新高考背景下的情境化试题的命制和分析

房 媛

(西安交大附属中学)

1.情境化试题的类型

情境化试题指的是通过文字、图像、表格等呈现的背景信息,通过任务驱动的形式来考查学生核心素养的一种试题类型。试题背景材料可以包括:日常生活、环境保护、科技发展、医疗、农业等多个方面,属于课程改革指导下命题的新方向。

对于高三学生来说,需要通过高考题进行反复训练。然而,重复训练容易使学生产生疲惫感而无法得到有效提升,并且缺乏对学生应用性和创新性的考查。对高考真题进行情境化改编,不仅可以加强学生对高考题的理解,也能够培养学生面对情境化问题的解决能力。笔者通过分析情境化试题的特点并设计案例,以期为新高考生物卷情境化试题的改编提供相关建议。

2.情境化试题的命制特点

2.1 情境内容贴近学生生活

常见的题目一般是围绕特定的概念对学生进行考查,学生在做题过程中更多的是加深对概念的记忆而非对所学知识的理解和应用。情境化试题可以将知识更加具象化的呈现给学生,以日常生活中常见的事物或者实验作为事例,方便学生从不同角度理解核心概念。学生面对熟悉的情境时,产生亲切感与好奇心的同时迸发解决问题的欲望,对评价学生的核心素养有很大帮助。

例1.(2022年全国乙卷,3)运动神经元与骨骼肌之间的兴奋传递过度会引起肌肉痉挛,严重时会危及生命。下列治疗方法中合理的是

( )

A.通过药物加快神经递质经突触前膜释放到突触间隙中

B.通过药物阻止神经递质与突触后膜上特异性受体结合

C.通过药物抑制突触间隙中可降解神经递质的酶的活性

D.通过药物增加突触后膜上神经递质特异性受体的数量

【答案】B

【情境化试题】将蛙脑破坏保留脊髓做蛙心静脉灌注,图1为蛙的左后肢屈肌反射示意图(a和b为电位计),在灌注液中添加某种药物,刺激左后肢,电位计ⓐ有波动,电位计ⓑ未出现波动,左后肢未出现屈肌反射,药物的作用效果不可能是

图1

( )

A.药物阻止神经递质的合成或释放

B.药物与突触后膜上特异性受体结合,占据神经递质的位置

C.阻断离子通道,使Na+无法进入膜内从而无法实现膜电位变化

D.药物及时分解了神经递质

【答案】C

高考题主要是针对一个知识点的识记,为了加强学生的变通能力,笔者将其改编为一个相反的例子,即药物可以抑制兴奋的传递,培养学生的逆向思维。在原有试题的基础上添加了具体实验内容,帮助学生将理论知识和实践内容相结合,培养学生的分析能力。以蛙的屈肌反射这个常见的事例为主线,结合高考原题知识点——通过药物作用效果分析兴奋传导过程中神经递质、突触等变化。

改编试题不能一味的模拟高考题,在原有的知识点上可以增加一些难度来激发学生的挑战性。因此,在原题的基础上增加了通过电流表检测电位变化这一知识点,让学生通过对电位分析获取药物没有抑制Na+内流这一隐藏知识点。

2.2 题干多样化,表述复杂化

以实验题为例,常见的实验题有两大类:一是对现有实验内容的考查,学生只要将实验中涉及的知识点背会就能拿分;还有一类是脱离原有的实验内容,通过全新的实验考查学生利用已有知识设计实验思路,这类试题对大部分学生来说有一定难度。

情境化试题旨在提升学生解决问题的能力,需要学生能对题干信息进行提炼和分析,强调知识的迁移、运用。因此,情境化的实验题应以搭建新旧实验之间的“桥梁”为基本思路来设计。

例2.(2021年全国乙卷,5)在格里菲思所做的肺炎双球菌转化实验中,无毒性的R型活细菌与被加热杀死的S型细菌混合后注射到小鼠体内,从小鼠体内分离出了有毒性的S型活细菌。某同学根据上述实验,结合现有生物学知识所做的下列推测中,不合理的是

( )

A.与R型菌相比,S型菌的毒性可能与荚膜多糖有关

B.S型菌的DNA能够进入R型菌细胞指导蛋白质的合成

C.加热杀死S型菌使其蛋白质功能丧失而DNA功能可能不受影响

D.将S型菌的DNA经DNA酶处理后与R型菌混合,可以得到S型菌

【答案】D

【情境化试题】某科研小组利用小鼠和肺炎链球菌在格里菲思实验的基础上增加了相关实验,实验过程如图2所示。下列叙述正确的是

图2

( )

