高考生物试题的情思特征与解题教学突破

赵志超 何金萍

《普通高中生物课程标准（2017年版2020年修订）》指出，高中生物教学以发展学生生物核心素养为导向，创设合适的教学情境，要求学生主动参与学习，在亲历提出问题、获取信息、寻找证据、检验假设、发现规律等过程中习得生物学知识，养成科学思维的习惯，形成积极的科学态度，发展终身学习及创新能力。课程标准中教学目标和理念的定位有三个明确的关键词：情境、思维、态度。这些目标元素在高考生物试题中得到充分体现和印证。2021年高考生物广东卷试题呈现了明显的情思特征。试题结构中，情境作为外在，思维是其内核，学科思维的考查植入在试题情境载体之中。在立德树人时代背景下，为进一步发挥生物试题的育人导教功能，试题情境更是追求“情亦有情”，即情境载体中顺利契入了丰富的情感价值和人文导向元素，尤其是从情境材料的选择方向和陈述方式可见一般。所以，情思结合，成为高考试题情境载体的关键内核。生物解题教学与试题命制的立意完美契合，需要解题教学做到“以境为线，情思融通”，让解题教学有课堂的温度、梯度和高度。

下面以2021年高考生物广东卷第13题为例，以“入境、融境、悟境、出境”的教学四境为径，简论高考试题中的情思特征与生物试题教学的融通突破，从而诠释情思教育在生物试题教学中的应用。

一、“入境”：感知体验

“入境”就是借助试题的情思特征，创设适宜的问题情境，形成激发学生感知与体验的特定场景，促使学生“入乎其内”，为学生的引情启思创设积极条件。情思教育强调教学立意，根本上是为学生在学习体验中的意义学习和主动建构创造一种思维和思想场。

2021年高考生物广东卷第13题：保卫细胞吸水膨胀使植物气孔开张。适宜条件下，制作紫鸭跖草叶片下表皮临时装片，观察蔗糖溶液对气孔开闭的影响，图1为操作及观察结果示意图。下列叙述错误的是（A）

A.比较保卫细胞细胞液浓度，③处理后>①处理后

B.质壁分离现象最可能出现在滴加②后的观察视野中

C.滴加③后有较多水分子进入保卫细胞

D.推测3种蔗糖溶液浓度高低为②>①>③

该题以紫鸭跖草叶保卫细胞构成的气孔开闭为情境，设计了植物细胞吸水、失水的实验现象问题，将植物细胞的质壁分离及复原的基本知识与植物保卫细胞形态结构变化导致气孔开闭的自然现象有机结合，探究外界溶液浓度与植物气孔开闭的关系，呈现了结构与功能相适应的生命之美，体现了用所学知识解决实际问题的应用价值。试题紧密联系自然现象，具有生动性和启发性，为问题的分析与解决创设了条件和原始驱动力，因此具有明显的情思特征。

在该试题教学中，教师可以进一步显化和放大试题创设的具体、形象的情境，植物“保卫细胞吸水膨胀使植物气孔开闭”原理相对抽象，学生的理解和想象会有困难，教师在解题教学时可通过设计“模拟实验”引导学生观察气孔动态的变化过程，来说明气孔开闭的原理。这种情境放大，可以引领学生“入乎其内”感知情境中气孔开闭问题，体验气孔开闭的影响因素，激发学生情感与思维场，打开情感与思维的生长空间。

二、“融境”：建构融通

融，指交融，情思交融之意。学生入境之后，其思维和情感处于活跃状态，丰富的情境感知与问题体验驱动，能有效牵动学生的思维和情感，诱导其“沉乎其中”，在进行探究与解决过程中实现情思互动。融境强调学习的解决与探究，关键是入境后建构与融通。对问题情境多维度审读与多角度剖析，把握问题解决的核心，建构解决问题的模型，融通情境有效信息和所学必备知识，将两者进行逻辑链接。

在该题的情思融境中，为助推学生进一学实现情思融通，教師可以抓住“植物细胞的内外条件变化与气孔开闭”之间的因果逻辑，从以下4个方面设计思维支架，引导分析：

1.回顾紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的吸水和失水现象，建构紫鸭跖草叶保卫细胞吸水和失水模型。

2.将植物细胞吸水和失水后的形态结构变化与保卫细胞构成的气孔开闭进行逻辑链接融通。

3.观察分析不同外界蔗糖浓度下的保卫细胞的形态结构变化和气孔开闭现象。

4.比较不同状态下的外界蔗糖溶液浓度和保卫细胞细胞液浓度。

基于植物细胞的内在条件变化与气孔开闭之间的联系逻辑，四个问题层次推进拓宽思维路径，为学生的思维成长确立深度学习支架。学生通过对情境问题进行多层次的审读和剖析，在递进式的深入探究与解决体验中，学生将获得自主发现问题和解决问题的愉悦感受，有利于有效主动建构与概念生成。

三、“悟境”：把握参透

悟，指参透、把握，常常是指深度学习后有效思考的过程。通过教师提供的转换“脚手架”引导，推动学生生成对问题的根本认识，洞察本质或规律，这就是悟境，即学生在融境中“得乎其理”，实现思想生成和情感升华。

在本题中，学生将植物细胞吸水和失水的必备知识运用到该问题情境中，建构保卫细胞吸水、失水模型，并将其形态结构变化与气孔开闭进行融通链接，这是融境的体现。学生在融境中“得乎其理”，在于把握分析的方法论与思维习惯，在于参透情境中蕴含的生物学观点或规律。

