以原创试题为例 谈深度学习考查

甘肃 马小明

(作者单位：甘肃省临夏中学)

随着《普通高中生物学课程标准(2017年版2020年修订)》的发布，提升学生的学科核心素养已经成为教师教学的主要目标和任务。对于该目标和任务，以往知识本位的教学方式显然已经“过时”，同时知识本位的考查方式也不能很好地考查学生的学科核心素养水平，更无法准确地发挥考试的导向作用，引导教师的教学向“核心素养”方向转变。因此，对传统的教学方式和考查方式进行相应的改革和创新以适应新时代的需求就显得非常重要。在此背景下，“深度学习”作为实现学科核心素养教学目标的重要手段，已然成为当前教学研究的重要课题之一。深度学习是指学习者在理解的基础上，批判性地学习新的思想和事实，并把它们融入到已有的认知结构中，且能够将已有的知识迁移到新的情境中，做出决策和解决问题的学习方式，具有引领性、挑战性、主动性、发展性等特征。

在生物学教学过程中，组织和引导学生进行深度学习，可以让学生深刻体会结构与功能观、进化与适应观等生命观念；可以让学生掌握归纳与概括、演绎与推理等科学思维；还可以让学生具备提出问题、实验设计等科学探究素养，进而让学生形成造福人类的价值观，培养关注社会议题等社会责任素养。

那么，如何在实际教学过程中引导学生进行深度学习呢？本文通过对原创试题的命题思路和考查意图进行分析，结合深度学习的基本理念浅谈如何通过命制高质量试题考查学生深度学习的能力和效果，以考向引导和促进学生进行深度学习，进而达成提升学生学科核心素养的教育教学目标。

1.原创试题

体温调节的调定点学说认为人体有一确定的体温调定点数值(如37℃)。若体温偏离这一数值，下丘脑就会通过调节机体产热与散热使体温回归到调定点。据此分析下列选项错误的是

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A.当体温低于体温调定点时，促甲状腺激素释放激素释放量将增加

B.当体温高于体温调定点时，皮肤毛细血管舒张使体表的散热增加

C.若某因素导致体温调定点下移，则可能导致肾上腺素释放量增加

D.若某因素导致体温调定点上移，则很可能出现骨骼肌战栗等现象

【参考答案】C

2.命题思路和考查意图

2.1 围绕大概念的知识体系是考查的根本

本题以“人体体温调节”为例，考查学生对“生命个体的结构与功能相适应，各结构协调统一共同完成复杂的生命活动，并通过一定的调节机制保持稳态”这一大概念的认识和理解。通过学习“人体的内环境与稳态”及“动物和人体生命活动的调节”，学生已经知道正常人体的体温有一相对稳定值(如37℃)。外界环境温度的变化以及体内细胞代谢活动都可能会影响体温的变化，但是机体通过神经 - 体液调节等机制可以维持体温的相对稳定。例如，当人体处于寒冷环境中时，冷觉感受器兴奋，该兴奋沿传入神经到达下丘脑体温调节中枢，然后下丘脑一方面通过神经调节使皮肤血管收缩，引起皮肤表层血流量下降，减少散热；使肾上腺素分泌增加，促进细胞代谢；使骨骼肌战栗，增加产热等。另一方面，下丘脑通过分泌促甲状腺激素释放激素促进垂体释放促甲状腺激素，以促进甲状腺激素的释放，进而促进组织细胞的代谢活动，以增加产热，从而实现人体温度的相对稳定。具体调节过程如图所示。

图示体温调节的概念模型是学生在学习了相关内容后应该建立的认知结构，也是理解和正确解答这道题该有的“原认知结构”。构建该知识体系，需要学生准确把握体温调节相关的器官、组织、细胞、信息分子以及它们各自发挥的作用等，并且可以做到把相关的知识点有机整合。从学科核心素养角度而言，构建知识体系是学生体会结构与功能观、稳态与平衡观的重要环节，也是培养和提升学生归纳与概括、模型与建模等科学思维的重要举措；从学生构建知识体系的过程而言，该概念模型的建构是学生将零散的知识点进行有机整合的过程，是建立和完善自我认知结构的过程，更是学生进行深度学习的过程。

