例談高中生物命題中如何設(shè)計問題情境落實社會責(zé)任

江蘇

在《普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017 年版）》中社會責(zé)任首次被列為生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)之一，社會責(zé)任不僅要求學(xué)生具有家國情懷、民族自豪感、生態(tài)文明觀、健康的生活意識，還要求學(xué)生參與社會熱點議題的討論，具有辨別科學(xué)與偽科學(xué)的能力。2020 年各地高考卷中均出現(xiàn)融入真實情境，培育社會責(zé)任的題目，例如江蘇卷第28 題以新冠肺炎的檢測和治療為情境，考查免疫和單克隆抗體制備的相關(guān)知識，增強(qiáng)了學(xué)生戰(zhàn)勝新冠肺炎的信心；第24 題以蚯蚓分解處理技術(shù)為情境，考查了生態(tài)系統(tǒng)的相關(guān)知識，同時引入有機(jī)物再利用的理念，引導(dǎo)學(xué)生理解垃圾分類的意義，增強(qiáng)了社會責(zé)任感。全國卷Ⅰ第1 題同樣以新冠肺炎為情境，宣傳了戴口罩、勤洗手等健康生活的理念；全國卷Ⅱ中第31 題以劇烈奔跑為情境考查了呼吸作用以及血糖平衡調(diào)節(jié)的相關(guān)知識，引導(dǎo)學(xué)生思考大量出汗后補(bǔ)水的方法，讓學(xué)生形成健康生活的意識。生物學(xué)的知識來源于真實的科學(xué)研究，在命題中創(chuàng)設(shè)真實的問題情境可以更好地落實社會責(zé)任的考查和培養(yǎng)。本文以4 道原創(chuàng)試題為例說明如何設(shè)計問題情境落實生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)中的社會責(zé)任的考查。

1.以重大科研成果為情境，滲透民族自豪感

1.1 背景材料

癌癥是當(dāng)今社會關(guān)注的熱點話題之一，2017 年4 月廣州醫(yī)科大學(xué)唐道林博士課題組在國際學(xué)術(shù)期刊《細(xì)胞》上發(fā)表論文，首次報道了胰腺腫瘤的發(fā)生與抑癌基因HMGB1 的缺失有關(guān)，該成果標(biāo)志著中國在胰腺癌研究領(lǐng)域已達(dá)到世界先進(jìn)水平。該研究背景與細(xì)胞癌變的相關(guān)知識聯(lián)系緊密，是命制原創(chuàng)試題很好的素材。

1.2 原創(chuàng)試題

【例1】我國科研人員唐道林課題組及其團(tuán)隊在國際上首次報道了胰腺癌的發(fā)生與抑癌基因HMGB1 的缺失有關(guān)，他們制備了世界上第一個HMGB1 基因敲除小鼠，發(fā)現(xiàn)HMGB1 基因缺失可顯著加速胰腺癌的發(fā)生。下列相關(guān)敘述錯誤的是 （ ）

A.胰腺細(xì)胞發(fā)生癌變，其細(xì)胞周期變短，分裂速度明顯加快

B.癌變的胰腺細(xì)胞無限增殖，與其細(xì)胞膜上糖蛋白減少有關(guān)

C.HMGB1 基因編碼的蛋白質(zhì)會阻止胰腺細(xì)胞的異常增殖

D.HMGB1 基因突變也有可能導(dǎo)致胰腺癌的發(fā)生

【參考答案】B

1.3 試題分析

在當(dāng)代中國樹立民族自信，增強(qiáng)學(xué)生的民族自豪感，是愛國主義教育非常重要的內(nèi)容。例1 借助唐道林課題組的最新科研成果為情境，考查了細(xì)胞癌變相關(guān)的知識，題干中展示了其科研成果是國際上的首次發(fā)現(xiàn)，說明了其科研成果的重要性，學(xué)生在做題的同時認(rèn)識到中華民族在前進(jìn)道路上依靠自己的力量戰(zhàn)勝了困難，并樹立自己的祖國傲然屹立于世界民族之林的堅定信念。這樣的情境同時能激發(fā)學(xué)生努力學(xué)習(xí)，報效祖國的使命感。

長白山的維管植物共計183科638屬2853種，分別占中國維管植物科、屬、種總數(shù)的61.1%、18.7%和9.2%；海棠山的維管植物共計130科472屬2504種，分別占中國維管植物科、屬、種總數(shù)的43.2%、13.8%和8.0%；百花山的維管植物共計130科456屬2604種，分別占中國維管植物科、屬、種總數(shù)的43.2%、13.3%和8.4%。

