山東
當前高考要應對兩大類問題情境:現(xiàn)實問題情境(又稱社會生活生產(chǎn)實踐情境)與學術(shù)探索情境(又稱學習探索情境)?!?情境”即“問題情境”,指的是真實的問題背景,是以問題或任務(wù)為中心構(gòu)成的活動場域?!扒榫郴顒印笔侵溉藗冊谇榫持兴M行的解決問題或完成任務(wù)的活動?!吨袊呖荚u價體系》實現(xiàn)了高考的“三個轉(zhuǎn)變”:在教育功能上,實現(xiàn)了高考由單純的考試評價向立德樹人重要載體和素質(zhì)教育關(guān)鍵環(huán)節(jié)的轉(zhuǎn)變;在評價理念上,實現(xiàn)了高考由傳統(tǒng)的“知識立意”“能力立意”評價向“價值引領(lǐng)、素養(yǎng)導向、能力為重、知識為基”綜合評價的轉(zhuǎn)變;在評價模式上,實現(xiàn)了高考從主要基于“考查內(nèi)容”的一維評價模式向“考查內(nèi)容、考查要求、考查載體”三位一體評價模式的轉(zhuǎn)變,將考查目標凝練為“核心價值、學科素養(yǎng)、關(guān)鍵能力、必備知識”這四點。教師教學中應該重視利用各種途徑獲取信息資源,開發(fā)、利用、命制能夠體現(xiàn)學科核心素養(yǎng)的生物試題,使學生達到《中國高考評價體系》中需要達到的情懷、能力和知識要求。
該套試題的突出特點是利用了當前社會熱點話題和大量生物技術(shù)情境,要求學生在短時間內(nèi)閱讀大量材料,迅速從題干中獲取、分析信息,并且利用所學知識進行遷移應用。比如22 題提供白紋伊蚊與登革病毒新情境,重點考查種群、生態(tài)系統(tǒng)的相關(guān)知識,設(shè)問科學、合理,能夠很好地考查學生分析問題的能力,尤其是最后要求設(shè)計方案,很好地突出了對學科核心素養(yǎng)中科學思維、科學探究和社會責任的考查。18 題以橋本氏甲狀腺炎為情境,考查了甲狀腺激素的功能以及自身免疫疾病相關(guān)知識,考查學生分析問題、解決問題的能力。21 題直接以2019 年諾貝爾生理學或醫(yī)學獎為情境設(shè)置填空題,當氧氣水平下降時,一種名為低氧誘導因子(HIF-1α)的蛋白質(zhì)復合體的水平會升高。在正常氧氣水平下,HIF-1α 合成后會被快速降解;但在低氧情況下,會逐漸累積。關(guān)鍵在于,這一復合體綁定在促紅細胞生成素(EPO,一種由腎臟和肝臟分泌的激素)基因附近的DNA 片段上。本題文字和圖像的信息量都很大,考查基因表達、細胞分化的相關(guān)知識,考查學生獲取信息、分析信息和解決實際問題的能力;本題中的“原因是” “ 思路是”兩大設(shè)問,考查學生的科學思維、科學探究和語言表達能力。
《中國高考評價體系》明確了高考“立德樹人、服務(wù)選才、引導教學”的核心功能,以立德樹人統(tǒng)領(lǐng)服務(wù)選才和引導教學,把理想信念、愛國主義、品德修養(yǎng)、奮斗精神等融入考查內(nèi)容,加強對社會主義核心價值觀的考查。
【例1】新型冠狀病毒肺炎(以下簡稱新冠肺炎)疫情暴發(fā)以來,為了更大限度提升疫苗研發(fā)的成功率,科研攻關(guān)組布局了5 條疫苗研發(fā)技術(shù)路線(病毒滅活疫苗、核酸疫苗、重組蛋白疫苗、腺病毒載體疫苗和減毒流感病毒載體疫苗)。其中,腺病毒(呼吸道、胃腸道、肝臟等均可感染)載體疫苗已于3 月底完成了一期臨床試驗受試者的接種工作,并于4 月9 日開始招募二期臨床試驗志愿者,這是全球首個啟動二期臨床研究的新冠疫苗品種。以下說法錯誤的是 ( )