寒冷条件下体温的调节

2.2 借助新情境考查学生知识迁移和应用的能力

该题以体温调节的调定点假说为素材进行命题。体温调节的调定点假说是在一系列研究的基础上被提出的。20世纪40年代，科学家用定向刺激法和局部毁损法证明下丘脑前部为散热中枢，后外侧为产热中枢，两个区域交互抑制，维持体温的相对恒定。60年代后，先后发现下丘脑中存在与局部温度改变相关的两类神经元群：一类在温度升高时兴奋，称为热敏神经元；另一类在温度降低时兴奋，称为冷敏神经元。它们一方面接受来自外周传送感温信息的传入神经冲动；另一方面可以直接感受流经脑部的血液温度的变化，并通过一定的神经联系，使与体温调节有关结构的活动相应地增强或减弱，以保持体温的相对恒定。以这些研究为基础提出的体温调定点假说认为，人和高等恒温动物的体温调节类似于恒温器的调节机制。调定点的作用相当于恒温箱的调定器，是调节温度的基准。若将正常人此点温度设定为37℃，那么当流经此处的血液的温度超过37℃时，热敏神经元兴奋，引起散热过程加强、产热过程减弱；而当流经此处的血液的温度不足37℃时，则引起相反的变化。

以上内容是本题命题的素材来源，题干精简、提炼假说内容，以通俗易懂的语言阐述假说内容。关于四个选项的设计，其中A、B项以调定点不变，其他因素导致体温偏离调定点，机体如何维持体温恒定进行设计；C、D项以假设某因素导致体温调定点发生变化，机体又会如何应对进行设计。从思维角度而言，对于A、B项，学生可以根据已有知识体系进行直接的推断；对于C、D项，是需要学生适当转化才能做出判断。例如，当体温调定点下调时，对于机体而言，当前的体温偏高，需要做降温处理。从考查角度而言，A、B项主要考查学生对知识的理解情况；C、D项主要考查学生的逻辑推理能力和综合运用能力。另外，要准确作答该题，学生需要从题干中提取调定点假说的要点，并结合已有知识结构对四个选项进行分析，体现了对学生获取信息的能力的考查以及从新情境中迁移运用生物学知识和原理解答问题的高水平科学素养。如此分析，该试题考查了学生“理解能力”“获取信息的能力”“综合运用能力”等能力，这些内容不是学生天生就具有的或一蹴而就的，是在平日的不断学习中逐渐形成和提升的，所以，该试题也是对学生深度学习能力和效果的考查。

2.3 综合分析才能准确作答

学生在理解体温调定点学说基本要点的基础上，结合在学习过程中建立的体温调节认知结构，综合运用归纳与概括、模型与建模、批判性思维等多种科学思维，就可以对四个选项进行分析和解答。如：当体温低于体温调定点时，人体将增加产热、减少散热，以维持体温的相对稳定。其途径之一就是通过“下丘脑→垂体→甲状腺”的分级调节，使甲状腺激素分泌增加，进而促进细胞代谢，增加机体产热，A项正确；当体温高于体温调定点时，人体主要通过增加散热的方式维持体温的相对稳定，即在神经调节的作用下，皮肤血管舒张，血流量增大，散热增加及汗腺分泌增加等，使体温回归调定点，B项正确；如果某因素导致体温调定点下移，人体将通过增加散热，使体温下降至新的调定点附近，而肾上腺素的释放主要与促进产热相关，C项错误；相反，若体温调定点上移，人体需要增加产热使体温上升至新的调定点，而骨骼肌战栗就是机体增加产热的途径之一，D项正确。

3.结语

该题以“体温调定点”为素材进行命题，从知识角度而言，考查人体的体温调节相关内容；从学科核心素养角度而言，考查学生对结构与功能观、稳态与平衡观等生命观念的理解，同时还考查了学生归纳与概括、模型与建模、阐释生命现象和规律以及在新情境中运用生物学知识和规律解决生活中的实际问题等的科学思维。从深度学习理念分析，准确作答该题需要学生先提取有效题干信息、获取新的认识，并将已有的知识迁移到新的情境中，做出决策并解决问题。可见，该题在考查学科知识和学科核心素养的同时，也对学生深度学习的能力和效果进行了考查。相信这种命题也将成为未来命题的趋势，希望在平时的学习中，教师和学生能够从深度学习的理念出发，深入学习生物学概念、现象和规律等，以切实提升学生的学科核心素养水平。