浅析高考命题情境指导丰富高中生物教学

摘要：在教学中选择使用适当的情境，可以帮助中学生生物学核心素养和文化自信的培养。对2018—2022年的13套理综全国卷生物试题进行了命题情境总结，统计体现出文化自信的情境内容，并进行了简单分析。做此统计分析，希望高考命题者在选择题干情境时能考虑多选择增强文化自信的情境，以此增强学生的民族自豪感与社会责任感。此外，倡导一线教师在生物教学和高考复习备考时，也需要关注知识相关的科学发展进程，帮助考生适当拓宽视野，接轨科学研究进展。

关键词：命题情境；文化自信；生物教学；科研进展

中图分类号：G633.91文献标识码：A文章编号：1673-8918（2023）27-0137-04

《中国高考评价体系》要求命题需借助情境作为载体，落实考查的目的、内容和要求。认同并弘扬中华传统文化，在党和国家的教育方针之内，也是培养并坚定文化自信的方法之一。因此，作为影响力如此重大的高考试题的情境选择与使用也就有着举足轻重的作用了。好的命题情境内容在弘扬文化自信方面也可以起到很重要的作用，达到爱国主义教育的目的。通过命题情境内容潜移默化地影响，既可以培养学生生物学核心素养，也可以增强其民族自豪感与社会责任感。

一、 高考试题的命题情境分析

（一）高考与命题情境

命题情境是实现考试理念的载体。通过给学生一个真实的情境来解决生活问题和科研问题，让学生利用自己的知识和能力来解决真实问题，而不是考查学生回答知识和记忆知识的能力。通过合理创设情境，设置新颖的提问方式，促进学生积极思考。通过载体来实现对“四层”“四翼”的考查；通过选择合适的材料，再现学科理论的场景或当前的真实情境，让学生在真实背景下发挥核心价值的引领作用，运用必要的知识和关键能力解决实际问题，综合展示学科素养水平。

高考命题呈现出“无情境、不命题”的发展趋势。从近年的高考试题来看，情境类型主要包括：重大现实问题和重大历史事件、生产生活实践和经济社会发展情境、科学探究、实验探索和科学前沿情境、文化传统和学科史料等。《中国高考评价体系》要求高考全面推行情境命题，材料丰富，加强情境的新颖性、灵活性、探究性和开放性，强化高考的价值引领作用，促进学生德智体美劳综合全面发展。

情境试题对学生的学科素养和核心能力提出了更高的要求，它要求学生由“解答试题”转向“解决问题”；通过优化考查内容、丰富呈现方式、创新设问角度等途径，突出对关键能力的考查，让善于独立思考、认知能力强的学生脱颖而出。高考命题中的情境都是以问题或任务为中心构成的活动场景，通过情景设问，从传统的记忆、理解等基本思维能力向演示、分析、综合、评价等高级思维能力的考查转变，这符合新时代培养创新人才强调高层次思维能力的客观要求。

题干作为试题重要的组成部分，不仅有着传播命题信息及意图等作用，命题者还可以通过适当地选择命题情境，使其具有非比寻常的教育意义。例如，情境在题干中的使用可以增强学生的文化自信，从而达到爱国主义教育与社会责任感的培养。

（二）2018—2022年情境总结分析

高考试题的命题的依据是课标，其要求以真实的情境为载体，将考查的目的与内容彼此串联起来，以达到必备知识、学科核心素养和生物科学关键能力考查的串联。在理论知识正确理解的基础之上对知识进行灵活运用并达到融会贯通，从而考查学生关键能力与学科核心素养。

