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生物学科高考命题特点与发展趋势

目前，生物学科总复习正处于专题训练阶段，这正是同学们的综合能力和应考技巧日臻成熟的黄金时段。然而，不少同学在这个阶段身心疲倦、精神紧张、整天忙于做题，听讲评、对答案，复习效果欠佳。如何提高备考质量呢?经过我校多年的探索，笔者认为只有认真研究《考试大纲》，准确领会命题专家高考命题思路，才能把握生物学科的命题趋向。 一、试题设计进一步凸显\"能力立意\"的命题思想

2018年高考生物学科试卷，不管是少数单独编制的(如江苏、广东卷)，还是更多合作编制的(如多数省、市理综卷)，虽然每份试卷中生物学科考试范围、内容、结构、比重不尽相同，但就《生物学科考试大纲》而言，其中5项能力要求都完全一致，这充分体现了注重素质和能力考查的高考改革方向。

2018年《生物学科考试大纲》能力要求部分明确指出：

●能应用学科的知识和专业术语，正确阐述基本的生物学现象、概念、方法和原理。 ●正确理解、分析生物学中以图表、图解等表达的内容和意义，并能用图表等多种表达形式准确的描述生物学现象和实验结果。

●理解生物体的结构和功能、部分与整体及生物与环境的关系，并能解释生物个体、环境和社会生活中的一些生物学问题。

●理解所学实验的实验内容，包括实验原理、方法和操作步骤，掌握相关的操作技能；具备验证简单生物学事实的能力，并能对实验现象和结果进行解释和分析；理解探索性实验的一般方法；能够制订课题研究的初步计划。

●了解生命科学发展中的重大热点问题及其对科学和社会发展的影响和意义。

由此可见，考试能力结构要求是：从阐述学过的生物学现象(表达能力)→会用多种表达形式准确描述生物学现象(观察能力和图文转换能力) →正确解释生物学问题(分析综合能力) →用恰当方法验证/探索生物学事实(设计实验方案/研究性学习能力) →应用生物学知识分析解释现实问题和关注生命科学发展中的重大热问题(获取新知识、筛选信息的能力和创新能力)。它们是层层递进，环环相扣的，也体现了考试中对学生能力的要求是逐级加高的。

尽管上述能力要求是从不同层次、不同角度提出且表述形式有异，但从多方面倡导创新意识和创新精神是一致的，要全面理解能力结构，明确思维能力是核心，要把思维能力特别是创新思维能力的培养放在首位。同时，要认真研究上一年的生物学试题，因为高考改革的原则是稳中求进，稳中求改，稳中求新。

二、试题设计选材体现新大纲精神，渗透新课程理念。删除了\"繁、难、偏、旧\"的内容，突出考查学科基础的、主干的、核心的、可再生性知识，密切关注中学课程改革的趋势，并对课程改革的状况有所体现，发挥高考\"指挥棒\"的正导向功能，更要有助于中学实施素质教育。 命题范围依据《大纲》规定的内容这一基本原则。需要说明的是：生物学实验试题的选材，同学们体会到相对于其它方面的题材来说，具有更大的抽样性和随机性，且往往是课本外的\"生材\"，似乎与《大纲》/课本上的实验\"无关\"，其实，这是一种误解，生物学实验能力测试突出了对实验现象、实验原理、实验操作、实验方案的设计和评价等多方面的考查。题材再\"新\"再\"奇\"，只是一个知识的载体，落脚点在课本内方法、原理和思想上，也就是说，生物学实验试题，既能考查同学们在自然科学研究方面的潜质，又能考查其在生物科学研究方面的能力。因此，生物学实验试题在很大程度上代表了生物学高考的主导方向。这就要求，命题专家的实验试题的命制时更多应该考虑到它的真实性与可操作性，特别是实验可操作程度与可再现的程度，所选实验仪器与实验材料的可靠性，数据的合理性，力求在形式和内容上不断推陈出新。

