吴志强(安徽省芜湖市教育科学研究所)
总体国家安全观是指坚持国家利益至上,以人民安全为宗旨,以政治安全为根本,以经济安全为基础,以军事、文化、社会安全为保障,以促进国际安全为依托,维护各领域国家安全,构建国家安全体系,走中国特色国家安全道路。总体国家安全观与中学生物学有着紧密的关系,尤其在生态安全、生物安全、粮食安全领域的推进工作中有重要价值。总体国家安全观是新时代中国特色社会主义思想的重要组成部分,对指导我国国家安全工作、维护国家主权和领土完整、保障人民幸福安康意义重大而深远。在总体国家安全观视域下,高考生物学命题已然呈现出一些创新方向。
1 深化生态安全主题
近年全国各地的生物学高考试题强调对生态系统稳定性评估、生物多样性保护策略的考查,对深化生态安全主题具有至关重要的价值。一方面,它有助于引导学生深刻认识到生态安全对于地球生态系统以及人类生存发展的基础性意义。让学生了解生物多样性保护、生态平衡维持等生态安全相关内容,能够培养学生的生态保护意识和责任感,促使他们在未来的生活中积极践行绿色生活方式,为生态安全贡献自己的力量。另一方面,从学科教育角度来看,通过高考试题强化生态安全主题,可以促使学生更加深入地学习和掌握生物学知识,将理论与实际紧密结合,如理解生态系统的结构与功能、物种间的相互关系等,提升学生运用生物学知识解决实际生态问题的能力,为培养具有生态安全意识和专业素养的未来人才奠定基础。
1.1 强调生态系统的服务功能,凸显人与自然和谐共生
2024年全国甲卷第31题以濒危物种鸟类B的保护为例,展现了保护过程中从发现极少量野生个体、进行人工繁育、到野外放飞并逐步扩大种群数量的各个环节,引导学生思考保护濒危物种的生物学意义,让学生树立保护生物多样性的意识。本题不仅考查了学生对生态保护具体措施的理解,更强调了保护濒危物种对于维护生态平衡和生态安全的重要性。2024年新课标卷第33题以厦门筼筜湖为主题,考查水质评价中监测氮元素的原因、红树植物碳中和的生理过程以及鸟类等消费者对于生态系统的关键作用等。学生在答题过程中深入思考生态系统中各要素的相互关系,理解生物多样性对于生态系统稳定的意义,从而传达“绿水青山就是金山银山”的价值理念,让学生领悟习近平生态文明思想的精神特质。
生态系统为人类提供了诸多服务,如物质循环、能量转换、水源涵养等。在试题的创新方向上,可通过对生态系统相关知识的考查,深化学生对生态系统服务功能的认识。例如,可要求学生分析某个生态系统中物质循环的过程,或探讨某种生物在能量传递中的作用,从而让学生理解生态系统服务功能的重要性以及其与生态安全的紧密联系。
1.2 关注生态问题全球性,以本土案例强化生态安全意识
2024年北京卷第15题以“全球人类生态足迹的变化”创设情境,聚焦“绿色发展”和“构建人类命运共同体”,试题引导学生关注生态安全,认识生态问题是全球人类的共同问题。培养学生全球视野的同时也让学生明白生态安全对于人类命运共同体的重要性,促使学生从国际视野进行思考和分析,增强学生的社会责任感和环保意识。同时,北京卷善于选取本土生态案例,如2024年第10题以我国对濒危鸟类朱鹮的成功保护为情境,考查种群、种群数量变化以及生物多样性保护。通过此题让学生关注到身边的生态保护事例,激发学生爱家乡的情怀,进而将对家乡生态环境的关注扩展到对整个生态安全的重视,树立生态环保意识,为生态安全的维护贡献自己的力量。
1.3 结合实际场景,突出实验探究与生态安全的结合
高考生物学试题紧密联系生产生活,从生态安全的角度考查学生应用生物学知识和方法解决实际问题的能力:在农业生产中,如何通过生态农业的方式减少化肥和农药的使用,既提高农产品产量又保护生态环境;在城市建设中,如何进行生态规划,提高城市的生态承载能力等。通过这些实际问题的考查,让学生认识到生态安全与生产生活息息相关,培养学生解决实际问题的能力。
例如,某森林保护区内发生了一定程度的森林火灾,火灾后森林生态系统受到了破坏。研究人员在火灾后的森林区域选取了若干样地,收集了土壤、植被等相关数据,要求学生设计实验探究森林火灾对土壤微生物群落结构的影响,并分析森林火灾后如何进行生态修复以保障生态安全。此题以森林火灾这一实际的生态灾害为背景,考查学生对生态系统中土壤微生物群落等知识的理解和实验探究能力。学生需要设计实验来研究火灾对土壤微生物的影响,如采集不同程度火灾区域的土壤样本,分析样本中微生物的种类、数量、活性等指标的变化。同时,引导学生思考生态修复的方法和策略,如植树造林、恢复植被、改善土壤条件等,以保障森林生态系统的生态安全,培养学生对森林生态实验探究能力是生物学学习的重要能力之一,在生态安全主题的命题中,也需要注重与实验探究相结合。例如,设计实验探究某种污染物对生态系
