新高考高三生物學(xué)測試試題編制探析

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摘要基于上海新高考要求，例析高三生物學(xué)階段性測試試題的編制思路、考查載體、內(nèi)容、要求以及學(xué)科核心素養(yǎng)的考查水平，針對評測結(jié)果提出教學(xué)建議，以期為高三教師的教學(xué)提供參考。

關(guān)鍵詞高考評價(jià)體系;高中生物學(xué);學(xué)科核心素養(yǎng);考試評價(jià)

1問題的提出

2019年，教育部考試中心提出了高考命題理念為“價(jià)值引領(lǐng)、素養(yǎng)導(dǎo)向、能力為重、知識為基”，并構(gòu)建了高考評價(jià)體系。2023年，上海市普通高中學(xué)業(yè)水平等級性考試生物學(xué)科目考試將首次以高中生物學(xué)必修和選擇性必修新教材為評價(jià)內(nèi)容，試卷形式以提供若干情境或主題，著重考查學(xué)科核心素養(yǎng)。基于上述新高考要求，本文以高三生物學(xué)階段性測試試題編制為例，探討如何基于高考評價(jià)體系和學(xué)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)分別測評學(xué)生的學(xué)科能力及水平，為高三教師的教學(xué)提供一定的參考。

2試題編制的思路

以上海市虹口區(qū)高三生物學(xué)階段性測試為例，根據(jù)教學(xué)進(jìn)度，確定考查范圍為滬科版高中生物學(xué)教材必修1、2及選擇性必修1、2。由于“生命觀念”可作為學(xué)生學(xué)習(xí)生物學(xué)課程后獲得的標(biāo)志性學(xué)習(xí)成果，為此，整套試卷根據(jù)高考評價(jià)體系的命題理念，基于“生命觀念”創(chuàng)設(shè)體現(xiàn)核心價(jià)值引領(lǐng)作用的考查情境，根據(jù)課標(biāo)“重要概念”確定考查的必備知識，根據(jù)學(xué)科核心素養(yǎng)和學(xué)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)確定考查的關(guān)鍵能力和水平(圖1)。

3試題實(shí)例及分析

“情境”是實(shí)現(xiàn)“價(jià)值引領(lǐng)、素養(yǎng)導(dǎo)向、能力為重、知識為基”的綜合考查的載體［1］，結(jié)合生物學(xué)的學(xué)科特質(zhì)，生物學(xué)試題的任務(wù)情境包括:生活、學(xué)習(xí)和實(shí)踐情境，科學(xué)實(shí)驗(yàn)和探究情境，生命科學(xué)史情境［2］。

