新高考背景下的情境化試題的命制和分析

房 媛

(西安交大附屬中學)

1.情境化試題的類型

情境化試題指的是通過文字、圖像、表格等呈現的背景信息,通過任務驅動的形式來考查學生核心素養的一種試題類型。試題背景材料可以包括:日常生活、環境保護、科技發展、醫療、農業等多個方面,屬于課程改革指導下命題的新方向。

對于高三學生來說,需要通過高考題進行反復訓練。然而,重復訓練容易使學生產生疲憊感而無法得到有效提升,并且缺乏對學生應用性和創新性的考查。對高考真題進行情境化改編,不僅可以加強學生對高考題的理解,也能夠培養學生面對情境化問題的解決能力。筆者通過分析情境化試題的特點并設計案例,以期為新高考生物卷情境化試題的改編提供相關建議。

2.情境化試題的命制特點

2.1 情境內容貼近學生生活

常見的題目一般是圍繞特定的概念對學生進行考查,學生在做題過程中更多的是加深對概念的記憶而非對所學知識的理解和應用。情境化試題可以將知識更加具象化的呈現給學生,以日常生活中常見的事物或者實驗作為事例,方便學生從不同角度理解核心概念。學生面對熟悉的情境時,產生親切感與好奇心的同時迸發解決問題的欲望,對評價學生的核心素養有很大幫助。

例1.(2022年全國乙卷,3)運動神經元與骨骼肌之間的興奮傳遞過度會引起肌肉痙攣,嚴重時會危及生命。下列治療方法中合理的是

( )

A.通過藥物加快神經遞質經突觸前膜釋放到突觸間隙中

B.通過藥物阻止神經遞質與突觸后膜上特異性受體結合

C.通過藥物抑制突觸間隙中可降解神經遞質的酶的活性

D.通過藥物增加突觸后膜上神經遞質特異性受體的數量

【答案】B

【情境化試題】將蛙腦破壞保留脊髓做蛙心靜脈灌注,圖1為蛙的左后肢屈肌反射示意圖(a和b為電位計),在灌注液中添加某種藥物,刺激左后肢,電位計?有波動,電位計?未出現波動,左后肢未出現屈肌反射,藥物的作用效果不可能是

圖1

( )

A.藥物阻止神經遞質的合成或釋放

B.藥物與突觸后膜上特異性受體結合,占據神經遞質的位置

C.阻斷離子通道,使Na+無法進入膜內從而無法實現膜電位變化

D.藥物及時分解了神經遞質

【答案】C

高考題主要是針對一個知識點的識記,為了加強學生的變通能力,筆者將其改編為一個相反的例子,即藥物可以抑制興奮的傳遞,培養學生的逆向思維。在原有試題的基礎上添加了具體實驗內容,幫助學生將理論知識和實踐內容相結合,培養學生的分析能力。以蛙的屈肌反射這個常見的事例為主線,結合高考原題知識點——通過藥物作用效果分析興奮傳導過程中神經遞質、突觸等變化。

改編試題不能一味的模擬高考題,在原有的知識點上可以增加一些難度來激發學生的挑戰性。因此,在原題的基礎上增加了通過電流表檢測電位變化這一知識點,讓學生通過對電位分析獲取藥物沒有抑制Na+內流這一隱藏知識點。

2.2 題干多樣化,表述復雜化

以實驗題為例,常見的實驗題有兩大類:一是對現有實驗內容的考查,學生只要將實驗中涉及的知識點背會就能拿分;還有一類是脫離原有的實驗內容,通過全新的實驗考查學生利用已有知識設計實驗思路,這類試題對大部分學生來說有一定難度。

情境化試題旨在提升學生解決問題的能力,需要學生能對題干信息進行提煉和分析,強調知識的遷移、運用。因此,情境化的實驗題應以搭建新舊實驗之間的“橋梁”為基本思路來設計。

例2.(2021年全國乙卷,5)在格里菲思所做的肺炎雙球菌轉化實驗中,無毒性的R型活細菌與被加熱殺死的S型細菌混合后注射到小鼠體內,從小鼠體內分離出了有毒性的S型活細菌。某同學根據上述實驗,結合現有生物學知識所做的下列推測中,不合理的是

( )

A.與R型菌相比,S型菌的毒性可能與莢膜多糖有關

B.S型菌的DNA能夠進入R型菌細胞指導蛋白質的合成

C.加熱殺死S型菌使其蛋白質功能喪失而DNA功能可能不受影響

D.將S型菌的DNA經DNA酶處理后與R型菌混合,可以得到S型菌

【答案】D

【情境化試題】某科研小組利用小鼠和肺炎鏈球菌在格里菲思實驗的基礎上增加了相關實驗,實驗過程如圖2所示。下列敘述正確的是

圖2

( )

