關(guān)注試題的特殊表述 培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)

湖南

1.問題的提出

筆者在郴州市2021 屆高三教學質(zhì)量監(jiān)測試卷中命制的一道試題引起了爭議。試題如下：

【例1】（郴州市，2021 屆高三質(zhì)量監(jiān)測，第15 題）當人們看到酸梅時唾液分泌會大量增加。對此現(xiàn)象的分析，錯誤的是 （ ）

A.這一過程需要大腦皮層的參與

B.這一反射活動的效應器是唾液腺

C.酸梅色澤直接刺激神經(jīng)中樞引起唾液分泌

D.這一過程中，唾液腺細胞膜有“電信號→化學信號→電信號”的轉(zhuǎn)化

【答案】CD

【解析】題中現(xiàn)象是條件反射，酸梅色澤刺激視覺感受器，引起效應器（唾液腺）分泌唾液，唾液腺細胞膜相當于突觸后膜，其上發(fā)生的信號轉(zhuǎn)化為“化學信號→電信號”。

【評析】該題只是把2012 年一道高考題的D 選項——這一過程中有“電信號→化學信號→電信號”的轉(zhuǎn)化，改為例1 的D 選項。部分老師提出因為效應器概念的表述為“傳出神經(jīng)末梢及其支配的肌肉或腺體”，建議把答案“修正”為BCD，但筆者并沒有修改答案并回復“唾液腺是器官，傳出神經(jīng)末梢存在于其中”“這是改編自高考題”等理由后，仍然有老師建議按單選題改編，學生就不會誤判B 選項了。

該題的爭議反映出部分教師識讀生物學概念、事實或原理的表述時，有時存在思維僵化的現(xiàn)象。教師若思維僵化，怎能更好地培養(yǎng)學生的理性思維并提高其科學素養(yǎng)呢？

2.關(guān)注特殊表述，準確解讀概念

【例2】雜合體果蠅形成配子時，同源染色體的非姐妹染色單體間的相應片段發(fā)生對等交換，導致新的配子類型出現(xiàn)，原因是形成配子的過程中發(fā)生了 （ ）

A.染色體重復 B.基因重組

C.染色體倒位 D.染色體易位

【答案】B

【解析】基因重組主要發(fā)生在減數(shù)第一次分裂中：（1）四分體時期同源染色體的非姐妹染色單體的交叉互換；（2）減Ⅰ后期非同源染色體的自由組合。

【評析】有的高考試題中的某些特殊表述，學生不用多想也可得出正確答案，這不能引起多數(shù)師生的關(guān)注。其實，探討一下試題的特殊表述，可以提高復習鞏固的效果。

人教版高中生物教科書主編趙占良老師曾經(jīng)表示，教科書對某些概念的表述并不特別追求用詞精準。筆者注意到，教科書對“同源染色體的非姐妹染色單體的交叉互換導致”的基因重組的概念表述中，就沒有“對等交換”的文字，只不過圖示的交換是對等的。所以，為了引導學生理解基因重組和染色體結(jié)構(gòu)變異的概念，例2中“對等交換”這一特殊表述，是值得關(guān)注與引用的，因為講評“不對等交換會導致染色體結(jié)構(gòu)變異”可幫助學生更準確地理解基因重組和染色體結(jié)構(gòu)變異。

3.識讀特殊表述，培養(yǎng)思維的敏捷性

【例3】科研人員培養(yǎng)轉(zhuǎn)基因抗蟲棉時，將抗蟲基因隨機整合到染色體上得到4 種植株，其體細胞中抗蟲基因在染色體上的位置如圖所示（圖中表示的抗蟲基因都能表達出使棉鈴蟲消化道潰瘍穿孔的蛋白質(zhì)）。這4種類型中，最適合用于生產(chǎn)的是 （ ）

【答案】A

【解析】根據(jù)相關(guān)染色體上的基因位置與表達效果，運用類比推理（如果不考慮交叉互換）可初步識讀出A、B、C、D 四個選項中的圖代表的基因型分別是AA、AA、AaBb 和Aa（大寫字母表示抗蟲基因）。C、D 類型自交會發(fā)生性狀分離，分別產(chǎn)生基因型為aabb 和aa 的非抗蟲子代；A 類型自交不發(fā)生性狀分離。雖然B 類型的一對抗蟲基因位于同源染色體上，但位置特殊，如果發(fā)生交叉互換，B 類型的基因型可識讀為Ab ∥aB，其自交子代會因為基因重組發(fā)生性狀分離。

【評析】通過類比推理識讀出基因型，學生在考場上解答此題時，就可快速排除C、D 選項，進而比較A、B 選項，快捷破題。

4.探討特殊表述，培養(yǎng)理性思維

【例4】（2016 年，全國卷Ⅰ，第29 題節(jié)選）（題干略）（3）將一個某種噬菌體DNA 分子的兩條鏈用32P進行標記，并使其感染大腸桿菌，在不含有32P 的培養(yǎng)基中培養(yǎng)一段時間。若得到的所有噬菌體雙鏈DNA 分子都裝配成噬菌體（n 個）并釋放，則其中含有32P 的噬菌體所占比例為2/n，原因是_____________________________________________。

