高考生物試題的情思特征與解題教學突破

趙志超 何金萍

《普通高中生物課程標準（2017年版2020年修訂）》指出，高中生物教學以發(fā)展學生生物核心素養(yǎng)為導向，創(chuàng)設合適的教學情境，要求學生主動參與學習，在親歷提出問題、獲取信息、尋找證據(jù)、檢驗假設、發(fā)現(xiàn)規(guī)律等過程中習得生物學知識，養(yǎng)成科學思維的習慣，形成積極的科學態(tài)度，發(fā)展終身學習及創(chuàng)新能力。課程標準中教學目標和理念的定位有三個明確的關(guān)鍵詞：情境、思維、態(tài)度。這些目標元素在高考生物試題中得到充分體現(xiàn)和印證。2021年高考生物廣東卷試題呈現(xiàn)了明顯的情思特征。試題結(jié)構(gòu)中，情境作為外在，思維是其內(nèi)核，學科思維的考查植入在試題情境載體之中。在立德樹人時代背景下，為進一步發(fā)揮生物試題的育人導教功能，試題情境更是追求“情亦有情”，即情境載體中順利契入了豐富的情感價值和人文導向元素，尤其是從情境材料的選擇方向和陳述方式可見一般。所以，情思結(jié)合，成為高考試題情境載體的關(guān)鍵內(nèi)核。生物解題教學與試題命制的立意完美契合，需要解題教學做到“以境為線，情思融通”，讓解題教學有課堂的溫度、梯度和高度。

下面以2021年高考生物廣東卷第13題為例，以“入境、融境、悟境、出境”的教學四境為徑，簡論高考試題中的情思特征與生物試題教學的融通突破，從而詮釋情思教育在生物試題教學中的應用。

一、“入境”：感知體驗

“入境”就是借助試題的情思特征，創(chuàng)設適宜的問題情境，形成激發(fā)學生感知與體驗的特定場景，促使學生“入乎其內(nèi)”，為學生的引情啟思創(chuàng)設積極條件。情思教育強調(diào)教學立意，根本上是為學生在學習體驗中的意義學習和主動建構(gòu)創(chuàng)造一種思維和思想場。

2021年高考生物廣東卷第13題：保衛(wèi)細胞吸水膨脹使植物氣孔開張。適宜條件下，制作紫鴨跖草葉片下表皮臨時裝片，觀察蔗糖溶液對氣孔開閉的影響，圖1為操作及觀察結(jié)果示意圖。下列敘述錯誤的是（A）

A.比較保衛(wèi)細胞細胞液濃度，③處理后>①處理后

B.質(zhì)壁分離現(xiàn)象最可能出現(xiàn)在滴加②后的觀察視野中

C.滴加③后有較多水分子進入保衛(wèi)細胞

D.推測3種蔗糖溶液濃度高低為②>①>③

該題以紫鴨跖草葉保衛(wèi)細胞構(gòu)成的氣孔開閉為情境，設計了植物細胞吸水、失水的實驗現(xiàn)象問題，將植物細胞的質(zhì)壁分離及復原的基本知識與植物保衛(wèi)細胞形態(tài)結(jié)構(gòu)變化導致氣孔開閉的自然現(xiàn)象有機結(jié)合，探究外界溶液濃度與植物氣孔開閉的關(guān)系，呈現(xiàn)了結(jié)構(gòu)與功能相適應的生命之美，體現(xiàn)了用所學知識解決實際問題的應用價值。試題緊密聯(lián)系自然現(xiàn)象，具有生動性和啟發(fā)性，為問題的分析與解決創(chuàng)設了條件和原始驅(qū)動力，因此具有明顯的情思特征。

在該試題教學中，教師可以進一步顯化和放大試題創(chuàng)設的具體、形象的情境，植物“保衛(wèi)細胞吸水膨脹使植物氣孔開閉”原理相對抽象，學生的理解和想象會有困難，教師在解題教學時可通過設計“模擬實驗”引導學生觀察氣孔動態(tài)的變化過程，來說明氣孔開閉的原理。這種情境放大，可以引領(lǐng)學生“入乎其內(nèi)”感知情境中氣孔開閉問題，體驗氣孔開閉的影響因素，激發(fā)學生情感與思維場，打開情感與思維的生長空間。

