2023年高考生物全国卷试题分析与启示 | 关注
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2023年高考理科综合全国卷生物试题部分包括甲卷、乙卷和新课标卷共三套，分别适应不同省份在新旧课程标准和新旧教材转换阶段的教学实际。试题从哪些角度体现了学科育人价值？重点考查学生的哪些关键能力？对生物学科的教与学带来哪些启示？一起来看这篇文章——
高考命题历来受人瞩目。2023年高考理科综合全国卷生物试题部分包括甲卷、乙卷和新课标卷共三套，分别适应不同省份在新旧课程标准和新旧教材转换阶段的教学实际。虽然三套试卷在考查的具体知识点上有所差异，但试卷的总体面貌是一致的。这些“一致”体现了高考改革的方向，也体现了高考命题对高中生物教学的引领。
一、注重价值引领，彰显高考育人功能
高考不断强化考试的育人功能，注重价值引领。《普通高中生物学课程标准（2017年版2020年修订）》在学科核心素养的“社会责任”维度指出：学生应能够以造福人类的态度和价值观，积极运用生物学的知识和方法，关注社会议题，参与讨论并作出理性解释；树立和践行“绿水青山就是金山银山”的理念，形成生态意识，参与环境保护实践；崇尚健康文明的生活方式，成为健康中国的促进者和实践者[1]。2023年全国理综生物试题从不同角度体现了学科育人价值，对生物教学具有重要的引领作用。
1.关注环境与资源问题，倡导生态文明建设
新课标卷第33题，以“湖区的植物、水鸟、细菌等生物成分和无机环境构成了一个生态系统”的实例为情境，首先要求分析当“能量流经食物链上该种水鸟”时所发生的生命活动过程，测试学生对生态系统中各种生物之间营养联系的理解，考查学生的生态观。接着提问研究湖区该种水鸟的生态位需要研究哪些方面，测试学生对生态位概念内涵的理解和研究具体生态位的思路，以考查学生解决具体生态学问题的能力。该题到此并未结束，而是引出更具有画面感、更贴近学生生活的现实问题，即“近年来，一些水鸟离开湖区前往周边稻田，取食稻田中收割后散落的稻谷，羽毛艳丽的水鸟引来一些游客观赏。从保护鸟类的角度来看，游客在观赏水鸟时应注意的事项是（ ）”。此问难度不大，却凸显了设问意图，即引导学生树立生态安全意识和生态文明观念，积极参与生态环境保护和生态文明建设。全国甲卷第31题，“某旅游城市加强生态保护和环境治理后，城市环境发生了很大变化，水体鱼明显增多，甚至曾经消失的一些水鸟又重新出现。”此情境反映了我国近年来在环境治理和生态环境建设上取得的明显成效，激发学生增强生态文明观。
倡导生态文明建设既是高考的价值导向，也是高中生物学课程的目标之一。建立“稳态与平衡”观，是学生形成科学的生命观念的重要组成部分。在生物与环境模块以及相关内容教学中，应充分运用当地和社会环境问题、生态保护成就、生态工程建设等事例，创设合适情境，提出问题和设计活动，促使学生在学习生物学基本概念的过程中，树立生态意识和环境保护意识，做生态文明建设的实践者。
2.关注生产实践问题，注重与社会生活实际紧密联系
关注生产实践是高考生物命题的又一价值取向。新课标卷第2题，一连列举了6个我国劳动人民在漫长的历史进程中积累的生活经验和农业生产实践中的有效措施，如低温储存、春化处理、风干储藏、光周期处理、合理密植、间作种植等。命题要求综合运用呼吸作用、光合作用以及环境因素对植物生长发育等生命活动调节的原理，分析解释这些措施。全国乙卷生物技术实践部分第37题，选取了利用作物秸秆生产燃料乙醇的工艺流程，要求运用微生物发酵原理、无菌操作原理、微生物培养原理，分析解释工艺流程中关键环节和技术要求，分析以作物秸秆生产乙醇与以粮食为原料生产乙醇相比，前者有哪些优点。命题体现了学习生物学的价值取向，即生物学与社会生产实践是紧密联系的。
