中美高中生命科学教材在标准化考试训练中的比较与优化

（一）客观题训练比较

中国的高中生命科学的标准化考试包括学业水平考试和高考。生命科学学业水平考试为了检测所有高中学生完成高中生命科学必修内容之后是否能够掌握基础知识和生命科学相关的分析实验能力，对学生进行统一的考查，通过的学生才能拿到高中的毕业证。生命科学学业水平考试分为书面考试和实验操作考试。书面考试总分100分，包括两大部分：选择题和综合题，综合题中大多是以填空的形式让学生作答。客观题通常包括选择、填空、判断、匹配等有统一标准答案的题目类型。以2014年上海生命科学学业水平考试为例，其中大多数是客观题型，大约占90～95分，相应地主观题所占的比例很少。与教材配套的练习册中也主要是选择题和填空题，大多是客观题型，与生命科学学业水平考试的要求和题型相近，针对性很强。以下是有关细胞呼吸的题目：

1.生物体的细胞呼吸可分为________和________两种方式，其中主要形式是________。

2.在密闭仓库中储存苹果，它呼吸时将葡萄糖主要分解为________。

3.在生物体内有机物分解释放的能量主要用于________，而ATP水解释放的能量主要用于________。

4.生物的生命活动所需的能量主要来自（　）。

A.糖类的氧化分解　B.脂质的氧化分解

C.蛋白质的氧化分解　D.核酸的氧化分解

5.人体进行有氧呼吸的主要场所是（　）。

A.细胞质基质　B.线粒体

C.细胞质基质和线粒体　D.细胞质

而培生版《生物学》中有关细胞呼吸的课后练习题如下：

1.一个葡萄糖分子在糖酵解过程中产生的净能量

a.4个ATP分子　c.8个ATP分子

b.2个ATP分子　d.3个丙酮酸

2.在真核细胞中，柠檬酸循环的主要场所

a.叶绿体　c.线粒体

b.细胞核　d.细胞质

3.电子传递链利用柠檬酸循环产生的高能电子用来

a.合成葡萄糖　b.让H+跨过线粒体内膜

c.将乙酰辅酶A转化成柠檬酸　d.将葡萄糖转化为丙酮酸

从上面的例子可以比较，客观题目中的基础概念的辨析和记忆的要求都是类似的：呼吸作用产生的部位、三个阶段以及反应物和产物各是什么物质。这些都是学习上的重点知识。培生版《生物学》配套的练习册有两本Workbook A和Workbook B，总体的题量要比上海版《生命科学》配套练习部分题目多，客观题有选择、填空、正误辨析等。培生版《生物学》练习册有根据题目要求填色、填图、画圈的题目，练习做起来比较有意思，增加学生做练习的愉快感。

生命科学高考也有大量的客观题。以2014年上海生命科学高考试卷为例，总分150分，选择题60分，综合题90分，综合题也是以填空和少量的问答题组成。客观题约占90%，主观题约占10%。主要考查的也是基础知识的记忆、理解和分析。上海版《生命科学》紧扣教学要求，超过范围的则放入课后阅读拓展内容中。学生经过学习，大多数都能掌握生命科学学科学习的基本知识体系、分析和计算等相应的能力。标准化考试的考查是根据教材的基础知识和学习要求出题的。

2014年上海生物高考部分试题如下：

选择题：

4.某亲本DNA分子双链均以白色表示，以灰色表示第一次复制出的DNA子链，以黑色表示第二次复制出的DNA子链，该亲本双链DNA分子连续复制两次后的产物是（　）。

6.真核生物的核基因必须在mRNA形成之后才能翻译蛋白质，但原核生物的mRNA通常在转录完成之前便可启动蛋白质的翻译，针对这一差异的合理解释是（　）。

A.原核生物的遗传物质是RNA

B.原核生物的tRNA呈三叶草结构

C.真核生物的核糖体可以进入细胞核

D.真核生物的mRNA必须通过核孔后才能翻译

7.控制传染源是抑制微生物传染病传播的重要措施，下列做法属于对传染源进行控制的是（　）。

A.接种特效疫苗　B.设立隔离病房

C.注射相应抗体　D.室内定期通风

综合题：

（七）分析有关遗传病的资料，回答问题。

W是一位52岁的男性，患有血中丙种球蛋白缺乏症（XLA），这是一种B淋巴细胞缺失所造成的免疫缺陷性疾病。据调查，W的前辈正常，从W这一代起出现患者，且均为男性，W这一代的配偶均不携带致病基因，W的兄弟在41岁时因该病去世。W的姐姐生育了4子1女，儿子中3个患有该病，其中2个儿子在幼年时因该病夭折。

