新高考背景下生物学试题分析与改编

摘 要：本文尝试基于《中国高考评价体系》分析2023年高考广东卷生物学第17题，并对高考原题进行合理改编。从高考评价体系的四翼考查要求分析，该题目体现了新高考核心价值引领、素养导向、能力为重、知识为基的特点，但考查科学探究和社会责任相关部分的质量水平较低，具有较大的改编空间及改编价值。本文旨在通过对质量较好的高考试题进行改编，提高命题效率，以期丰富选择性学业水平考试的测试题库，为科学实验和探究情境命题提供新路径。

关键词：新高考生物学；科学实验情境；试题分析；试题改编；命题实践

文章编号：1003-7586（2024）07-0089-04 中图分类号：G63391 文献标识码：B

教育评价环节事关教育工作的发展方向，高考试题的命制则是评价教育工作的关键内容，命制试题的过程需要消耗大量的时间与精力，而将目前质量较高的试题进行改编，既可以提高命题效率，又能够确保试题质量。本文基于特定理论对高考真题进行分析及改编，以丹参酮ⅡA磺酸钠治疗放射性心肌损伤为情境命制新题，以期为参加学业水平选择性考试的考生提供高质量试题。

1 理论引领，析真题

对生物学试题的分析通常需要借助权威理论的视角，从设计者的角度进行研究。《中国高考评价体系》为试题设计者明确了高考试题的命制方向，其中的“四翼”考查要求回答了高考题目“怎么考”的问题。［1］接下来，笔者将从“四翼”考查要求中的核心价值、学科核心素养、关键能力、必备知识四个方面解构2023年高考广东卷生物学第17题。

放射性心脏损伤是由电离辐射诱导的大量心肌细胞商户产生的心脏疾病。一项新的研究表明，circRNA可以通过miRNA调控P基因表达进而影响细胞凋亡，调控机制见图。miRNA是细胞内一种单链小分子RNA，可与mRNA靶向结构并使其降解。circRNA是细胞内一种闭合环状RNA，可靶向结合miRNA使其不能与mRNA结合，从而提高mRNA的翻译水平。

回答下列问题：

（1）放射刺激心肌细胞产生的________会攻击生物膜的磷脂分子，导致放射性心肌损伤。

（2）前体mRNA是通过________酶以DNA的一条链为模板合成的，可被剪切成circRNA等多种RNA。circRNA和mRNA在细胞质中通过对________的竞争性结合，调节基因表达。

（3）据图分析，miRNA表达量升高可影响细胞凋亡，其可能的原因是________。

（4）根据以上信息，除了减少miRNA的表达之外，试提出一个治疗放射性心脏损伤的新思路________。

1.1 落实立德树人的核心价值

该试题的情境来源于生物学期刊Science的科研论文，旨在引导学生关注生物学研究进展。中国高考评价体系将教学情境分为三大类，分别为生活学习和实践情境、科学实验和探究情境、生命科学史情境。［2］该试题以circRNA可以通过miRNA调控P基因的表达，进而影响细胞的凋亡为情境，属于科学实验和探究情境。在第（4）问中要求学生提出治疗放射性心脏损伤的可能方案，引导学生运用所学知识解决生物学研究进展中的实际问题，落实立德树人的价值导向。

1.2 体现生物学学科核心素养

学科核心素养是高考题的命题导向，其对高考评价体系具有重要意义。该试题体现了《普通高中生物学课程标准（2017年版2020年修订）》（以下简称《课程标准》）中的生物学学科核心素养要求。《课程标准》将生物学学科核心素养划分为学业质量标准四级水平。《中学生物学考试与命题》提出可根据行为动词、问题情境、任务要求三个维度对学业质量标准进行区分。［3］因此本文对2023广东卷生物学第17题按照三个维度对素养表现及水平进行划分（见表1）。

1.3 注重生物学关键能力的考查

该试题充分考查了学生的信息获取与识别、模型认知与构建等关键能力。高考评价体系面向九大学科，将关键能力划分为三个维度，但部分能力与生物学学科的关联度较低。因此笔者结合《生物学高考试题分析》提出的六种能力［4］，从信息获取与识别、模型认知与构建、逻辑推理、批判性思维与论证、实验探究、语言表达能力方面对试题中的问题进行分析（见表2）。

1.4 深入考查基本知识与概念

该题以细胞凋亡以及基因表达作为核心内容，考查学生在长期学习过程中的知识储备。《课程标准》对应的概念为“3.1.4 概述DNA分子上的遗传信息通过RNA指导蛋白质的合成，生物的性状主要通过蛋白质表现。”学生需要理解和掌握细胞凋亡及基因表达的基本概念，并运用这些概念在P基因表达调控细胞凋亡的真实科研情境中解决问题。

2 溯源情境，悟模型

试题的背景素材来自平时的积累，命制试题的难点在于科学素养的获取与处理，因此教师需要挖掘科学素材，提炼情境和模型，最终对试题进行重新设计。本题情境以学科前沿为背景的命题方式体现试题的创新性和实用性。新课程改革、新高考改革坚持必备知识情境化的理念，强调学生利用核心知识在不同情境中的应用水平，因此挖掘试题的考点模型就显得尤为重要。笔者通过对原文章进行阅读及对试题核心概念进行分析，将本题的情境及模型提炼为P基因表达调控细胞凋亡模型（见图1）。

3 迁移创新，命新题

该真题通过新颖的科研情境考查学生对于基础知识的掌握水平，突出对学生学科核心素养与关键能力的培养，体现立德树人的育人价值。通过分析，对命题方向有更深入的理解与认识。下面笔者从命题蓝图、真题呈现、试题解读三个方面进行试题命制。