如表1所示，展示了2018—2022年全国卷生物试题中的部分命题情境。2018年全国卷Ⅲ中使用到了我国科学史——结晶牛胰岛素的人工合成，体细胞克隆猴——“中中”和“华华”的诞生作为命题情境，展现了我国曾经的和最新的在科學研究领域的成果。2020年三套全国卷同时使用到了与考生自身息息相关的肺炎疾病作为命题情境，让学生在完成试题的同时感受到祖国的强大；全国卷Ⅱ中还选用了“建设美丽中国”的措施情境，体现了我国在生态文明文化建设方面的大国责任与胸怀，也在试题的情境中体现了课程标准中的核心素养培养——树立和践行“绿水青山就是金山银山”的理念。2021年，全国乙卷的37题用我国传统制酱油技术作为情境考查学生对微生物发酵相关知识的掌握情况，传统优秀中华文化与微生物发酵相联系，可以感受到古人的生活智慧，增强学生的文化自豪感。2022年全国甲卷考查遗传用到的是我国重要粮食作物玉米为材料，简简单单的描述，拉近了学生与试题的距离，生活中熟悉的玉米在遗传学中具有大用处；全国乙卷则选用与疾病防控中紧密联系的病毒核酸检测与疫苗接种为情境，国家在疾病防控的所作所为，无不展示出了大国担当。

二、 课堂教学科研案例

（一）淀粉的合成与调控

扬州大学农学院刘巧泉教授团队2021年发表了一篇论文，文章中系统地总结了主要和谷类作物胚乳中淀粉合成与调控的相关研究。文章阐述了淀粉合成过程中，有多种关键酶参与谷物胚乳淀粉的合成，例如ADP-葡萄糖焦磷酸化酶、可溶性淀粉合成酶、淀粉/α-葡聚糖磷酸化酶、分支酶和去分支酶等，通过酶控制淀粉合成底物和引物的合成、直链淀粉和支链淀粉的合成以及淀粉粒的起始和形态建成，进而控制性状；相关基因在转录水平、转录后水平、翻译后水平以及赤霉素、脱落酸等植物激素和环境温度调控。

此研究成果与教材“基因控制蛋白质合成”“基因对性状的控制”相关联，囊括了基因的概念，基因的转录、翻译，蛋白质合成与加工，基因对性状的间接控制，表现型受基因型和环境控制，植物激素的作用等众多知识，可以作为教学时的内容参考或者作为试题的命题情境进行综合知识的考查。

（二）热射病致死机制

热射病是人在高温高湿环境中长时间暴露，导致身体体温调节功能失衡，身体产热量大于散热量，使得躯体核心区域温度迅速升高到超过40℃，并伴有皮肤灼热、意识障碍及多器官功能障碍的严重致命性疾病，一旦发生，死亡率极高，是中暑最严重的类型。对高温环境适应不充分是致病的主要原因。易发因素包括：①环境温度过高；②人体产热增加；③散热障碍；④汗腺功能障碍等。

2022年5月5日，中南大学湘雅三医院吕奔教授团队发表了一篇揭开热射病致死重要机制的文章。研究结果揭示了体温过高通过Z-DNA结合蛋白-1诱发过度的程序性细胞死亡，进而导致弥散性血管内凝血与多器官衰竭。此研究成果主要与教材“细胞的衰老和凋亡”“神经调节与体液调节的关系”“基因工程及其应用”相关联，囊括了细胞凋亡与坏死，基因的遗传效应，环境对基因表达的调控，人体的体温调节，基因编辑技术等众多知识，可以作为教学时的内容参考或者作为试题的命题情境进行综合知识的考查。

（三）生长素极性运输机制的补充

生长素作为植物生长发育的重要激素，在高中生物学教材中占有很重要的地位。在人教版2003版教材中，植物生长素相关内容安排在《必修3——稳态与调节》的第3章第1节（植物生长素的发现）和第2节（生长素的生理作用），在人教版2019版教材中，其排版在《选择性必修1——稳态与调节》的第5章第1节（植物生长素）。

2022年，浙江大学专家团队在Nature杂志上发表了一篇文章，该成果解决了植物向性运动的一个百年难题——植物生长素极性运输的分子机制：生长素极性运输由生长素转运蛋白PIN介导。此研究成果与教材“植物的激素调节”一章紧密相连，在实际教学中可以作为教学时的补充内容，丰富知识体系；或者作为试题的命题情境，融合蛋白质的结构功能、细胞膜的功能、配体与受体特异性结合等知识进行综合应用考查。

