新高考背景下的情境化試題的命制和分析

房 媛

(西安交大附屬中學(xué))

1.情境化試題的類型

情境化試題指的是通過文字、圖像、表格等呈現(xiàn)的背景信息,通過任務(wù)驅(qū)動(dòng)的形式來考查學(xué)生核心素養(yǎng)的一種試題類型。試題背景材料可以包括:日常生活、環(huán)境保護(hù)、科技發(fā)展、醫(yī)療、農(nóng)業(yè)等多個(gè)方面,屬于課程改革指導(dǎo)下命題的新方向。

對(duì)于高三學(xué)生來說,需要通過高考題進(jìn)行反復(fù)訓(xùn)練。然而,重復(fù)訓(xùn)練容易使學(xué)生產(chǎn)生疲憊感而無法得到有效提升,并且缺乏對(duì)學(xué)生應(yīng)用性和創(chuàng)新性的考查。對(duì)高考真題進(jìn)行情境化改編,不僅可以加強(qiáng)學(xué)生對(duì)高考題的理解,也能夠培養(yǎng)學(xué)生面對(duì)情境化問題的解決能力。筆者通過分析情境化試題的特點(diǎn)并設(shè)計(jì)案例,以期為新高考生物卷情境化試題的改編提供相關(guān)建議。

2.情境化試題的命制特點(diǎn)

2.1 情境內(nèi)容貼近學(xué)生生活

常見的題目一般是圍繞特定的概念對(duì)學(xué)生進(jìn)行考查,學(xué)生在做題過程中更多的是加深對(duì)概念的記憶而非對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解和應(yīng)用。情境化試題可以將知識(shí)更加具象化的呈現(xiàn)給學(xué)生,以日常生活中常見的事物或者實(shí)驗(yàn)作為事例,方便學(xué)生從不同角度理解核心概念。學(xué)生面對(duì)熟悉的情境時(shí),產(chǎn)生親切感與好奇心的同時(shí)迸發(fā)解決問題的欲望,對(duì)評(píng)價(jià)學(xué)生的核心素養(yǎng)有很大幫助。

例1.(2022年全國(guó)乙卷,3)運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元與骨骼肌之間的興奮傳遞過度會(huì)引起肌肉痙攣,嚴(yán)重時(shí)會(huì)危及生命。下列治療方法中合理的是

( )

A.通過藥物加快神經(jīng)遞質(zhì)經(jīng)突觸前膜釋放到突觸間隙中

B.通過藥物阻止神經(jīng)遞質(zhì)與突觸后膜上特異性受體結(jié)合

C.通過藥物抑制突觸間隙中可降解神經(jīng)遞質(zhì)的酶的活性

D.通過藥物增加突觸后膜上神經(jīng)遞質(zhì)特異性受體的數(shù)量

【答案】B

【情境化試題】將蛙腦破壞保留脊髓做蛙心靜脈灌注,圖1為蛙的左后肢屈肌反射示意圖(a和b為電位計(jì)),在灌注液中添加某種藥物,刺激左后肢,電位計(jì)?有波動(dòng),電位計(jì)?未出現(xiàn)波動(dòng),左后肢未出現(xiàn)屈肌反射,藥物的作用效果不可能是

圖1

( )

A.藥物阻止神經(jīng)遞質(zhì)的合成或釋放

B.藥物與突觸后膜上特異性受體結(jié)合,占據(jù)神經(jīng)遞質(zhì)的位置

C.阻斷離子通道,使Na+無法進(jìn)入膜內(nèi)從而無法實(shí)現(xiàn)膜電位變化

D.藥物及時(shí)分解了神經(jīng)遞質(zhì)

【答案】C

高考題主要是針對(duì)一個(gè)知識(shí)點(diǎn)的識(shí)記,為了加強(qiáng)學(xué)生的變通能力,筆者將其改編為一個(gè)相反的例子,即藥物可以抑制興奮的傳遞,培養(yǎng)學(xué)生的逆向思維。在原有試題的基礎(chǔ)上添加了具體實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,幫助學(xué)生將理論知識(shí)和實(shí)踐內(nèi)容相結(jié)合,培養(yǎng)學(xué)生的分析能力。以蛙的屈肌反射這個(gè)常見的事例為主線,結(jié)合高考原題知識(shí)點(diǎn)——通過藥物作用效果分析興奮傳導(dǎo)過程中神經(jīng)遞質(zhì)、突觸等變化。

