貯存在ATP中”這句話，相信學生可以分析出通過管道從類囊體腔流進細胞質基質的方式是協助擴散，說明類囊體腔中H+濃度比外側高。這樣可以提高得分率，而且讓學生可以找到更直接的證據。

（責任編輯 黃春香）