3.1科學(xué)實(shí)驗(yàn)和探究情境的試題及分析

科學(xué)實(shí)驗(yàn)和探究情境是真實(shí)的生物學(xué)研究的內(nèi)容以及由這些內(nèi)容進(jìn)行知識遷移設(shè)定的情境或提出的問題。根據(jù)該類情境編制的例題及分析如下:例題1研究發(fā)現(xiàn)，飲食不規(guī)律會使脂肪細(xì)胞內(nèi)抗產(chǎn)熱轉(zhuǎn)錄因子(ZFP423)的表達(dá)量升高。研究者對小鼠(夜行動物)開展實(shí)驗(yàn):將脂肪細(xì)胞特異性缺失ZFP423的小鼠(Zfp423KO)和正常小鼠(Zfp423)置于30℃環(huán)境下，分別在白天(非活躍期)和夜晚(活躍期)喂食高脂食物，測得體重變化如圖2a所示。12周后，分別測定各組小鼠攝入葡萄糖后血糖和胰島素的變化，結(jié)果如圖2b和圖2c所示［3］。(1)推測引起小鼠肥胖的原因，并說明理由。(2)簡述長期“吃夜宵”(高脂高糖食物)不利于人體健康的原因。從考查載體看，本試題的情境是從科學(xué)實(shí)驗(yàn)論文中提煉，圍繞平衡與穩(wěn)態(tài)觀設(shè)計(jì)與學(xué)生生活相關(guān)的“吃夜宵”問題，引導(dǎo)學(xué)生樹立“養(yǎng)成健康生活方式”的核心價(jià)值。此外，此題屬于良構(gòu)問題，即問題直接指向肥胖、糖尿病等科學(xué)概念，對所給問題設(shè)定了限制條件，為學(xué)生解決問題提供了必要的原理、方法和步驟。從考查內(nèi)容看，主要考查學(xué)生細(xì)胞呼吸、激素調(diào)節(jié)等必備知識，及關(guān)鍵能力中的理解能力和探究能力。第(1)問要求學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果運(yùn)用比較、分析與綜合、抽象與概括等方法，區(qū)分實(shí)驗(yàn)組與對照組，并從不規(guī)律飲食和抗產(chǎn)熱轉(zhuǎn)錄因子的角度，對小鼠肥胖的原因進(jìn)行解釋、推理，做出合理的判斷和得出正確結(jié)論。在學(xué)科核心素養(yǎng)方面，此題主要考查科學(xué)思維水平四:要求學(xué)生能基于事實(shí)和證據(jù)，熟練運(yùn)用科學(xué)思維方法展開探討、審視或論證;科學(xué)探究水平三:運(yùn)用科學(xué)術(shù)語報(bào)告實(shí)驗(yàn)結(jié)果。第(2)問要求學(xué)生獲取小鼠與人類作息習(xí)慣相反的題干信息，通過分析、比較圖中血糖與胰島素的變化關(guān)系，運(yùn)用穩(wěn)態(tài)與平衡觀對“吃夜宵”影響人體健康的問題進(jìn)行歸因分析。在學(xué)科核心素養(yǎng)方面，此題主要考查生命觀念水平四:在新的問題情境中，以穩(wěn)態(tài)與平衡觀為指導(dǎo)，解釋生命現(xiàn)象，探討生命活動的規(guī)律;社會責(zé)任水平四:養(yǎng)成健康的生活方式。從考查要求看，本題要求學(xué)生理解、綜合運(yùn)用細(xì)胞呼吸和激素調(diào)節(jié)的知識，在復(fù)雜的問題情境中，基于實(shí)證對人體健康問題進(jìn)行探究，具有基礎(chǔ)性和綜合性。從考查結(jié)果看，學(xué)生失分的原因有:①提取信息能力不足。例如，學(xué)生較難從多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中區(qū)分圖2a中實(shí)驗(yàn)組和對照組，故無法從多角度闡述實(shí)驗(yàn)結(jié)果。②整合信息能力欠佳。例如，學(xué)生雖能提取出抗產(chǎn)熱因子與肥胖的關(guān)系，但較難將該信息與細(xì)胞呼吸能量轉(zhuǎn)化聯(lián)系起來。③分析綜合能力欠佳。例如，學(xué)生較難分析圖2b、圖2c的有效數(shù)據(jù)，綜合激素調(diào)節(jié)的必備知識概括出小鼠不規(guī)律飲食與Ⅱ型糖尿病有關(guān)。

