吴成军｜核心素养视域下生物学高考改革的特征与实践
2023/3/15 11:31:44 生命科学教育
摘要：省级自主命制高中学业水平选择性考试试题体现了立德树人的核心功能、聚焦考查学科关键能力、彰显核心素养评价理念。省级命题能力建设需在这些方面加强和提升：均衡考试内容、优化难度结构、确保内容科学、合理创设情境、规范试题编制、实现教考衔接。
关键词：立德树人；关键能力；核心素养；命题能力建设
高考综合改革背景下，生物学考试由理科综合能力测试转向高中学业水平选择性考试(简称“选考”)，其性质、命题主体、分数报告等方面发生显著变化[1]，目前已实施新高考的14个省份均自行命制选考生物学试卷，未进入高考综合改革省份使用理科综合全国卷。第五批高考综合改革8个省份于2022年启动，至2025年将有29个省份实施自主命题。随着高考综合改革推进和自主命题省份的增加，亟需对各省命制的选考生物学试题进行系统分析和评价，以便更好地发挥考试育人功能及引导教学的功能。
一、发挥立德树人核心功能
高考评价体系是高考改革的理论基础和实践指南，由教育部考试中心(现教育部教育考试院)于2019年制订发布。高考评价体系的主要内容概括为“一核四层四翼”，其中“一核”是指核心功能，即高考试题要发挥立德树人、服务选才、引导教学的核心功能[2]。选考生物学试题在体现立德树人方面，主要是有机融入社会主义核心价值观和中华优秀传统文化等内容。一些试题选用我国生物学领域的科学研究成果，以及与传统文化相结合的生物学现象、事实等作为情境素材，凸显家国情怀，突出强调“四个自信”。在运用我国科学研究成果作为情境素材的试题中，通过分析、推理和论证的过程，培养学生的科学品质和科学精神。多套试卷注重体现立德树人的鲜明底色，如2022年广东卷试题在多方面发挥立德树人的核心功能(表1)。
除此以外，其他省份的选考试题均在上述5个方面进行了有益探索。例如，湖南卷选用我国传统中药材水蛭的药理成分水蛭素结构和功能的药物活性研究为素材，考查蛋白质结构、蛋白质工程等相关概念的理解和运用，引导学生领略中华优秀传统文化和生物科学技术在实际应用中的价值。
以促进全面发展为命题理念，立足生物学考查内容和学科特征，着力渗透科学劳动教育和体育健康的理念。例如，通过分析光合作用在农业生产中的应用、遗传育种的过程和方法，渗透热爱劳动、科学劳动的价值观念；通过展现北京冬奥会中国运动员的精彩表现和骄人成绩，探究体育运动的生物学原理，弘扬健康向上的体育精神，传承爱国情怀。试题结合当前社会热点时事问题，较多采用抗疫的情境素材，在分析和理解人体免疫过程和原理的基础之上，彰显“人民至上，生命至上”“敢于担当、勇于奉献”的理念和精神。试题在追求德智体美劳“五育并举”的同时，实现了人才的有效选拔，也为高中生物学教育教学的设计实施提供方向参考。
二、聚焦考查学科关键能力
关键能力是高考评价体系的“四层”考查内容之一。从能力考查看，试题主要在生物学重要概念理解和运用的考查基础之上，重点考查了理解能力、实验探究能力、应用能力和创新能力等生物学科关键能力[3]。总体来看，试题的情境素材真实恰当，运用图形、表格等多种形式呈现信息，非选择题设问设计合理、层次分明，着重考查学生综合运用所学的概念、原理、规律和方法等分析和解决生产生活中实际问题的能力，凸显解决问题的能力导向，如2022年湖南卷(表2)。
三、彰显核心素养评价理念
核心素养立意的考查理念是新一轮课程改革和高考综合改革的必然要求。生物学试题注重考查载体的运用，通过创设真实情境和创新设问方式，考查学生核心素养的表现情况。
1.生命观念：重要概念的理解与运用
生命观念是抽象和概括的产物，如系统观、结构与功能观、物质与能量观、信息观、稳态与平衡观、进化与适应观、生态观等。生命观念由一系列的概念所支撑，考查生命观念通常是通过考查重要概念而实现。具体表现为通过理解概念和运用概念分析和解决问题。根据课程标准的要求，生物学选考试卷的考查内容包括2个必修模块和3个选择性必修模块的所有重要概念，着重考查学生对重要概念的理解和运用能力。创设情境是考查概念理解和运用的重要途径，绝大多数试题都有相应的情境，且其复杂程度依据考查要求恰当呈现，依托情境围绕重要概念进行巧妙设问，达到考查概念的理解和运用能力的目标。
