信息題通常以現代科技,日常生活.社會或生產實際中的某個事件為命題材料,用文字、數據、表格、圖形和曲線等形式向學生提供資料信息,學生通過分析和處理信息,把握情境特征,進而解答相關問題信息的編排常有兩點特征:1.起點高,例在書外多以生物學發展熱點問題為中心,與人們的社會生活緊密相連,關注自然,關注生物生存和生態環境等熱點問題,也有的取材于重大生物學成果或經典生物學實驗。2.信息多,隱蔽性強,多以文字敘述為主,或以數據、圖表、曲線等形式向學生提供解題信息,內容可覆蓋生命科學領域的各方面知識。
一、原題再現
(2023·全國乙卷.29題)植物的氣孔由葉表皮上兩個具有特定結構的保衛細胞構成,保衛細胞吸水體積膨大時氣孔打開,反之關閉,保衛細胞含有葉綠體,在光下可進行光合作用,已知藍光可作為一種信號促進保衛細胞逆濃度梯度吸收K+,有研究發現,用飽和紅光(只用紅光照射時,植物達到最大光合速率所需的紅光強度)照射某植物葉片時,氣孔開度可達最大開度的60%左右,回答下列問題:
(1)氣扎的開閉會影響植物葉片的蒸騰作用、____(答出2點即可)等生理過程。
(2)紅光可通過光合作用促進氣孔開放,其原因是____。
(3)某研究小組發現在飽和紅光的基礎上補加藍光照射葉片,氣孔開度可進一步增大.因此他們認為氣孔開度進一步增大的原因是藍光促進保衛細胞逆濃度梯度吸收K+,請推測該研究小組得出這一結論的依據是____。
(4)已知某種除草劑能阻斷光合作用的光反應,用該除草劑處理的葉片在陽光照射下氣孔____(填“能”或“不能”)維持一定的開度。
參考答案:(1)光合作用,呼吸作用(2)葉綠體中的葉綠索對紅光有較高的吸收峰值,紅光照射下保衛細胞可進行光合作用制造有機物,有機物含量上升,從而使保衛細胞的滲透壓上升,吸水膨脹,氣孔開放(3)藍光作為信號能促進保衛細胞逆濃度梯度吸收K+.使保衛細胞滲透壓上升,細胞吸水膨脹,氣孔開放(4)能。
參考解析:(1)由初中教材內容可知,氣孔是植物體與外界氣體交換的通道,光合作用、呼吸作用與蒸騰作用中氧氣、二氧化碳和水蒸氣都經氣孔進出植物葉肉細胞,故氣孔開閉影響植物的光合作用、呼吸作用和蒸騰作用等生理過程。
(2)由高中教材內容可知,葉綠素主要吸收紅光和藍紫光紅光照射下保衛細胞進行光合作用制造的有機物,使細胞的滲透壓升高,促進保衛細胞吸水,細胞體積膨脹,氣孔開放。
(3)由題目信息可知,藍光可作為一種信號促進保衛細胞逆濃度梯度吸收K+,提高了細胞的滲透壓,保衛細胞吸水能力增強,而保衛細胞吸水體積膨大時氣孔打開,因此在飽和紅光的基礎上補加藍光照射葉片,氣孔開度可進一步增大。
(4)由題目信息可知,藍光可作為一種信號促進保衛細胞逆濃度梯度吸收K+,此過程需要消耗ATP.而光合作用過程中,光反應產生的ATP僅供給暗反應合成有機物,因此該藍光介導的K+逆濃度梯度跨膜運輸與光合作用無關,為保衛細胞中獨立的光受體蛋白參與相關生理過程,因此光合作用被抑制后,氣孔仍能維持一定開度。
二、一般審題思路
1.信息的獲取
信息類題目的內容來源廣泛,可能從生活現象、社會熱點、期刊文獻中取材,但無論內容如何,其形式可大致分為文字類和圖表類、文字類信息不如圖表類信息直觀,因此在短時間內準確獲取有效信息的難度較大,一般而言,可以優先針對三類文字信息進行篩選。
(1)數字類信息,常見于遺傳學題目對細胞中的染色體數量等描述,本題中體現為“飽和紅光照射某植物葉片時,氣孔開度可達最大開度的60%左右”此處雖不是答題的關鍵信息,但表明了植物氣孔開度受多種因素調控.且紅藍光對氣孔開度的凋控的機理和效果可能不同。
(2)定義類信息,常見于生態學題目中的生態學原理補充和穩態調節題目中的新物質補充,本題中表現為“植物的氣孔由葉表皮上兩個具有特定結構的保衛細胞構成”“飽和紅光(只用紅光照射時,植物達到最大光合速率所需的紅光強度)”,前者屬于初中生物學的教學內容,可不提及,但本題重點考查方向不是對基礎知識的記憶,而是在新情境下對新信息的獲取和新現象的解釋,因此對其定義進行補充,體現了高考題目對科學思維等生物學科核心素養的考查方向,后者對飽和紅光進行定義,幫助學生理解題目,并且有意識地引導學生考慮光合作用對氣孔開度的影響,有利于回答第二問。