1.本题蕴含了涉及方法论与思维习惯的核心素养，如引导学生链接融通必备知识建构保卫细胞吸水、失水模型，同时促使学生展开比较、演绎、综合等方法论推动的思维过程，最终体现了结构与功能相适应的生命观念。

2.通过建模分析与融通及上述思维过程的开展，逐渐把握解决情境问题的本质：当外界蔗糖溶液浓度大于保卫细胞细胞液浓度，保卫细胞质壁分离失水，细胞整体收缩，气孔关闭，如题中②处理后的状态;当外界蔗糖溶液浓度小于保卫细胞细胞液浓度，保卫细胞吸水膨胀，细胞整体扩张，气孔打开，如题中③处理后的状态;当外界蔗糖溶液浓度等于保卫细胞细胞液浓度，保卫细胞既不吸水也不失水，细胞形态不变，气孔保持原有状态，如题中①处理后的状态。同时演绎分析可知：失水导致细胞液浓度增大，吸水导致细胞液浓度减小，从而推出②处理后>①处理后>③处理后;比较分析可知：3种蔗糖溶液浓度高低为②>①>③。

3.基于上述思维过程，学生最终参透了外界溶液浓度对气孔开闭的影响以及处理前后浓度的变化规律。

基于情思教育的悟境就是在融境中建构知识融通，思维螺旋式上升，层层推进，不断突破解决的核心要点，推动学生把握对问题的根本性认知，参透其本质或规律，实现思想生成和情感升华。

四、出境：应用创新

“出境”，指学生已经完成了对知识的意义建构，形成了良好的思维方式和态度价值后能顺利“出乎其外”，以批判的眼光和开放的心态，理性思考新情境中的生物本质或规律。因此出境强调学习活动的应用创新。培养学生的应用创新性思维，关键在于变。变，是通过变化事物的非本质特征再现事物的本质要素，相应的变式教学是指有目的的变化条件或场景搭建新的情境，再凸显概念或规律的本质属性教学。

本题在悟境“得乎其理”后，教师应让学生通过变式情境而有效“出乎其外”——变式探究：基于植物细胞吸水和失水模型，比较植物细胞处理前后外界溶液浓度与细胞液浓度及其变化，或探究植物细胞壁的全透性和原生质层的选择透过性，或利用上述外界溶液浓度对气孔开闭影响的结论进一步去探讨土壤水分条件对气孔开闭的影响。

变式1：不同实验情境+类似设问

（2015年高考生物海南卷）取生理状态相同的某种植物新鲜叶片若干，去除主脉后剪成大小相同的小块，随机分成三等份，之后分别放入三种浓度的蔗糖溶液（甲、乙、丙）中，一定时间后测得甲的浓度变小，乙的浓度不变，丙的浓度变大。假设蔗搪分子不进出细胞，则关于这一实验结果。下列说法正确的是（D）

A.实验前，丙的浓度>乙的浓度>甲的浓度

B.乙的浓度不变是因为细胞内蔗糖浓度与乙的浓度相等，从而导致没有水分子进出细胞

C.实验中，细胞与蔗糖溶液间的水分移动属于协助扩散

D.甲、丙的浓度变化是由水分在细胞与蔗糖溶液间移动引起的

变式2：不同实验情境+拓展设问

（2014年高考生物全国卷II）将某植物花冠切成大小和形状相同的细条，分为a、b、c、d、e和f组（每组的细条数相等），取上述6组细条分别置于不同浓度的蔗糖溶液中，浸泡相同时间后测量各组花冠细条的长度，结果如图2所示。假如蔗糖溶液与花冠细胞之间只有水分交换，则（D）

A.实验后，a组液泡中的溶质浓度比b组的高

B.浸泡導致f组细胞中液泡的失水量小于b组的

C.a组细胞在蔗糖溶液中失水或吸水所耗ATP大于b组

D.使细条在浸泡前后长度不变的蔗糖浓度介于0.4～0.5mol·L-1之间

变换条件、背景或情境问题，促使学生以不同视角、不同情形重新认识或应用问题本质，在不同的情境中探索与解决，提升学生的探索精神和创新意识。

五、结束语

情思教育基于学习中的“入”与“出”的逻辑关系，强调教学要从学习的本质出发，教师通过有效的引情启思促行，引导学生渐次实现“入乎其内”“沉乎其中”“得乎其理”“出乎其外”。基于高考生物试题的情思特征，生物解题教学以四境为径，引情启思，构建情思融通的教学，可以让学生在情、知、意、行的闭合循环的学习体验中践悟成长。

【广东省教育科研“十三五”规划2019年度教育科研课题“基于开放式生物学科教室的学习共同体建设实践和策略研究”（课题编号：2019YQJK416）研究成果】

参考文献：

[1]教育部.普通高中生物课程标准（2017年版2020年修订）[S].人民教育出版社，2020.

[2]陈靖，韩焰明，陈洪义.高中历史“情思教育”的四重境界[J].教育与管理，2019（11）：46-49.

[3]刘峥嵘，陈洪义.高考试题中的情思特征与数学解题教学的融通[J].中学数学教学参考，2020（11）：61-63.

[4]陈洪义.情思教育的理论与方法[M].东北师范大学出版社，2020.