聆听顶层之音 把握命题的主旋律
2021-12-23四川
四川
命题是教师从业的本分之一,在命制试题的过程中,如何才能实现《中国高考评价体系》(以下简称《体系》)及《中国高考评价体系说明》(以下简称《体系说明》)的考查要求,将能力的考查、素养的落地润物细无声地渗透进入试题情境和任务设计中,需要教师强化对顶层设计的解读。笔者结合自身命题体会和实例,谈谈原创试题命制的一些方法。
1.解读顶层设计,为命题做好准备
(1)解读《课程标准》,明确命题的内容主线
在部分没有使用新教材的省份,从教材内容的诠释和解读、教学内容的标高、教学活动的建议以及知识层面的要求上,《普通高中生物课程标准(实验)(2003 年版)》仍然是教师教学的方向标,而从学科核心素养的提升和关键能力的培养上看,《普通高中生物学课程标准(2017 年版2020 年修订)》(以下简称《课程标准》)是教师课程设计理念的航标灯。教师在命题过程中既要关注教材中知识的呈现方式,更要关注《课程标准》中关于知识的解读,这是命题的前期保障。
(2)解读《体系》,明确考查的主线
《体系》和《体系说明》从高考的核心功能出发,强化“培养什么人、怎样培养人、为谁培养人”,落实到考试层面则研究“为什么考、考什么、怎么考”的问题,而命题是要实现让试题承载更多能力和素养的内涵,实现启迪思维和引领价值的功能,即解决“怎么考”的问题。2020 年的高考生物试题从考查“疫情防控、建设小康社会、脱贫攻坚、四个自信、五育并举”等维度体现了高考试题的“一核”功能,从考查“核心价值、学科素养、关键能力、必备知识”体现了“四层”内容,从考查“基础扎实、融会贯通、学以致用、创新意识、创新精神”体现了“四翼”要求。教师想要与高考试题的命制同频共振,用《体系》去解读高考试题既可以为试题的命制提供理论的依据和实践的支撑,还能明确考查主线。
2.情境创设和任务设计是命题的主旋律
情境是学科内容考查的载体,《体系》中明确指出,生物学科情境创设包含两大类:“生活实践情境”和“学习探索情境”,不管是哪一种情境都是真实的情境,在命题的过程中教师应该避免伪情境。
(1)情境创设之生活实践情境
生活实践情境与人们的日常生活、生产紧密相关,此类试题情境主要考查学生运用知识的能力和在真实情境中解决问题的能力。在命制此类试题时,教师既需要关注与生物学科相关的国家发展战略、社会热点问题等,也需要关注人们生产、生活中的与生物学科相关的问题。如例1就是根据国家的民生项目之一“雨污分流”进行命制的。
【例1】“雨污分流”工程是城市的重要基础设施和民生项目,将全面提升城市建设水平。雨污分流前,雨水和部分污水会排放到河流中,影响河流生态系统的稳定性;雨污分流后,雨水可以直接排入河流生态系统,污水则通过管道送到污水处理厂,实现其再生回用。请回答相关问题:
(1)雨污分流前,输入河流生态系统中的总能量是______,若长期将大量污水直接排放到河流中,河流生态系统的稳定性会遭到破坏,说明生态系统的__________是有一定限度的。
(2)雨污分流后,河流生态系统中群落的结构将发生一定程度的改变。在研究河流生态系统的群落结构时,可以从以下___________(多选)方面进行研究。
①鲤鱼的年龄结构 ②次生演替 ③垂直结构
④基因频率 ⑤种间关系
(3)工业污水往往含有有毒物质,直接排放到河流生态系统中后,有毒物质一般会通过__________不断积累,既可能影响河道中的其他生物,也有可能影响人类自身。
【参考答案】(1)太阳能和污水中有机物的化学能
自我调节能力(2)②③⑤ (3)食物链和食物网