改編試題不能一味的模擬高考題,在原有的知識(shí)點(diǎn)上可以增加一些難度來激發(fā)學(xué)生的挑戰(zhàn)性。因此,在原題的基礎(chǔ)上增加了通過電流表檢測(cè)電位變化這一知識(shí)點(diǎn),讓學(xué)生通過對(duì)電位分析獲取藥物沒有抑制Na+內(nèi)流這一隱藏知識(shí)點(diǎn)。

2.2 題干多樣化,表述復(fù)雜化

以實(shí)驗(yàn)題為例,常見的實(shí)驗(yàn)題有兩大類:一是對(duì)現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的考查,學(xué)生只要將實(shí)驗(yàn)中涉及的知識(shí)點(diǎn)背會(huì)就能拿分;還有一類是脫離原有的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,通過全新的實(shí)驗(yàn)考查學(xué)生利用已有知識(shí)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)思路,這類試題對(duì)大部分學(xué)生來說有一定難度。

情境化試題旨在提升學(xué)生解決問題的能力,需要學(xué)生能對(duì)題干信息進(jìn)行提煉和分析,強(qiáng)調(diào)知識(shí)的遷移、運(yùn)用。因此,情境化的實(shí)驗(yàn)題應(yīng)以搭建新舊實(shí)驗(yàn)之間的“橋梁”為基本思路來設(shè)計(jì)。

例2.(2021年全國(guó)乙卷,5)在格里菲思所做的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中,無毒性的R型活細(xì)菌與被加熱殺死的S型細(xì)菌混合后注射到小鼠體內(nèi),從小鼠體內(nèi)分離出了有毒性的S型活細(xì)菌。某同學(xué)根據(jù)上述實(shí)驗(yàn),結(jié)合現(xiàn)有生物學(xué)知識(shí)所做的下列推測(cè)中,不合理的是

( )

A.與R型菌相比,S型菌的毒性可能與莢膜多糖有關(guān)

B.S型菌的DNA能夠進(jìn)入R型菌細(xì)胞指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成

C.加熱殺死S型菌使其蛋白質(zhì)功能喪失而DNA功能可能不受影響

D.將S型菌的DNA經(jīng)DNA酶處理后與R型菌混合,可以得到S型菌

【答案】D

【情境化試題】某科研小組利用小鼠和肺炎鏈球菌在格里菲思實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上增加了相關(guān)實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)過程如圖2所示。下列敘述正確的是

圖2

( )

A.與活菌乙相比,活菌甲的毒性可能與多糖莢膜有關(guān)

B.死菌乙中DNA能進(jìn)入活菌甲細(xì)胞指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成

C.經(jīng)過步驟②后,鼠2血液中含有的活菌類型只有乙

這個(gè)世界現(xiàn)在所提供的物質(zhì)生活水平其實(shí)早已超過了我們?nèi)祟惖幕拘枨螅嚬I(yè)的發(fā)展也恰恰證明了這個(gè)觀點(diǎn)。汽車早已不是簡(jiǎn)單的交通工具，被賦予了更多的屬性。或許有人會(huì)認(rèn)為這偏離了汽車存在的根本意義，但實(shí)際上，正是因?yàn)檫@些“跑偏”的汽車，才真正代表了這個(gè)世界上最具樂趣的一種玩具。

D.鼠5經(jīng)過步驟⑤后死亡的原因是活菌乙能使死菌甲轉(zhuǎn)化為活菌甲

【答案】B

2.3 情境化試題具有思維性和探究性

新高考強(qiáng)調(diào)對(duì)學(xué)生科學(xué)思維和科學(xué)探究的培養(yǎng),通過實(shí)驗(yàn)探究過程學(xué)生往往能在這兩方面有比較大的提升。所以情境化試題的改編可以圍繞實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)這一主題進(jìn)行,提供實(shí)驗(yàn)材料,讓學(xué)生通過情境中提供的顯性或隱性信息、條件找到自變量、因變量和無關(guān)變量,結(jié)合已學(xué)知識(shí)進(jìn)行分析和總結(jié)。不僅讓學(xué)生深化對(duì)知識(shí)的理解,還能強(qiáng)化學(xué)生的科學(xué)探究能力。

例3.(2022全國(guó)乙卷,30)甲狀腺激素在促進(jìn)機(jī)體新陳代謝和生長(zhǎng)發(fā)育過程中發(fā)揮重要作用。為了研究動(dòng)物體內(nèi)甲狀腺激素的合成和調(diào)節(jié)機(jī)制,某研究小組進(jìn)行了下列相關(guān)實(shí)驗(yàn)。

實(shí)驗(yàn)一:將一定量的放射性碘溶液經(jīng)腹腔注射到家兔體內(nèi),一定時(shí)間后測(cè)定家兔甲狀腺的放射性強(qiáng)度。