2.以學(xué)生身邊的濕地公園為情境，考查學(xué)生生態(tài)文明觀

2.1 背景材料

“綠水青山就是金山銀山”是面對如何解決經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境保護(hù)兼顧的問題時提出的理念，例如南通市在經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的同時注重對環(huán)境的保護(hù)，建立了多個省級濕地公園，成為濕地保護(hù)、候鳥棲息及人們度假休閑的好去處。大部分學(xué)生對身邊的濕地公園生態(tài)系統(tǒng)很熟悉，以這樣的情境來命制種群、群落、生態(tài)系統(tǒng)部分的原創(chuàng)試題能很好地考查相關(guān)知識，考查生態(tài)文明觀。

2.2 原創(chuàng)試題

【例2】南通市在海安的里下河地區(qū)建立了省級濕地公園，濕地公園內(nèi)總植樹量達(dá)6 萬多株，水生植物占水面面積的1/3，區(qū)內(nèi)有120 畝自然鳥林。下列有關(guān)敘述錯誤的是 （ ）

A.建立濕地公園是保護(hù)生物多樣性的有效措施

B.濕地公園作為“氣候調(diào)節(jié)器”體現(xiàn)了生物多樣性的間接價值

C.可采用標(biāo)志重捕法對公園內(nèi)鳥類的物種豐富度進(jìn)行調(diào)查

D.不宜大量引入外來植物，防止造成生物入侵

【參考答案】C

2.3 試題分析

例2 題干的背景材料激發(fā)了學(xué)生熱愛家鄉(xiāng)、建設(shè)家鄉(xiāng)的熱情，試題中選項A 和選項B 考查了生物多樣性的價值以及保護(hù)生物多樣性的方法，讓學(xué)生了解當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)系統(tǒng)，保護(hù)當(dāng)?shù)丨h(huán)境，提高環(huán)境保護(hù)意識；D 選項需要學(xué)生分析出不宜大量引入外來植物的原因是外來植物有可能造成生物入侵，為學(xué)生樹立人與自然和諧共處的觀念奠定基礎(chǔ)，從而使其形成生態(tài)意識、建立生態(tài)文明觀。

3.以與生物學(xué)相關(guān)的社會熱點為情境，考查學(xué)生辨別科學(xué)與偽科學(xué)的能力

3.1 背景材料

2020 年新冠肺炎成為全世界共同關(guān)注的話題，各國科學(xué)家都在積極尋找治療新冠肺炎的有效方法，在國家衛(wèi)健委發(fā)布的《新型冠狀病毒感染的肺炎診療方案（試行第四版）》中提出對重型、危重型病人可采用恢復(fù)期血漿治療的治療措施。這樣的情境信息與免疫相關(guān)知識點聯(lián)系緊密，以此設(shè)置情境可以很好地培育學(xué)生的社會責(zé)任感。

3.2 原創(chuàng)試題

【例3】新冠病毒（SARS-CoV-2）表面的刺突蛋白可特異性結(jié)合宿主細(xì)胞上的受體CD147，介導(dǎo)新冠病毒入侵宿主細(xì)胞。研究人員制備了CD147 單克隆抗體，該抗體可競爭性結(jié)合CD147，阻斷新冠病毒刺突蛋白與CD147 的結(jié)合，阻止病毒繼續(xù)感染新的細(xì)胞。下列有關(guān)敘述正確的是 （ ）

A.用小鼠制備CD147 單克隆抗體需要經(jīng)過人源化改造

B.病毒侵入人體后能促進(jìn)漿細(xì)胞增殖并分泌抗體

C.初愈病人血漿中存在特異抗體可用于該病治療

D.也可研制刺突蛋白的單克隆抗體來治療新冠肺炎

【參考答案】ACD

3.3 試題分析

例3 題干中介紹了新冠病毒侵染人體細(xì)胞的機(jī)理，選項A、B是對單克隆抗體的制備、體液免疫相關(guān)知識的考查，選項C、D 是讓學(xué)生用所學(xué)知識對新冠肺炎的治療方案做出合理的判斷，基于社會上對新冠肺炎治療的各種謠言，這道題目讓學(xué)生用所學(xué)到的生物學(xué)知識，參與對新冠肺炎治療方案的討論與決策，學(xué)會辨別科學(xué)與偽科學(xué)，并利用所學(xué)生物學(xué)知識進(jìn)行正確的輿論引導(dǎo)，增強(qiáng)學(xué)生的社會責(zé)任意識。