仔细分析近两年生物学高考（理综/单科）新课程卷，归纳出试题尤其是实验题选材主要有以下几方面来源：

（1）源于教材，又高于教材。不管是理综生物学科试题，还是江苏、上海、广东单科试题，不少实验题材源于初中和高中教材，但不是教材内容的直接呈现，或是作了巧妙的处理，或是变换了设问的角度，或是改变了实验的条件、实验材料和实验进程，或是把原因与结果进行了互换后，让同学们感觉到似曾相识，但又有深刻的变化。

（2）源于科学研究和研究性学习，这类实验题材源于教材之外，或是新的科技进展，或是中学生研究性学习和课外科技活动内容，例如2001年上海市第一次出现研究性学习试题后每年设计有一道研究性学习试题且分数逐年增加。 三、命题热点

命题热点：一是现代生物技术，像基因工程、细胞工程。二是宏观生物学，生态学域的实际问题，如生物多样性的保护、生物入侵、环境污染等问题。三是人体自身的健康，如艾滋病、癌症及免疫学（选修课本上的知识），高考可能会综合考查，如防病意识等。社会热点和焦点问题，如\"非典\"（SARS），高致病性禽流感（H5NI）等的防治。

四、试题设计贯穿并体现重要的生物学观点/思想，引导考生注重对生物体整体结构、功能和作用的认识，以及对生命活动过程的分析和理解 贯穿于中学生生物学教材的生物学观点主要有：

●生物的物质性观点。例如，构成细胞的几十种化学元素在无机自然界都能找到；生命起源

的化学进化历程证明生命来自非生命；

●结构和功能相统一的观点。例如，分子水平的结构与功能相统一：DNA和蛋白质的结构与功能相统一；细胞水平的结构与功能相统一：细胞是生物体的结构和功能的基本单位；组织水平的结构与功能相统一；器官水平的结构与功能相统一；系统水平的结构与功能相统一。 ●生物体局部与整体相统一的观点。例如，生物体的整体大于其组成的各部分之和，从细胞水平到个体水平到群体水平都体现出局部和整体相统一，离开了整体，局部无法完成正常生物学功能。

●生命活动对立统一的观点。例如，合成代谢与分解代谢，光合作用与呼吸作用；遗传和变异等。

●生物进化的观点。例如，生物进化遵循由简单到复杂，由水生到陆生，由低等到高等的规律。

●生物与环境相统一的观点。例如，生物必须适应环境，同时也在影响着环境，而环境也时刻影响、制约着生物的发展。

值得指出：考试说明的能力结构要求、考试内容范围、题型示例全面贯穿并体现了这些重要的生物学观点/思想。 例如：以\"胰岛素\"为中心的试题设计可涉及的相关知识链接如下表：

生命的物质基础 胰岛素分子的结构 生物的物质性观点 生物结构和功能相统一观点 生命活动对立统一观点 生物体结构与功能相统一观点 生命活动对立统一观点 生命的结构基础 胰岛素的合成和分泌 新陈代谢 胰岛素与糖代谢 生命活动的调节 胰岛素的分泌调节 生殖与发育 遗传和变异 生物的进化 克隆转入人胰岛基因的绵羊 构建转入人胰岛基因的绵羊如生物乳腺反应器 生命活动对立统一观点 胰岛素分子、胰岛素基因的进化 生物进化的观点 以\"胰岛素\"为主题的试题设计思路

典型突例：2000年上海高考生物学49题和上海保送生测试第六大题，都是以基因工程生产的\"胰岛素\"在治疗糖尿病方面的应用为背景材料，主要考查了学生运用生物学基本观点、遗传学基本知识和遗传工程原理分析和解决人类面临的重大疾病问题。