3.1 命题蓝图

笔者在试题的解构过程中发现，该试题在科学探究与社会责任的素养级别为水平三，作为学业水平选择性考试的测试题库仍有改进的空间。为确保改编新题的分值与难度合理性、考查载体的教育性、核心素养的丰富性、知识覆盖的全面性和培养能力的均衡性，需要在设计试题时关注试题的命题蓝图。命题蓝图包括分值、情境类别及育人价值、学科素养、关键能力、必备知识五个维度（见表3）。

3.2 改编试题呈现

笔者以丹参酮ⅡA磺酸钠治疗放射性心肌损伤为科学研究情境［5］，以基因表达作为核心概念改编试题，并根据命题蓝图命制试题，题目呈现如下：

放射治疗是恶性肿瘤的重要治疗方式之一，由于心脏位置特殊，胸部放射治疗过程中产生的大量辐射易导致心肌细胞凋亡，造成放射性心脏损伤（RIHD）。一项新的研究表明，前体mRNA 可被剪切成circRNA、 miRNA 等多种RNA，其中circRNA 可以通过 miRNA调控P基因表达进而影响细胞凋亡，图中的①②表示生理过程。请根据流程图回答下列问题。

（1）若P基因一条单链的部分序列为5′—GATACC—3′，那么它对应的互补链上碱基序列为5′—_________—3′。miRNA和P基因mRNA的合成过程①称为_________，过程②中核糖体向_________（“左”或“右”）移动。

（2）前体mRNA 可被剪切成circRNA 等多种RNA， 据图分析 circRNA_________（“促进”或“抑制”）细胞凋亡，请描述作用机理_________。

（3）丹参酮ⅡA磺酸钠（STS）是中药丹参中的水溶性衍生物，可抑制炎症，改善放射性肺损伤。乳酸脱氢酶（LED）在细胞质中含量丰富，当细胞受损或死亡时，LED的含量会发生改变。为探究STS是否能治疗放射性心脏损伤，该研究团队进行了如下实验：

①将生理状态相似的实验小鼠随机分为5组，每组为10只小鼠。

②用不同强度的辐射处理小鼠的心肌细胞，48小时后收集培养基的上清液以测量LDH的释放量，再用不同浓度的STS处理心肌细胞，得到研究结果如下图所示。该研究团队推测STS可以改善放射性心脏损伤，且剂量越高效果越好，其判断依据是_________。

（4）基于上述研究，你认为该团队进一步研究的方向为__________________。

3.3 试题解析

该题紧扣《中国高考评价体系》中的“四翼”考查要求，以丹参酮ⅡA磺酸钠治疗放射性心脏损伤科学研究为明线，以基因表达为暗线，科研情境新颖。学生需要根据情境获取信息，构建知识之间的逻辑关系，基于科学探究实验，最终运用生物学学科关键能力解题。

从考查载体及育人价值来看，本题充分挖掘高考真题P基因调控细胞凋亡的科研情境，并在此基础上开发新题，通过查阅放射性心脏损伤研究进展的文献，找到文献中药丹参酮ⅡA治疗放射性心脏损伤的科学实验。［6］在考查学生科学探究能力的同时，提升学生弘扬中华民族优秀传统文化的责任与担当，落实学科育人价值。

在学科素养方面，第（1）小题要求学生通过碱基互补配对原则分析特定基因的互补链序列，并结合图像分析转录与翻译过程，进而渗透生命观念，属于生命观念的二级水平。第（2）小题考查学生的获取信息能力及逻辑推理能力，充分挖掘学生的科学思维，考查了生命观念的三级水平和科学思维的四级水平。第（3）小题以丹参酮ⅡA磺酸钠能缓解放射性心脏损伤实验探究为主线考查学生的实验设计及数据分析能力，属于科学探究的四级水平和社会责任的三级水平。第（4）小题要求学生根据已有的实验方案独自提出研究方向，培养学生的创新能力，体现科学探究的三级水平和社会责任的四级水平。

对于学生关键能力的培养，题目基于命题蓝图，注重高考评价体系中六大生物学学科关键能力的考查，充分体现了试题的综合性、创新性。在基础知识考查方面，题目首先通过对基因表达科学知识的运用，再到产生心脏细胞凋亡的原因分析，最后到放射性心脏损伤治疗方案的探讨，将各小题通过层层递进的逻辑线串联起来，试题答案源于对学科知识、原理和方法的迁移运用，符合学生的认知规律。

参考文献

［1］ 教育部考试中心. 中国高考评价体系［M］. 北京：人民教育出版社，2019：2-6．

［2］毛志伟，吴进强，庄志雄.指向核心素养的高中生物学试题命制［J］.中学生物学，2023，39（11）：44-47．

［3］ 黄少旭. 中学生物学考试与命题［M］. 广州：广东高等教育出版社，68-84．

［4］ 中国高考报告学术委员会. 高考试题分析 生物学［M］. 北京：现代教育出版社，2023：6-8．

［5］ 马永霞，马丽，王刚，等. 丹参酮ⅡA磺酸钠预防和治疗放射性心脏损伤作用的研究［J］. 中国临床药理学杂志，2023，39（8）：1191-1195．

［6］ ZHOU D ，YANG W ，ZHANG Y ， et al. Sodium tanshinone ⅡA sulfonate prevents radiation-induced damage in primary rat cardiac fibroblasts［J］.Chinese Journal of Natural Medicines，2020，18（6）：436-445．