58.XLA（基因B-b）的遗传方式是________。W女儿的基因是________。

59.XLA的发生是因为布鲁顿氏酪氨酸激酶的编码基因发生突变，下列对该遗传突变的表述，正确的是________。

A.该突变基因可能源于W的父亲

B.最初发生突变的生殖细胞参与了受精

C.W的直系血亲均可能存在该突变基因

D.该突变基因是否表达与性别相关

60.W家族的XLA男性患者拥有控制该病的相同基因型，在未接受有效治疗的前提下，一部分幼年夭折，一部分能活到四五十岁，这一事实表明________（多选）。

A.该致病基因的表达受到环境的影响

B.该致病基因的表达与其他基因的表达相关

C.患者可以通过获得性免疫而延长生命

D.患者的寿命随致病基因的复制次数增多而变短

上海的高考试题中选择题考查学生对基础知识的掌握，综合题部分的客观题难度比较高，因为学生需要读懂所给的文字或者图表的背景材料，然后应用所学的知识进行分析，最后得出正确的答案。给出材料让学生分析的客观题是高中生命科学试题的趋势，同时评估学生多种学习能力。

美国的标准化考试有SATⅡ生物、IB生物和AP生物。IB生物和AP生物考试都是面向学有余力，将来希望学习生命科学相关专业的高中同学，提前开始学习大学一年级的课程。这两个难度高的学习有另外的内容和更深入细致的教材。这里主要讨论SATⅡ生物考试，所有参与普通高中生命科学课程学习的学生都可以参加考试，用来评估学生生命科学基础知识的理解、记忆和分析、应用。考试分为分子（Molecule）和生态（Ecology）两种考卷选择。考试当天不能同时选择分子和生态，只能选其中一种考试。考试时间为1小时，总共有80道选择题，其中有60道选择题是分子考卷和生态考卷共有的，另外20道选择题是每种考卷特有的。总分在200～800分。每道选择题有5个选项，只有1个选项为正确答案。模拟练习题如下：

1.交配实验中，灰老鼠和白老鼠为实验对象，不知道它们的基因型，交配结果如下表：(www.xing528.com)

如果将组Ⅳ后代的两只灰老鼠相互交配，生育出灰老鼠的概率是（　）。

A.100%　B.75%　C.50%　D.25%　E.0%

2.血液从心脏经过肺动脉到达肺，然后从肺经过肺静脉流回心脏，肺动脉中的血液（　）。

A.比肺静脉中的血液有更多的O2，更少的CO2

B.比肺静脉中的血液有更多的O2，更多的CO2

C.比肺静脉中的血液有更少的O2，更多的CO2

D.比肺静脉中的血液有更少的O2，更少的CO2

E.比肺静脉中的血液有更多的O2，但是CO2的含量是大约相等的

3.人体血液的pH是呈弱碱性的，以下哪一个是正确的（　）？

A.8　B.7.4　C.7.0　D.6.8　E.5.4

4.两个种群很长时间分隔开之后相互之间不能进行交配，这种现象称为（　）。

A.演替　B.分散　C.受精　D.物种形成　E.突变

5.DNA中的哪一个碱基与鸟嘌呤的数量相等（　）？

A.脱氧核糖　B.核糖　C.尿嘧啶　D.胞嘧啶　E.胸腺嘧啶

SATⅡ生物主要考查生命科学基础知识的理解和记忆，根据所给的背景材料，分析图表。比如给出一个大肠杆菌在不同时间的数量的变化曲线，然后计算大肠杆菌的生长速度，或者哪一个选项正确描述大肠杆菌的生长状况。

SATⅡ的生物考试全部都是选择题的题型，难度比上海生命科学高考试题相对简单。上海高考试题的综合题部分有填空以及简答的问题，占了大约60%。国内的生命科学高考更多地考查科学逻辑和思维能力，考查对实验的原理和注意事项，联系实际生活应用所学。

培生版《生物学》中每一章最后都有大约10道为准备标准化考试而设置的习题。包括简单问答式的选择题、图表背景材料分析的选择题、自由问答题（Open-ended Response）。IB和AP生物标准化考试中会有一半比例的自由问答题，考查学生对生物综合知识的理解，以及将理解用作文的形式表达在考卷上。

