基于中草藥素材的原創命題初探

北京 趙紅梅

2020年教育部發布了《中國高考評價體系》，強調了“突出方向性”“體現民族性”等原則，提到了“以德為先、注重公平、尊重知識等獨具特色的人才培養的選拔觀念”。在近幾年的高考試題中，與中國傳統文化相關的素材越來越多，筆者也嘗試了以中草藥為素材的生物學原創試題的命制，現分享命題過程和命題成果如下。

一、命題成果展示

糖尿病是威脅現代人健康的第二大殺手，據研究，胰腺是人體抗氧化能力最弱的器官，過氧化與糖尿病的發生有著密切關系，胰島B細胞受到自由基的損傷后，會導致胰島素轉錄激活因子PDX-1的表達量降低，天然抗氧化劑有低毒性的特點，在糖尿病的控制及抑制并發癥方面有著化學藥物不可替代的作用，為了研究玫瑰花提取物抗糖尿病的機制，科研工作者做了以下研究。請根據研究資料回答下列問題。

實驗一，實驗材料：腸提取物、玫瑰花水提取物(Ms)、玫瑰花醇提取物(Mc)、阿卡波糖(一種治療糖尿病的藥物)、磷酸鹽緩沖液(pH6.8)

實驗步驟：(1)取50 μL腸提取物加入67 mmol·L-1磷酸鹽緩沖液(pH6.8)，37℃水浴溫孵10 min，加入________濃度的Ms、Mc，同時設立對照組1(加入相應濃度的阿卡波糖)，對照組2(不加________，補充緩沖液)和對照組3(只加________)，樣品溶液置于96孔板中用酶標儀于405 nm處測定吸光度，每組反應平行進行3次。計算抑制率，繪制了不同濃度提取物抑制率曲線，結果如圖。

不同藥物對α-葡萄糖苷酶的抑制作用注：α-葡萄糖苷酶是一種小腸麥芽糖等寡糖水解酶，抑制其活性可降低血糖。

(1)實驗一資料中空出的部分分別為________、________、________。

(2)本實驗的實驗假設是_______________。

(3)本實驗結果表明：_________________________。

實驗二，為了進一步研究玫瑰花提取物的作用機制，研究者又建立了糖尿病人工模型鼠，每天對其灌胃Mc提取物，7天后檢測胰腺細胞SOD和PDX-1基因的表達量以及胰島素分泌量，得到了以下數據。

玫瑰花提取物對糖尿病小鼠胰島素、SOD、PDX-1基因表達量的影響

(4)分析實驗二結果得到的結論是_______________。

(5)綜合實驗一和實驗二，可知玫瑰花提取液的降糖作用機制可能是__________________。

(6)根據以上實驗，請你提出利用玫瑰花緩解餐后高血糖的合理方案：___________________。

【答案】(1)不同 相應濃度的阿卡波糖 緩沖液

(2)玫瑰花提取物對α-葡萄糖苷酶有抑制作用 (3)Ms、Mc均顯示出一定的α-葡萄糖苷酶抑制作用，且呈明顯劑量依賴關系，其中，Mc促進作用較強 (4)Mc多次給藥能夠明顯促進胰腺細胞SOD基因、胰島素轉錄激活因子PDX-1的表達，并提高胰島素的分泌量 (5)玫瑰花的抗糖尿病有效成分為醇提物，其作用機制可能是通過增強胰腺細胞的抗氧化能力，進而促進胰島素分泌、抑制血糖升高 (6)玫瑰花泡茶(合理即可)

二、命題依據和命題過程

1.基于《課程標準》素養目標和學情確定命題考查方向

《普通高中生物學課程標準(2017年版2020年修訂》(以下簡稱《課程標準》)明確了高中生物學教學的素養目標，其中科學探究素養明確了其內涵是指能夠發現現實世界中的生物學問題，針對特定的生物學現象，進行觀察、提問、實驗設計、方案實施以及結果的交流與討論的能力。在探究中，樂于并善于團隊合作，勇于創新。本次命題適用于高三一輪復習階段，學生在高一高二階段對科學探究的原則、過程、實驗設計的原則、結果分析等方面有了一定的基礎，所以命題意圖定在強化學生的實驗設計和實驗分析能力，在解題中發展科學探究素養。

