英國CIE A-level生物學教材習題特色淺析

胡雪峰 袁麗虹

(福建師范大學生命科學學院 福州 350108)

習題作為教材的重要組成部分與教材正文內容緊密聯系，是正文內容的應用和延伸[1]。習題設計的科學性和系統性是限制其功能的實現的重要因素，習題的質量影響著教材編制的質量。了解世界各國教材習題的編制，能夠對我國教材習題的設計提供借鑒。

劍橋國際A水準生物學教材(Cambridge International AS and A Level Biology Coursebook)是由劍橋國際考試中心(CIE)編制、英國劍橋大學出版社于2014年出版的第四版A-Level生物學教材，廣泛適用于參加劍橋國際A-Level生物學考試的高中生，其習題編制頗具特色。通過介紹其習題結構、評析習題特色，以期為我國新一輪考試改革背景下中學生物學教材習題的編制提供可鑒之處。

1 CIE A-Level生物學教材的習題結構

CIE A-Level生物學教材有19個專題，各專題下還包含多個小節的內容。教材中圍繞各專題內容編制了不同的習題，包括穿插在教材各小節主體內容中的自我檢測題及章節末尾的章末習題。自我檢測題根據章節內容編制，各章有6～24題不等，共221題。自我檢測題旨在檢驗學生是否掌握本小節所學知識，多以簡答題形式呈現，難度不大，主要考查學生對本節所涉及的術語的使用及概念的辨析等。章末習題通常設9～13題，共210題。章末習題中每一小題的右側都標有對應的分值，便于對習題檢測的結果進行評價，其題型較為豐富，包含選擇題、鞏固題及考試真題或模擬題等幾種類型。選擇題和鞏固題進一步幫助學生強化本章的概念原理等基礎知識，并形成系統的知識網絡，而考試真題或模擬題則貼近考試要求，對學生的綜合能力要求較高。每章習題按照其功能特點可分為三種類型：基礎鞏固型、概念強化型、能力訓練型。

1.1 基礎鞏固型 此類習題目的在于幫助學生鞏固每章所需掌握的基礎知識和基本技能，其題干設計較簡單，習題常以教材正文或圖例為情境，如教材第六章“染色體”中的習題：

例1 在DNA復制的過程中，除了核苷酸，還需要哪些分子的參與？(利用教材圖6.9中提供的信息作答)

例2 下列哪一項是DNA和信使RNA(mRNA)所共有的？

A.雙螺旋結構 B.磷酸糖鏈

C.核糖 D.胸腺嘧啶

例1是基于教材中染色體復制的知識內容而設計的自我檢測題，教材中插圖6.9(圖略)展示的即是染色體復制的這一過程，作答此題能夠幫助學生鞏固染色體復制的具體過程，使其了解染色體復制過程中，不僅需要核苷酸作為原料，還需要有DNA連接酶的參與和ATP提供能量。例2則是對DNA和RNA結構知識的檢測，引導學生從組成、結構等角度比較DNA和RNA的區別。總體而言，基礎鞏固型習題重視基礎，考查學生對生物學基礎知識的記憶和簡單理解，難度較低。

1.2 概念強化型 知識的構建是以概念為基礎的，注重生物學概念和術語的強化與應用是本教材習題的一大特色。在數量上，教材中有大量有關概念和術語的習題，其中自我檢測題70道，章末習題71道，約占習題總數的32%。在習題類型上，考查概念與術語的方式也多種多樣，包括常見的進行概念比較的填表題以及針對概念和術語使用的選擇題、填空題和簡答題等。如教材中以下幾種考查概念與術語的習題：

例3 列出真核細胞和原核細胞所共有的結構特點，并簡要解釋所列結構的重要性。

例4 在表格中打勾或打叉，比較下列過程的特點：

過程需要ATP作為能量需要載體蛋白具有專一性可由細胞控制擴散滲透易化擴散主動轉運胞吞和胞吐

例5 水稻的莖葉組織中有非常大的________稱為________，它是氧氣從空氣進入________的通道。水稻的根非常淺，能夠從地表水中獲得較高濃度的________。當氧氣濃度下降時，它的根會進行________來氧化葡萄糖，同時產生對水稻有毒害作用的________，但是根部的細胞比其他大部分的細胞更能忍受高濃度的這種物質，根部細胞含有高濃度的________酶，分解這種物質使其濃度降低。

例3是第一章“細胞的結構”中比較真核細胞和原核細胞結構的一道簡答題，要求學生能夠使用細胞器的相關概念術語對真核細胞和原核細胞的結構進行對比。例4是第四章“細胞膜和物質跨膜運輸”中考查物質運輸方式有關概念的表格題，以表格的形式幫助學生對比區分本章相關概念。例5是第十二章“呼吸作用”中考查植物無氧呼吸的填空題，需要學生在理解無氧呼吸概念的基礎上應用相關術語進行作答。此類習題的設置能夠幫助學生理解概念以及概念之間的區別與聯系，建構系統的知識體系。

1.3 能力訓練型 教材中的考試真題或試題模擬題是典型的能力訓練題，此類習題多為組題，一題多問，針對某一知識點設計多個相關問題，訓練學生獲取信息以及分析推理等綜合能力。如教材第十九章“基因技術”中的一道習題。