3.2生產(chǎn)、生活和實(shí)踐情境的試題及分析

生活、生產(chǎn)和實(shí)踐情境指日常生活中或社會實(shí)踐中常見的生物學(xué)相關(guān)現(xiàn)象或問題。根據(jù)該類情境編制的例題及分析如下:例題2上海崇明東灘引入外來物種“互花米草”用作固灘護(hù)堤。然而互花米草繁殖能力極強(qiáng)，兼具耐鹽等特性，對當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)系統(tǒng)造成破壞。若用不耐鹽的蘆葦，采用“生物替代”治理互花米草的效果不佳;若用“圍墾”工程治理互花米草，會對白頭鶴、海三棱藨草種群數(shù)量帶來負(fù)面影響;若用花期刈割(割草)來治理，只能取得短期效果。根據(jù)上述信息及已學(xué)知識，請?zhí)岢霎?dāng)?shù)刂卫砘セ撞莸目尚蟹桨福⒑喪隼碛伞目疾檩d體看，本試題的情境屬于生產(chǎn)實(shí)踐類，主要圍繞生態(tài)觀設(shè)計(jì)外來物種入侵對本地生物和環(huán)境造成影響的問題，培養(yǎng)學(xué)生“人與自然和諧共生的觀念，形成生態(tài)文明意識”的核心價(jià)值。此外，此題屬于劣構(gòu)問題，即學(xué)生不完全具備相關(guān)的知識與技能，對解決問題的原理與過程也不熟悉，存在多種解決問題的方案，結(jié)果具有不確定性。從考查內(nèi)容看，主要考查學(xué)生有關(guān)生物的生殖、種群和群落等必備知識。在關(guān)鍵能力方面，考查學(xué)生綜合運(yùn)用植物有性生殖、人類活動對生物多樣性的影響、群落水平分布，地理學(xué)生態(tài)環(huán)境治理等跨學(xué)科知識和思維，分析和解決上海崇明東灘真實(shí)情境問題的應(yīng)用能力，以及綜合運(yùn)用批判性思維和創(chuàng)新性思維等方法，創(chuàng)造性地提出方案來治理互花米草的創(chuàng)新能力。在學(xué)科核心素養(yǎng)方面，本題主要考查生命觀念水平四:基于生態(tài)觀，綜合運(yùn)用跨學(xué)科知識和思維解決生活中的實(shí)際問題;科學(xué)思維水平四:在面對生產(chǎn)、生活中與生物學(xué)相關(guān)的新問題情境時(shí)，能熟練運(yùn)用科學(xué)思維方法展開探討、審視等;科學(xué)探究水平三:舉例說明人類活動對環(huán)境的影響;社會責(zé)任水平四:形成珍愛生命、人與自然和諧相處的觀念。從考查要求看，本題要求學(xué)生能在新穎的情境中綜合運(yùn)用所學(xué)知識，完成探究性或開放性任務(wù)，具有應(yīng)用性和創(chuàng)新性。從考查結(jié)果看，學(xué)生失分的主要原因是解決劣構(gòu)問題時(shí)存在提取、分析、整合信息的障礙。例如，不能有效提取蘆葦耐鹽能力差的信息;不能分析出圍墾地鹽度降低能適宜蘆葦生長;不能分析出圍墾工程屬于人類活動，會對其他生物造成影響等。最終導(dǎo)致不能整合信息，推測出可以依次采用圍墾工程降低土壤鹽度，減少互花米草擴(kuò)散，隨后通過花期刈割減少互花米草大量繁殖，最后種植蘆葦進(jìn)行生物替代的綜合治理方案［4］。

3.3科學(xué)史情境的試題及分析

生命科學(xué)史情境指人類適應(yīng)自然、認(rèn)識自然、利用自然和改造自然的歷史，是生物學(xué)知識體系的重要組成成分。根據(jù)該類情境編制的例題及分析如下:例題3科學(xué)家研發(fā)出一套能從4萬年前古人類“尼安德特人”的骨骼中提取線粒體DNA并進(jìn)行擴(kuò)增和測序的方法，榮獲2022年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。科學(xué)家通過比較人類與尼安德特人的DNA，推測人類祖先曾與尼安德特人發(fā)生基因交流。下列3個(gè)關(guān)于人類進(jìn)化的模型［5］與上述推測最吻合的是。(用下列編號選填)從考查載體看，本試題選用人類進(jìn)化的科學(xué)史情境，主要圍繞遺傳與進(jìn)化觀設(shè)計(jì)與人類起源有關(guān)的問題，引導(dǎo)學(xué)生樹立“客觀認(rèn)識生物學(xué)理論和技術(shù)的進(jìn)步對人類社會發(fā)展的意義”的核心價(jià)值。從考查內(nèi)容看，主要考查學(xué)生遺傳與進(jìn)化的必備知識。在關(guān)鍵能力方面，考查學(xué)生運(yùn)用基因交流、生物滅絕等概念，對人類進(jìn)化的問題進(jìn)行推理，以及運(yùn)用語言、圖表等恰當(dāng)?shù)男问疥U明與人類進(jìn)化相關(guān)模型的理解能力。在學(xué)科核心素養(yǎng)方面，主要考查生命觀念水平三:能以進(jìn)化與適應(yīng)觀為指導(dǎo)，分析人類進(jìn)化現(xiàn)象，探討生命活動的規(guī)律;科學(xué)思維水平二:基于給定的事實(shí)和證據(jù)，采用模型與建模的方法，說明遺傳與進(jìn)化相關(guān)概念的內(nèi)涵。從考查要求看，本題要求學(xué)生能在新穎的情境中，綜合運(yùn)用進(jìn)化的知識對人類起源模型進(jìn)行推理與評價(jià)，具有基礎(chǔ)性和創(chuàng)新性。從考查結(jié)果看，學(xué)生失分的主要原因是缺乏對基因交流概念的認(rèn)識，以及缺乏使用文字、圖示或模型的形式表征概念的能力。