【试题分析】(1)“雨污分流”是重要的市政工程,雨污分流前,雨水和部分污水会排放到河流中,此时输入河流生态系统的总能量有太阳能和污水中有机物的化学能。在轻微污染的情况下,河流生态系统可以通过自身的净化作用,使其生态系统很快恢复到原有的状态,但若长期将大量污水直接排放进入河流中,河流生态系统的稳定性会遭到破坏,生态系统将失去调节能力,说明生态系统的自我调节能力是有一定限度的。(2)雨污分流后,河流生态系统中群落的结构将发生一定程度的改变,鲤鱼的年龄结构和基因频率是属于种群层次的研究,次生演替、垂直结构和种间关系是群落层次的研究。(3)工业污水中的有毒物质会沿着食物链和食物网的渠道富集到其他生物体内,营养级别越高,富集的有毒物质会越多。
【命题意图】本题通过“雨污分流”情境从知识层面考查生态系统中的能量流动、生态系统的稳定性、群落的结构的研究角度和生物富集现象;从能力层面考查学生的理解能力、获取信息的能力和综合运用能力;从学科核心素养的角度考查生命观念中的稳态与平衡观。通过解读试题能让学生从“雨污分流”的原理入手,明确这一措施不仅有利于治理黑臭水体,也有利于改善支脉流域水质,保护河流生态系统,让民生工程更得民心。通过对试题的解读学生还能从能量流动的角度解释能量的输入,从群落演替的角度动态研究河流生态系统的群落结构,从污水中的有毒物质沿着食物链和食物网传递的角度研究生物富集现象,以此完善学生的知识结构。通过对试题的解读还能培养学生责任感和使命感,很多人对于“雨污分流”只知其表不知其里,甚至因为在施工过程中道路阻隔、改道而产生不满情绪,通过将教材知识与市政工程内容紧密结合,不仅可以将教材内容与生活实践联系起来,还能增强学生的家国认同感。
(2)情境创设之学习探索情境
学习探索情境与真实的研究过程息息相关,此类情境主要考查学生的解决问题的能力和创新思维能力。教师在命制此类试题时,可以充分挖掘国内外与生物学科教学内容相关的期刊、杂志、学术论文、社会研究热点等,如例2 就是依据《中草药Chinese Traditional and Herbal Drugs》第39 卷第5 期中《苦瓜总皂苷降血糖作用的研究》一文、结合人教版高中生物必修3 中相关知识命制的。
【例2】目前在对糖尿病患者的治疗方面主要依赖降糖药物或胰岛素,但很大一部分降糖药对身体都有一定的副作用。近年来科学家们发现天然的植物苦瓜也具有降血糖功效,苦瓜中降血糖的主要成分有皂苷等,下列对皂苷功能的分析错误的是 ( )
A.皂苷可能会降低有关酶活性,使肝糖原的分解减慢
B.皂苷可能会增加有关酶活性,加速葡萄糖的氧化分解
C.皂苷可能会抑制细胞膜上葡萄糖的转运从而抑制葡萄糖的吸收
D.皂苷可能会通过调节有关激素水平抑制非糖物质转化为葡萄糖
【参考答案】C
【试题分析】胰岛素降低血糖的原理是一方面抑制肝糖原的分解和非糖物质转化为葡萄糖,另一方面促进葡萄糖进入细胞进行氧化分解、促进葡萄糖转化为肝糖原和肌糖原、促进葡萄糖转化为非糖物质。由题干信息可知,苦瓜中的皂苷具有降低血糖的功效,推理出皂苷发挥作用的原理可能与胰岛素类似。因此对选项可以进行以下分析:皂苷可能会降低有关酶(如葡萄糖-6-磷酸酶)活性,使肝糖原的分解减慢,葡萄糖生成量减少,达到降低血糖的目的,故A 正确;皂苷也可能会增加有关酶(如细胞色素P450)活性,加速葡萄糖的氧化分解,这样细胞就需要吸收更多的葡萄糖,也能实现降低血糖的目的,故B 正确;皂苷如果抑制了细胞膜上葡萄糖的转运,则抑制了葡萄糖的吸收,这样大量的葡萄糖就会存在于血浆中,不能达到降低血糖的目的,故C 错误;皂苷可能会通过调节有关激素(如部分糖皮质激素)水平,抑制脂肪、蛋白质等非糖物质转化为葡萄糖,故D 正确。
【命题意图】本题通过对苦瓜降糖原理的分析,从知识层面考查胰岛素降低血糖原理;从能力层面考查学生的理解能力、获取信息的能力和综合运用能力;从学科核心素养的角度考查科学思维。通过解读试题让学生学会分析皂苷可能的降糖作用(类比胰岛素),让学生学会推理及类比,实现学以致用,能实现对学生科学思维和创新思维的培养,通过对试题的分析还能让学生明确科学研究永无止境。
