核心素养视域下的原创高考试题命制——以新型冠状病毒(SARS-CoV-2)为例

谭红月

(江苏省邗江中学 225000)

2020年以来，新型冠状病毒(SARS-CoV-2)席卷全球，不仅给人类身心健康带来了严重危害，还严重影响了社会的政治、经济和文化生活.将重大社会生活事件有机融入试题，不仅体现了时代特色，还能提高学生问题解决的动机和行为.生物学科核心素养的培养不仅要着力于教材编写和课堂教学过程中，也应渗透于考试评价中.优秀的生物学高考试题不仅蕴含着对生物知识层面的考查，还渗透了对学生“生命观念、科学思维、科学探究和社会责任”4个维度核心素养的考查.笔者基于此，以新冠病毒为例，围绕生物学学科核心素养，命制了服务于学生素养发展的试题，开辟生物学科核心素养培养的新途径.

一、原创题设计

2020年1月，一种新型冠状病毒SARS-CoV-2在全国传播，引起传染性肺炎.SARS-CoV-2为单股正链RNA病毒，用(+)gRNA表示.图1表示该病毒侵染肺部细胞的过程图(其中S、E、M、N为病毒的各种结构蛋白).相关研究表明，SARS-CoV-2可通过人体细胞表面的受体ACE2(血管紧张素转换酶2)进入人体细胞.ACE2，为一种跨膜糖蛋白，其组织分布具有器官特异性，主要表达于肾脏、心血管及胃肠道系统.在正常肺组织中，Ⅰ型及Ⅱ型肺泡上皮细胞中均存在ACE2.在正常机体中，ACE2可催化血管紧张素Ⅱ形成，刺激肾上腺皮质分泌醛固酮，起到收缩血管，保钠排钾，升高血压的作用.请回答下列问题：

图1

1.不同细胞中膜表面的ACE2蛋白合成量有差异，根本原因是.SARS-CoV-2的刺突糖蛋白(S)能特异性结合宿主细胞表面的ACE2，从而入侵细胞，该过程体现了细胞膜的 功能.中老年人的一些疾病往往会导致低血钠症或低血压，分析中老年人易感染SARS-CoV-2的原因可能是____.

2.SARS-CoV-2的RNA侵入细胞后，首先翻译为，参与该过程的RNA种类有；接着利用该酶完成的合成；最后各结构蛋白mRNA翻译为相应的蛋白质(S、E、M、N)，与再复制的基因组RNA加工组装为子代病毒，通过运输出去.

3.图示子代SARS-CoV-2的形成需要的参与(填细胞器名称)，其增殖过程体现了中心法则的哪些环节？(用图解表示).

4.假如你是药剂师，想研制治疗SARS-CoV-2的药物，请据图分析药物治疗新型肺炎的方向：____(至少写两种方向).

5.某科研团队研发出新冠病毒候选疫苗，但尚未确定其免疫疗效，现进入动物实验阶段，假设你是研究员，请以若干健康小鼠作为实验对象，探究该疫苗的免疫效应.

(1)要写明实验思路.

(2)预期实验结果及结论.

参考答案:(1)基因的选择性表达 信息交流 低血压或低血钠症会使得ACE合成量增加 (2)RNA聚合酶 (+)gRNA(或病毒基因组RNA)、tRNA、rRNA(缺一不可) (-)gRNA、各结构蛋白mRNA(或(+)sgRNAs)、病毒基因组RNA(或(+)gRNA)(缺一不可) 胞吐

(3)核糖体、内质网、高尔基体、线粒体(缺一不可)

(4)研制药物抑制ACE2等受体的功能、抑制病毒依赖的RNA聚合酶的合成或活性等(言之有理即可)(5)将若干只健康小鼠随机分为数量相等的甲、乙两组，甲组注射适量的新冠病毒疫苗，乙组注射等量的不含疫苗的接种物，在相同且适宜的条件下培养小鼠；一段时间后检测两组小鼠的抗体浓度(或者一段时间后两组小鼠再分别接种一定量的新冠病毒，观察两组小鼠的发病率、死亡率)，并作好记录.若甲组小鼠体内抗体浓度明显高于乙组(或若甲组小鼠发病率、死亡率明显低于乙组)，则说明该疫苗免疫效应较好；若两组小鼠抗体浓度差异不明显(若两组小鼠发病率、死亡率差异不明显)，则说明该疫苗免疫效应不好.