2.基于《課程標準》素養目標和學業評價標準篩選素材情境

《課程標準》學業評價標準中關于科學探究素養的評價有四個水平，其中三、四水平對應準備參加等級性考試的高三學生，三、四水平的關鍵要求是“能夠針對日常生活和生產中的真實情境，提出清晰的、有價值的、可探究的生命科學問題或生物工程需求，查閱相關資料、設計并實施恰當可行的方案”，素養目標中還有社會責任目標，要求學生參與社會議題并提出建議，基于校本課上的中草藥研究內容，筆者選定了以中草藥中玫瑰花的保健機制研究內容為題目的素材。

3.基于科學探究模型取舍文獻內容設計問題

《新疆小枝玫瑰降糖作用研究》一文是北京中醫藥大學科研實驗中心等幾個重點研究室的研究成果，論文的內容很多，選取哪些內容作為考查學生科學探究素養的素材以及怎樣設問既符合高中生能力要求又能很好地起到教學的導向作用是試題命制過程中需考慮的重點問題。筆者通讀全文，重點閱讀了文章的摘要，選取學生能夠接受的結果呈現形式圖和圖表作為題干的一部分，從實驗的基本要素開始設問，層層遞進，從結果的表述設問到結論，從表觀的現象設問到機制的提出，最后上升到社會責任。既考查了學生對實驗原則的熟練運用，又引導學生產生從現象到機理的深度思考，在解題的過程中體驗科學探究的真實歷程，實現了從解題走向解決問題的思路。

三、試題使用及反思

本題被用于人大附中經開學校2020屆高三年級第一學期期末統考前檢測，在使用過程中發現了幾個問題：除了(1)問正答率能達到95%以外，其他問題正答率均在60%以下；本題答案字數為225字，在整套試卷中占比過大，影響了其他題目的作答；題目設問的范圍過大，思考力度和文字量大的設問過多。本題的優點在于能引導學生和做這項研究的科研人員一樣，從頭到尾對玫瑰花對糖尿病的作用做遞進式思考和分析。

四、命題收獲

原創過程復雜但收獲頗豐，筆者在此次命題過程中的收獲可主要概括為以下幾點。

(1)對《課程標準》幾個層次的概念和素養的要求體會更深刻，在命題之前，要依據《課程標準》明確命題的方向和意義，所以無論從形式還是深度，都是從以前的泛讀《課程標準》走入了精讀《課程標準》，而且側重點更明確。當確定了考查素養的角度落在科學探究，對《課程標準》規定的科學探究的定義和評價水平又有了深刻的認識。

(2)對素材的選擇和加工有了新的體會：選什么樣的素材，從哪些地方可以找到素材，找到素材后怎樣處理，是這次命題過程中首要的具體工作。體會到素材是為命題服務的，要用言簡意賅的表述方法把關鍵信息描述出來，要做好設問的鋪墊，要給出提示不能給出答案。素材的選擇還要注意材料新穎的程度和學生的接受程度等。

(3)對設問的技巧和藝術有了深刻的理解：設置問題之前要考慮好通過本題的測試，要考查哪些重要概念、考查學科核心素養的哪些方面、學科核心素養的考查水平要達到什么程度，本次命題定位在考查血糖平衡及調節的概念、考查穩態與平衡觀以及學科核心素養的科學思維和科學探究，難易程度達到水平三；還要考慮每一個小問題怎樣圍繞題干的情境設問，問題與問題之間有什么樣的邏輯關系，是并列關系還是遞進關系？如本題的幾個設問圍繞實驗從實驗假設開始設問，依次設計關于實驗結果、結論、現象的本質和綜合建議幾個遞進的問題。還需要注意的是設問的整體難度和難度梯度，一般為從易到難，一道題有兩個設問達到難的程度就可以了，就本題的答題情況來看，針對人大附中經開學校2020屆高三一輪期末預測卷，難度大的空有點多。

(4)對整道題目的技術性和藝術性有了新的思考：首先，在命制一道題的過程中，不一定要對學科核心素養的四個方面全部落實到位，可以有側重地考慮2～3個方面，整套試卷的題目搭配要考慮全面，這與一節課和一個單元的關系是一樣的；其次，幾個很難的空放在一起不算是好題，要做到由易到難、層層遞進，讓不同層次的學生得到應該得到的分數，才能體現一道題的效度和信度。

總之，原創命題是一項逐步提高的工程，不是一蹴而就的，反復打磨、反思、完善，慢慢就會形成一套成熟的科學命題的思路。