(贵州遵义市第一中学 贵州遵义 563000)
2020年高考生物命题基于“一核、四层、四翼”的高考评价体系,坚持立德树人,注重高考育人功能的发挥,在考查内容上聚焦学科关键能力,引导中学生物教学,推进素质教育发展。通过对比2018—2020年理综全国卷生物试题,发现生物学试题的试题风格和难度相对稳定,注重对学生生物学学科核心素养的考查,试题呈现往往以丰富的信息作为载体,考查获取信息能力,助力增长知识见识。
高考命题中对学生生物学学科核心素养的考查,常见的考查方式之一是原因类主观题,主要通过特定的情境呈现出生物学现象,要求学生分析试题后作出合理解释,其设问方式一般有以下几种:“……合理的解释是______”“……判断的依据是______”“……其原因是______”“……其机理是______”等。这些题目的设置旨在立足生物学学科本质,聚焦关键能力,考查必备知识,同时具有较好的区分度和选拔性。
原因类主观题题目的分值大、难度高,在回答时要注意思维的严谨性、逻辑性,同时也要注意语言表达规范作答,相关参考答案都是由长句子组成,对于学生要求较高。因此,教师应在认真分析高考试题的基础上,对原因类试题进行归纳总结,并结合学生在此类试题解答上出现的问题进行分析,提出解题策略,帮助学生更好地解决这类题目。
2018—2020年三年高考理综生物全国卷Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中原因类题目的分布和占主观题小题数的比例见表1、表2。
表1 2018—2020年高考理综生物全国卷中原因类主观题的分布
表2 2018—2020年高考理综生物全国卷中原因类主观题占主观题小题总数的比例
从表中可以发现,相比全国Ⅰ卷和Ⅱ卷,2018年和2019年全国Ⅲ卷中占比最高分别为42.86%和28.57%,而在2020年全国Ⅲ卷占比最少为21.43%。虽然,全国Ⅲ卷中原因类主观题的比例呈现出逐年下降的趋势,但总体来看,原因类主观题占所占比例仍在20%以上,依旧是主观题题目中重要的一部分。
对近三年高考理综生物全国卷原因类主观题归纳总结,可以分为以下两类。
①解释已知条件与结果之间的逻辑关系。该类试题一般已知某一特定外界条件的改变,要求考生回答某一生理过程发生什么样的改变,并要求考生回答该生理过程发生改变的原因。例如,2019年高考理综全国Ⅰ卷第29题第(2)问:与干旱处理前相比,干旱处理后该植物的光合速率会,出现这种变化的主要原因是________。②没有对应的外界条件,要求考生直接解释某一生理现象出现的原因。此类试题比较简单,考生只需要用教材中或者题干中的相关叙述回答即可。例如,2019年高考理综全国Ⅰ卷第30题第(1)问:兴奋从一个神经元到另一个神经元的传递是单向的,其原因是________。
第二类原因类试题相对简单,可以直接使用教材或题干中的相关叙述回答,更多地是在考查学生对教材知识的理解和对题干信息的获取。而第一类原因类试题一般是在考查学生科学思维和科学探究的能力,所占比重更大,分值更大,难度也更高,学生往往不知道如何组织文字,很难把要点答全,也会因为答案不准确、不规范而失分。
原因是指造成某种结果或引起另一件事情发生的条件。在解释已知条件与结果之间的逻辑关系(原因)时,首先要明确问题的条件是什么,在该条件下指向结果是什么,相关的逻辑推理关系和过程是什么等(图1)。
图1 条件与结果之间的逻辑关系
其解题策略可归纳整理为“因为……,导致……,于是……,所以……”。其中,“因为……”照抄题干中的已知条件,“所以……”照抄题干中的结果,分析本质的内容“导致……,于是……”是答案的关键部分,往往是用教材知识回答已知条件与结果之间的逻辑推理关系。该解题策略的优点是能够使答案既准确又规范,难点是要运用教材知识把已知条件与结果之间的逻辑关系一层一层地分析清楚。当然,不能机械地照搬这一答题策略,而要学会根据不同的试题情境适当修改,使语句通顺,既简洁又规范。
下面结合高考试题来强化上述解题策略的灵活运用,并且给岀不同试题情境下的具体应用。
【例1】(2020·全国Ⅱ卷·30)(3)将分离得到的叶绿体悬浮在适宜溶液中,照光后有氧气释放;如果在该适宜溶液中将叶绿体外表的双层膜破裂后再照光,________(填“有”或“没有”)氧气释放,原因是________。
