促進理解的科學試題情境創設策略

吳 媛

(浙江師范大學附屬秀洲實驗學校 浙江嘉興 314000)

試題是學習評價要素中的重要組成。筆者嘗試通過對試題的改編，使試題更具整體性，開放性，時代性，更貼近實際的科學研究工作。這樣的改編方向有助于培養學生科學思維和創造性解決實際問題的能力，從而促進學生對學科知識的理解。本文中，筆者就初中科學試題命題過程中，如何充分挖掘各類資源，創新題目新情境，促進學生理解，以改編題目為例，進行簡單分析。

一、立足課本，挖掘素材，促核心概念的理解

教材是學生理解科學概念的第一資源。理解教材中選取的大量的實驗、探究活動、閱讀、讀圖等內容背后的科學意圖，能夠促進學生對科學概念的理解。教材也是任何其他資料都無法替代的重要命題素材來源。通過深度挖掘教材相關欄目內容，采用變換、分拆、組合、改進和遷移等形式，可以構建新的命題情境。源于教材的試題能引領師生回歸教材、夯實基礎、重視能力的發展，從而促進學生對科學概念的理解。

例1：如圖所示，有甲、乙兩支相同的試管。甲管裝滿水，乙管裝一半水，用兩張硬紙片分別蓋住管口，用手輕輕地按住硬紙片，將兩試管倒轉過來，使管口向下，當放開按住紙片的手時，則（ ）。

A.甲管內的水不流出，乙管內的水流出

B.甲管內的水流出，乙管內的水不流出

C.甲、乙兩管內的水都不流出

D.甲、乙兩管內的水都流出

學生根據教材中實驗，能夠明確掌握甲管裝滿水不流出，但是不能夠確定乙管中水能否流出。因為他們認為乙管中一半是空氣，有空氣就有大氣壓，則乙管上方對紙面的壓強既有大氣壓，又有水壓。實際上，乙管中半管氣體產生的氣壓遠遠小于大氣壓強。故而，大氣壓足夠支撐起乙管中的水和空氣。根據二力平衡概念，乙管中的水不會漏下來。

二、史實發展，積淀素材，促科學本質的理解

在科學教育過程中，應理解和重視科學課程本身所蘊含的德育要素，為學生形成正確的世界觀人生觀與價值觀奠定良好的基礎。科學史不僅為后人提供了科學知識，還展現了科學方法的發展和完善過程，并說明了科學技術與社會生活的關系，并能引導學生學習科學家身上批判與創新的科學精神，是開展科學本質教育的良好素材，是促進學生對科學本質理解的重要資源。

將科學史編寫入試題，增強了試題的趣味性、探究性。能引導學生沿著科學家探索的道路，學習科學知識、訓練科學探究方法與感悟科學精神，達到認識科學的本質，促進學生對科學本質觀的理解。

例2：酶的發現，許多科學家做過一系列的實驗：

1.1773年，意大利科學家斯帕蘭扎尼做了一個巧妙的實驗：將肉塊放入小巧的金屬籠中，然后讓鷹吞下去。過一段時間他將小籠取出，發現肉塊消失了。于是，他推斷胃液中一定含有消化肉塊的物質。

2.1857年，法國微生物學家巴斯德通過顯微鏡觀察，提出酒精發酵是由于酵母細胞活動的結果，即離不開酵母活細胞；李比希反對這種觀點，認為引起發酵的是酵母細胞中的某些物質。

3.1897年，德國化學家畢希納把酵母細胞放在石英砂中用力研磨，加水攪拌，再進行加壓過濾，得到不含酵母的提取液，在這些汁液中加入葡萄糖，一段時間后就冒出氣泡，糖液居然變成了酒；后來科學家就把它命名為“酶”，但是酶到底是什么還是個謎。

4.1926年，美國科學家薩姆鈉從刀豆種子中提取出脲酶的結晶，并通過化學實驗證實脲酶是一種蛋白質。

5.20世紀30年代，科學家們指出酶是一類具有生物催化作用的蛋白質。

根據上述材料，回答下列問題：

（1）科學家發現胃蛋白酶只能催化蛋白質，使蛋白質分解，說明酶的催化作用具有_______________。

（2）畢希納的實驗證實了_______________________。

（3）下列關于酶的發現過程的描述正確的是________（填字母）

A.酶只能在細胞內起作用

B.酶有催化作用，大多數酶是蛋白質

C.科學的發現是一個不斷完善、不斷修正的過程

利用科學史作為習題內容，可以省去大量的“滲透”“開拓”的學習時間，使教學效率大大提高。本題作為填空題，并不是簡單的知識記憶。通過對酶的科學史進行大段文字敘述，將科學學科德育滲透在題目中。在閱讀時，學生仿佛重新經歷了酶的發現歷史，跟著前人的步伐，體會科學家的設計思路，促進了學生對科學本質的理解。