A.疫苗接種到機體,可以刺激機體的免疫反應,產(chǎn)生抗體,達到保護作用
B.腺病毒載體疫苗的制備采用了基因工程的技術(shù)
C.該疫苗保留了新冠病毒的抗原蛋白特性,但是不能侵染細胞,使人致病
D.該技術(shù)的核心步驟是需要構(gòu)建基因表達載體,利用天然腺病毒直接作為運載體
【答案】D
【試題分析】本題以新冠肺炎為立足點,考查新冠病毒疫苗的制備原理、腺病毒載體的常識、體液免疫的知識。解答該題需要聯(lián)系選擇性必修3 現(xiàn)代生物科技專題中的基因工程課題相關(guān)知識并且需要從題干中獲取背景知識。腺病毒載體是一種常用的基因工程的運載體,由此判斷該疫苗的研發(fā)過程屬于基因重組的過程,將基因?qū)胂俨《局修D(zhuǎn)運至受體細胞,從而表達出新冠病毒的相關(guān)抗原性蛋白質(zhì)來制備疫苗。該疫苗不會使人致病,但是可以刺激機體通過體液免疫產(chǎn)生相應的抗體,進行預防。D 選項來源于題干信息——腺病毒對呼吸道、胃腸道、肝臟等均可感染。因此不能直接利用天然的腺病毒作為運載體,可以改造后使用,D 項錯誤。
本題針對疫苗的研發(fā),考查了學生的信息獲取、推理假設(shè)的能力。教師可以根據(jù)此題,給學生補充該腺病毒載體疫苗制備的具體過程及制備其他種類疫苗的原理。
【例2】患有DFNB9 耳聾的個體缺乏編碼otoferlin 的基因,而otoferlin 是一種在聽覺感覺細胞突觸中傳遞聲音信息必不可少的蛋白質(zhì),主要調(diào)節(jié)囊泡與突觸前膜的融合和釋放,缺少時突觸在受到聲音刺激時不能釋放神經(jīng)遞質(zhì)??茖W家們通過在患有DFNB9 耳聾的成年小鼠模型的耳蝸內(nèi)注射該基因,成功地將其聽覺突觸功能和聽力閾值恢復到接近正常水平。以下說法正確的是 ( )
A.基因可以通過控制蛋白質(zhì)的合成來控制生物體的性狀表現(xiàn)
B.otoferlin 本質(zhì)上屬于一種興奮性的神經(jīng)遞質(zhì)
C.該發(fā)現(xiàn)為DFNB9 患者的未來基因治療試驗開辟了新的途徑
D.在患有DFNB9 耳聾的成年小鼠模型耳蝸內(nèi)直接注射otoferlin 基因,屬于體內(nèi)基因治療
【答案】AC
【試題分析】本題以科學家成功恢復了耳聾小鼠聽力這一背景情境,考查了突觸中神經(jīng)傳遞、基因治療、基因控制性狀等相關(guān)知識,同時考查學生的知識遷移能力。B項可從題干獲取信息——該蛋白主要調(diào)節(jié)突觸前囊泡的釋放,缺少時突觸在受到聲音刺激時不能釋放神經(jīng)遞質(zhì),可得出otoferlin 不是神經(jīng)遞質(zhì)。D 項考查基因治療的基本過程,基因治療需要構(gòu)建基因表達載體,不能直接注射單獨基因,該選項考查基礎(chǔ)知識,學生能夠?qū)λ鶎W知識進行遷移。
“學習掌握”是指學習者在面對生活實踐或?qū)W習探索問題情境時,進行有效輸入、編碼、儲存各種形式的信息的綜合品質(zhì)。重點在于考查學生的信息獲取、理解掌握、知識整合的能力。
【例3】科學家開發(fā)出一種三特異性抗體,它能夠與多發(fā)性骨髓瘤(MM)細胞表面的CD38 抗原,以及T 細胞表面的CD3 和CD28 抗原結(jié)合。激活CD28 受體能夠刺激Bcl-xL 蛋白的表達,Bcl-xL 可以幫助阻斷T 細胞凋亡,從而延長T 細胞的活性。以下說法錯誤的是 ( )
A.三特異性抗體和抗原特異性的識別和結(jié)合,屬于體液免疫的過程
B.該過程體現(xiàn)了抗體可以作為信號分子,增強機體的細胞免疫
