【摘 要】本文對近年全國高考生物卷（Ⅰ 卷）在生物實驗命題上的變化趨勢及特點進行分析，提出三個方面的教學(xué)啟示，在教學(xué)中要重視并活學(xué)活用教材實驗以形成探究的思維品質(zhì)，注重基于生物學(xué)核心概念的實驗教學(xué)以回歸生物學(xué)實驗科學(xué)學(xué)科本位，精講精練以強化對審題能力和答題規(guī)范的訓(xùn)練。

【關(guān)鍵詞】高中生物 核心素養(yǎng) 實驗教學(xué) 探究能力

【中圖分類號】G ?【文獻標識碼】A

【文章編號】0450-9889（2019）02B-0155-03

把學(xué)科核心素養(yǎng)作為課程目標的核心地位是新一輪課程改革以落實“立德樹人”為教育根本的重要手段。普通高中生物核心素養(yǎng)是學(xué)生通過學(xué)習(xí)實踐生物學(xué)知識所形成的生命觀念、理性思維、科學(xué)探究、社會責(zé)任為主的能力及內(nèi)在品質(zhì)，它是根植于內(nèi)心深處的方法論和世界觀，當(dāng)學(xué)生所學(xué)的生物知識逐漸遺忘時，學(xué)生仍可通過科學(xué)的生命觀、理性的思維方法去認識和探索世界。另外，生物學(xué)本就是一門實驗科學(xué)，所有的生命現(xiàn)象、生物學(xué)原理都是科學(xué)家通過實驗驗證、探索而來。實驗是生物學(xué)重要的研究方法。伴隨新一輪課程改革，作為高中教育最為重要的指揮棒—— 高考，近年來更注重通過生物實驗命題來檢驗學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)。本文著重分析近年生物全國高考卷（Ⅰ 卷）在倡導(dǎo)學(xué)科核心素養(yǎng)培養(yǎng)背景下實驗命題變化的趨勢和特點，及其對高中生物教學(xué)的啟示。

一、高考生物實驗的命題趨勢及特點

（一）弱化陳述性知識的考查，著力于實驗背景下學(xué)科核心素養(yǎng)呈現(xiàn)

2016 ?年之前的全國生物卷中對陳述性知識的考查比較多，這對于大部分學(xué)生來說，只需把教材知識記牢，就能取得一個較好的成績。對于全體學(xué)生而言，生物相對物理和化學(xué)往往會有一個相當(dāng)可觀的平均分。但這樣的試題區(qū)分度也是最低的。那些善于理性思維但不愛死記硬背的學(xué)生在生物上面就體現(xiàn)不出優(yōu)勢。這與高考選拔性的考試性質(zhì)是相背離的。因此從 2016 年開始，高考生物大幅刪減了陳述性知識的考查，回歸實驗探究學(xué)科本位，注重學(xué)科核心素養(yǎng)的形成。2017 年的試卷中陳述性知識的比例更是降到只有可憐的 14 分左右。但全卷中涉及生物學(xué)實驗的，僅選擇題就有 3 題占 18 分;另外第一道生物大題（第 29 題）開門見山就是實驗設(shè)計;第 30 題高考傳統(tǒng)核心考點光合作用也是置于實驗情景中進行考查;選做題第 38 題也對課本艾弗里經(jīng)典實驗進行了本質(zhì)探究。這些題目很少是通過純粹的記憶就能作答，學(xué)生必須結(jié)合試題的情景做出分析判斷。綜合相關(guān)試題來看，主要有以下特點：①題干設(shè)計上多以生物學(xué)實驗為新情景，題干文字閱讀量較以往有所加大，考查學(xué)生閱讀、審題、分析、歸納能力;②基于實驗過程和結(jié)果的圖表設(shè)問，圖文轉(zhuǎn)換能力要求提升，考查學(xué)生邏輯推理能力;③立足以教材經(jīng)典生物學(xué)實驗為原型設(shè)計實驗，考查學(xué)生合理的知識遷移與應(yīng)用能力。分析歸納、邏輯推理是理性思維素養(yǎng)的展現(xiàn)，設(shè)計實驗則是基于生命觀念的科學(xué)實踐?？傮w來說，試卷充分體現(xiàn)了對學(xué)生核心素養(yǎng)的檢驗。

