基于2018年诺贝尔奖的高中生物原创题命制

吴劲松

摘    要：为了避免高三学生在三轮复习中刷题、死记硬背，以诺贝尔生理医学奖为背景命制原创题，既体现了生物学科的时代性，也锻炼了学生对高考新题型的解题方法。从原创题的命制、修改、反复打磨后对学生进行抽样检测显示，原创题可以显著提高学生的生物核心素养及应试技巧。

关键词：诺贝尔奖;三轮复习;原创试题

2018年诺贝尔生理学或医学奖颁发给美国免疫学家James Allison（詹姆斯·艾利森）和日本免疫学家Tasuku Honjo（日语：本庶佑），以表彰他们在“癌症疗法以及免疫负调控的抑制领域”的研究。生物学科是一门以实验为基础的自然学科，新版《生物学课程标准》面世，重新制定了以“核心素养为宗旨”“内容聚焦大概念”“教学过程重实践”“学业评价促发展”的新四大课程理念，确立了“科学探究”作为高中生物重要的课程核心素养。近些年，生物科学发展日新月异，高考以及大市模拟考常以最新的生物科技成果甚至是诺贝尔奖成果为背景来命制原创试题，试题的鲜明特点在于源于教材且高于教材、知識性广、综合性强。笔者尝试结合2018年诺贝尔生理学或医学奖为背景浅谈高三三轮复习原创题命制，希望既可以提高学生在高三复习中的兴趣，激发学生理性思维，又可以帮助教师诊断教学效果、关注试题命制。

一、试题与分析

T细胞是重要的免疫细胞，在抗肿瘤中有重要作用。T细胞的活化或抑制需要双信号的刺激：第一信号来自T细胞对特异性抗原的识别;第二信号来自T细胞对协同刺激分子（起促进作用的正性共刺激或起抑制作用的负性共刺激）的识别。图1为T细胞表面的部分信号受体示意图，图2为某些异常组织细胞（如癌细胞）表达的协同刺激分子示意图。请据图分析回答（7分）：

（1） 图1所示，T细胞活化的第一信号是特异性抗原与T细胞表面______结合。

（2） 图2癌细胞表达的B7与T细胞表面的TCR受体结合后，可引起T细胞活化进而引起T细胞______为效应T细胞等，该过程属于______（填“体液免疫”或“细胞免疫”）;若该过程反应过度可能导致______病。

（3） 若活化的T细胞高表达CTLA-4，又可与B7结合来抑制T细胞的进一步活化，这样的生理学意义是______。

（4） 癌细胞可以逃逸T细胞免疫，研究发现与其高表达的膜蛋白PD-L有关。肿瘤细胞被TCR受体识别的同时，PD-L被PD-1识别并结合，激活T细胞的______（正性共刺激/负性共刺激）信号，从而实现细胞逃逸。药物易普利姆玛（英文名：Ipilimumab）可治疗晚期黑色素瘤患者，其原理是阻断______。

评析：本大题以2018年诺贝尔生理学或医学奖为背景，考察“癌细胞”“免疫调节过程”、“免疫疾病”等大概念。题目新颖、由易到难、读图与分析能力要求较高。参考答案：（1）TCR（受体）。（2）增殖分化;细胞免疫;自身免疫。（3）使机体免疫应答维持相对平衡状态。（4）负性共刺激;瘤细胞表面PD-L蛋白与T细胞表面PD-1特异性结合。

二、试题的命制过程

高质量的原创题能打破学生的题海战术，体现教育公平。在高三的复习中，教师应关注一些生命科学热点，把握命题方向，摸准高考脉搏，编制原创试题，对生物“大概念”知识以及学生分析问题的能力进行全面考查。以最新生物科技论文为背景的原创题成为大市模拟题乃至高考题的热点，笔者结合本案例说明其命题过程。

（一）试题素材来源选择

大学教材以及期刊文献是原创题素材的重要来源，可以从中选择与高中教材相关度较大的知识，对其用图解的方式进行进一步分析其过程与原理，例如2018年江苏卷第27大题考察长链非编码RNA（lncRNA）的功能;2018年江苏学测第36题考察细胞内蛋白质的分选过程。笔者在平时的课堂之余，喜欢关注生物科学的最新发展动态，阅读相关文献，尤其是诺贝尔生理学或医学奖。通过NCBI检索、阅读诺贝尔奖获得者的相关文章，抓住文章的核心思想与重大发现;今年该奖项的两位获奖者的开创性发现T细胞表面蛋白PD-1蛋白和CTLA-4蛋白，彻底改变了癌症治疗方法。通过大概十余篇的文章，笔者理解了PD-1蛋白和CTLA-4蛋白的发现过程以及其与癌细胞表面受体之间的关系，为后来命制原创题打下了充足的知识储备。