统的影响,或探究某种生态修复措施的效果等。通过实验探究,让学生亲身体验科学研究的过程,培养学生的科学思维和实验探究能力,同时也加深学生对生态安全问题的认识和理解。
2 拓展生物安全领域
生物学高考试题在拓展生物安全领域对于人才选拔意义重大。一方面,它促使学生更加深入地了解生物安全的重要性,包括生物技术的合理应用、新发传染病的防控、遗传资源的保护等,增强学生的风险意识和责任感。在当今全球化时代,生物安全问题日益凸显,通过高考试题的引导,能为未来培养具有生物安全素养的专业人才奠定基础。另一方面,从学科教育角度看,拓展生物安全领域有助于学生将生物学知识与实际问题紧密结合,提升学生运用知识解决复杂现实问题的能力,如设计实验应对传染病、分析外来物种入侵对生态环境的影响等。同时,这些试题的出现也能激发学生对生物学的学习兴趣和探索热情,为推动生物学科的发展注入新动力。
2.1 必备知识的全覆盖
在拓展生物安全领域时,命题做到必备知识全覆盖至关重要。如生物技术方面涵盖现代生物技术原理、流程及潜在风险;重大新发、突发传染病和动植物疫情方面,熟悉病原体特征、传播途径、防控措施及疫情监测、预警和应对方法;人类遗传资源与生物资源安全方面,要掌握其重要性、保护方法、合理利用原则及防止非法采集和贸易等知识。命题中实现必备知识全覆盖,有助于学生应对高考试题中的生物安全问题,更能培养其生物安全意识和责任感,为未来应对现实挑战做好准备。
高考试题一般涉及基因工程、细胞工程等生物技术相关的内容,如2024年全国甲卷第38题以基因工程表达目的蛋白为背景,考查质粒载体的双酶切、感受态细胞的制备等关键环节的原理和目的。此题不仅考查学生对生物技术操作的理解,也引导学生思考生物技术应用过程中的安全性问题。如基因工程中目的基因的导入是否会对原生物的基因稳定性产生影响,如何确保基因工程产物的安全性等,这都是生物安全在生物技术应用方面的体现。
高考试题对重大新发、突发传染病、动植物疫情有所关注,如2024年全国甲卷第37题围绕合理使用消毒液以减少传染病的主题,考查微生物培养、细菌计数、实验结果分析等探究过程中的主要问题。引导学生关注传染病的防控,认识到新发、突发传染病对人类健康和生物安全的威胁,并尝试运用生物学知识和方法来应对这些威胁。命题可以通过具体的案例或情境,引导学生思考人类遗传资源的保护和合理利用。比如在遗传相关的试题中,可探讨某些遗传研究或基因编辑行为是否符合伦理和生物安全的要求,让学生认识到人类遗传资源的重要性和保护的必要性。
2.2 关键能力的培养
拓展生物安全领域需注重关键能力的培养,注重培养学生的实验探究能力,通过相关实验让学生掌握科学研究方法,理解生物安全问题的重要性及提升解决实际问题能力;强化信息获取与分析能力,使学生能从大量信息中提取生物安全相关内容并分析判断;注重批判性思维和创新思维培养,鼓励学生对生物安全政策、技术和方法进行批判性思考并提出改进建议。
例如2024年全国甲卷第30题要求学生设计实验方案验证蛋白质抗原片段可出现在吞噬细胞的溶酶体中,这不仅考查学生的实验设计能力,也让学生在实验过程中理解生物体内物质的运输和处理机制,进而思考如何确保生物实验过程中的安全性。学生需要考虑实验材料的选择、实验操作的规范性以及实验结果的可靠性等,这些都是生物安全在实验研究中的重要体现。通过这样的试题培养学生在生物研究中严谨的科学态度和生物安全意识。
高考试题中常常会提供大量的文本、图表等信息,要求学生从中获取关键信息并进行分析。在生物安全领域,学生需要具备这样的能力来理解和应对各种生物安全事件。例如,在涉及外来物种入侵的试题中,学生需要从给定的信息中分析外来物种的特征、入侵途径以及对本地生态系统的影响,从而提出合理的防治措施,这对于培养学生的生物安全意识和解决实际问题的能力具有重要意义。
2.3 正确价值观念的引导
拓展生物安全领域需做到正确价值观念的引导。命题要培养学生的社会责任意识,使其认识到生物安全对社会的重要性及自身责任义务;树立生态保护意识,理解生物多样性与生态稳定的关系及破坏生物安全的后果;强化伦理道德观念,在面对生物科技发展带来的生物安全问题时遵循伦理原则。通过正确价值观念的引导,为拓展生物安全领域奠定思想基础。