(3)功能類信息,常見于各類題目的情境創新和遺傳學題目中基因對性狀控制的闡述,本題中體現為“保衛細胞吸水體積膨大時氣孔打開,反之關閉,保衛細胞含有葉綠體,在光下可進行光合作用”“已知藍光可作為一種信號促進保衛細胞逆濃度梯度吸收K飽和紅光照射某植物葉片時,氣孔開度可達最大開度的60%左右”這三點功能類信息分別闡述了保衛細胞.藍光、紅光與氣孔開度之間的關聯,是第三問和第四問的解答關鍵。
圖表類信息包括實驗步驟表、實驗數據表、遺傳交配實驗表、折線數據圖、柱狀數據圖、細胞顯微結構圖、染色體核型分析圖、穩態調節概念圖、生態關系圖等,種類豐富,內容直觀,部分情況下需對圖中信息進行轉換但無論其形式如何多變,只要題目中出現圖表類信息,則必為解題核心所在,不可忽視。
2.信息的處理
創新情境信息題的設置,往往是考查學生的理解能力和邏輯能力,學生需要通過科學思維將所獲取的信息與課堂教學中的基礎知識建立聯系并有機結合,最終在新情境中面對新問題得出合理的新解釋,具有豐富考查層次和考查維度,在此過程中,應注意三點常見錯誤。
(1)忽略題目中新信息,盡管高考的考查方向指向學科核心素養,考查內容和考查方式愈發多樣,但多數學生還是離不開題海戰術,進而對某一類題型存在一定的思維定式,本題中關鍵信息為保衛細胞吸水使氣孔打開、藍光促進保衛細胞逆濃度梯度吸收K+、紅光可增大氣孔開度三點,同時也是第三問和第四問的解答基礎,其他信息在有限的時間內可適當忽略以提高解題效率.
(2)忽略教材中的基礎知識,掌握教材中的基本知識是一切生物學題目的解題基礎,部分學生只關注題目信息,忽略了信息之外的基本概念,得到的結論經不起推敲,本題第二問在題目中只做了現象的描述,并未直接提供可作解釋的信息,需要學生回歸教材進行解答,即光合作用的本質,吸收光和二氧化碳,合成有機物,將光能轉化為有機物中的化學能,此類題目考查學生基礎知識掌握水平的同時,更關注其在新情境中對知識的遷移應用能力。
(3)對題目中的信息進行主觀擴充,針對創新情境題,解題需要關注題目信息和基礎知識,此外,在題目中沒有提及而教材中也未涉及的內容,不能進行主觀擴充,否則得到的往往是站不住腳的,甚至與科學事實相違背的結論,本題第四問在部分教師間尚有爭議,尤其突出了這一矛盾,目前認為氣孔開度不能維持的解釋有:①光反應被抑制,故光合作用停止,紅光和藍光參與氣孔調節的路徑中斷,氣孔開度不能維持;②紅光對氣孔開度的影響是藍光的基礎,即只有紅光照射時氣孔開度為60%,只有藍光照射時無法調節開度,紅藍光同時進行照射時氣孔開度大于60%;③光反應被抑制,故光合作用停止,植物無法獲得生命活動所需能量,最終死亡,氣孔開度不能維持。
3.表述的規范
創新情境下的信息題目往往考查學生利用新獲得的信息與已學知識對新問題做出合理的解釋,其考查形式常為原因解釋類表述,考查學生的思維能力和語言邏輯能力,此類表述沒有固定的答案,可存在多種形式,其中“原理-條件-結論”的三段式表述適用范圍最廣,其中,原理為教材中涉及的核心知識,條件為題目中給出的特殊情況或處理方式,結論為該條件下發生的現象,即本地第二問中,原理為“保衛細胞吸水膨大會使氣孔開放、保衛細胞中含葉綠素、葉綠素主要吸收紅光和藍紫光、光合作用可制造有機物”,條件為“飽和紅光照射”,結論為“有機物含量上升,從而使保衛細胞的滲透壓上升,吸水膨脹,氣孔開放”第三問中,原理為“保衛細胞吸水膨大會使氣孔開放”,條件為“藍光可促進保衛細胞逆濃度梯度吸收K+”,結論“K+含量上升,從而使保衛細胞的滲透壓上升,吸水膨脹,氣孔開放”另外,并非所有情況下都需要對“原理-條件-結論”三部分進行完整闡述.當題目內容本身為教材中核心知識時,可省略“原理”部分,當“結論”較為冗長時,也可將其忽略,詳見例1和例2。
例1 檢測機體甲狀腺激素的濃度時無須在甲狀腺處抽血,可在手指處抽血取樣檢測.其原因是____。
參考答案:激素可通過體液運輸至全身各處
例2 人體內需要源源不斷地產生激素的原因是_______。
參考答案:激素一經靶細胞接受并起作用后就被滅活。
(收稿日期:2024-05-19)