三、聯系生活，篩選素材，促探究與實踐的理解

科學與生活息息相關，巧妙選取生活中與科學有關的背景材料編制試題，不僅能激發學生對科學的興趣， 在重視知識和技能的基礎之上，還滲透態度、情感與價值觀教育，對學生價值取向有積極的影響，可促進學生對科學的生活觀念的理解。

例3：這是新型冠狀病毒和動物植物細胞圖.新型冠狀病毒是一種類似于SARS（傳染性非典型性肺炎）的病原體通過呼吸道感染人體，該病存在人傳染人的可能.請比較三個圖并分析回答：

（1）抗生素作用機理主要為：抑制細菌細胞壁合成，增強細菌細胞膜通透性，干擾細菌蛋白質合成以及抑制細菌遺傳物質復制轉錄。抗生素對于“SARS”病毒______________（填“起作用”或“不起作用”），其原因是______________。

（2）我國應加大對來自疫區的人員的檢查力度，對于攜帶病原體的患者禁止其入內，以防止疾病傳入我國，這在傳染病預防措施上屬于__________________.我們開窗通風預防“非典”，這種措施在預防傳染病的措施中于__________________。

（3）一般來講，得過“非典”的人康復后不會再二次感染，因為他的體內產生了________，這種免疫屬于_______________。

（4）科學家在實驗室內保留著已被有效控制的SARS病毒樣本，這是為了__________________________________________。

題目以抗生素的四大作用機理為素材，把知識融入學生看似陌生但又親近的情境中。結合當下疫情熱點，素材真實，形式新穎。有助于發展學生的信息獲取、處理能力以及對知識的遷移能力。題目中的信息即是新知識的教育，學生做完題目后，在腦中留下的不僅僅是習題的答案，更是科學的生活觀念，習題將反作用于生活。

四、科技成就，蘊藏素材，促學科與工程的理解

科學試題的本質是考查學生解決實際問題的能力，這就要求“這個實際問題”對所有被試者來說都應該是新穎的，是從來沒有遇到過的。只有當一個學生真正需要解決一個問題時才會調動已有的探究能力，取構建從未知到結論的過程圖式，形成創造性的答案。

科學、技術、社會和環境的關系是初中科學的重要內容，因此現代科技成就、綠色能源等內容都是試題探究的重要素材。這些試題的根本目的是讓學生領悟科技的作用，激發學生改變學習方式，促進學生對科學與工程的理解。

例4：2020年12月8日中國探月工程嫦娥五號探測器日前成功落月并完成核心關鍵任務——月面自動采樣封裝。嫦娥五號帶回的“土”，具有更高的天然放射性元素濃度，能幫助科學家研究月球地質演化歷史、了解太陽活動，也將為人類開采月球資源鋪平道路。下面相關說法錯誤的是（ ）。

A.嫦娥五號和地球之間通過電磁波通信

B.嫦娥五號絕對不能用降落傘方式著陸

C.著陸巡視器在月球上要依靠太陽能提供能量

D.著陸巡視器車輪可以用輕便橡膠充氣輪胎

本題意在促進學生對科學工程的理解，通過對高科技技術的分析，領悟到高科技的科學原理其實并不復雜，促進學生對科學技術的理解，培養學生對科技工程的興趣，同時滲透了民族自豪感。

五、結束語

隨著考試內容的深化改革，試題突顯基礎性、綜合性、應用性和創新性，強調創新問題情境的設置、創新試題的設問角度，考查關鍵能力，突顯核心素養，推進素質教育的發展。在初中科學的概念、規律、習題等教學過程中教師可以有意識地創設合理的問題情境，加強學生對知識內涵與外延的理解，體會問題解決的思維程序，提升學生在多樣而真實的情境中吸收與加工關鍵信息的意識，積累問題情境轉化的經驗，以逐步培養學生的學科關鍵能力，以習題形式促進學生對科學的理解。