（二）分層的能力設(shè)計，注重發(fā)掘每一個思維的閃光點

高考畢竟是一場面向全體學(xué)生的選拔性考試，并不只是“天才”一個人的專屬舞臺。2017 年的生物全國高考卷（Ⅰ 卷）實驗命題對學(xué)生能力考查層次分明。試卷中所涉及實驗命題的題目可明顯分為三個等級的能力層次。

1.低層次實驗?zāi)芰σ?，立足于教材實驗本身，如下題。

〖例1 〗（2017 全國理綜 I 卷第 2 題）下列關(guān)于細胞結(jié)構(gòu)與成分的敘述，錯誤的是（ ?）

A.細胞膜的完整性可用臺盼藍染色法進行檢測

B.檢測氨基酸的含量可用雙縮脲試劑進行顯色

C.若要觀察處于細胞分裂中期的染色體可用醋酸洋紅液染色

D.斐林試劑是含有 Cu2+ 的堿性溶液，可被葡萄糖還原成磚紅色

試題分析：本題以《考試大綱》所列高中生物教材中的實驗內(nèi)容設(shè)問，考查學(xué)生對教材中重要實驗的實驗原理、操作及結(jié)論的掌握情況，學(xué)生能力要求主要是識別和重現(xiàn)，難度等級偏低。答案為 B 選項。

2.中層次實驗?zāi)芰σ?，基于生物學(xué)核心知識點創(chuàng)設(shè)實驗情景，如下題。

〖例 2〗（2018 全國理綜 I 卷第 4 題）已知藥物 X 對細胞增殖有促進作用，藥物 D 可抑制藥物 X 的作用，某同學(xué)將同一瓶小鼠皮膚細胞平均分為甲、乙、丙三組，分別置于培養(yǎng)液中培養(yǎng)，培養(yǎng)過程中進行不同的處理，每隔一段時間測定各組細胞數(shù)，結(jié)果如圖所示（圖略）。據(jù)圖分析，下列相關(guān)敘述不合理的是（ ?）

A.乙組加入了藥物 X 后再進行培養(yǎng)

B.丙組先加入藥物 X，培養(yǎng)一段時間后加入藥物 D，繼續(xù)培養(yǎng)

C.乙組先加入藥物 D，培養(yǎng)一段時間后加入藥物 X，繼續(xù)培養(yǎng)

D.若藥物 X 為蛋白質(zhì)，則藥物 D 可能改變了藥物 X 的空間結(jié)構(gòu)

試題分析：本題通過創(chuàng)設(shè)對照實驗情景作為題干，考查學(xué)生對實驗現(xiàn)象、結(jié)果進行分析和解釋的能力，并驗證簡單生物學(xué)事實的能力，難度中等。答案為 C 選項。

3.高層次實驗?zāi)芰σ?，源自于?jīng)典實驗原理的遷移運用，如下題。

〖例 3〗（2017 全國理綜 I 卷第 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，有些病毒對人類健康會造成很大危害，通常，一種新病毒出現(xiàn)后需要確定該病毒的類型。

假設(shè)在宿主細胞內(nèi)不發(fā)生堿基之間的相互轉(zhuǎn)換，請利用放射性同位素標記的方法，以體外培養(yǎng)的宿主細胞等為材料，設(shè)計實驗以確定一種新病毒的類型，簡要寫出（1）實驗思路;（2）預(yù)期實驗結(jié)果及結(jié)論即可。（要求：實驗包含可相互印證的甲、乙兩個組）

試題分析：本題通過要求學(xué)生設(shè)計實驗利用同位素標記法確定病毒的遺傳物質(zhì)是 DNA 還是 RNA 考查學(xué)生對生命的物質(zhì)基礎(chǔ)認識（DNA 和 RNA 的化學(xué)組成區(qū)別）、科學(xué)實驗技術(shù)的應(yīng)用（同位素示蹤法、標記物的選擇）、教材《T2 噬菌體侵染細菌實驗》的實驗原理的理解及合理遷移應(yīng)用。該題充分體現(xiàn)了學(xué)生對生物學(xué)問題進行探究的能力，實屬對學(xué)生高層次實驗?zāi)芰疾椤?/p>

