借用高考試題情境中的“新”知識(shí)培養(yǎng)理性思維能力

湖南 聶登福 寧 潔

因部分高考試題涉及教材里沒有提及的知識(shí)，有的教師在教學(xué)時(shí)，過度補(bǔ)充一些不屬于教材中基本概念和原理的內(nèi)容。其實(shí)，不必把高考試題情境中的“新”知識(shí)當(dāng)作學(xué)生必須掌握的知識(shí)，教師可以借用這些“新”知識(shí)訓(xùn)練學(xué)生的理性思維能力，把培養(yǎng)理性思維能力作為增強(qiáng)學(xué)生破解“超綱”高考題能力的突破口。

一、滲透“新”知識(shí)，強(qiáng)化對(duì)基本概念的理解

【例1】用dA—32Pα～32Pβ～32Pγ（d表示脫氧,α、β和γ表示dATP上三個(gè)磷酸基團(tuán)所處的位置）作為DNA生物合成的原料，新合成的DNA分子上，帶有32P的磷酸基團(tuán)來自dATP的__________ （填“α”“β”或“γ”）位上。

【試題來源】2016年全國(guó)卷Ⅰ第29題。

【解析】組成DNA的核苷酸是脫氧腺苷酸，dATP作為DNA合成的原料，需要水解近堿基端的高能磷酸鍵，分解出dA—32Pα（脫氧腺苷酸，dAMP）。

【答案】α

【評(píng)析】例1涉及的“新”知識(shí)為如下反應(yīng)：

dA—P～P～P → dA—P+P～P+能量

該反應(yīng)為DNA生物合成提供直接的原料（dA—P）和能量。這一化學(xué)反應(yīng)，教材里沒有說明，但可從教材里尋找解決問題的知識(shí)線索，即dATP作為DNA生物合成的原料（題中的關(guān)鍵詞）→教材中敘述為DNA復(fù)制的原料或DNA的基本組成單位→4種脫氧核苷酸→dATP和脫氧腺苷酸→ATP和核糖核苷酸的比較。

高考試題或經(jīng)典試題情境中的“新”知識(shí)不過是與教材中的重點(diǎn)知識(shí)相關(guān)聯(lián)的試題情境，雖然不必過度補(bǔ)充“新”知識(shí)，但在適當(dāng)?shù)臅r(shí)機(jī)可把“新”知識(shí)作為問題情境，既幫助學(xué)生理解教材上的知識(shí)，又開闊了學(xué)生分析問題的視野。例如，教授ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化的相關(guān)知識(shí)時(shí)，可以追加幾個(gè)小問題，如A—P～P～P中近A端的高能磷酸鍵能像遠(yuǎn)A端的高能磷酸鍵一樣被水解嗎？如果近A端的高能磷酸鍵能被水解，催化該反應(yīng)的酶，跟水解遠(yuǎn)A端的高能磷酸鍵的酶相同嗎？如果近A端的高能磷酸鍵能被水解，其水解產(chǎn)物“A—P”是什么物質(zhì)？這一水解反應(yīng)有什么意義？追加這幾個(gè)問題并非補(bǔ)充“新”知識(shí)，而是以“新”知識(shí)為問題情境復(fù)習(xí)酶的專一性與多樣性、RNA的組成成分，同時(shí)指出ATP既可為RNA合成提供能量又可提供原料。主要目的是找到不同章節(jié)知識(shí)的聯(lián)系并拓展學(xué)生思維，同時(shí)增加學(xué)習(xí)刺激的強(qiáng)度。

二、借用試題情境，強(qiáng)化對(duì)生物學(xué)觀點(diǎn)的認(rèn)知

【例2】下圖為真核細(xì)胞結(jié)構(gòu)及細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)的示意圖。請(qǐng)回答下列問題：

（1）若該細(xì)胞為人的漿細(xì)胞，細(xì)胞內(nèi)抗體蛋白的合成場(chǎng)所有__________ （填序號(hào)），合成后通過__________ 運(yùn)輸?shù)絖____（填序號(hào)）中進(jìn)一步加工。

