2025年河南高考生物学试题中科学创造力考查分析及启示

 

王豪杰　李高峰

摘要：以2025年河南省高考生物学试题为研究对象，深入剖析对学生科学创造力的考查情况。基于生物学大概念、科学创造力的考查层次及分值占比等维度的分析框架，研究发现试题充分依托科学过程，聚焦必修模块大概念，切实考查了生物科学领域创造力的真实水平。同时，结合研究结果，探讨了科学创造力培养的有效策略，为中学生物学创造力的培养与测评提供参考。

从2022年起国际学生评估项目(PISA)研究将创造力作为主要维度纳入评估范畴，选拔性测试越来越关注对创造力的考查，学校教育也更加注重培养学生的创造力。高考作为高利害评价，在试题中融入对创造力的考查能够指导中学教学重视创造力培养。《普通高中生物学课程标准(2017年版2025年修订)》强调“学业评价促发展”的基本理念。鉴于高考生物学试题是中学教育阶段关键的学业评价工具，本文以2025年河南省高中学业水平选择性考试(简称新高考)生物学试题为例，深入分析不同模块的大概念中考查科学创造力的分值占比及水平层次，挖掘命题特色，以期发挥高考试题引导教学的功能，从而有效落实科学创造力的培养目标。

科学创造力是指基于所提供的信息，以明确目标为导向，产生或构思出原创的、具有社会或个人价值的产品的能力。在实际测评中，考查科学创造力的试题主要有科学创造力测试(SCT)、创造性科学能力测试(C-SAT)和科学领域发散性问题解决能力测试(DPAS)。这三种测试题都是以科学创造力结构模型为指导开发的，该模型将科学创造力分为科学产品、发散思维和科学过程三个维度。

1 研究设计

1.1 研究对象

2025年河南省高考生物学试题。

1.2 分析框架

科学创造力结构模型(SCSM)由胡卫平和Adey所创建，其指导开发的科学创造力测试一直是测量学生科学创造力的经典工具。其实，科学创造力结构模型不仅是开发科学创造力测试的依循，也可用于分析已有试题对科学创造力的考查情况。

本研究依据科学创造力的三维结构，认为高考试题对创造力的考查包括以下三个维度：①科学产品维度，包括设计新产品、推理出新的科学知识、解释科学现象和解决科学问题的新方法。②发散思维维度，原本用于评价学生的思维特质，其操作化概念为学生生成答案的数量(流畅性)、种类数(灵活性)和新颖程度(独创性)。在本研究中，发散思维维度指的是开放性题目，如体现多向或反向思维的选择题和答案不唯一的填空题。③科学过程维度，是指解决问题的过程，涉及具体的解题的思维技能。

根据试题考查科学创造力的维度数量，将科学创造力分为单维、二维和三维水平，并据此分析试卷对科学创造力不同水平的考查情况。

《普通高中生物学课程标准(2017年版2025年修订)》将普通高中生物学的概念体系分为十个大概念，其中必修模块包括4个大概念(简称“必概1”—“必概4”),选择性必修模块包括6个大概念(简称“选必概1”—“选必概6”)。大概念作为生物学学科的知识框架，为生物科学领域创造力的具体表现提供了内容支撑。不同的大概念在考查创造力时的维度取向也有所区别。基于此，本文将从科学创造力的考查维度、层次水平、所占分值及其所属大概念情况对试题进行分析。

1.3 研究过程

根据以上分析框架，对试题进行分析。

例1(第15题)现有二倍体植株甲和乙，自交后代中某性状的正常株∶突变株均为3∶1。甲自交后代中的突变株与乙自交后代中的突变株杂交，F₁全为正常株，F₂中该性状的正常株∶突变株=9∶6(等位基因可依次使用A/a、 B/b……)。下列叙述错误的是(　　)

A. 甲的基因型是AaBB或AABb
B. F₂出现异常分离比是因为出现了隐性纯合致死
C. F₂植株中性状能稳定遗传的占7/15
D. F₂中交配能产生AABB基因型的亲本组合有6种

首先，在科学创造力的考查维度上，本题的设问属于反向选择，即要求学生选出错误选项，属于开放式问题在客观题中的新颖表征，能够调动学生的发散思维。在推测甲和乙植株的基因型、致死基因型时，需要类比已有“9∶6∶1”的性状分离比来推理产生“9∶6”的性状分离比的原因，考查了科学过程维度。选项D实质是要求学生尽可能多地想出F₂中交配能产生AABB基因型的亲本组合，推导亲本组合的过程属于科学过程，得到的组合属于科学产品。其次，在大概念考查维度上，主要考查了遗传规律，属于“必概3”。

2 结果与分析

2.1 依托科学过程维度，有效调动创造力

本卷试题考查的科学创造力维度以科学产品和科学过程为主，科学过程占比最高为100%,科学产品占比为47%。而发散思维占比最低，只有23%(表1)。

科学创造力维度	科学产品	发散思维	科学过程
占比(%)	47	23	100

科学过程维度占比为100%,表明本试卷所有题目均涉及思考活动，侧重考查对生物学知识的理解、推理、运用和评价。换言之，仅靠机械记忆难以得分。科学产品维度占比接近一半，反映了生物学试卷在兼顾人才选拔功能的同时，也将创新观念融入其中，影响和指导着教学实践。发散思维的占比虽然不高，但反映了高考题型的稳中有变，在客观题中加入反向选择题能够增加开放性题目的占比。