二、核心素养视域下的考向分析

“一体四层四翼”高考评价体系明确了“必备知识、关键能力、学科素养、核心价值”4层考查目标以及“基础性、综合性、应用性、创新性”4个方面的考察要求.试题的命制应以此为依据，设置有层次、有逻辑的问题，指向核心素养的不同水平，促进核心素养的落地.本文设计的考题，以科研素材和当前社会热点为背景，从学生熟悉的新型肺炎这一真实的生活情境着手，以一张新冠病毒侵染肺部细胞的过程图和相关背景知识作支撑，将生物学科理论知识与实际相结合，多维度考察了学生的学科核心素养.

1.聚焦必备知识，关注基础性，形成生命观念

“必备知识”是培养能力、达成素养的基础，而生命观念的培育首先要求教师能够创设相应的学习情境.纵观近年来的高考试题，有关病毒的考查多集中于一些重要概念上，如病毒的结构特点、中心法则(病毒如何增殖)、免疫调节等.本题借助科研素材，创设了相应的学习情境，以重要概念为载体，串联起一个完整的知识模块.本题第1问的第一空和第三空考查了“基因的选择性表达”、“细胞膜的功能”等概念，第2问和第3问考查了“中心法则”、“膜泡运输”、“分泌蛋白合成与分泌过程中的细胞器分工合作”等概念，这都需要学生理解所学知识的内涵，把握好知识间的脉络关系，并将其融会贯通，体现了生命观念中结构与功能的统一，物质、能量和信息变化的统一.这样的试题考查可引导学生更注重基础知识的学习，并与科技论文、简讯结合起来，进一步认识生命世界、理解生命现象.

2.注重关键能力，考查综合性，启迪科学思维

图表类试题可摒弃学生传统的死记硬背习惯，启迪学生从文本、图表等信息载体中获取生物学信息，测试了学生的识图、理解与分析、迁移与应用等多方面的综合能力，有利于科学思维的培养.本题第1问的第3空需要学生从题干提取信息，并结合题设背景，大胆作出相应的推测.本题的第2问以及第3问，需要学生结合所学“中心法则”的基础知识，分析图中信息并加工处理，进而完成相应设问的分析与解答.这些问题不仅考察了学生信息获取、图文转化、主观表达能力，还需要学生用演绎与推理、归纳与概括等方法，对学生的科学思维及思维品质提出了较高的要求.

3.注重学科素养，突出应用性，落实科学探究

科学探究与科学思维二者不可分割，科学思维指引着科学探究活动的进行.本题第5问“简要写明实验思路、预期实验结果及结论”综合考查了学生对生物学实验方案的设计能力，体现了生物学作为一门实验科学的学科本质.该问借助真实的情境(新冠病毒疫苗疗效问题)，激发学生的探究动机，引导学生有意识地将所学知识和技能应用于生产生活相关问题的解决.作答该问时，需要学生在充分理解实验设计思想的基础上，应用已有的知识，结合对相关情境的理解，将自己对具体科学探究的理解流畅地表述出来.该问有一定的思维张力，需从全局把握实验设计的关键(包括对照的设置，实验条件的控制，结果的分析等)，注重对科学思维和科学探究能力的考查，有助于学科素养的养成.

4.关注核心价值，注重创新性，增强社会责任

单纯的知识点考察无法体现社会责任，必须基于一定的情境.本题第4问注重创新性和开放性，学生试提出治疗新型肺炎的方案，不仅要求学生全面、深入地理解和领悟学科概念和知识的内涵，还鼓励学生创新思维、勇于探索，增强战胜病毒的信心，做到“家事、国事，天下事，事事关心”，唤起个人在集体、社会、国家、世界发展中的责任和使命.学生既可以结合题目从阻断新冠病毒入侵角度作答，也可以从阻断新冠病毒增殖角度作答.本文命题所选图片材料来自科研素材，既保证了真实而科学的情境，又展现了学科的前沿性，这可以拓展学生的课程视野、国际视野，激发学生关注科技创新动向，关心时代发展成就，同时引发有关未来职业规划的思考.