（2）新轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的mRNA經(jīng)一系列加工后穿過細(xì)胞核上的___________ 轉(zhuǎn)運(yùn)到細(xì)胞質(zhì)中，該結(jié)構(gòu)對(duì)轉(zhuǎn)運(yùn)的物質(zhì)具有_____性。

（3）若合成的蛋白質(zhì)為丙酮酸脫氫酶，推測(cè)該酶將被轉(zhuǎn)運(yùn)到__________ （填序號(hào)）發(fā)揮作用。

（4）該細(xì)胞內(nèi)丙酮酸脫氫酶和抗體的轉(zhuǎn)運(yùn)能準(zhǔn)確發(fā)送，猜測(cè)這可能與細(xì)胞膜和細(xì)胞器膜上面的__________ 有關(guān)。

【試題來源】2015年江蘇卷第26題。

【解析】從圖中可知細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中游離的核糖體（①）也參與了分泌蛋白的合成，分泌蛋白的合成經(jīng)過內(nèi)質(zhì)網(wǎng)（②）加工后， 通過囊泡轉(zhuǎn)運(yùn)給高爾基體（③）進(jìn)一步加工；核孔是大分子物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞核的通道，核孔對(duì)物質(zhì)的通過具有選擇性；線粒體基質(zhì)把丙酮酸分解為[H]和CO2，丙酮酸脫氫酶在此過程中發(fā)揮作用；類比靶細(xì)胞具有激素蛋白的受體，推測(cè)細(xì)胞膜內(nèi)側(cè)存在識(shí)別囊泡的受體，線粒體外膜存在識(shí)別丙酮酸脫氫酶的受體。

【答案】（1）①② 囊泡 ③

（2）核孔 選擇

（3）④

（4）受體（或糖蛋白）

【評(píng)析】與人教版教材相比較，該題涉及“新”知識(shí)。即分泌蛋白由哪種核糖體合成，核孔轉(zhuǎn)運(yùn)物質(zhì)具有選擇性，細(xì)胞內(nèi)的囊泡運(yùn)輸存在識(shí)別機(jī)制。正是因?yàn)橐浴靶隆敝R(shí)為情境，該題考查理性思維能力的命題立意較明顯。訓(xùn)練學(xué)生解答此類試題，應(yīng)立足于理解和運(yùn)用教材所述生物學(xué)觀點(diǎn)。教師授課時(shí)提煉出的生物學(xué)觀點(diǎn)，學(xué)生在面對(duì)“新”的生物學(xué)事實(shí)獨(dú)立進(jìn)行分析判斷時(shí)加以運(yùn)用，才能得到強(qiáng)化從而形成深刻認(rèn)知并發(fā)展理性思維。

三、注重理性思維的講評(píng)策略

多數(shù)教師講評(píng)蘊(yùn)含“新”知識(shí)的高考試題時(shí)，只是補(bǔ)充“新”知識(shí)，教學(xué)效果不理想。基于教材知識(shí)與觀點(diǎn)發(fā)展理性思維的講評(píng)，才是最有意義的。

中學(xué)教材沒有詳細(xì)說明DNA與RNA的生物合成所需原料與能量的具體來源，高考卻考查了，考查的不是“新”知識(shí)，考查的是對(duì)教材知識(shí)的鏈接、遷移、應(yīng)用和通過資料分析與理性判斷發(fā)現(xiàn)“新”知識(shí)的能力。所以講評(píng)例1時(shí)，教師首先引導(dǎo)學(xué)生鏈接和輸出教材上的知識(shí)，然后引導(dǎo)學(xué)生“發(fā)現(xiàn)”ATP或dATP近堿基端的高能磷酸鍵也可以水解，這種水解方式可為RNA或DNA的生物合成提供原料和能量。講評(píng)的重點(diǎn)是發(fā)現(xiàn)“新”知識(shí)的方法與過程，并使學(xué)生在接觸“新”知識(shí)的過程中有所體會(huì)。如ATP可以有不同的分解途徑，從ATP組成成分中的腺嘌呤堿基或核糖分別被其他堿基或脫氧核糖替換認(rèn)識(shí)到ATP、DNA和RNA組成成分方面的關(guān)聯(lián)，從dATP等分解出脫氧核苷酸的反應(yīng)認(rèn)識(shí)到DNA或RNA的生物合成原料和供能物質(zhì)是同一類高能化合物。產(chǎn)生這些超出教材知識(shí)的認(rèn)知及過程，不僅強(qiáng)化了學(xué)生對(duì)教材知識(shí)的記憶、理解，而且增長(zhǎng)了見識(shí)，從而拓展了分析問題的思路。