A.與活菌乙相比,活菌甲的毒性可能與多糖莢膜有關

B.死菌乙中DNA能進入活菌甲細胞指導蛋白質的合成

C.經過步驟②后,鼠2血液中含有的活菌類型只有乙

這個世界現在所提供的物質生活水平其實早已超過了我們人類的基本需求，汽車工業的發展也恰恰證明了這個觀點。汽車早已不是簡單的交通工具，被賦予了更多的屬性。或許有人會認為這偏離了汽車存在的根本意義，但實際上，正是因為這些“跑偏”的汽車，才真正代表了這個世界上最具樂趣的一種玩具。

D.鼠5經過步驟⑤后死亡的原因是活菌乙能使死菌甲轉化為活菌甲

【答案】B

2.3 情境化試題具有思維性和探究性

新高考強調對學生科學思維和科學探究的培養,通過實驗探究過程學生往往能在這兩方面有比較大的提升。所以情境化試題的改編可以圍繞實驗設計這一主題進行,提供實驗材料,讓學生通過情境中提供的顯性或隱性信息、條件找到自變量、因變量和無關變量,結合已學知識進行分析和總結。不僅讓學生深化對知識的理解,還能強化學生的科學探究能力。

例3.(2022全國乙卷,30)甲狀腺激素在促進機體新陳代謝和生長發育過程中發揮重要作用。為了研究動物體內甲狀腺激素的合成和調節機制,某研究小組進行了下列相關實驗。

實驗一:將一定量的放射性碘溶液經腹腔注射到家兔體內,一定時間后測定家兔甲狀腺的放射性強度。

實驗二:給甲、乙、丙三組家兔分別經靜脈注射一定量的生理鹽水、甲狀腺激素溶液、促甲狀腺激素溶液。一定時間后分別測定三組家兔血中甲狀腺激素的含量,發現注射的甲狀腺激素和促甲狀腺激素都起到了相應的調節作用。

(1)實驗一中,家兔甲狀腺中檢測到碘的放射性,出現這一現象的原因是____________。

(2)根據實驗二推測,丙組甲狀腺激素的合成量________(填“大于”或“小于”)甲組。乙組和丙組甲狀腺激素的合成量________(填“相同”或“不相同”),原因是____________。

【答案】(1)甲狀腺是合成甲狀腺激素的場所,碘是合成甲狀腺激素的原料,放射性碘會進入到甲狀腺 (2)大于 不相同 注射甲狀腺激素溶液后會反饋抑制促甲狀腺激素釋放激素和促甲狀腺激素兩種激素的合成,從而使甲狀腺激素的合成減少;注射促甲狀腺激素會促進甲狀腺激素的合成

【情境化試題】為驗證動物體內甲狀腺激素分泌的負反饋調節機制,某同學設計如下實驗。回答下列問題:

(1)實驗材料和用具:若干只同種同齡生理狀態相近,性別相同的健康成年鼠、適宜濃度的放射性碘溶液、無放射性的促甲狀腺激素、無放射性的甲狀腺激素、生理鹽水、注射器若干等。

(2)請完善下面的實驗步驟:

①將若干只同種生理狀態相近的實驗鼠隨機分為甲、乙、丙3組,給各組鼠注射________,并測定________。

②分別給甲、乙、丙3組實驗鼠注射等量的________、無放射性的甲狀腺激素、無放射性的促甲狀腺激素。

③將甲、乙、丙3組實驗鼠在相同且適宜條件下飼養,5天后分別測定三組實驗鼠________中碘的放射量。

(3)實驗結果與分析

經放射性檢測,與甲組相比,乙組實驗鼠甲狀腺中碘的放射量下降較慢,原因是________;與甲組相比,丙組實驗鼠甲狀腺中碘的放射量下降較快,原因是________。

【答案】(2)①適宜濃度的放射性碘 甲狀腺放射性強度 ②生理鹽水 ③甲狀腺 (3)甲狀腺能利用放射性碘合成甲狀腺激素并釋放到血液,乙組實驗鼠血液中甲狀腺激素量高,甲狀腺合成并釋放的甲狀腺激素少,甲狀腺的放射量下降較甲組慢 丙組注射的促甲狀腺激素促進甲狀腺利用放射性碘合成并分泌的甲狀腺激素多,所以甲狀腺的放射量下降較甲組快

筆者對高考題進行分析以后,決定將兩個實驗材料的內容進行整合。以相關情境為背景,要求學生按照實驗設計的思路先完成實驗步驟,再去對實驗現象進行分析。學生親身感受如何進行實驗設計,而不是對已經設計好的實驗內容進行分析,幫助學生從多角度學習實驗內容。

3.情境化試題的教學啟示

3.1 立足教材 來源生活

面對新高考的要求和情境化試題的趨勢,教師在日常教學中,應該立足教材,構建學生知識體系的同時強化技能和思維的訓練。

教師只有深入熟悉教材,才能不迷失于“情境”進行試題改編。生物學知識不能脫離日常生活,教師可以將日常生活,熱門新聞等多種題材作為情境素材。貼近學生的情景能夠激發學生的學習興趣,主動思考和分析,從而提高思維能力。

3.2 針對訓練 熟悉策略