【答案】一個含有32P 標記的噬菌體雙鏈DNA 分子經(jīng)半保留復制后，標記的兩條單鏈只能分配到兩個噬菌體的雙鏈DNA 分子中，因此在得到的n 個噬菌體中只有2 個帶有標記

【討論】此題中“若得到的所有噬菌體雙鏈DNA 分子都裝配成噬菌體”是一個特殊表述，在類似的非高考題中也沒有這樣的表述，且這個表述不影響答題，許多教師也未關(guān)注。

其實，例4 的特殊表述是值得探討的，這個表述中蘊含著一個學科觀點，即“生命活動的不同環(huán)節(jié)可能存在影響因素”（人教版生物教材必修2 第4 章“基因的表達”的研討題有此觀點）。對這個特殊表述的探討，可通過提煉學科觀點來避免學生產(chǎn)生消極的思維定式。

消極的思維定式會束縛質(zhì)疑與理性思維，是創(chuàng)新思維的枷鎖。教師若在教學時不留意挖掘、啟導學生的思維著力點，就難以幫助學生從一般性知識結(jié)論及消極思維定式的束縛中解脫出來。倡導培養(yǎng)理性思維、探究分析能力及創(chuàng)新能力的課程理念就得不到真正落實，學生的科學素養(yǎng)與應試能力也得不到應有的提高。

【變式訓練1】一個被32P 標記的噬菌體侵染的大腸桿菌，噬菌體DNA 在大腸桿菌中經(jīng)過多次復制。大腸桿菌裂解后釋放的噬菌體中，具有32P 標記的可能有（ ）個。

A.0 B.1

C.2 D.2 或1 或0

【答案】D

【命題立意】本題主要考查理性思維與上文所述學科觀點。

【解析】DNA 的復制方式是半保留復制，32P 標記的噬菌體DNA 的兩條單鏈經(jīng)過復制后，由2 個子代DNA 保留，但這2 個32P 標記的噬菌體DNA 不一定（都）組裝到釋放出的噬菌體中。

5.讀取試題表述中的關(guān)鍵詞，做出理性判斷

【例5】關(guān)于直接影響基因表達的因素的舉例，不準確的是 （ ）

A.影響蛋白質(zhì)活性的抑制劑或激活劑

B.細胞所處的空間與時間

C.其他基因的表達產(chǎn)物如蛋白質(zhì)、RNA 等

D.脫氧核苷酸上的原子或基團被替換

【答案】B

【解析】細胞所處的時間、空間及細胞周圍的其他細胞，在一定時期產(chǎn)生的化學物質(zhì)直接影響細胞的基因表達，如先形成的組織細胞、器官產(chǎn)生的誘導物會誘導后續(xù)的細胞分化、器官形成；轉(zhuǎn)錄與翻譯過程有蛋白質(zhì)參與，影響蛋白質(zhì)活性的激活劑或抑制劑能直接影響基因表達；某些小分子RNA 能夠與mRNA 通過堿基互補結(jié)合，干擾翻譯過程；基因的某些原子或化學基團被替換會干擾堿基互補配對，或者使基因關(guān)閉。

【評析】通過A、C、D 選項，呈現(xiàn)出了從教科書中一個基因表達研討題提煉的觀點——復雜生理生化過程的各個環(huán)節(jié)存在各種各樣的影響因素或調(diào)節(jié)方式。題干表述中的“直接”一詞為關(guān)鍵詞，使得B 選項“時間、空間影響基因表達”成了“不準確的”，其實，基因表達是與時間、空間有關(guān)的，解析B 選項又可提煉出“細胞分化與器官形成時，細胞之間通過信息交流相互影響”的觀點。

6.精準表述，提高命題的科學性

有的生物學結(jié)論是有前提條件的，如例4 中，“若得到的所有噬菌體雙鏈DNA 分子都裝配成噬菌體（n 個）并釋放，則其中含有32P 的噬菌體所占比例為2/n”，這一表述就是“前提條件→結(jié)論”的模式。雖然沒有前提條件不會影響答題，但得到的結(jié)論就不夠科學、理性，因為噬菌體DNA的復制與噬菌體的組裝是生命活動的不同環(huán)節(jié)，不同環(huán)節(jié)可能存在不確定的影響因素。有些結(jié)論的形成是有一定角度的，如“tRNA 有61 種”是從反密碼子角度形成的，從堿基序列的角度看tRNA 是有物種差異性的。原創(chuàng)命題不加前提地簡單表述知識結(jié)論，可能導致學生忽視不同的思維角度、忽視生命活動不同環(huán)節(jié)存在的影響因素而形成消極思維定式，這不利于更好地培養(yǎng)學生理性思維和提高科學素養(yǎng)，也不利于培養(yǎng)學生的表達能力。

習近平總書記說要把小事當大事來辦，從生物教學角度可以理解為教育教學要從大處著眼從小處著手。釋讀和探討試題的特殊表述看似從小處著手培養(yǎng)應試能力，其實是著眼于訓練學生的理性思維、提高科學素養(yǎng)、培養(yǎng)創(chuàng)新人才。