講評(píng)例2時(shí)，重點(diǎn)是立足細(xì)胞代謝有序進(jìn)行這一觀點(diǎn)，引導(dǎo)學(xué)生把細(xì)胞識(shí)別、激素蛋白作用于靶細(xì)胞表面受體的信息交流、細(xì)胞膜的選擇透過性等教材上的知識(shí)遷移到試題情境中，進(jìn)行類比推理或判斷。另外，有的教師講授分泌蛋白的合成和運(yùn)輸過程時(shí)，會(huì)總結(jié)出“分泌蛋白與膜外蛋白是在附著于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的核糖體上合成的”，而該題抗體的合成有兩種核糖體參與。講評(píng)例2（1）時(shí)，可讓學(xué)生體會(huì)細(xì)胞的多樣性和功能的復(fù)雜性，避免學(xué)生形成相關(guān)知識(shí)的消極思維定式。也可把例2中的“新”知識(shí)滲透到相關(guān)章節(jié)的教學(xué)環(huán)節(jié)中，佐證觀點(diǎn)。

四、借鑒高考試題，培養(yǎng)理性思維的命題策略

命題時(shí)，不要把“新”知識(shí)作為要求識(shí)記的知識(shí)對(duì)待，可作為試題情境呈現(xiàn)，訓(xùn)練學(xué)生的閱讀理解能力、知識(shí)遷移能力和理性思維能力。

1.回避概念，借用生物學(xué)事實(shí)為情境

基因致死現(xiàn)象早已出現(xiàn)在高考試題情境中，有的教師可能注意到了與致死基因相關(guān)的基因多效。原創(chuàng)命題時(shí)，可以借用基因多效的生物學(xué)事實(shí)，對(duì)于基因多效這個(gè)概念，則可以回避。

【例3】（郴州市2017屆高三質(zhì)監(jiān)）某種家鼠的短尾類型相交，子代中總是出現(xiàn)2/3的短尾（T）和1/3的正常尾（t），短尾類型與正常尾類型相交，子代中短尾與正常尾各半。與此相關(guān)的敘述中，錯(cuò)誤的是 （ ）

A.短尾與正常尾這對(duì)相對(duì)性狀的遺傳遵循基因的分離定律

B.該種類的家鼠中的短尾均為雜合子

C.就短尾基因T的致死作用看，T基因是隱性致死基因

D.短尾類型相交時(shí)的性狀分離比不是3∶1，原因是雌雄配子的結(jié)合不是隨機(jī)的

【解析】短尾類型相交時(shí)的性狀分離比不是3∶1的原因是顯性純合子（TT）致死，而雌雄配子的結(jié)合是隨機(jī)的。

【答案】D

【評(píng)析】C選項(xiàng)的設(shè)置借用了基因多效的生物學(xué)事實(shí)——T 基因同時(shí)控制“正常尾與短尾”和“致死與非致死”兩對(duì)相對(duì)性狀。該題不對(duì)基因多效的概念進(jìn)行知識(shí)鋪墊，學(xué)生無需知道基因多效的概念，把孟德爾一對(duì)相對(duì)性狀的遺傳實(shí)驗(yàn)中的相關(guān)事實(shí)與概念遷移至本題進(jìn)行比對(duì)，即可做出理性判斷。在選擇題中插入有新知識(shí)的選項(xiàng)，注意其他選項(xiàng)可以用教材上的知識(shí)做出判斷，或者選項(xiàng)之間能相互印證。