高考试题常以现实生活中的生物安全问题为情境,引导学生树立社会责任意识。如2024年新课标卷第33题以厦门筼筜湖为主题,让学生在思考作答过程中领悟生物安全对于生态环境和人类社会的重要性,从而增强保护生物安全的责任感。
生物安全与生态环境密切相关,高考试题通过对生态系统的考查,引导学生关注生态平衡和生物多样性的保护。例如2024年全国甲卷第31题以濒危物种鸟类的保护为例,引导学生思考保护濒危物种的生物学意义,树立保护生物多样性的行动自觉。这有助于学生形成正确的生态价值观,认识到维护生物安全是保护生态环境、实现可持续发展的重要基础。
3 融入粮食安全视角
生物学高考试题融入粮食安全视角,能让学生深刻理解生物学与粮食生产的紧密联系,巩固基础知识并认识其应用价值,可提升学生解决实际问题的能力,锻炼思维创新和综合分析能力,有助于培养学生的社会责任感和节约意识,让他们认识到粮食生产的重要性和艰巨性,养成节约粮食的好习惯。
2024年高考试题中涉及粮食安全相关的试题并不少见。北京卷第21题以我国科研工作者对玉米遗传育种的研究为情境,要求考生运用假说——演绎法分析基因与玉米籽粒性状的复杂关系。此题引导学生关注粮食安全问题,让学生感悟生命科学研究对粮食作物改良和粮食安全的重要贡献,认识到生物学科的发展对于国家粮食安全的基础性和支撑性作用。遗传育种是提高粮食作物品质和产量的重要手段。未来的高考试题可能会以具体的育种案例为背景,考查学生对遗传规律、基因工程、杂交育种等技术的理解和应用能力。
例如,给出某种粮食作物的不同性状表现,要求学生分析其遗传基础,并设计育种方案来培育具有特定优良性状的新品种。此外,还可能考查基因编辑等新兴生物技术在粮食作物育种中的应用前景和潜在风险,引导学生关注生物技术的发展对粮食安全的影响。通过这样的考查,不仅测试了学生对遗传学知识的掌
握程度,也培养了学生运用科学方法解决实际问题的能力,激发学生树立“科技创新、强国有我”的志向。
光合作用是植物生产有机物、积累能量的关键过程,与粮食作物的产量直接相关。未来试题可能更深入地考查不同环境因素(如光照强度、温度、二氧化碳浓度等)对光合作用效率的影响,以及如何通过调控这些因素提高粮食作物的产量。例如,以具体的农业生产场景为背景,让学生分析如何通过改善光照条件、调节温度等措施来增强农作物的光合作用,从而增加粮食产量。
呼吸作用是植物消耗有机物、释放能量的过程,对粮食的储存和保鲜有重要影响。试题可能会涉及呼吸作用的原理在粮食储存过程中的应用,如通过控制温度、湿度和氧气浓度等条件,降低粮食的呼吸消耗,延长储存时间。
生态系统的稳定性和生物多样性对粮食生产具有重要意义。试题可能会探讨生物之间的相互的相互作用(如土壤微生物与植物的关系、植物对土壤的改良等)对粮食作物生长和产量的影响。例如,考查学生对农田生态系统中食物链和食物网的理解,要求学生通过合理的生态布局和物种搭配,提高农田生态系统的稳定性和粮食产量。值得一提的是,类似立意的试题不局限在生物学试题中,2024年全国甲卷地理学科的第4、5题以我国三江平原农垦系统某农场为案例,在国家大力实施生态文明建设的背景下,结合具体区域的特点,引导学生以动态的视角,辩证看待生态环境保护与维护国家粮食安全的关系。此题将地理学科知识与粮食安全问题紧密结合,考查学生对区域发展中农业生产与生态环境相互关系的理解,使学生认识到在保障粮食安全的同时,不能忽视生态环境保护的重要性,对于培养学生的综合思维和正确发展观具有重要意义。
这些试题体现了命题人对粮食安全这一重要国家战略的关注,融入对学生国家战略和社会责任意识的教育,引导学生关注国家发展的重大问题,增强学生的社会责任感和国家意识,促进学生对学科知识的深入理解和综合运用,有利于培养学生的科学思维和创新能力。通过这种命题方式,引导学生关注国家的发展战略,增强学生的国家意识和社会责任感,对于推动学科教育的发展和人才培养具有重要的导向作用。
高考生物学命题往往综合多个知识点,考查学生的综合分析能力。在总体国家安全观视域下,命题可能会将生态安全、生物安全、粮食安全等方面的知识进行融合,以真实的国家安全相关事件或问题为情境,引导学生运用生物学知识进行分析和解决,要求学生从不同角度进行思考和分析,并引导学生树立正确的生态观、生物安全观和粮食安全观,增强学生的社会责任感。
来源:吴志强.总体国家安全观视域下高考生物学命题的创新方向[J].教学考试,2025,(06):9-12.
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