C.該過程體現(xiàn)了細胞凋亡的根本原因是細胞內(nèi)BclxL 蛋白的作用
D.癌變細胞的細胞膜表面的化學物質(zhì)會發(fā)生改變
【答案】C
【試題分析】本題以三特異性抗體為背景情境,考查學生對抗體、細胞凋亡、體液免疫、細胞免疫等相關(guān)知識的掌握情況。同時考查學生在具體情境下靈活運用知識的能力。三特異性抗體與MM 細胞表面的CD38 抗原結(jié)合,屬于體液免疫。該抗體可以與T 細胞結(jié)合,通過刺激BclxL 蛋白的表達,Bcl-xL 可以幫助阻斷T 細胞凋亡,從而延長T 細胞的活性,體現(xiàn)了該抗體作為信號分子,可激活T 細胞中某種蛋白質(zhì)的表達,增強機體的細胞免疫。結(jié)合癌細胞的清除是通過細胞免疫中效應T 細胞的作用,推理出存在細胞免疫的過程。C 項中細胞凋亡的根本原因是基因所決定的細胞編程性死亡,考查細胞凋亡的概念。
【例4】研究人員通過編碼大腸桿菌使其生成一種稱為“L-DOPA”的氨基酸(在該氨基酸結(jié)構(gòu)上加入保護基團鄰硝基苯),該受體菌所合成的貝類蛋白(貝類動物足部能分泌一種具有極強黏附性的蛋白)的黏合性只有在UV 照射下才被激活。獲取的可醫(yī)用貽貝超級生物膠可用于骨折愈合。以下說法不正確的是 ( )
A.該項技術(shù)利用的原理是基因重組
B.受體細胞選大腸桿菌因其繁殖速度快、遺傳物質(zhì)少,可以直接合成有活性的生物膠
C.可用這種生物膠封閉皮膚傷口和其他組織損傷
D.該技術(shù)的優(yōu)點在于不僅可使大腸桿菌生產(chǎn)足量的貽貝黏蛋白,還可避免自身黏著
【答案】B
【試題分析】本題以研究人員通過編碼大腸桿菌獲取可醫(yī)用貽貝超級生物膠,用于傷口和骨折愈合為情境,考查基因工程的相關(guān)知識和學生獲取信息的能力。B 項受體細胞為原核生物,貝類蛋白是一種分泌蛋白,需要內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體的加工包裝。大腸桿菌產(chǎn)生的蛋白沒有生物活性,需要進一步地加工和改造。由題干中信息——貝類蛋白黏合性只有在UV 照射下才被激活,可以得出該技術(shù)可避免大腸桿菌自身黏著。
高考內(nèi)容的問題情境是以紙筆形式進行建構(gòu)的,通過選取適宜的素材再現(xiàn)學科理論或者呈現(xiàn)真實社會環(huán)境下的實際問題,考查學生運用必備知識和關(guān)鍵能力去解決實際問題,全面綜合展現(xiàn)學科核心素養(yǎng)水平。通過合理呈現(xiàn)試題情境,設(shè)置新穎的試題呈現(xiàn)方式和設(shè)問方式,考查學生完成開放性或探究性任務(wù)的能力。
【例5】植物是通過發(fā)出吸引或抑制特定微生物的化學信號來影響其根際微生物群的。研究人員通過對谷類植物進行改造,使其產(chǎn)生一種信號,可以與其根系周圍細菌進行交流,使它們能夠利用這些細菌來促進生長,包括提高固氮功能。以下說法錯誤的是 ( )
A.該技術(shù)對提高營養(yǎng)不良土壤中栽培的作物產(chǎn)量以及減少大田化肥使用量有著巨大的應用前景
B.該項技術(shù)體現(xiàn)了生態(tài)系統(tǒng)中的信息傳遞可以調(diào)整生物的種間關(guān)系
C.與目標作物一樣從化肥應用中受益的雜草,將不會從植物和微生物之間的關(guān)聯(lián)中受益
D.涉及的細菌主要是指能夠自養(yǎng)的根瘤固氮菌
【答案】D