五、理综生物学科试题设计思路特点是：学科内综合知识和综合能力的考查仍将居主导地位。学科内综合主要体现在初中与高中相关知识、原理与事实、知识与能力、文字与图表图像、理论与应用等各方面的综合。要注意知识的联系与融合，从宏观上、整体上掌握知识的结构与联系。 对于考查学科内知识综合类题目的设计来说，一种是一道题涉及的知识较多，这些知识可能是位于不同的章或不同的节，相关知识之间的距离比较远，另一种是相关知识之间的距离比较近，这种题目类似于高考生物单科考试中的大部分题目，当然，高考生物学单科考试中也有一道题考查的知识比较多，而且这些知识相距比较远这样的情况。

［例1］(2018年理综)植物叶片从幼到老的整个生命活动过程中( )

A.有机物输出也输入，矿质元素只输 B.有机物只输出，矿质元素只输入 C.有机物只输出，矿质元素输入也输出 D.有机物与矿质元素都既输入，又输出

［设计思想与解题思路］本题主要考查的知识点是植物对矿质元素的吸收和作用、光合作用，以及对植物的营养生长和生殖生长中有机物分配的理解。题干中\"叶片从幼到老\"是正确答题的关键。本题没有说明具体哪一种矿质元素，因此对于矿质元素来说，叶片的生命活动中既有输入也有输出，所以答案只能在C与D间；关键是要看有机物的运输特点，容易出现疑问的是有机物的\"输入\"，如果同学们对\"幼叶\"的理解是从芽结构水平，那么答出D选项就不难了。对\"输入\"\"输出\"这些词的不正确理解也是回答问题的障碍，虽然\"输入\"\"输出\"这些词在新陈代谢部分的课文中并没有出现，但是在生态系统的物质循环、能量流动中用了这些词，这也告诉我们学习需要融会贯通。 ［答案］D

六、实验题的设计思路是：从多角度考查学生的生物学实验能力，尤其是能根据命题意图设计出科学、合理、严谨、简单的实验方案，并能对实验现象和结果进行解释和分析；能够制订并

评价课题研究的初步计划。

生物学是以实验为基础的学科，从近年的实验题在高考中的题型变化看，新颖、灵活、考能力、拉距离的往往非实验题莫属。

生物高考也往往会出同学们未做过的实验，以考查考生分析能力、评价实验能力和设计、完成实验的能力，此类实验题大致分为四类：实验分析说明题、评价设计实验的方案和思路题、进行实验设计创新题、综合性实验题。

许多同学对进行实验设计感到棘手，其原因恐怕在于不明确设计实验的思路流程和应遵循的基本原则。设计实验的思路流程是：首先要明确实验目的和要求→明确实验所依据的原理→正确选择实验材料和用具→合理安排实验的步骤→对实验结果进行预测和分析→得出科学的结论。

值得强调的是：不管实验题材如何新奇，实验设问如何巧妙，但毕竟是试题设计的载体。解答的原理、方法、技能落实在课本实验中，同学们首先要对《考试说明》中列出的考查实验内容给予足够的重视，亲历实验全过程。挖掘课本知识点中所蕴含的实验素材。

［例2］(2018年高考理综天津卷第27题)将青蛙脑破坏，保留脊髓，在脊柱下部打开脊椎骨，

剥离出脊髓一侧的一对脊神经根(包含一个背根和一个腹根，见下图)。分析电刺激背根与腹根均可引起蛙同侧后肢发生运动反应。已知背根含有传入神经，腹根含有传出神经，背根与腹根合并成脊神经。 请根据上述提供的实验材料(实验用具自选)设计实验步骤，并预测实验结果，以分别验证背根具有传

入功能，腹根具有传出功能。

［设计思想与解题思路］这是一道较难的试题，取材初中生物学神经系统的结构知识，主要考查了反射弧的结构、神经调节的基本方式、兴奋的传导等。从能力角度看，主要是考查设计实验的能力。命题时提供了实验材料、自选实验用具。针对需要验证的实验结果进行自主设计实验，对学生的实验能力要求高，这与新教材突出创新精神和实验能力的培养目标是一致的，也体现了实验命题的一个发展方向。同时，该实验内容不是教材实验的简单再现，它来源于教材又与教材有别，体现了\"源于教材，高于教材\"的命题思想。