2.科学思维和科学探究：深度与广度的分层评价
科学思维与科学探究的核心素养表现联系密切。生物学试题考查的科学思维包括比较与分类、分析与综合、抽象与概括、归纳与演绎等多个方面，评价维度全面而综合。在试题设计中，其主要表现为在新的问题情境中，基于事实和证据，采用适当的科学思维方法揭示生物学规律或机制；或在面对生物学相关问题时，进行科学的逻辑推理，并作出合理决策的能力。
考查“因果关系”是考查科学思维的重要方式，按照测评因果关系的侧重面和因果关系的逻辑深度，可将因果关系分为由因推果、由果溯因等方式。测评因果关系可分为判断、解释、预测、评估、设计，共5个层次[4]。如广东卷的6道非选择题都考查了因果关系中判断和解释两个层次，具体表现为先依据情境进行判断，判断的结果是对概念的理解；然后再要求学生给出判断的依据或理由，如第18题：(1)结果显示，与A组相比，C组叶片叶绿素含量_____，原因可能是______。此外，对于科学思维中的预测、评估、设计等层次也进行了考查。
科学探究素养的评价是生物学考试的基本要求，主要包括对作出假设和预期、实验的设计和评估、科学方法的运用、对研究结果的分析和评价等方面。各省生物学选考试题均有充分体现，且占比较大，体现了生物学实验科学的特征，及生物学课程对实验教学的要求。
3.社会责任：传承家国情怀
社会责任素养的评价，通常选用我国科学家的重大研究成果或我国科技重大进展作为素材创设情境，让学生在作答思考过程中切实体会到我国科学研究的重要成就，增强学生的民族自豪感和国家认同感，激发学生刻苦学习、立志报国的社会责任感和使命感，发挥生物学考试的育人功能。结合时代主题也是生物学考试评价社会责任的重要方式。自新冠肺炎疫情暴发以来，生物学试题大多都精选抗疫主题为情境素材，在考查相关生物学概念理解和运用的基础之上，彰显我国始终坚持“人民至上，生命至上”的抗疫理念，医务人员“敢于担当、勇于奉献”的崇高精神。
生态文明建设是我国政治、经济、文化、社会、生态“五位一体”总体布局的重要组成部分。生物学试题注重结合当地生态保护措施和成就，考查学生的生态观念和生态保护意识，渗透社会责任。例如，北京卷以依托中科院植物所和北京市植物园建立的国家植物园进行植物易地保护工作为情境，考查对易地保护措施的理解；湖北卷以国家制定了“长江10年禁渔”等保护政策对长江生态环境及生物多样性进行保护和修复为情境，考查学生对生物多样性概念的理解和保护生物多样性生态学意义的理解等。
4.创设情境：展现生物科技发展
创设真实情境是考查学生核心素养的有效途径，也是新课程改革和新高考改革中的鲜明特色。生物学试题的情境素材来源丰富，如生活和生产实践，科学实验和实践，生命科学史等。试题情境较多地采用科学实验和实践，如2022年湖南卷有9道试题以科学实验的过程、方法或结果作为情境素材，占全卷试题数量近四成。这些试题都在不同程度上考查学生的科学探究和科学思维等核心素养。
我们生活在一个科技不断发展的时代，科技发展促进了社会进步。新时期高考试题需要反映新时代的科技发展成果，试卷都在不同程度上精选了生物科技的新进展作为情境素材命制试题。例如2022年湖北卷试题以“端稳中国碗，装满中国粮，为了育好中国种，科研人员在杂交育种与基因工程育种等领域开展了大量的研究”为情境素材，考查运用现代生物技术进行育种的过程，渗透科技发展对社会进步的重要作用。
四、加强命题能力建设实践
命题工作兼具专业化和高要求的特征，省级命题能力建设是一项长期发展的过程。每年的命题实践既是总结经验的良机，也是查找问题的环节。在命题准备初期，应科学设计命题蓝图，制订内容、难度等结构，以预而立。生物学二级学科较多的学科特征，要求更加完备的命题规划。