例6 下圖為細胞膜表面的囊性纖維化跨膜傳導調節(CFTR)蛋白。

a.描述CFTR蛋白的正常功能;標出圖中的細胞膜外表面，用字母E表示，并說明理由。

b.囊性纖維病的致病基因是CFTR基因上的一個隱性等位基因;解釋隱性基因的含義;解釋囊性纖維病是如何影響肺部功能的。

c.囊性纖維病由單個隱性基因控制，基因治療是一種理想的治療此病的方法。科學家在20世紀進行了一項研究，他們利用病毒和脂質體作為載體，將CFTR的正常等位基因轉移到呼吸道細胞中。說明病毒是如何將等位基因轉入細胞中的。

d.在一些囊性纖維病患者的基因中，等位基因發生了單個堿基突變從而產生了一個“無效”的密碼子。解釋這種突變是如何阻礙正常CFTR蛋白產生的；PTC124是一種新型藥物，能夠促使無效密碼子進行翻譯。用PTC124對含有無效密碼子CFTR等位基因的純合小鼠進行治療，發現在小鼠的細胞中能夠產生正常的CFTR蛋白。這種藥物可用于口服并且容易被全身細胞所吸收。運用囊性纖維病基因治療過程的相關知識，設想PTC124用于治療囊性纖維病更加簡單易行的原因。

這是一道源自于2008年10/11月劍橋國際A-Level生物學考試的真題，此題以“囊性纖維病的基因治療”為背景，在特定問題情境下設置了若干問題，考查了有關細胞膜結構、遺傳信息的翻譯和基因工程等多方面的知識。本教材中的能力訓練題多以組題形式呈現，問題設計層層深入，從考查對基礎知識概念的理解能力到綜合運用基本生物學知識進行分析推理的能力，能力要求逐級遞增。考試真題及試題模擬題不僅幫助學生積極鞏固本章知識，同時貼近A-Level考試，學生通過習題能夠熟悉考試的題型和難度，對實現其相應的能力要求有一定的幫助。

2 CIE A-Level生物學教材習題的特色分析

2.1 注重核心概念和術語的考查 核心概念居于學科的中心地位，具有超越課堂之外的持久價值和遷移價值[2]。本教材強調對核心概念和術語的考查，通過多種形式強化對生物學概念的理解與應用，幫助學生辨析概念和術語之間的區別與聯系，建構系統的知識體系。我國的理科課程在未來將逐步向“強調循序漸進地發展核心概念，凸顯核心概念在課程中的重要地位”的方向發展[3]，重視核心概念的課程理念也將指導教材的編制，CIE A-Level生物學教材中注重概念的習題設計對我國教材編制具有借鑒意義。

2.2 難度遞增，兼顧基礎與能力發展 CIE A-Level生物學教材習題的編排按“基礎鞏固型”、“概念應用型”、“能力訓練型”三層級進行，其難度、綜合度依次提升，對學生的能力檢測要求也逐級增強；“基礎鞏固型”習題針對生物學基本的概念、原理與基本技能進行設計，注重考查學生對生物學基礎知識和基本技能的理解與識記能力。“概念應用型”習題重視對概念的理解、整合和應用，學生需在理解和記憶的基礎上對概念加以分析、對比和應用，需要學生具有一定的推理判斷能力；“能力訓練型”習題則是對所學知識技能的綜合運用，要求學生能夠在特定情境中綜合運用知識，獲取題給信息進行綜合分析、推斷。本教材習題的設計符合學生認知發展規律，難度遞增，既重視對基礎知識的鞏固同時也兼顧學生能力的發展要求。

2.3 呈現形式靈活，題型功能多樣化 本教材習題呈現方式靈活多樣，常以圖表輔助文字表述。題型功能豐富，選擇題鞏固基礎，填空填表題注重概念，簡答題和問答題訓練學生的綜合素質和能力。CIE A-Level生物學教材課程評價目標中要求學生具有“處理信息和解決問題的能力” ，在教材的習題編制中通過多樣化的題型和靈活的呈現方式培養學生處理信息的能力，培養學生思維的豐富性，同時多樣化的題型也避免了學生的審題疲勞。

2.4 學科交叉，注重培養綜合素質 知識可被人為的分科，但學科之間的知識與研究方法等往往是相通的。在解決實際問題的過程中，也常常需要運用多學科的知識，要求學生具備一定的綜合素質。CIE A-Level教材中部分習題的編制體現了學科交叉，有助于學生綜合素質的發展。部分習題要求根據試題情境進行數學運算，如給定縮放比例計算葉綠體的實際大小、計算細胞的水勢等利用相關的數學知識來解決生物學問題，在考查學生的計算能力的同時加深其對生物學概念的感性認識；習題的設計與化學知識相聯系，如判斷蛋白質中二硫鍵的形成的反應類型，辨別Na+和Cl-周圍水分子的排布方式等，要求學生具備扎實的化學基礎知識；習題還涉及物理知識，如光學顯微鏡和電子顯微鏡的原理比較等。學科雖有分化，但在科學應用中卻呈現出綜合化的趨勢。注重學科交叉越來越成為實現素質教育的訴求，這些學科交叉習題有助于學生在學習生物學知識的同時兼顧其他學科發展，培養綜合素質。

我國高中生物學教材的編制在內容和結構等方面都體現了課程改革的理念，習題的設計也由注重對生物學概念和原理的理解與掌握向培養學生思維的綜合性、批判性和開放性方向發展。基于促進學生發展的習題設計除了具備鞏固復習知識、培養學生能力及為學生和教師提供反饋的功能外，還應讓學生感受生物學的價值與魅力，提高對生物學的興趣，促進學生綜合能力的發展。CIE A-Level生物學教材習題的設計具有層次性、綜合性，注重鞏固基礎。同時，也關注學生能力和綜合素質的發展；該教材習題以多種形式強化對生物學概念的理解與應用，對于重視核心概念的課程理念的發展與實現有著借鑒價值。