本题目要求考生设计实验步骤和预测实验结果，实验目的是验证背根、腹根功能，实验原理在题目中以信息形式已给出：分别电刺激背根与腹根均可引起蛙同侧后肢发生运动反应；背根含有传入神经，腹根含有传出神经。解答本题的关键是如何设计实验，剪断背根，再分别刺激断口

的两端(外周段和向中段)，肌肉会有不同的反应，根据神经冲动传导的方向预期应出现的实验结果。同样，换另外一对脊神经，剪断腹根，再分别刺激断口的两端，预期应出现的实验结果。 ［答案］实验步骤l：在背根处剪断(或用阻断)，分别电刺激背根向中段、外周段，观察蛙后肢是否发生运动反应。预期结果：电刺激背根向中段发生蛙后肢运动反应；电刺激背根外周段不发生反应，说明背根具有传人功能。

实验步骤2：在腹根处剪断(或用阻断)，分别电刺激腹根向中段、外周段，观察蛙后肢是否发生运动反应。预期结果：电刺激腹根向中段不发生反应，电刺激腹根外周段应发生蛙后肢运动反应，说明腹根具有传出功能。

［例3］(2018年春季高考第21题)现有一种植物的种子，已经知道它的萌发受水分、温度和氧气的影响，但不了解其萌发与光是否有关。为探究光的有无对该种子萌发的影响，请你依据所给材料和用品设计出实验的方法步骤，预测可能的实验结果，并分别得出相应的结论。 材料和用品：数量充足的铺有滤纸的培养皿，无菌水，表面消毒过的种子等。 方法步骤：① ；②_______________________________________；

可能的实验结果及相应的结论：①________________；②_______________；③_______________。

［设计思想与解题思路］本题设计取材初中生物种子萌发条件，但考查的内容和能力都在初中知识基础之上作了拓展和提高。要探究的问题是\"光的有无对该种子萌发的影响\"，光是该探究实验惟一的控制变量，根据实验设计的对照原则和单一变量控制原则，实验装置一组置于有光照环境中，另一组置于黑暗环境中，并确保温度、水分和空气状况等其它条件都相同。对可能的实验结果的预测、相应结论的得出必须严密，应注意两点：一是必须以预测的实验结果为依据，分析种子萌发是否与光有关，例如，只能通过\"有光组萌发，无光组也萌发且两组萌发率等状况相同\"的现象，才能作出\"种子的萌发不受光的影响\"的结论；二是对各种可能出现的实验现象都必须作出预测和分析。 ［答案］方法步骤：

①向培养皿中倒入适量的水，将等量的种子分别放入两组培养皿中。②将一组置于有光照的环境中，另一组置于黑暗环境中，在培养过程中，使两组所处温度、水分、空气状况适宜且相同。 可能的实验结果及相应的结论：

①有光组萌发，无光组也萌发（或答发芽率差异不显著），该种植物的种子萌发不受光的影响。

②有光组萌发，无光组不萌发（或答有光组发芽率高于无光组，差异显著），光是该种植物

种子萌发的必要条件之一。

③有光组不萌发，无光组萌发（或答无光组发芽率高于有光组，差异显著），光抑制该种植物种子的萌发。

［例4］(2018年高考江苏卷第42题)某实验小鼠适宜生活在25℃左右的环境中，为探究低于适宜温度的环境(如10℃)对小鼠能量代谢的影响(能量代谢的强弱用单位时间的耗氧量表示)，请依据所给的实验装置(如下图)、实验材料和用品，在给出的实验方法和步骤的基础上，继续完成探究实验，预测可能的实验结果和结论，并回答问题。 实验室温度：25℃左右

材料和用品：小鼠、冰袋、秒表等 方法和步骤：

步骤1：将小鼠放入广口瓶的笼子内，加塞密闭。打开夹子(A)、(B)、(C)，片刻后关闭夹子(B)，用注射器抽取10 mL氧气备用。关闭夹子(C)，打开夹子(B)，使水检压计液面左右平齐。 步骤2： 步骤3：