（二）主观题训练比较

主观题是指一些发挥性的题目，学生需要自己组织材料，并采用合适的方式陈述出来。主观题在生命科学试题中包括简答或论述。上海版《生命科学》的练习部分中的主观题目如下：

1.请设计一个能使“加酶”洗衣粉发挥最好效果的洗涤方法。（选做）

（这道问题联系生活实际，让学生将所学的有关酶的知识尝试应用到生活中。）

2.现在有一种相当普遍的观点，认为摄食脂类物质有害人体健康，而摄食蛋白质食物有益健康。你认同这种观点吗？为什么？请说出理由（需要提供科学依据）。（选做）

（这道问题让学生对几大营养物质的作用有自己的思考，不能人云亦云。）

3.查阅资料，谈谈太空育种的特点。

（这道问题，学生需要自己主动地搜索资料，促进学生的自主学习。）

这些问题通过所学的知识粉碎谣言，联系日常生活。让科学知识更加亲切，被学生感知，提升学生的学习兴趣。

上海版《生命科学》和配套练习部分中主观题的数量并不多，而且有些作为学生的选做题，有兴趣有能力的学生可以拓展自己的知识面，挑战自己的思维能力。

对比培生版《生物学》中的课后练习，Quick Lab中有些练习是让学生自己进行分析。标准化考试的准备题目中最后有设计实验、自由问答的题目。举例如下：

1.请描述主动运输和稳态之间的关系。举出生物中的一个例子，并解释该生物体如何利用能量去维持稳态。

（这道问题可以很好地考查学生对于主动运输的意义的深入理解。）

2.写一段话解释为什么突变能导致多种结果——从中性突变到有害突变到有利突变。

（这道问题能让学生更好地理解突变的影响和后果。因为突变的发生是随机事件，而结果的影响是看突变后对蛋白的合成以及功能的变化对生物个体的生存和繁殖的影响。）

3.为什么当细菌内注射带有人类基因的质粒，细菌可以产生人类的蛋白？

（这道问题能让学生理解基因工程的原理，因为所有的生物体的遗传密码几乎是一致的。生物技术越来越多地对人类的生活产生影响。）

虽然SATⅡ生物标准化考试没有主观题的考核，但是这些主观问答题对于AP和IB的生物标准化考试的训练是十分有帮助的。因为AP标准化考试中有50%的比例为自由问题，将自己对生物知识的理解写下来，通常问题中有一些关键词：解释（explain）、描述（describe）、讨论（discuss）等。国内生命科学教材的主观问答题相对来说属于拓展能力的训练或者联系生活实际例子。通常会出现的关键词有“你认同这种观点吗？为什么？”标准化考试对主观题的要求和所占比例并不高。

美国教材主观题一方面注重用写作的方式表述对科学原理和知识的理解。根据一些关键词或者举例就能清楚地了解学生对这一知识理解的正确，深浅，知识面的宽窄等情况。而且对学生学术写作水平能够有所强调和提高。国内的主观题通常几句话阐述问题要点，篇幅和对写作的要求没有美国高水平考试的难度大。

（三）操作题训练比较

美国的标准化考试SATⅡ生物、AP生物和IB生物都没有操作题的直接考核。考试更加强调想法（idea）。考试中有两类与实验相关的题目。一类是让学生设计实验解决一个观察的现象，比如针对动物的求偶行为，雄性动物是否只对同物种的雌性动物分泌的信息素有兴趣或者有反应，来设计实验，并给出假设分析。虽然没有实际动手操作实验，但是考查学生实验操作的思维能力和训练，动手操作也是由思想作指导的。另一类是给出实验的背景信息，包括对照组和实验组，然后根据给出的图表和数据进行分析和思考，得出有依据的实验结论。他们的思维模式是希望学生知道如何读懂科学图表和数据，然后进一步希望学生可以在实验中也能应用图表的形式更加直观地展现数据。

IB生物中有拓展性论文（Extended Essay）的评分，学生在教师的指导下自己设计课题，并且亲自动手完成实验，记录实验数据，并完成实验报告，交给评委打分。虽然标准化考试没有操作题的要求，但是与课程配套的实验手册的内容十分丰富。国外的生命科学课时比较充裕，实验课时约占总课时的一半，有时学生会去田间实地劳作，认识一些植物，进行实践学习。虽然没有操作题的考核，但是教学过程中教师会重视学生的动手和操作能力的训练。

上海高中生命科学学业水平考试除了纸质版的考试外，还有实验操作的考试。对于普及高中生命科学实验操作技能有促进的作用。操作题都是从必修的实验课程中选择的。以下给出一些操作题的例子：

1.测定待测溶液是否含有脂肪。

2.制作洋葱鳞叶外表皮临时装片，观察植物细胞质壁分离现象。

实验材料及仪器设备：显微镜，紫色的洋葱鳞叶，30%蔗糖溶液1滴瓶，清水1滴瓶，单面刀片1把，镊子一把，解剖针一根，吸水纸5片，纱布一块，载玻片、盖玻片若干。

请用指针指出一个质壁分离的细胞，并计算放大倍数为________倍。

3.观察植物根尖有丝分裂，并指示中期细胞，并计算放大倍数为________倍。

4.观察果蝇巨大染色体。

请用指针指出染色体，当下显微镜放大倍数为________倍。

5.测定待测溶液中是否有还原糖。

这些操作实验都是在必修实验的范围中选取的，比如：如何鉴定脂肪、蛋白质和还原糖，如何利用显微镜观察永久装片或者制作临时装片观察，而细胞质壁分离的观察是植物失水的重要特征。上海版《生命科学》的编排融合必修和选修的实验的相关内容，这是很有特色的方式。如果平时按照要求完成实验的内容，学生认真操作，仔细思考，这些操作题的难度并不大。学习完整个高中生命科学的课程，学生有一定实验操作的经验，能开展一些简单的科学研究。