二、“融境”：建構(gòu)融通

融，指交融，情思交融之意。學生入境之后，其思維和情感處于活躍狀態(tài)，豐富的情境感知與問題體驗驅(qū)動，能有效牽動學生的思維和情感，誘導其“沉乎其中”，在進行探究與解決過程中實現(xiàn)情思互動。融境強調(diào)學習的解決與探究，關(guān)鍵是入境后建構(gòu)與融通。對問題情境多維度審讀與多角度剖析，把握問題解決的核心，建構(gòu)解決問題的模型，融通情境有效信息和所學必備知識，將兩者進行邏輯鏈接。

在該題的情思融境中，為助推學生進一學實現(xiàn)情思融通，教師可以抓住“植物細胞的內(nèi)外條件變化與氣孔開閉”之間的因果邏輯，從以下4個方面設計思維支架，引導分析：

1.回顧紫色洋蔥鱗片葉外表皮細胞的吸水和失水現(xiàn)象，建構(gòu)紫鴨跖草葉保衛(wèi)細胞吸水和失水模型。

2.將植物細胞吸水和失水后的形態(tài)結(jié)構(gòu)變化與保衛(wèi)細胞構(gòu)成的氣孔開閉進行邏輯鏈接融通。

3.觀察分析不同外界蔗糖濃度下的保衛(wèi)細胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)變化和氣孔開閉現(xiàn)象。

4.比較不同狀態(tài)下的外界蔗糖溶液濃度和保衛(wèi)細胞細胞液濃度。

基于植物細胞的內(nèi)在條件變化與氣孔開閉之間的聯(lián)系邏輯，四個問題層次推進拓寬思維路徑，為學生的思維成長確立深度學習支架。學生通過對情境問題進行多層次的審讀和剖析，在遞進式的深入探究與解決體驗中，學生將獲得自主發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的愉悅感受，有利于有效主動建構(gòu)與概念生成。

三、“悟境”：把握參透

悟，指參透、把握，常常是指深度學習后有效思考的過程。通過教師提供的轉(zhuǎn)換“腳手架”引導，推動學生生成對問題的根本認識，洞察本質(zhì)或規(guī)律，這就是悟境，即學生在融境中“得乎其理”，實現(xiàn)思想生成和情感升華。

在本題中，學生將植物細胞吸水和失水的必備知識運用到該問題情境中，建構(gòu)保衛(wèi)細胞吸水、失水模型，并將其形態(tài)結(jié)構(gòu)變化與氣孔開閉進行融通鏈接，這是融境的體現(xiàn)。學生在融境中“得乎其理”，在于把握分析的方法論與思維習慣，在于參透情境中蘊含的生物學觀點或規(guī)律。

1.本題蘊含了涉及方法論與思維習慣的核心素養(yǎng)，如引導學生鏈接融通必備知識建構(gòu)保衛(wèi)細胞吸水、失水模型，同時促使學生展開比較、演繹、綜合等方法論推動的思維過程，最終體現(xiàn)了結(jié)構(gòu)與功能相適應的生命觀念。

2.通過建模分析與融通及上述思維過程的開展，逐漸把握解決情境問題的本質(zhì)：當外界蔗糖溶液濃度大于保衛(wèi)細胞細胞液濃度，保衛(wèi)細胞質(zhì)壁分離失水，細胞整體收縮，氣孔關(guān)閉，如題中②處理后的狀態(tài);當外界蔗糖溶液濃度小于保衛(wèi)細胞細胞液濃度，保衛(wèi)細胞吸水膨脹，細胞整體擴張，氣孔打開，如題中③處理后的狀態(tài);當外界蔗糖溶液濃度等于保衛(wèi)細胞細胞液濃度，保衛(wèi)細胞既不吸水也不失水，細胞形態(tài)不變，氣孔保持原有狀態(tài)，如題中①處理后的狀態(tài)。同時演繹分析可知：失水導致細胞液濃度增大，吸水導致細胞液濃度減小，從而推出②處理后>①處理后>③處理后;比較分析可知：3種蔗糖溶液濃度高低為②>①>③。