分析:本题结合具体实例考查光合作用和细胞器的相关内容,掌握光合作用的场所、细胞器的功能是解题的关键,在第(3)小题中主要考查必修1教材中叶绿体的结构和功能、光合作用的过程。叶绿体是绿色植物能进行光合作用的细胞含有的细胞器,外表有双层膜,内部有许多基粒,基粒与基粒之间充满了基质。每个基粒都由一个个圆饼状的囊状结构堆叠而成,这些囊状结构称为类囊体。吸收光能的四种色素,就分布在类囊体的薄膜上。光合作用的光反应阶段将水分解为氧气,发生在叶绿体类囊体薄膜上,叶绿体外表膜的破裂不影响类囊体的功能,所以有氧气释放。根据解题策略,答案可整理为“因为叶绿体外表的双层膜破裂,导致类囊体薄膜结构和功能未受影响,于是光合作用光反应水的分解仍然在类囊体薄膜上进行,所以有氧气释放”。
参考答案:有;类囊体膜是H2O分解释放O2的场所,叶绿体膜破裂不影响类囊体膜的功能。
【例2】(2020·全国Ⅲ卷·31)(1)假设某种蓝藻(A)是某湖泊中唯一的生产者,其密度极大,使湖水能见度降低。某种动物(B)是该湖泊中唯一的消费者。该湖泊水体中A种群密度极大的可能原因是 ________(答出2点即可)。
分析:本题考查种群数量变化的知识。根据题干描述可知,A是唯一的生产者,B是唯一的消费者,所以存在A→B的食物链。影响A蓝藻种群数量变化的因素有天敌、种间竞争、营养物质和空间等。其中,天敌的捕食会使蓝藻种群数量减少;若存在其他生产者,与蓝藻存在种间竞争,也会使蓝藻种群数量减少;营养物质充足和空间充裕的情况下,蓝藻种群数量会增加。综上分析,A种群密度极大的原因可能是营养物质充足即水体富营养化,缺少其他生产者的竞争。根据解题策略,答案可整理为“因为缺少其他生产者、水体富营养化使A种群数量增加,所以A种群密度极大”。
参考答案:没有其他生产者的竞争;水体富营养化。
【例3】(2020·全国Ⅱ·37)(4)在制备A3的固定化酶时,一般不宜采用包埋法,原因是________(答出1点即可)。
分析:本题考查固定化酶技术,学生需要注意的细节较多,在平时学习过程中应注意积累。由题干信息可知,固定化酶时一般不宜采用包埋法,包埋法一般适用于体积较大的细胞,而不适用于分子体积较小的酶,容易从包埋材料中漏出,因此固定化酶一般采用物理吸附法或化学结合法。本题要求学生对比分析说明不同固定化酶技术的使用范围。根据解题策略,答案可整理为“因为酶分子体积较小,导致酶容易从包埋材料中漏出,于是采用物理吸附法或化学结合法进行固定,所以一般不宜采用包埋法”。
参考答案:酶分子体积较小,容易从包埋材料中漏出。
【例4】(2020·全国Ⅲ卷·32题)(1)普通小麦的形成包括不同物种杂交和染色体加倍过程,如图2所示(其中A、B、D分别代表不同物种的一个染色体组,每个染色体组均含7条染色体)。在此基础上,人们又通过杂交育种培育出许多优良品种。在普通小麦的形成过程中,杂种一是高度不育的,原因是________。
图2 普通小麦的形成过程示意图
分析:本题考查染色体变异和育种的知识,学生理解多倍体育种的过程是本题的难点。由题干信息和图2可知,一粒小麦和斯氏小麦属于不同的物种,而杂种一是一粒小麦和斯氏麦草杂交的产物,细胞中含有一粒小麦和斯氏麦草各一个染色体组,所以杂种一的细胞内不含有同源染色体,不能进行正常的减数分裂,导致无法形成正常的配子,因此杂种一高度不育。根据解题策略,答案可整理为“因为杂种一是一粒小麦和斯氏麦草杂交的产物,导致杂种一无同源染色体,于是不能进行正常的减数分裂,所以杂种一高度不育”。
参考答案:无同源染色体,不能进行正常的减数分裂。
【例5】(2020·全国Ⅰ卷·30)(3)农业生产常采用间作(同一生长期内,在同一块农田上间隔种植两种作物)的方法提高农田的光能利用率。现有4种作物在正常条件下生长能达到的株高和光饱和点(光合速率达到最大时所需的光照强度)见表3。从提高光能利用率的角度考虑,最适合进行间作的两种作物是________和________ ,选择这两种作物的理由是________。
表3 4种作物的株高和光饱和点
分析:本题结合具体实例考查光合作用的相关内容,掌握光合作用的原理、影响因素及在生产中的应用是解题的关键。学生分析表3中的数据可知,作物A、D的株高较高,B、C的株高较低,作物A、B的光饱和点较高,适宜在较强光照下生长,C、D的光饱和点较低,适宜在弱光下生长。综合上述特点,应选择作物A和C进行间作,作物A可以利用上层光照进行光合作用,作物C利用下层的弱光进行光合作用,从而提高光能利用率。根据解题策略,答案可整理为“因为作物A的光饱和点最高且株高最高,作物C的光饱和点最低且株高最低,导致作物A可以利用上层光照进行光合作用,于是作物C与作物A间作后,能够利用下层的弱光进行光合作用,所以作物A和C间作能够提高光能利用率”。
参考答案:作物A的光饱和点高且长得高,可以利用上层光照进行光合作用;作物C光饱和点低且长得矮,与作物A间作后,能利用下层的弱光进行光合作用。