结果预测和结论：①__________________；②________________________；③___________________。

该实验最可能的结果和结论应是__________________________。原因是___________________________。

［设计思想和解题思路］本题考查实验的设计、分析、预测等实验能力，同时需要有较高分析综合能力。涉及的生物知识并不难，只要知道小鼠呼吸作用消耗氧气，释放二氧化碳，释放的二氧化碳可以被氢氧化钠吸收就可以了。

难的是学生识图能力、图文转换能力、逻辑思维能力和语言表达能力欠佳。读不懂题意，看不懂这个较复杂的装置图所提供的足够解题信息。

本题实验设计的基本思路是：通过低于适宜温度和适宜温度两种情况下小鼠能量代谢的强度的对照来得出结论。在操作上，低于适宜环境的温度，可以通过题目给定的冰袋来解决。而能量代谢的强弱是通过单位时间内耗氧量来表示的，所以实验设计要检测的是不同温度条件下氧气的消耗。氧气的消耗如何测定呢?关键是要仔细分析实验装置中各结构的作用。

有了正确的实验设计思路，对实验结果的预测也就不难了：比较两种情况下的耗氧量无非有

三种结果：相等，大于或小于。根据这三种结果，分析说明三种结论，这是比较简单的。反过来思考也可以：温度对小鼠的能量代谢可能是没有影响的；可能是使小鼠代谢活动加强的，也可能是使代谢活动减弱的。

由于小鼠是恒温动物，在低温条件下需要更多的能量来维持体温，因此低温下的代谢会加强，消耗相同的氧气所需的时间在低温下要比高温下少。

于是，最可能的结果和结论也就得出来了：消耗5毫升氧气所用的时间10℃少于25℃，说明小鼠的生活环境从25℃降为10℃时，能量代谢会加强，因为小鼠是恒温动物，在10℃比25℃下维持体温所消耗的能量多。

[答案] 步骤2：待小鼠安静后，关闭夹子(A)，记下时间，将注射器向前推进5毫升(推进数量合理即可)，水检压计液面左侧升高，关闭夹子(B)，待水检压计的液面左右平齐时，记录时间。得到在25℃环境中小鼠消耗5毫升氧气所用时间。

步骤3：将冰袋放在广口瓶周围，调节距离，使瓶内温度稳定在10℃，待小鼠安静 后，重复步骤1、2中的有关操作。得到在10℃环境中小鼠消耗5毫升氧气所用时间。

结果预测和结论：①消耗5毫升氧气所用的时间10℃小于25℃，说明小鼠的生活环境从25℃降为10℃时，能量代谢会加强。②消耗5毫升氧气所用的时间10℃多于25℃，说明小鼠的生活环境从25℃降为10℃时，能量代谢会减弱。③消耗5毫升氧气所用时间10℃等于25℃，说明小鼠的生活环境从25℃降为10℃时，能量代谢不受影响。

最可能的结果和结论是：消耗5毫升氧气所用的时间10℃小于25℃，说明小鼠的生活环境从25℃降为10℃时，能量代谢会加强 因为小鼠是恒温动物，在10℃比25℃下维持体温所消耗的能量多

在科学实验验证/解析/探索/设计和评价过程中，要遵循和掌握以下几个原则：

●单因子变量原则：单一变量原则是处理实验中的复杂关系的准则之一。它有两层意思：一是确保\"单一变量\"的实验的预测，即不论哪一个实验变量，都应做到一个实验变量对应观测一个反应变量；二是确保\"单一变量\"的操作规范，即实验操作中要尽可能避免无关变量及额外变量的干扰。

●对照性原则：对照是实验控制的手段之一，目的在于消除无关变量对实验结果的影响。实验设计中可采用的对照方法很多，除了有阳性对照、标准对照、自身对照、相互对照之外，通常采用空白对照的原则：即不给对照组以任何处理因素。值得强调的是，不给对照组任何处理因素是相对实验组而言的，实际上对对照组还是要做一定的处理，只是不加实验组的处理因素。 ●平行重复原则：即控制某种因素的变化幅度，在同样条件下重复实验，观察其对实验结果