理论联系实际既是学习策略，也是学习目的。教学过程中要重视通过生活、生产、科研和医疗等具体事例，展现社会需求驱动生物科学、生物技术和工程的发展；展现生物科学和技术对解决人类生存和发展面临的粮食问题、疾病问题、资源问题和环境问题等重大问题的贡献，认识生命科学的价值。通过联系实际，让学生改进学习方式，认识科学本质，培养学以致用的意识和能力。
3.关注运动与疾病问题，倡导健康第一教育
促进健康生活，是学习人体生理和卫生等相关知识的重要目标。新课标卷第32题，要求考生对运动过程中“心跳加快”“呼吸运动加快”“血糖相对稳定”“出汗失水和维持内环境的稳态”等生理变化间的协调关系、变化原理、调节机制等作出解释。新课标卷第3题，考查人体内免疫细胞在体液免疫和细胞免疫中的作用以及两者之间的关系。除上述两题外，全国甲卷第3题、全国乙卷第4题等以运动与调节、稳态与维持、免疫与预防的具体事例为素材，考查学生对运动与健康、疾病与预防等内容的理解能力以及对相关措施的解释能力。
中共中央、国务院印发的《“健康中国2030”规划纲要》提出：“将健康教育纳入国民教育体系，把健康教育作为所有教育阶段素质教育的重要内容。”与人体生理学和卫生保健相关的内容在生物学课程中占有重要位置。形成健康的生活态度、选择健康的生活方式，进行疾病预防和诊断治疗，这些关于身体保健方面科学观念的建立均以人体结构、生理和卫生等生物学理论为基础。健康教育既是全面育人的需要，也是生物学科教育宗旨中固有的一部分。因此，生物教学应与学生生活实际紧密联系，提高学生健康意识，促进学生养成健康生活的自觉性。
4.关注现代技术运用，彰显时代特色
考查现代生物技术与工程相关内容是时代要求。新课标卷第6题，创设了“某同学拟用限制酶、DNA连接酶为工具，将目的基因和质粒进行切割、连接，以构建重组表达载体”的问题情境，要求学生依据基因工程原理和技术工具的特点，合理运用限制酶和连接酶构建重组表达载体。新课标卷第4题，“为了研究和保护我国东北地区某自然保护区内的野生哺乳动物资源，研究人员采用红外触发相机自动拍摄技术获得了该保护区内某些野生哺乳动物资源的相应数据，为生态学研究提供了相关数据”，试题要求通过分析比较等思维活动，对使用该技术获得的数据价值、该技术与传统的标记重捕法相比的主要优势、该技术还可用于哪些生态调查等问题作出正确判断。全国乙卷选考部分第38题、全国甲卷第37题也是对现代生物技术相关内容的考查。
关注现代生物技术原理和应用是面向未来的需要。理解科学、技术、社会的相互关系，是生物学科核心素养的重要组成部分，也是培养学生社会责任感的需要。现代生物技术与工程已经逐步成为创新生产方式、满足不断增长的人类社会需求的主要途径，是不断探索新的疾病预防、疾病诊断、疾病治疗，提高人类健康水平的主要手段。因此，高考命题也充分体现了时代特征。
二、重视考查关键能力，培养学生学科核心素养
《中国高考评价体系》指出“关键能力是支撑和体现学科素养要求的能力表征”，是“认识问题、分析问题、解决问题所必备的能力”，包括“知识获取能力群”“实践操作能力群”和“思维认知能力群”。《普通高中生物学课程标准（2017年版2020年修订）》指出，学科核心素养是学科育人价值的集中体现，是“正确的价值观、必备品格和关键能力”，这里的“关键能力”含义在课程目标中是这样表述的：树立生命观念，能够运用这些观念认识生命现象，探索生命规律；形成科学思维的习惯，能运用已有的生物学知识、证据和逻辑对生物学议题进行思考或论证；掌握科学探究的思路和方法，善于从实践的层面探讨或尝试解决现实生活问题。对比两者对“关键能力”的诠释，可见其统一性，即落脚点都包含有认知问题、分析问题和解决现实生活问题的能力。从学科表现上看，关键能力包括理解能力、探究能力、应用能力和创新能力[2]。
