指向高阶思维的高考试题分析与教学建议——以2020年高考全国Ⅰ卷生物第31题为例

陈蕾曹承和

（安徽省芜湖市第一中学安徽芜湖241000）

2020年高考全国Ⅰ卷生物试题注重必备知识、关键能力和学科素养的考查，其中部分试题对学生的高阶思维能力有较高要求。高阶思维是学习者在较高认知水平上的心智活动，是一种能够加以实践运用，并具有反思性、批判性、创造性和整合性的思维质态。高阶思维是在复杂的情景活动中发生，需要学生将新信息和相关概念、原理进行关联，并找出内在逻辑，运用创新的思维方式解决问题。下面以2020年高考全国I卷生物第31题为例说明。

某研究人员用药物W进行了如下实验：给甲组大鼠注射药物W，乙组大鼠注射等量生理盐水，饲养一段时间后，测定两组大鼠的相关生理指标。实验结果表明：乙组大鼠无显著变化；与乙组大鼠相比，甲组大鼠的血糖浓度升高，尿中葡萄糖含量增加，进食量增加，体重下降。回答下列问题：

（1）由上述实验结果可推测，药物W破坏了胰腺中的_________细胞，使细胞失去功能，从而导致血糖浓度升高。

（2）由上述实验结果还可推测，甲组大鼠肾小管液中的的葡萄糖含量增加，导致肾小管液的渗透压比正常时的___________________，从而使该组大鼠的排尿量______________________________________。

（3）实验中测量到甲组大鼠体重下降，推测体重下降的原因是________________________________。

（4）若上述推测都成立，那么该实验的研究意义是____________________________（答出1点即可）。

该题创设的情境源于真实的研究过程，即以建立人类糖尿病动物模型作为研究工具，开展病理学、药理学等方面的研究。该情境新颖，但情境活动复杂。试题要求学生能依据动物模型建立过程中大鼠各项指标的变化，启动所学知识开展智力活动，运用创新的思维方式解决较复杂的问题。其中第（4）题要求学生能基于各项“推测都成立”，思考实验的研究意义，设问角度新颖，且具有一定的开放性。

该题对学生思维认知能力的考查较为全面，尤其是高阶思维能力的考查。依据发展的布鲁姆认知领域教育目标分类，人的思维认知能力由低到高分为记忆、理解、应用、分析、评价和创造。其中，分析、评价和创造属于高阶思维能力，包含低层次的认知能力，是一种更深刻、更综合、更创新的思维能力。

“分析”是该题主要考查的思维认知能力，多指向论证和归因，即确定信息背后的观点、价值或意图等。第（1）、（2）、（3）题均要求学生能从题干中获取有效信息，结合所学知识，通过分析、评价形成各种推测。由于试题情境涉及的生理过程复杂，加上题干提供的信息量大，分析难度较大。第（4）题要求学生整合相关信息，对药物W的作用进行判断，进而思考获得该模型的研究意义，考查的是评价和创造两种思维能力。

结合对部分学生答题情况的访谈，笔者将他们在第31题中典型的错误表述及思维认知水平表现整理成表1，问题主要集中在（3）、（4）两题，暴露出学生在面对陌生情境时高阶思维能力不足，具体表现为缺乏反思性、整体性以及有效方法指导。

表1学生第31题典型错误表述及思维认知水平分析

基于生活经验，学生通常认为药物是用来预防、治疗及诊断疾病的物质。当面对题干中“药物W会造成大鼠生理损害”的事实，学生需要通过自我反思对“药物”的内涵重新解读，即凡能影响机体器官生理功能及细胞代谢活动的化学物质都属于药物范畴。思维缺乏自我反思，学生就不能客观评价药物W的作用，导致回答第（4）题实验研究意义时，思考方向发生偏差，如表述成“W可指导减肥”“W可治疗低血糖”“研究W的副作用”等错误观点。

高阶思维常常是在联系、发展和对立统一中去认识事物，具有整体性。具备整体认知的学生，会基于“若上述推测都成立”的大前提，做出对药物W作用的合理判断，即获得糖尿病大鼠模型，进而才能运用发散思维联想该模型的研究价值，如研究人类糖尿病的发生、发展规律及其防治措施，研究环境或遗传因素对疾病发生、发展的影响，全面认识疾病本质等。思维缺乏整体性，学生就会从局部看待事物，形成“探究W对生物体血糖浓度的影响”“探究W是否破坏胰岛B细胞”等片面认识，无法从整体上把握实验的研究意义。

血糖平衡调节是个体水平的复杂生理变化，面对这种复杂情境中的众多信息，学生需要创造性地运用各种思维方式，如正向思维或逆向思维、线性思维或非线性思维等，筛选出关键信息进行分析和推理。缺乏有效思维方法的指导，学生无法清晰地梳理题干中各信息之间的逻辑关系，甚至不知从何角度来分析大鼠体重下降原因，造成表述不清或逻辑混乱，如“大量消耗糖类物质，减少体内血糖浓度”“胰高血糖素分泌增加，促进肝糖原分解”等错误表述。

相对陌生的问题情境是高阶思维发生的重要条