2.2 借助维度组合，考查科学创造力深度

从表1的各维度占比可以看出，该试卷题目在三个维度上存在着复合现象，将科学创造力分为单维、二维和三维水平。试题以二维(“科学产品+科学过程”和“发散思维+科学过程”)水平的题目为主，其占比接近七成。三维水平的题目(“科学产品+发散思维+科学过程”)占比为二成，仅涉及“科学过程”的单维水平的题目最少(表2)。

科学创造力水平	题号	分值
单维	2、 5、 7、 8	12
二维	1、 4、 6、 10、 12、 13、 14、 16、 18、 19、 20、 21	66
三维	3、 9、 11、 15、 17	22

单维水平的题目，仅涉及科学过程维度，考查学生的基础知识和方法技能，难度较低。相比之下，三维水平的题目，综合程度更高，对科学创造力的考查更全面，更能洞察学生的高阶思维能力。试卷中单维、二维和三维水平题目的分值比为1∶7∶2,符合《中国高考评价体系》的“四翼”要求，题目难度结构合理，确保了考查的全面性和层次性。

2.3 聚焦必修模块大概念，检验创造力真实水平

该试卷对大概念考核的题目分值占比高达80%,考查了必修模块所有的大概念，在选择性必修模块中主要考查了4个大概念(表3)。

运用R4.50软件绘制了考卷中各“大概念”下“不同水平的科学创造力”的分值占比情况的热力图(图1)。从考查创造力的分值占比角度看，以必修模块大概念为主，其中“必概2”和“必概3”考查得最多，“必概4”的考查最少。从科学创造力的层次水平看，选择性必修模块主要考查的是二维水平的题目。相较于选择性必修模块，必修模块考查单维和三维水平的题目更多。

结合大概念的具体内容，“分子与细胞”和“遗传与进化”仍是考查科学创造力的主要模块，且注重考查科学创造力各个水平。“稳态与调节”侧重对科学创造力的单维和二维水平的考查，“生物与环境”侧重考查二维和三维水平的科学创造力。“生物技术与工程”仅考查了二维水平的科学创造力。

题号	内 容
1	必概1:细胞是生物体结构与生命活动的基本单位
4、 3、 5、 17	必概2:细胞的生存需要能量和营养物质，并通过分裂实现增殖
2、 13、 14、 15、 20	必概3:遗传信息控制生物性状，并代代相传
7	必概4:生物的多样性和适应性是进化的结果
8、 9、 10、 16、 18	选必概1:生命个体的结构与功能相适应，各结构协调统一共同完成复杂的生命活动，并通过一定的调节机制保持稳态
11、 12、 19	选必概2:生态系统中的各种成分相互影响，共同实现系统的物质循环、能量流动和信息传递，生态系统通过自我调节保持相对稳定的状态
6	选必概3:发酵工程利用微生物的特定功能规模化生产对人类有用的产品
21	选必概5:基因工程赋予生物新的遗传特性

图1 大概念和科学创造力水平在2025年生物学高考卷中的分值占比情况

3 讨论与启示

3.1 解决真实问题：推动科学创造力的发展

在教学中引导学生寻找解决现实问题的方案，能够促进其在科学产品维度上的发展。真实性问题本身具有现实价值和意义。真实问题的严肃性和紧迫性，能够将解决问题上升到社会责任层面，激活学生解决问题的热情，实现创造力、学习和核心素养的协同提升。本卷试题的实际问题多为“健康中国”和“美丽中国”建设中可能遇到或需要注意的问题，反映了科学创造力对社会和科技的价值。18(3)题以“阻断信息交流来抑制癌细胞间的生长”为问题情境，引导学生从动作电位的信号机制进行推理分析，逐步验证假设，考查学生的科学创造力。

此外，问题解决过程还是科学过程的一种形式，在解决问题的过程中学生会运用分析与综合、归纳与概括、联想、推理等科学思维方法。17(2)题以探究实验光能否抵消盐胁迫对作物生长的影响，要求学生确定实验组和对照组。需要学生运用比较思维、控制变量的实验范式来多角度考虑问题。因此，教学应围绕解决真问题，多联系生产实际。

3.2 培养创造力的新视角：依据概念特征设置科学创造力的层次目标

概念既是思维的产物，也是思维的工具，是认识、理解、运用和评价等认知能力的基础。生命现象的多样性、统一性、复杂性和独特性，决定了生物学概念的多样性和复杂性等特点。不同概念能够培养科学创造力的层次也不尽相同，找准概念与创造力的层次关系，是开展创造力培养的逻辑起点。

培养创造力的教学应设定与概念特征相符的创造力层次培养目标。不同模块的大概念在复杂性、抽象性上存在差异。以必修模块为例，“分子与细胞”的大概念基础性强，知识点相对发散，适合培养单维水平的创造力。“遗传与进化”的大概念相对抽象，逻辑性高，适合培养多维水平的创造力。

全卷只有“必概2”和“必概3”对科学创造力的3个水平进行了全面考查，分值占到四成。此外，科学创造力的三维水平的考查主要集中在必修模块，接近所考查的三维水平总分的90%(图1)。相比之下，选择性必修模块的大概念多集中在对创造力的二维水平的考查。因此，在生物学教学实践中，应充分利用必修模块来训练3个水平的科学创造力，在选择性必修模块着重训练二维水平的科学创造力。

综上所述，结合生物学大概念的特点，分层次地培养科学创造力，为在生物学教学中高效培养创造力提供了依据。

来源：王豪杰,李高峰.2025年河南高考生物学试题中科学创造力考查分析及启示[J].生物学教学,2026,51(7):61-64.