3.基于上述思維過程，學生最終參透了外界溶液濃度對氣孔開閉的影響以及處理前后濃度的變化規(guī)律。

基于情思教育的悟境就是在融境中建構(gòu)知識融通，思維螺旋式上升，層層推進，不斷突破解決的核心要點，推動學生把握對問題的根本性認知，參透其本質(zhì)或規(guī)律，實現(xiàn)思想生成和情感升華。

四、出境：應用創(chuàng)新

“出境”，指學生已經(jīng)完成了對知識的意義建構(gòu)，形成了良好的思維方式和態(tài)度價值后能順利“出乎其外”，以批判的眼光和開放的心態(tài)，理性思考新情境中的生物本質(zhì)或規(guī)律。因此出境強調(diào)學習活動的應用創(chuàng)新。培養(yǎng)學生的應用創(chuàng)新性思維，關(guān)鍵在于變。變，是通過變化事物的非本質(zhì)特征再現(xiàn)事物的本質(zhì)要素，相應的變式教學是指有目的的變化條件或場景搭建新的情境，再凸顯概念或規(guī)律的本質(zhì)屬性教學。

本題在悟境“得乎其理”后，教師應讓學生通過變式情境而有效“出乎其外”——變式探究：基于植物細胞吸水和失水模型，比較植物細胞處理前后外界溶液濃度與細胞液濃度及其變化，或探究植物細胞壁的全透性和原生質(zhì)層的選擇透過性，或利用上述外界溶液濃度對氣孔開閉影響的結(jié)論進一步去探討土壤水分條件對氣孔開閉的影響。

變式1：不同實驗情境+類似設問

（2015年高考生物海南卷）取生理狀態(tài)相同的某種植物新鮮葉片若干，去除主脈后剪成大小相同的小塊，隨機分成三等份，之后分別放入三種濃度的蔗糖溶液（甲、乙、丙）中，一定時間后測得甲的濃度變小，乙的濃度不變，丙的濃度變大。假設蔗搪分子不進出細胞，則關(guān)于這一實驗結(jié)果。下列說法正確的是（D）

A.實驗前，丙的濃度>乙的濃度>甲的濃度

B.乙的濃度不變是因為細胞內(nèi)蔗糖濃度與乙的濃度相等，從而導致沒有水分子進出細胞

C.實驗中，細胞與蔗糖溶液間的水分移動屬于協(xié)助擴散

D.甲、丙的濃度變化是由水分在細胞與蔗糖溶液間移動引起的

變式2：不同實驗情境+拓展設問

（2014年高考生物全國卷II）將某植物花冠切成大小和形狀相同的細條，分為a、b、c、d、e和f組（每組的細條數(shù)相等），取上述6組細條分別置于不同濃度的蔗糖溶液中，浸泡相同時間后測量各組花冠細條的長度，結(jié)果如圖2所示。假如蔗糖溶液與花冠細胞之間只有水分交換，則（D）

A.實驗后，a組液泡中的溶質(zhì)濃度比b組的高

B.浸泡導致f組細胞中液泡的失水量小于b組的

C.a組細胞在蔗糖溶液中失水或吸水所耗ATP大于b組

D.使細條在浸泡前后長度不變的蔗糖濃度介于0.4～0.5mol·L-1之間

變換條件、背景或情境問題，促使學生以不同視角、不同情形重新認識或應用問題本質(zhì)，在不同的情境中探索與解決，提升學生的探索精神和創(chuàng)新意識。

五、結(jié)束語

情思教育基于學習中的“入”與“出”的邏輯關(guān)系，強調(diào)教學要從學習的本質(zhì)出發(fā)，教師通過有效的引情啟思促行，引導學生漸次實現(xiàn)“入乎其內(nèi)”“沉乎其中”“得乎其理”“出乎其外”。基于高考生物試題的情思特征，生物解題教學以四境為徑，引情啟思，構(gòu)建情思融通的教學，可以讓學生在情、知、意、行的閉合循環(huán)的學習體驗中踐悟成長。

【廣東省教育科研“十三五”規(guī)劃2019年度教育科研課題“基于開放式生物學科教室的學習共同體建設實踐和策略研究”（課題編號：2019YQJK416）研究成果】

參考文獻：

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