【試題分析】在農(nóng)業(yè)生物技術(shù)方面,研究人員利用合成生物學技術(shù),設(shè)計出植物與其根際細菌之間的分子信號通路,有助于小麥和玉米等非豆類作物實現(xiàn)固氮。本題考查學生利用題干知識進行分析的能力。根瘤固氮菌的代謝類型屬于異養(yǎng)需氧型。通過對谷類植物進行改造使其產(chǎn)生一種信號,可以與其根系周圍細菌進行交流,提高固氮功能,減少化肥的使用,避免雜草的獲益。
新人教版教材與舊版相比,增加了很多新元素。比如生物技術(shù)方法、科學思維方法的介紹,也增加了一些學科交叉內(nèi)容、最新的研究熱點及進展。這一部分新增添的內(nèi)容可能會成為以后考查的熱點問題,應該引起師生的關(guān)注。
【例6】內(nèi)共生起源學說認為,真核細胞的線粒體和葉綠體分別起源于原始真核細胞內(nèi)共生的細菌和藍藻,即一個單細胞原核生物被另一個攝入,被吞入的生物被保留在宿主細胞的細胞質(zhì)中。下列證據(jù)不能說明線粒體與細菌、葉綠體與藍藻是具有同源性的是 ( )
A.藍藻的核糖體RNA(rRNA)不僅可以與藍藻本身的DNA 雜交,而且還可與眼蟲葉綠體的DNA 雜交
B.線粒體和葉綠體的核糖體與原核細胞的核糖體一致,是由30S 和50S 兩個亞基組成
C.擁有先進的氧化代謝途徑的好氧細菌在進化地位中占明顯優(yōu)勢
D.線粒體、葉綠體外膜與宿主膜比較一致,內(nèi)膜則分別同細菌和藍藻的膜相似
【答案】C
【試題分析】本題來源于2019 年新教材人教版高中生物必修1《分子與細胞》第5 章第3 節(jié)“思維訓練”中關(guān)于葉綠體和線粒體的起源,根據(jù)題干信息理解內(nèi)共生學說。需要學生在掌握葉綠體和線粒體這兩種細胞器相關(guān)必備知識的基礎(chǔ)上,能夠推理分析其分別與好氧細菌、藍藻的同源性。C 項中好氧細菌在進化上占有優(yōu)勢,不會被單細胞厭氧原核生物吞入,從進化角度分析得出本項不符合內(nèi)共生學說。該題使學生明白看待問題應該全面,要從不同的角度和立場分析,進行思維的辨析和碰撞。
【例7】關(guān)于光合作用和細胞呼吸的部分過程如圖所示,以下說法錯誤的是 ( )
圖光合作用和細胞呼吸的部分過程
A.兩者都是跨膜質(zhì)子H+通過ATP 合酶蛋白驅(qū)動ATP合成的
B.在葉綠體基質(zhì)和線粒體基質(zhì)中都會積累一定量的H+,形成質(zhì)子濃度差
C.兩者過程中都會發(fā)生氧化還原反應
D.兩者過程中都存在電子的傳遞過程
【答案】B
【試題分析】本題以光合作用和細胞呼吸的過程共性為命題點,引導學生關(guān)注兩個過程的本質(zhì),找出其共同的特性,使學生明白兩者并不是孤立的過程,讓其體會物質(zhì)與能量觀。該題與化學知識聯(lián)系緊密,涉及氧化還原反應得失電子的知識??疾樯飳W關(guān)于兩者的反應場所的基本知識。B 項中水的光解過程發(fā)生在葉綠體類囊體腔內(nèi),因此類囊體膜內(nèi)側(cè)和線粒體兩層膜的膜間隙中都會積累一定量的H+,形成質(zhì)子濃度差。
試題命制情境形式很多,有生活情境、模擬情境、科技情境、實驗試題情境等。試題命制的素材來源可以是生產(chǎn)、生活現(xiàn)象、演示實驗、生命科學史、詩詞、成語、神話小故事、童話小故事、科學新進展、新聞人物、社會熱點等等。教師要善于發(fā)現(xiàn)、收集、積累,甚至創(chuàng)造教學素材,在教學中應該力求貼近生活、生產(chǎn)和社會。試題命制情境真實、生動而鮮活,可充分體現(xiàn)生物學科的課程性質(zhì)和功能價值,引導考生關(guān)注社會生活中生物學議題。