A.与活菌乙相比,活菌甲的毒性可能与多糖荚膜有关

B.死菌乙中DNA能进入活菌甲细胞指导蛋白质的合成

C.经过步骤②后,鼠2血液中含有的活菌类型只有乙

这个世界现在所提供的物质生活水平其实早已超过了我们人类的基本需求，汽车工业的发展也恰恰证明了这个观点。汽车早已不是简单的交通工具，被赋予了更多的属性。或许有人会认为这偏离了汽车存在的根本意义，但实际上，正是因为这些“跑偏”的汽车，才真正代表了这个世界上最具乐趣的一种玩具。

D.鼠5经过步骤⑤后死亡的原因是活菌乙能使死菌甲转化为活菌甲

【答案】B

2.3 情境化试题具有思维性和探究性

新高考强调对学生科学思维和科学探究的培养,通过实验探究过程学生往往能在这两方面有比较大的提升。所以情境化试题的改编可以围绕实验设计这一主题进行,提供实验材料,让学生通过情境中提供的显性或隐性信息、条件找到自变量、因变量和无关变量,结合已学知识进行分析和总结。不仅让学生深化对知识的理解,还能强化学生的科学探究能力。

例3.(2022全国乙卷,30)甲状腺激素在促进机体新陈代谢和生长发育过程中发挥重要作用。为了研究动物体内甲状腺激素的合成和调节机制,某研究小组进行了下列相关实验。

实验一:将一定量的放射性碘溶液经腹腔注射到家兔体内,一定时间后测定家兔甲状腺的放射性强度。

实验二:给甲、乙、丙三组家兔分别经静脉注射一定量的生理盐水、甲状腺激素溶液、促甲状腺激素溶液。一定时间后分别测定三组家兔血中甲状腺激素的含量,发现注射的甲状腺激素和促甲状腺激素都起到了相应的调节作用。

(1)实验一中,家兔甲状腺中检测到碘的放射性,出现这一现象的原因是____________。

(2)根据实验二推测,丙组甲状腺激素的合成量________(填“大于”或“小于”)甲组。乙组和丙组甲状腺激素的合成量________(填“相同”或“不相同”),原因是____________。

【答案】(1)甲状腺是合成甲状腺激素的场所,碘是合成甲状腺激素的原料,放射性碘会进入到甲状腺 (2)大于 不相同 注射甲状腺激素溶液后会反馈抑制促甲状腺激素释放激素和促甲状腺激素两种激素的合成,从而使甲状腺激素的合成减少;注射促甲状腺激素会促进甲状腺激素的合成

【情境化试题】为验证动物体内甲状腺激素分泌的负反馈调节机制,某同学设计如下实验。回答下列问题:

(1)实验材料和用具:若干只同种同龄生理状态相近,性别相同的健康成年鼠、适宜浓度的放射性碘溶液、无放射性的促甲状腺激素、无放射性的甲状腺激素、生理盐水、注射器若干等。

(2)请完善下面的实验步骤:

①将若干只同种生理状态相近的实验鼠随机分为甲、乙、丙3组,给各组鼠注射________,并测定________。

②分别给甲、乙、丙3组实验鼠注射等量的________、无放射性的甲状腺激素、无放射性的促甲状腺激素。

③将甲、乙、丙3组实验鼠在相同且适宜条件下饲养,5天后分别测定三组实验鼠________中碘的放射量。

(3)实验结果与分析

经放射性检测,与甲组相比,乙组实验鼠甲状腺中碘的放射量下降较慢,原因是________;与甲组相比,丙组实验鼠甲状腺中碘的放射量下降较快,原因是________。

【答案】(2)①适宜浓度的放射性碘 甲状腺放射性强度 ②生理盐水 ③甲状腺 (3)甲状腺能利用放射性碘合成甲状腺激素并释放到血液,乙组实验鼠血液中甲状腺激素量高,甲状腺合成并释放的甲状腺激素少,甲状腺的放射量下降较甲组慢 丙组注射的促甲状腺激素促进甲状腺利用放射性碘合成并分泌的甲状腺激素多,所以甲状腺的放射量下降较甲组快

笔者对高考题进行分析以后,决定将两个实验材料的内容进行整合。以相关情境为背景,要求学生按照实验设计的思路先完成实验步骤,再去对实验现象进行分析。学生亲身感受如何进行实验设计,而不是对已经设计好的实验内容进行分析,帮助学生从多角度学习实验内容。

3.情境化试题的教学启示

3.1 立足教材 来源生活

面对新高考的要求和情境化试题的趋势,教师在日常教学中,应该立足教材,构建学生知识体系的同时强化技能和思维的训练。

教师只有深入熟悉教材,才能不迷失于“情境”进行试题改编。生物学知识不能脱离日常生活,教师可以将日常生活,热门新闻等多种题材作为情境素材。贴近学生的情景能够激发学生的学习兴趣,主动思考和分析,从而提高思维能力。

3.2 针对训练 熟悉策略