4教學(xué)建議

根據(jù)上述考查結(jié)果發(fā)現(xiàn)，學(xué)生在新情境中信息獲取、多角度整合信息、分析與綜合、論證表述等能力存在不足。為此，提出以下教學(xué)建議:①以“學(xué)習(xí)單元”構(gòu)建必備知識的結(jié)構(gòu)體系。學(xué)習(xí)單元是圍繞大概念開展結(jié)構(gòu)化與情境化的教學(xué)，與積累大量的惰性知識不同，學(xué)習(xí)單元更強(qiáng)調(diào)知識的結(jié)構(gòu)化、系統(tǒng)化和網(wǎng)絡(luò)化水平，這有利于學(xué)生學(xué)會運(yùn)用專家思維來解決問題。例如，除考慮各課時(shí)間的內(nèi)容關(guān)聯(lián)外，教師更要在學(xué)生記憶零碎的事實(shí)性知識的基礎(chǔ)上，培養(yǎng)學(xué)生在新情境中理解和建構(gòu)概念性知識，最后幫助學(xué)生運(yùn)用解決問題的程序性知識來解決真實(shí)情境中的問題。②開展基于科學(xué)論證的思維訓(xùn)練活動。學(xué)生進(jìn)行科學(xué)論證的過程不僅提高科學(xué)思維品質(zhì)和科學(xué)探究能力，還能在教師創(chuàng)設(shè)的社會議題中，深化對科學(xué)概念的認(rèn)識，樹立社會責(zé)任。例如，教師精選學(xué)習(xí)資料，引導(dǎo)學(xué)生觀察、查找、歸納圖文資料中的事實(shí)證據(jù)，提出觀點(diǎn);幫助學(xué)生關(guān)聯(lián)概括性概念或原理等理論依據(jù)，解釋觀點(diǎn)或證據(jù);通過小組討論、評價(jià)、補(bǔ)充等活動，完善并形成論據(jù)或論點(diǎn);；引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)材料對推論進(jìn)行檢驗(yàn);鼓勵(lì)學(xué)生利用文字、箭頭等形式表征基于證據(jù)和相關(guān)知識的邏輯推理過程;最后使用專業(yè)術(shù)語科學(xué)表述。③加強(qiáng)科學(xué)探究能力的培養(yǎng)。例如，教師選取恰當(dāng)?shù)目蒲姓撐模瑒?chuàng)設(shè)合理的問題情境，著重培養(yǎng)學(xué)生提出猜想和假設(shè)、設(shè)計(jì)探究方案、處理和轉(zhuǎn)化數(shù)據(jù)、解釋分析、作出結(jié)論、評價(jià)方案等能力。④嘗試在課堂教學(xué)中創(chuàng)設(shè)劣構(gòu)問題。劣構(gòu)問題通常來源于實(shí)際生產(chǎn)和生活，需要學(xué)生綜合運(yùn)用跨學(xué)科知識和思維方法，分析和解決問題，而且答案通常不唯一，是培養(yǎng)學(xué)生高階思維的有效路徑。例如，教師先為學(xué)生搭建回答良構(gòu)問題的支架和條件，再去除限制條件和支架后，引導(dǎo)學(xué)生在更復(fù)雜的探究性問題中，多角度思考問題。

主要參考文獻(xiàn)

［1］教育部考試中心.中國高考評價(jià)體系［M］.北京:人民教育出版社，2021:817.

［2］楊帆，郭學(xué)恒.基于高考評價(jià)體系的生物科考試內(nèi)容改革實(shí)施路徑［J］.中國考試，2019(12):5358.

［3］HELPEＲC，WEIDEMANNBJ，WALDECKNJ，etal.Time-restrictedfeedingmitigatesobesitythroughadipocytethermogenesis［J］.Science，2022，378(6617):276284.

［4］王卿.互花米草在上海崇明東灘的入侵歷史、分布現(xiàn)狀和擴(kuò)張趨勢的預(yù)測［J］.長江流域資源與環(huán)境，2011，20(6):690695.

［5］D.L.哈特爾，M.魯沃洛.遺傳學(xué):基因和基因組分析.8版［M］.北京:科學(xué)出版社，2015:633634.

作者:趙玥 單位:華東師范大學(xué)教師教育學(xué)院