實(shí)驗(yàn)二:給甲、乙、丙三組家兔分別經(jīng)靜脈注射一定量的生理鹽水、甲狀腺激素溶液、促甲狀腺激素溶液。一定時(shí)間后分別測(cè)定三組家兔血中甲狀腺激素的含量,發(fā)現(xiàn)注射的甲狀腺激素和促甲狀腺激素都起到了相應(yīng)的調(diào)節(jié)作用。

(1)實(shí)驗(yàn)一中,家兔甲狀腺中檢測(cè)到碘的放射性,出現(xiàn)這一現(xiàn)象的原因是____________。

(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)二推測(cè),丙組甲狀腺激素的合成量________(填“大于”或“小于”)甲組。乙組和丙組甲狀腺激素的合成量________(填“相同”或“不相同”),原因是____________。

【答案】(1)甲狀腺是合成甲狀腺激素的場(chǎng)所,碘是合成甲狀腺激素的原料,放射性碘會(huì)進(jìn)入到甲狀腺 (2)大于 不相同 注射甲狀腺激素溶液后會(huì)反饋抑制促甲狀腺激素釋放激素和促甲狀腺激素兩種激素的合成,從而使甲狀腺激素的合成減少;注射促甲狀腺激素會(huì)促進(jìn)甲狀腺激素的合成

【情境化試題】為驗(yàn)證動(dòng)物體內(nèi)甲狀腺激素分泌的負(fù)反饋調(diào)節(jié)機(jī)制,某同學(xué)設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)。回答下列問題:

(1)實(shí)驗(yàn)材料和用具:若干只同種同齡生理狀態(tài)相近,性別相同的健康成年鼠、適宜濃度的放射性碘溶液、無放射性的促甲狀腺激素、無放射性的甲狀腺激素、生理鹽水、注射器若干等。

(2)請(qǐng)完善下面的實(shí)驗(yàn)步驟:

①將若干只同種生理狀態(tài)相近的實(shí)驗(yàn)鼠隨機(jī)分為甲、乙、丙3組,給各組鼠注射________,并測(cè)定________。

②分別給甲、乙、丙3組實(shí)驗(yàn)鼠注射等量的________、無放射性的甲狀腺激素、無放射性的促甲狀腺激素。

③將甲、乙、丙3組實(shí)驗(yàn)鼠在相同且適宜條件下飼養(yǎng),5天后分別測(cè)定三組實(shí)驗(yàn)鼠________中碘的放射量。

(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析

經(jīng)放射性檢測(cè),與甲組相比,乙組實(shí)驗(yàn)鼠甲狀腺中碘的放射量下降較慢,原因是________;與甲組相比,丙組實(shí)驗(yàn)鼠甲狀腺中碘的放射量下降較快,原因是________。

【答案】(2)①適宜濃度的放射性碘 甲狀腺放射性強(qiáng)度 ②生理鹽水 ③甲狀腺 (3)甲狀腺能利用放射性碘合成甲狀腺激素并釋放到血液,乙組實(shí)驗(yàn)鼠血液中甲狀腺激素量高,甲狀腺合成并釋放的甲狀腺激素少,甲狀腺的放射量下降較甲組慢 丙組注射的促甲狀腺激素促進(jìn)甲狀腺利用放射性碘合成并分泌的甲狀腺激素多,所以甲狀腺的放射量下降較甲組快

筆者對(duì)高考題進(jìn)行分析以后,決定將兩個(gè)實(shí)驗(yàn)材料的內(nèi)容進(jìn)行整合。以相關(guān)情境為背景,要求學(xué)生按照實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的思路先完成實(shí)驗(yàn)步驟,再去對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行分析。學(xué)生親身感受如何進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),而不是對(duì)已經(jīng)設(shè)計(jì)好的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行分析,幫助學(xué)生從多角度學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。

3.情境化試題的教學(xué)啟示

3.1 立足教材 來源生活

面對(duì)新高考的要求和情境化試題的趨勢(shì),教師在日常教學(xué)中,應(yīng)該立足教材,構(gòu)建學(xué)生知識(shí)體系的同時(shí)強(qiáng)化技能和思維的訓(xùn)練。

教師只有深入熟悉教材,才能不迷失于“情境”進(jìn)行試題改編。生物學(xué)知識(shí)不能脫離日常生活,教師可以將日常生活,熱門新聞等多種題材作為情境素材。貼近學(xué)生的情景能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,主動(dòng)思考和分析,從而提高思維能力。

3.2 針對(duì)訓(xùn)練 熟悉策略