（二）试题的命制

命制原创题过程中对素材中的描述不能有科学性错误，不能断章取义;注意问题的基础性与难度。题干的描述要简洁、概括，减少学生的阅读量。本大题选取诺贝尔奖知识为背景，题干中用简明的语言阐述T细胞膜表面的相关受体及活化机制，接着说明图1、图2表示的内容;题干尽量控制在100字以内。接着，选取文献中的合适的图片对题干进行原理解释或过程的呈现，这部分也是整个试题命制最核心、最耗时、最精细的工作。笔者选取T细胞和癌细胞两幅图片，对图片上的英文做中文修改，并在下方对相关受体作注解，最后对图片细节作调整。最后，围绕素材和学生已有知识进行科学设问，第（1）小题直接考察图片的阅读与理解能力，难度较小。第（2）小题考察学生对书本中免疫调节与免疫疾病的相关基础知识的再现。体现二轮复习重基础、重课本的原则，源于书本，又难于书本。最后两小题引导学生利用所给题干及图片信息，结合生物所学知识解释诺贝尔奖中的核心思想，难度较大，综合性较强，也体现了生物科学与生活相联系的生物课程理念。问题设计从易到难，抓住书本重点知识，强调对新知识、新情境的分析与推理。

（三）集体打磨与修改

由于个人的知识和思路有限，同时引起生物学科其他同事对生物最新科研的兴趣，笔者邀请学校的其他9位生物老师进行试题的集体打磨，集合众人的思想对试题的细枝末节进行考量，进行适当的删减与修改，具体内容有：①试题题干有无科学性错误，图示是否恰当与科学，语言是否简洁、明确;②试题的设问是否参考了考试说明和课程标准，有无偏题与怪题;③题目的设定是否有梯度、是否与教材知识紧密相连;④试题的区分度与难度如何。

该原创题经9位教师审阅并修改，其修改最多的是题干与题目的表述。例如：由于在第（4）小题中设置了“PD-L被PD-1识别并结合，激活T细胞的______（正性共刺激/负性共刺激）信号”的问题，故在题干中添加了“起促进作用的正性共刺激或起抑制作用的负性共刺激”一句话，以降低难度和帮助学生理解癌细胞逃逸的原理。第（4）小题最后一问前加了“阻断”二字。本大题示意图花费笔者大量的时间，通过Photoshop软件进行反复修改，包括图形上受体的形状、细胞的形状、文字注解等。另外，就学生可能出现的答案进行讨论并对问题进行调整。例如，第（2）小题第二填空，没有备选内容，预期很多学生答案可能有“特异性免疫”“细胞免疫”等正确答案，故最终在填空后面加了“体液免疫”或“细胞免疫”的选择性填空。

（四）试题质量测试

试题基本成型之后，对照双向细目表和考试大纲对试题的难度进行预测，并就试题针对性、科学性的进行评判。然后，笔者在课堂上对所授的两个教学班90名同学，利用8分钟的课堂时间进行检测。结果显示，90名同学的平均分为4.3分;其中，第（1）小题得分率为96.7%（3人错误）。第（2）小题三个空得分率依次为50%（45人错误）、90%（9人错误）、44.4%（50人错误）;第（3）小题得分率为11.1%（80人错误）;第（4）小题两个空得分率依次为80%（18人错误）、16.7%（75人錯误）;最高分7分，最低分1分。常见的错误答案有“抗体”“免疫缺陷病”“有丝分裂”等，另外，学生对原理类问答的文字表述能力较差。总体来说，试题难度为0.6左右，难度中等。两个班的平均分及答案的错误率相差不大，信度和区分度较高。

三、命制总结

笔者对江苏省近几年的高考真题研究发现：每年高考生物试题都会以当年的最新热点和最新生物科技为背景命制试题。如2016年江苏卷第18题选择题考查CRISPR/Cas9基因编辑技术，也切合受广泛关注的首例免疫艾滋病的基因编辑婴儿的诞生;第30题考查当年诺贝尔奖有关的青蒿素对疟疾患者群体基因型的影响;2017年江苏卷第28题考察葡萄糖转运载体（GLUT）与糖尿病的关系分析。原创试题的命制要避免学生对背诵知识进行简单重现，培养学生学习生物的理性思维和科学探究能力。科技论文甚至是重大科技成果不仅具有科学性、学术性、前沿性等特点，而且很容易引起学生的共鸣、激起学生学习生物的兴趣。以此为材料命制的原创试题保证了试题的公平性，体现了能力立意的特点，也起到了考试的选拔性功能。