(3)任务设计之“四翼”视角
《体系》中指出,“四翼”,是高考的考查要求,在生物试题命制的过程中,围绕一个核心或一个主题设置问题情境,再通过思维层层推进的任务设计,可以将“四翼”的考查要求落实到具体的试题中。具体可以进行如下尝试:通过创设基础知识、基本概念、基本原理、基本技能、基础能力的问题情境强化“基础性”的考查要求;通过创设较为复杂、新颖真实的问题情境,横向、纵向融会贯通知识体系,强化“综合性”的考查要求;通过创设贴近生活、体现时代特色、贴近社会的问题情境,考生灵活地运用所学知识解决新情境中的问题,强化“应用性”的考查要求;通过创新设问方式,创新问题的呈现方式,设计开放性或探究性的任务情境,强化“创新性”的考查要求。如例3 的任务设计就是在“四翼”的视角下命制的。
【例3】龙眼和菠萝是我国南方主要的水果,以龙眼、菠萝酿制复合果酒可以增加果酒中的营养成分,也能提增果酒的色、香、味。其制作流程如图:
菠萝、龙眼果肉→榨汁→1 ∶1 混合后加工处理→接种菌种A →发酵→过滤后装瓶→杀菌
请回答以下问题:
(1)在制作龙眼、菠萝复合果酒的过程中,榨汁前加入一定浓度的纤维素酶和_________酶可以提高果汁的出汁率。
(2)上述流程图中的接种菌种A 为__________,该细胞中产生酒精的场所是__________,若要测定该菌种的接种量,可以采用__________对其进行计数。
(3)发酵前应将发酵罐进行__________处理,以免杂菌污染。发酵一段时间后,若发酵罐内无气体排出,则可以判断发酵基本完成,依据是______________________________________________。
(4)某同学利用龙眼-菠萝复合果酒为原料生产果醋,在上述灭菌后的果酒中加入醋酸菌,直接进行醋酸发酵,一段时间后却没有得到果醋,请分析可能的原因是___________________(写出1 种即可)。
【参考答案】(1)果胶(2)酵母菌 细胞质基质 血球计数板或显微镜(3)灭菌 CO2是果酒发酵的产物之一,若发酵停止,则CO2不会继续产生
(4)发酵温度低、缺少氧气、酒精浓度过高抑制了醋酸菌的生长(任写一点即可)
【试题分析】(1)提高果汁的出汁率的方法是在原料中加入果胶酶和纤维素酶,果胶酶能分解果胶,瓦解植物细胞壁和胞间层,因此能提高果汁的出汁率。(2)果酒制作的过程中加入的菌种是酵母菌,酵母菌是一种真核生物,能在无氧条件下将葡萄糖在细胞质基质中分解为酒精和CO2,酵母菌的测定可采用血球计数板在显微镜下进行计数,因此本空答血球计数板或显微镜直接计数均可以。(3)为防止杂菌污染,发酵罐应该在装发酵液之前进行灭菌处理,判断发酵是否完成的方法是观察发酵罐内是否有气体排出,原因是CO2是果酒发酵的产物之一,若发酵停止,则CO2不会继续产生。(4)醋酸发酵在温度、氧气条件等方面与酒精发酵不同,因此通过题干操作不能获得发酵产品的原因可能有这两方面的原因,也有可能是酒精浓度过高抑制了醋酸菌的生长,导致没有醋酸的生成。
【命题意图】本题以果酒和果醋的制作流程为考查要点,从知识层面考查果胶酶的功能、果酒的制作原理、果酒和果醋的发酵条件、微生物的计数方法等内容;从能力层面考查学生的理解能力、获取信息的能力、综合运用能力等;从学科核心素养角度考查科学探究、科学思维等。(1)(2)题中的任务设计主要从基础性角度考查学生对基础知识的掌握情况;(3)题中的任务设计主要从应用性角度考查学生学以致用的情况;(4)题中的任务设计主要从创新性角度考查学生的批判性思维。
有老师说,命题从本质上讲是一种创新,笔者比较认同这种观点。它是一种理念的提升、观念的转变,也是一种思维的突破和认识的跨越,当沿着尝试原创→学会原创→原创好题的路径探索时,将获得视野的拓展、深度的延伸、更有一种众人皆醉而我独醒的突破和成长。