1.理解能力
理解能力也是认知能力，主要表现为获取信息以及通过各种思维活动对信息的加工、处理和内化形成概念的心理活动。理解能力是分析问题和解决问题的基石。高考生物学全国卷试题重视对学生理解能力的考查。全国乙卷第1题，生物体内参与生命活动的生物大分子可由单体聚合而成，构成蛋白质等生物大分子的单体和连接键以及检测试剂等信息如下表。
根据表中信息，下列叙述错误的是（ ）
A. ①可以是淀粉或糖原
B. ②是氨基酸，③是肽键，⑤是碱基
C. ②和⑤都含有C、H、O、N元素
D. ④可以是双缩脲试剂，⑥可以是甲基绿和吡罗红混合染色剂
本题考查学生对生物大分子概念的理解，通过题干和表中信息，学生首先需要理解题意，依据多糖、蛋白质和核酸三类生物大分子在结构单位、单位间的连接和检测试剂等方面的特征，通过分析、比较等认知过程，识别表中①~⑥所代表的物质，进而与四个选项进行比对，最终形成正确的判断。新课标卷第1、2、3、31、32、33（1）等题也主要考查了理解能力。
生物教学应重视对学生理解能力的培养。理解能力既是概念教学的产物，又是深入理解概念、原理、规律获得必备知识的心理品质。概念教学是培养理解能力的重要途径。在概念教学中，一是通过阅读、观察、演示、讲解、讨论等教学活动，培养学生获取信息和处理信息的能力；运用比较和分类、归纳与演绎、抽象与概括、分析与综合等科学思维活动，让学生实现对信息的深度理解，获得概念进而形成生命观念。二是运用概念分析解释特定情境下的具体生命现象，发展理解能力。
2. 探究能力
探究是学习和解决问题的重要方式和途径。科学探究是生物学科核心素养的四个维度之一，其内涵就是探究能力。探究能力具体包括发现问题，针对特定的生物学现象进行观察、提问、实验设计、方案实施以及对结果的交流与讨论能力[3]。探究能力是全国高考生物试题重要的考查目标之一。新课标卷第35题，以根瘤菌侵入豆科植物根内可引起根瘤的形成，根瘤中的根瘤菌具有固氮能力为情境，要求针对问题即“研究接种到试管苗上的根瘤菌是否具有固氮能力”，设计具有“鉴别作用”的培养液，并根据甲、乙两组试管苗在这种培养液中的生长结果，得出甲组是否具有固氮能力的结论。此题主要考查了探究能力中的实验设计和结果分析能力。全国甲卷第29题，“某同学将从菠菜叶中分离到的叶绿体悬浮于缓冲液中，给该叶绿体悬浮液照光后糖产生”，问题（1）提问若要将叶肉细胞中的叶绿体与线粒体等其他细胞器分离，可以采用的方法是什么？问题（3）要求设计叶绿体悬浮液照光后，证明叶绿体中有淀粉存在的实验，简要写出实验思路和预期结果。此题主要考查了分离细胞器的方法、实验设计、结果预测和表达能力。新课标卷第4、33、34题，全国甲卷第4、31、32、37、38题，全国乙卷第29、30、32、38题等都能体现出对探究能力的考查。从试题对探究能力的考查方式和关注点来看，教师在教学中不仅要重视开展资料探究，更要重视开展实验探究活动，尤其要重视开展提出问题与作出假设、实验设计与结果预测、结果分析与得出结论等学习活动。
3. 解决实际问题能力