1.均衡考试内容
高中生物学课程标准规定的考试范围包括分子与细胞、遗传与进化、稳态与调节、生物与环境、生物技术与工程共5个模块，各模块的内容在全套试题中应相对均衡分布。考虑到模块学习之间的基础与进阶的内在关联，试题考查的知识并非只针对某一模块，而是相关的多个模块；生物学试题所考查的内容通常要结合多个模块，一道小问题即可涵盖多个模块，因此不可机械地将一道试题归结为一个模块。总体来讲，试卷各模块应大致保持相对均衡。
2.优化难度结构
选择性考试实行等级划分，转换分对试题的难度结构提出了更高要求，因而要进一步优化试题设计，制订细化的难度结构。深入分析实测数据，结合一线调研、教师和学生反馈，将每一次考试的测试成果最大化利用。转换分的成绩报告虽然不直接呈现原始分，但学生对试题难度较为敏感，试题难度过大或过小会影响学生对选考科目的选择，可能会偏离其实际的学科兴趣而转向有利于得分的科目。此外，试题难度还会影响中学教学的目标和方向，不利于学科教学目标的达成，可能会偏离课程标准的要求。因此需要探索出适合考试与教学的试题难度结构。
3.确保内容科学
试题质量涵盖范围较大，主要包括政治性、公平性、科学性和规范性等方面。生物学试题需要重点关注的是科学性，由于生物学知识范围兼具广度、深度与动态变化，多有例外或特例，且随着科学研究迅速发展，概念在不断发展更新。因此试题表述的科学性需要极其严谨，多方查证和反复推敲，确保表述无歧义、内容无争议。
4.合理创设情境
基于“学科素养必须在新的情境下才能表现出来”的理念，命制试题必须要有情境，“无情境不命题”已成为考查核心素养的基本共识。但过于强调情境，甚至情境非学生所学或理解门槛较高，而只强调从情境中进行分析和推理，依托情境进行设问，并没有考查重要概念的理解和运用能力，这种情境创设就与素养考查形成冲突甚至背道而驰，既未能实现有效的素养评价，还会对中学教学产生不良导向，使教学将过多精力用于训练大段文字的理解与梳理，无奈地走向“机械刷题”。
5.规范试题编制
依据教育测量学对各种题型的编制要求进行命题，是实现考查目标的基本要求。自主命题省份多为首次进行大规模、高利害的考试命题工作，需要及时总结并不断完善试题编制的经验。一是试题的层次清楚。非选择题通常包括多道小题，每道小题的考查目标不同，共同搭建的考查目标较为全面，因此小题之间需要遵循一定的逻辑顺序，引导学生作答，符合一般思维路径，层次和条理需分明清晰。二是题干信息简明。等级考的时间紧、任务重，题干信息不宜过于复杂。若题干信息冗余，出现题干与设问脱节甚至无关的情境，不仅浪费思考时间，还可能影响考生分析作答。三是设问指向明确。设问指向明确是考生作答的前提条件，是考生理解问题的基础，尤其是填空题或简答题的设问指向更需限定指向答案，实现所问即所答。
6.落实教考衔接
试题可源于教材但高于教材，与教材内容的有效关联可增强考生的熟悉代入感，有利于其思考作答，也是促进教考衔接的一项举措，但这并非将教材原话挖空或照搬即可成题，也不是将教材原话机械地作为作答依据，更不可将过于琐碎的细节用于考查记忆力，脱离重要概念和关键能力的考查。
高考是高利害的考试，要实现“立德树人、服务选才、引导教学”的核心功能，命题人员需要加强对相关文件的学习和领会。例如，学习和研究生物学课程标准和中国高考评价体系，深入理解生物学学科核心素养的内涵及其表现形式，研究和掌握学科课程内容，才能准确把握命题的要求和方向，提高试题考查的效度，发挥积极的育人导向作用。
引用格式：吴成军.核心素养视域下生物学高考改革的特征与实践[J].天津师范大学学报(基础教育版)，2023，24(2)：58.
基金项目：国家教育考试科研规划 2021 年度课题“面向教考衔接的基础性考查研究”(GJK2021013)。
源网页 http://weixin.100md.com
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