影响的程度。任何实验都必须能够重复，这是具有科学性的标志。上述随机性原则虽然要求随机抽取样本，这能够在相当大的程度上抵消非处理因素所造成的偏差，但不能消除它的全部影响。平等重复的原则就是为解决这个问题而提出的。

此外，还有随机性原则(被研究的样本是从总体中任意抽取的)和简约性原则(设计方案科学简洁，励行节约)。

要把实践动手能力的培养放在更加重要的位置，要以实验带复习，自己设计新的组合实验，是非常有效的方法。

七、走进高考的研究性学习，在专题阶段应适当关注。高考命题的任何一项都要以学生的发展作为思考的出发点和终结点，研究性学习和发展性评价体系反应的是当前最新教育和学习理念，为高考命题改革提供了新的思路。高中生物新课程版《考试说明》明确提出了\"能够制定课题研究的初步计划\"的能力要求。课题研究类试题的出现，旨在体现以考试改革促进课程改革的正面导向功能，也是高考生物实验题发展的又一新趋向。

［例5］(2018年高考上海卷第42题)在普通饲料中加入添加剂可以加速家禽和家畜的生长和增重。某饲料公司新近开发出两种新颖饲料添加剂1号和2号，委托某生物学小组试验这两种饲料的效果。请你为该小组设计一试验方案，方案中应包括：(1)试验具体步骤；(2)用直角坐标图直观地表示和比较试验结果；(3)试验要求在5周内结束。实验室有一批体重15 g左右的小白鼠，可按需选用作为试验动物。

［设计思想与解题思路］自2001年上海市高考第一次出现了研究性学习试题，分数虽不高，题目也不难，但它引起了强烈的反响，尤其是2018年高考数学(全国卷)应用题的考查突出体现了研究性学习的教育理念，具有鲜明的时代特色，是高考应用问题命制的新突破。可见，研究性学习对高考的介入程度正在逐年增加。本题要求设计的试验方案包括具体的试验步骤以及5周后试验的结果并用坐标图直观地表示，采用的研究方法是实验法，实验目的是研究饲料添加剂1号和2号对家禽和家畜生长和增重的影响。根据实验的对照原则，不难确定试验分3组：A组饲料为普通饲料，作为对照组；B组饲料为普通饲料加添加剂1号；C组饲料为普遍饲料加添加剂2号。实验过程中还必须遵守单因子变量原则和平行重复原则；选择的实验小鼠体重大致相似，在相同条件下饲养，每组小鼠若干只，记录每组的平均体重等。本题还考查了学生图文信息的转换能力，用坐标图表示试验的结果，一要标出纵横坐标的意义，二要反映小鼠的起始体重，三要表示出3组小鼠的体重变化趋势。

[答案] (1)具体步骤：①选取体重大致相似的健康小鼠，随机分为三组，

每组若干只；②A组饲料为普通饲料加添加剂1号，B组饲料为普通饲料加添加剂2号，C组为普通饲料不加添加剂，作为对照组；③试验开始时称重，以后每周称重1次，记录每组的平均体重；④三组小白鼠在相同条件下饲养，每天给予充足水分和饲料 (2)参考右图给分。要求学生在坐标图上画出三组试验结果，在纵轴和横轴上正确标出平均体重(g)和试验时间(周)。 高考题目的创新设计，正在向能力型、综合型、开放型扩展，正在逐步朝着\"研究性学习\"的教育目标迈进，这就要求学生提高发现问题、分析问题和解决问题的能力，发展社会生活能力和交往合作能力。高考命题的改革旨在建立考试与教学相互促进的良性循环机制，考学相长，为社会发展甄选高素质后备力量。必将对我国当前中学教学改革产生良好的导向和深远的影响。