解决实际问题能力也可称作应用能力，应用能力的表现水平能够较好地反映学生学习效果。考查应用能力需要创设合适的问题情境，要求学生分析情境中的问题，提出解决问题的思路、方法和途径[4]。新课标卷第5题，某研究小组从野生型高秆玉米中获得了2个矮秆突变体，为研究这2个突变体的基因型，该小组让这2个矮秆突变体（亲本）杂交得F1，F1自交得F2，发现F2中表型及其比例是高秆∶矮秆∶极矮秆=9∶6∶1。以此为情境，要求运用性状与基因的关系、基因遗传规律，依据杂交实验数据，通过分析、推理等思维活动确定2个突变体的基因型。全国甲卷第38题，要求依据重组乙肝疫苗的主要成分特点，以及乙肝病毒的繁殖条件，解释为什么接种乙肝疫苗不会在人体中产生乙肝病毒；要求运用制备重组乙肝疫苗一般方法和步骤及其原理，说明重组表达载体中为什么通常含有抗生素抗性基因；要求说明用什么方法和工具可以检测目的基因是否插入染色体中；最后要求学生写出用实验检测目的基因在酵母细胞中是否表达出目的蛋白的实验思路。从试题可见，解决问题的能力就是运用概念、原理、规律和方法对生物学问题进行分析、解释或提出解决方案的能力。在教学过程中，引导学生运用所学知识和技能解决实际问题应该成为教学过程的重要一环，也应是课后作业布置的重要内容。
4.创新能力
创造性是一种连续的而不是全有全无的品质[5]。高考试题对创新能力的考查定位于“针对生物学现象与事实发现新问题、提出新解释或作进一步探究的能力，创新能力还包括分析问题和解决问题过程中所表现出来的新思维、新方法等”。[6]
全国乙卷第3题，植物可通过呼吸代谢途径的改变来适应缺氧环境。在无氧条件下，某种植物幼苗的根细胞经呼吸作用释放CO2的速率随时间变化的趋势如下图所示。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 在时间a之前，植物根细胞无CO2释放，只进行无氧呼吸产生乳酸
B. a~b时间内植物根细胞存在经无氧呼吸产生酒精和CO2的过程
C. 每分子葡萄糖经无氧呼吸产生酒精时生成的ATP比产生乳酸时的多
D. 植物根细胞无氧呼吸产生的酒精跨膜运输的过程不需要消耗ATP
本题情境对学生来说是完全陌生的。中学教学中一般认为生物无氧呼吸有的生成酒精，有的产生乳酸，未出现既可产生酒精又能产生乳酸的实例。正确回答本题，学生必须打破原有认知和思维定式，依据试题信息进行独立思考，运用批判性思维给出符合逻辑的创新性解释。诸如全国甲卷第29题（3）要求学生设计实验证明叶绿体中淀粉存在，第38题（4）要求学生写出检测目的基因在酵母菌细胞中是否表达出目的蛋白的实验思路等，这些试题的设问都具有一定的开放性。
创新能力不应该仅是个别拔尖学生的专利，它是所有学生都应发展的通用素养。创新能力的考查，可以通过创设陌生情境，提出与原有认知相冲突或没有唯一答案的开放性问题，引导学生独立思考，发散思维，大胆提出自己想法。在生物教学中应重视培养学生的创新能力。
三、命题体现基础性、应用性和综合性，对教育教学具有重要引导作用
前面主要分析了试题“考什么”对“教什么”的启示，下面主要从“如何考”的视角分析命题策略，试图为改进生物学科的教与学提供更多的思路。
1.以情境承载价值
情境往往是试题所考查的必备知识与问题的背景。命题中情境的设置主观上反映了必备知识和问题的价值取向，客观上形成对教育教学的引导。新课标卷创设的情境主要有：人体内的糖代谢及其调节、农业生产措施、蔬菜储存、保护野生动物资源、从野生型玉米群体中获得突变体、人体运动中各种生理机能的协调配合、果蝇翅型和颜色的遗传现象等。从情境的来源上看，大致可归纳有生活实际、生产实践、学科研究和社会热点等。可见，高中生物教学应重视情境策略的运用。教学应选用贴近时代、贴近社会、贴近生活实践的情境为载体，用情境传递生物学知识的价值和意义，激发学生好奇心和求知欲；用情境引导学生关注社会、生活和生产实践，增强社会责任感；用情境创设探究活动让学生获得新概念，发展科学思维，提供运用所学知识解决现实问题的体验机会。
2.试题设问体现递进性