（三）回歸生物學(xué)實驗科學(xué)學(xué)科特點，凸顯科學(xué)探究能力

放眼 2017 年全國理綜 I 卷全卷，科學(xué)探究性的題目越來越多。像歷年熱點光合作用、遺傳規(guī)律都置于基于實驗創(chuàng)設(shè)的新情景下進行考查。如 30 題第（2）問要求學(xué)生對改變實驗條件后植物有氧呼吸增加的原因分析。這就要求學(xué)生在面對實驗新情景下，對題干信息準確分析判斷，對所學(xué)相關(guān)知識理解遷移運用并組織語言準確表述。再如 32 題第（2）問證明基因所在染色體的位置就是以教材摩爾根實驗為原型，考查學(xué)生對實驗進行合理假設(shè)并預(yù)期相應(yīng)結(jié)果的能力，充分體現(xiàn)科學(xué)的方法論的應(yīng)用。生物學(xué)本就是實驗科學(xué)，一切生物學(xué)知識皆以實驗探索而來。相較于以往試題局限于“是什么？”實驗命題則能更接近“為什么？”“怎么用？”無論未來高考如何改，凸顯學(xué)科的探究能力、深入知識的本質(zhì)是生物未來命題的趨勢。

二、教學(xué)啟示

（一）重視教材實驗的活學(xué)活用，形成探究的思維品質(zhì)

生物高考說明中對實驗考查的目標和要求是“使用恰當(dāng)?shù)姆椒炞C簡單的生物學(xué)事實，并能對實驗結(jié)果進行解釋和分析”。具體而言就是，一方面學(xué)生能夠設(shè)計簡單的生物學(xué)實驗，另一方面對實驗結(jié)果進行解釋和分析。近年的高考全國卷試題已向高中生物學(xué)課堂教學(xué)釋放出信號：學(xué)生的理性思維、科學(xué)探究是在分析和解決具體問題的過程中逐漸培養(yǎng)出來的。目前高中生物學(xué)課堂教學(xué)中普遍存在的“實踐基本靠想，實驗基本靠背”的做法，與現(xiàn)實的高考改革的要求是背道而馳的。對教材中科學(xué)探究性實驗，如果只停留在死記硬背的層面上，那么考試中就會出現(xiàn)大量的生搬硬套的現(xiàn)象。教師對教材實驗的教學(xué)目標不能只停留在學(xué)生能熟記實驗原理、實驗操作、實驗結(jié)論的低層次能力目標上，更要關(guān)注其思維品質(zhì)的養(yǎng)成，特別是探究實驗的能力培養(yǎng)。這就要求教師要對教材實驗進行充分挖掘和適當(dāng)拓展。首先，對實驗原理的教學(xué)要讓學(xué)生知其然，更要使其知其所以然。如葉綠體色素提取分離實驗中加入 CaCO3 能防止葉綠素被破壞。很多學(xué)生學(xué)到這里內(nèi)心是帶有疑問的——葉綠素為什么會遭到破壞？其實這個知識點背后蘊藏著一個重要的實驗原則：要考慮當(dāng)生物組織細胞在遭到破碎時，如何避免所釋放的其他物質(zhì)與待分離的成分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。如果教師不做適當(dāng)補充解釋，那么學(xué)生就只能死記硬背。當(dāng)遇到類似從胰腺中提取胰島素的問題時，學(xué)生就不會遷移應(yīng)用了。其次，重視探究實驗中學(xué)生的主體地位。避免教師演示，學(xué)生模仿。教師要基于學(xué)生已有的知識能力水平創(chuàng)設(shè)情景，給學(xué)生充分的思考和探索空間，培養(yǎng)學(xué)生的探究實驗?zāi)芰?。只有這樣，當(dāng)學(xué)生在面對高考生物中的實驗設(shè)計題時才會思路清晰，下筆有神。