2.借鑒高考題的命題立意與技法

【例4】（原創(chuàng)）為了鑒定某病毒是RNA病毒還是DNA病毒（假設(shè)病毒在宿主細(xì)胞內(nèi)不發(fā)生堿基之間的相互轉(zhuǎn)換）。在有體外培養(yǎng)的宿主細(xì)胞和帶有放射性32P標(biāo)記的物質(zhì) dT—32P～P～P、dA—32P～P～P（d表示脫氧）、U—32P～P～P、A—32P～P～P等可作為材料的條件下，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)。

第一步：先用添加放射性物質(zhì)的培養(yǎng)基對(duì)宿主細(xì)胞進(jìn)行體外培養(yǎng)，使宿主細(xì)胞吸收并積累放射性物質(zhì)。

第二步：用病毒去侵染培養(yǎng)的宿主細(xì)胞。

第三步：離心法分離宿主細(xì)胞和其釋放的子代病毒，檢測(cè)子代病毒是否含有放射性。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果與結(jié)論：復(fù)制出的子代病毒含有放射性，該病毒為DNA病毒。

請(qǐng)回答問題：

（1）第一步所使用的放射性物質(zhì)可能是___________（填“dT—32P～P～P”“U—32P～P～P”或“A—32P～P～P”）。

（2）第一步所使用的放射性物質(zhì)__________ （填“可以”或“不可以”）用dA—32P～P～P或A—32P～P～P中的任意一種替代。

（3）病毒復(fù)制時(shí)，所使用放射性物質(zhì)的2個(gè)高能磷酸鍵中，被水解的為___________（填“遠(yuǎn)離”或“靠近”）堿基端的高能磷酸鍵。

（4）假設(shè)上述實(shí)驗(yàn)的結(jié)果是“復(fù)制出的病毒不含放射性”，你認(rèn)為能不能得出“該病毒為RNA病毒”的嚴(yán)謹(jǐn)結(jié)論，說明理由：___________________________________________________________ 。

【解析】（1）由于DNA和RNA元素組成相同，鑒定該病毒是DNA病毒還是RNA病毒，就要鑒定該病毒是否含DNA具有而RNA沒有的成分（堿基T或脫氧核糖），或RNA具有而DNA沒有的成分（堿基U或核糖）。（2）從實(shí)驗(yàn)結(jié)果與結(jié)論來看，實(shí)驗(yàn)的第一步使用的放射性物質(zhì)是標(biāo)記病毒DNA的。此實(shí)驗(yàn)所用放射性物質(zhì)應(yīng)能間接標(biāo)記DNA具有而RNA沒有的成分（堿基T或脫氧核糖），應(yīng)使用dA—32P～P～P和dT—32P～P～P標(biāo)記子代病毒的DNA（同時(shí)使用放射性強(qiáng)）；用A—32P～P～P不能為DNA合成提供原料dA—P，不能使DNA具有放射性。（3）核苷酸只含有一個(gè)磷酸基團(tuán)，所使用的放射性物質(zhì)被水解的高能磷酸鍵是靠近堿基的那一個(gè)。（4）沒有對(duì)照實(shí)驗(yàn)時(shí)，不能排除干擾因素對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。

【答案】（1）dT—32P～P～P

（2）不可以

（3）靠近

（4）不能。沒有結(jié)果為“有放射性”的對(duì)照實(shí)驗(yàn)，不能排除干擾因素對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響

【評(píng)析】此題是2016年和2017年全國(guó)理綜卷Ⅰ第2 9題的融合，要求學(xué)生推測(cè)、判斷“新”知識(shí)的理性思維成分豐富。

教材外的知識(shí)，哪怕是高考試題情境中的“新”知識(shí)，不一定要作為知識(shí)來教，在課堂教學(xué)中或命題時(shí)滲透一下即可，而且要以鞏固教材知識(shí)和培養(yǎng)理性思維能力為目的。最好是用例題、習(xí)題或試題夾帶“新”知識(shí)，讓學(xué)生獨(dú)立面對(duì)，培養(yǎng)學(xué)生的知識(shí)遷移能力、資料分析能力，從而發(fā)展理性思維能力。