全国乙卷第29题，以植物的气孔开度变化和影响因素为情境，设置了4个问题。（1）要求回答气孔开闭影响哪些生理过程，考查对气孔开闭意义的理解；（2）依据情境信息，解释红光可通过光合作用促进气孔开放的原因，这里的光合作用起到“台阶”的作用；（3）探究影响气孔开度的因素和气孔开闭的机制，要求学生对探究者的实验处理、结果和结论的合理性作出解释和评价；（4）要求回答用除草剂处理的叶片在阳光照射下，气孔是否还能维持一定的开度，需要学生运用气孔开闭的机制，解释除草剂除草的原理。类似这道考题，三套全国高考生物试题都在设问上体现出递进性，在试卷整体结构上体现了由易到难的设计。这种命题策略既有利于考查学生对不同难度知识的掌握情况，也有利于引导学生思维渐入佳境，从而发挥最佳水平。
循序渐进既是设问的策略，也是教学应遵循的基本原则。学科核心素养是学生在学习生物学课程过程中逐步形成和提升的。要让学生先从对概念的理解和技能的掌握开始，逐步学会运用概念解释身边熟悉的现象和问题，再学会综合运用概念、方法、技能解决个人生活问题，进而解决社会和生产中的实际问题。生物教学也需要设计循序渐进的过程。
3.在必备知识基础上进行创新
高中生物新课标的内容由5个模块组成，共有10个大概念和31个重要概念。据不完全统计，全国新课标卷考查的必备知识涉及的重要概念共24个，占全部重要概念的77%。由此可见，生物高考重视必备知识的考查，既重视考查主干知识，也注重考查的覆盖面。所考查的重要概念，多属于知识体系中的“骨干”知识，在知识结构中处于关键环节，是相对独立的知识单位。生物教学应高度重视概念的教学，为学生全面打好必备知识的基础。生物学概念教学应体现生物学概念的性质。“生物界有无穷无尽的多样性，生命系统是复杂系统，这就导致生物学概念的定义是一个大概（率）的说法，即具有概略性。”[7]因此生物学教学切忌将概念绝对化和固化，应该用发展观、适应观和辩证观分析解释生命现象。教学应在夯实基本概念的基础上设计一些陌生情境，提出一些挑战性和开放性问题，发展学生独立思考以及创新的意识和能力。
4.注重试题的综合性
新课标卷第32题，要求考生综合运用神经调节、体液调节、物质代谢和能量代谢、水和无机盐的调节等概念，分析解释人体运动时发生的一系列生理变化；新课标卷第35题，以实验室中探究试管苗根瘤内根瘤菌的固氮能力为情境，综合考查学生对细胞全能性概念和组织培养流程的理解和运用，考查对固氮能力鉴别实验的设计，考查对农业生产中使用根瘤菌肥价值的分析和归纳。从上述所举题例看，试题依托综合性问题情境和设问，突出考查学生的综合素养。这种考查方式和考查内容，与发展核心素养为宗旨的课程目标是一致的，也与新课标倡导的教学改革方向是一致的，即强调运用真实情境，创设引领性的真实问题，在问题解决的过程中，作出正确的价值判断，形成相应的情感和态度，获得必备知识，发展关键能力。
总体来看，2023年高考理综生物全国卷的试题以情境、内容和问题为载体，凸显出对生物学课程学习的价值引导，彰显了高考的育人功能。命题坚持依据课标，依托教材，注重对生物学必备知识和关键能力的考查。试卷结构和试题设问的梯度合理，难度适当，没有偏题怪题和过难试题，体现了基础性、应用性和综合性，对高中生物教学发挥了积极的导向作用。
注释
[1][3] 普通高中生物学课程标准（2017）[M]. 北京：人民教育出版社，2018：5.
[2][4][6] 郭学恒，吴成军. 基于高考评价体系的生物学科关键能力考查研究[J]. 天津师范大学学报（基础教育版），2022（3）.
[5] 林崇德等. 拔尖创新人才成长规律与培养模式研究[M]. 北京：经济科学出版社，2018：17.
[7] 赵占良. 生物学概念教学论[M]. 南宁：广西教育出版社，2021：85.
（作者系教育部生物学课程标准研制组核心成员）
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