（二）注重基于生物學(xué)核心概念的實驗教學(xué)，回歸生物學(xué)實驗科學(xué)學(xué)科本位

生物學(xué)中的每一個核心概念都是經(jīng)過無數(shù)科學(xué)家經(jīng)歷大量觀察、實驗證明而來。如果教師在核心概念的教學(xué)中脫離實驗背景、照本宣科，那么學(xué)生對概念的理解是空洞的。因此在教學(xué)過程中，對教材中的核心概念形成的相關(guān)實驗材料要著重分析。如在光合作用探索歷程的相關(guān)實驗教學(xué)過程中，教師要巧設(shè)問題引導(dǎo)學(xué)生分析實驗現(xiàn)象，得出相關(guān)結(jié)論，使學(xué)生在思考、探索的過程中不斷內(nèi)化、形成光合作用的概念，而不是教師灌輸給他的一段蒼白的文字。對教材中缺少相關(guān)實驗材料的重要概念，要在日常的教學(xué)中創(chuàng)設(shè)條件，組織以探究為特點的主動學(xué)習(xí)場景，把教材中的核心概念和重要知識融入學(xué)生的探究學(xué)習(xí)過程中。如“有氧呼吸過程”的教學(xué)，在設(shè)計時，可以以探究實驗作為資料分析。

〖例 4〗（實驗情景創(chuàng)設(shè)）實驗一：使用差速離心法，獲得以下結(jié)構(gòu)，加入等量的氧氣、葡萄糖、熒光素和熒光素酶，一段時間后，檢測各試管，變化情況 （常溫）：

1 號試管（只含線粒體）：葡萄糖的量不變;

2 號試管（只含細胞質(zhì)基質(zhì)）：葡萄糖的量減少，有丙酮酸（C3H403）生成;

3 號試管（有線粒體和細胞質(zhì)基質(zhì)）：葡萄糖的量減少，有 CO2、H2O 生成。

〖學(xué)生分析〗

推論 1：葡萄糖不能被線粒體分解。

推論 2：葡萄糖在細胞質(zhì)基質(zhì)中分解，生成丙酮酸，釋放少量能量。

推論 3：丙酮酸在線粒體中分解產(chǎn)生 CO2，H2O。

以上活動讓學(xué)生通過主動分析，加深理解，促進概念生成。真正加強和完善生物學(xué)核心概念實驗教學(xué)，不僅有助于學(xué)生多維度理解概念，而且有助于學(xué)生形成理性思維的習(xí)慣，提升學(xué)生理性思維的品質(zhì)，提高學(xué)生實驗設(shè)計能力和科學(xué)探究的能力。

（三）精講精練，強化對審題能力和答題規(guī)范的訓(xùn)練

2017 年的高考生物實驗命題主要考查形式為，基于實驗圖表的實驗結(jié)論分析，基于實驗創(chuàng)設(shè)情景下的實驗技術(shù)遷移應(yīng)用，以教材重要經(jīng)典實驗為原型的實驗思路設(shè)計。學(xué)生的明顯感覺是，閱讀量和書寫量都明顯增加，考試時間不夠用。因此平時訓(xùn)練時就要針對性地選題。要強化審題，就審題而言，首先準確，其次迅速。在審題過程中要清楚已知信息，標注好關(guān)鍵詞。答題要規(guī)范，要引導(dǎo)學(xué)生善用生物學(xué)專業(yè)術(shù)語、基本原理解題，切莫胡亂編造，在保證要點完整的基礎(chǔ)上追求語言簡練。

【參考文獻】

[1]張興宇.考查核心概念，體現(xiàn)核心素養(yǎng)—— 2017 年高考全國理綜卷Ⅰ生物試題特點分析與教學(xué)建議[J].福建教育，2017（28）

[2]周予新，石玉珍.2017 年全國Ⅰ卷理綜生物學(xué) 29 題失分及錯因探析[J].生物學(xué)教學(xué)，2017（12）

【作者簡介】徐青松（1983— ），男，中學(xué)生物一級教師，任教于廣州市第六十五中學(xué)，廣州市白云區(qū)骨干教師培養(yǎng)對象，主要研究方向：高中生物教學(xué)法。

（責(zé)編 盧建龍）