（四）新型水稻研究助力农业发展

水稻，是我们的祖先从新石器时代开始就驯化并广泛种植的一年生农作物。近半个世纪以来，我国在杂交水稻育种方面取得了举世瞩目的成就。同时也在杂交稻的推广利用和全球粮食安全保障方面做出了巨大贡献。袁隆平院士研究出的杂交水稻充分利用了水稻种内或亚种间杂种优势，极大程度地提高了稻谷产量。植物的杂种优势是指杂交F1代在产量、环境适应性等多种性状表现上优于亲本的现象。

多年来，我们广泛种植的水稻均为一年生型，每年都需要制种、播种等，工作量大，耗费人力。2022年，云南大学的胡凤益教授团队研发的多年生水稻新品种——PR23，由我们常见的亚洲水稻与生长在非洲的多年生野生稻杂交而成，成果解决了水稻只能一年生的问题。据文献描述，PR23稻田的土壤养分也比一年生稻田保留得更多，这对农作物培养和生态保护环境来说都是客观且可持续发展的好消息。

2023年2月11日，华中农业大学作物遗传改良全国重点实验室周道绣教授课题组发表了一篇研究论文，该研究利用蛋白组学、蛋白乙酰化修饰组、初级代谢组和转录组等多组学手段对三系杂交稻汕优63（SY63）的幼穗发育进行整合分析，揭示了杂交稻中一条增强的能量代谢—赖氨酸乙酰化—穗发育、生长促进相关蛋白调控网络，其对杂交稻优势穗型的建成和产量杂种优势具有重要贡献。该研究对优异杂交稻SY63的幼穗发育从蛋白组水平、细胞能量代谢和基因表达调控以及翻译后修饰等多个层面进行整合分析，揭示了杂种幼穗中激活的TOR复合物整合能量代谢—赖氨酸乙酰化—生长/生殖发育相关蛋白调控网络，促进了蛋白翻译过程和穗发育，其对杂交稻优势穗型的形成和产量杂种优势发挥了重要作用。

（五）转录终止信号的识别

转录是基因表达的第一步，是遗传中心法则的重要组成。RNA聚合酶以DNA为模板进行的转录分为转录起始、转录延伸和转录终止三个阶段。2023年1月12日，中国科学院张余研究团队提出了揭示细菌RNA聚合酶识别转录终止序列、停止转录并解离RNA的分子机制。总结了转录终止的四个反应步骤：①转录暂停：转录终止子的U-tract序列诱导催化中心的RNA-DNA杂合双链呈半移位状态——RNA已经移位，但DNA还未移位，阻止了NTP的添加并诱导转录暂停；②发夹入侵：RNA发夹折叠进入RNA聚合酶内部，占据了RNA通道，诱导RNA聚合酶结构域构象变化，并削弱了RNAP和RNA-DNA杂合双链的相互作用；③转录泡DNA闭合：转录泡的两条DNA单链碱基重新配对，进一步破坏RNA-DNA杂合双链；④RNA解离：RNA聚合酶释放RNA，但仍可以在基因组上自由滑动，最终解离或者滑动至启动子DNA开始下一轮转录。

三、 结论

立德树人这一根本任务的完成在高考命题中得到了充分体现。纵观多年试题，高考将继续增加试题的情境创设和呈现，进一步提高试题内容的开放性和探究性，从而达到对学生创新能力和批判性思维等高阶思维能力的考查。在教学和命题时合理地选取情境，可以使学生在情境中感受到我国传统文化的博大精深，也可以在我国最新的社会热点、发展理念和科研成果中看到我国科技的蓬勃发展。出题者可以多从我国优秀传统文化和最新科学研究进展成果中做适当筛选，选择合适的内容作为命题情境，增强生物学试卷的文化自信。在教学和试题练习中适当增加科学情境，可以达到这样的目的。在生物学教学和试题命题情境中贯彻落实立德树人的根本任务，提升学生的民族自信心和自豪感，增强社会责任感与使命感。

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作者簡介：郑兰阳（1995～），男，汉族，四川成都人，四川省乐至县吴仲良中学，研究方向：中学生物教学。