4.以糖尿病相關(guān)研究為情境，考查學(xué)生健康生活的意識

4.1 背景資料

由于生活水平的日漸提高，糖尿病的發(fā)病率逐年提高，目前Ⅱ型糖尿病患者占糖尿病患者總數(shù)的90%以上，Ⅱ型糖尿病發(fā)病的主要原因是肥胖、高熱量飲食、體力活動不足等。Ⅱ型糖尿病大鼠的造模過程是模擬的Ⅱ型糖尿病發(fā)病過程，以造模過程為背景既可以考查學(xué)生血糖平衡調(diào)節(jié)相關(guān)知識又能宣傳健康生活的理念。

4.2 原創(chuàng)試題

【例4】科學(xué)家研究藥物對Ⅱ型糖尿病大鼠的治療作用，首先需要獲得Ⅱ型糖尿病模型鼠，造模過程中需給健康大鼠長時間飼喂高熱量飼料，出現(xiàn)胰島素抵抗（胰島素作用效果下降）現(xiàn)象后，再注射小劑量鏈脲佐菌素以殺死部分胰島B 細(xì)胞，快速獲得Ⅱ型糖尿病模型鼠，下列說法錯誤的是 （ ）

A.長時間飼喂高熱量的飼料會導(dǎo)致大鼠胰島B 細(xì)胞負(fù)擔(dān)加重

B.注射小劑量鏈脲佐菌素之前大鼠的血糖水平不可能在正常范圍

C.注射小劑量鏈脲佐菌素后大鼠的胰島素水平下降，血糖水平上升

D.獲得Ⅱ型糖尿病模型鼠的過程給我們的啟示是減少高熱量食品的攝入

【參考答案】B

4.3 試題分析

例4 通過Ⅱ型糖尿病小鼠造模過程考查學(xué)生對Ⅱ型糖尿病發(fā)病過程的理解，研究治療Ⅱ型糖尿病的藥物的第一步需要獲得Ⅱ型糖尿病模型鼠，獲得Ⅱ型糖尿病模型鼠的方法是先給健康小鼠長時間飼喂高熱量飼料，這段時間內(nèi)小鼠的血糖雖然能維持正常水平，但是小鼠體內(nèi)胰島素含量處于較高水平，最終出現(xiàn)胰島素抵抗的現(xiàn)象。這時的小鼠就相當(dāng)于人群中處于過渡期的正常人，但長期的高胰島素分泌必然導(dǎo)致胰島B 細(xì)胞負(fù)擔(dān)過重，最終導(dǎo)致胰島B 細(xì)胞受損，當(dāng)機(jī)體不能維持高胰島素分泌來降血糖后，Ⅱ型糖尿病就形成了，造模過程不可能等待太長的時間，因此給胰島素抵抗小鼠注射小劑量鏈脲佐菌素以殺死部分胰島B 細(xì)胞相當(dāng)于模擬了人類胰島B 細(xì)胞受損過程，從而快速獲得Ⅱ型糖尿病模型鼠。A、B、C 三個選項考查學(xué)生對Ⅱ型糖尿病發(fā)病過程的理解，在理解造模的基礎(chǔ)上設(shè)置D 選項考查學(xué)生健康生活的意識，讓學(xué)生得出健康生活的啟示是控制高熱量的食物的攝入。這道題可以讓學(xué)生在了解相關(guān)機(jī)理后主動向他人宣傳關(guān)愛生命的觀念和知識，崇尚健康文明的生活方式，成為健康中國的促進(jìn)者和實踐者。

好的原創(chuàng)試題不僅可以考查學(xué)生的社會責(zé)任素養(yǎng)，而且可以潤物細(xì)無聲地培養(yǎng)學(xué)生的社會責(zé)任，以上4 道例題分別從家國情懷、公民意識、生態(tài)意識、健康意識等方面設(shè)計問題情境落實生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)中的社會責(zé)任的考查。

備考中教師可以從以下幾點來培養(yǎng)學(xué)生的社會責(zé)任：①關(guān)注我國科學(xué)家的重大科研成果，把與高中知識相關(guān)的成果融入課堂，增強(qiáng)學(xué)生的民族自豪感，同時激發(fā)學(xué)生對生命科學(xué)研究的熱情；②關(guān)注與生物相關(guān)的社會熱點議題，例如新冠肺炎的檢測、治療、疫苗的研發(fā)等，以此設(shè)置情境讓學(xué)生進(jìn)行思考討論，辨別科學(xué)與偽科學(xué)，并利用所學(xué)生物學(xué)知識進(jìn)行正確的輿論引導(dǎo)，增強(qiáng)學(xué)生的社會責(zé)任意識；③關(guān)注與環(huán)境保護(hù)相關(guān)的政策措施，把身邊的好的環(huán)保舉措作為案例引入課堂讓學(xué)生進(jìn)行分析思考，讓學(xué)生在復(fù)習(xí)生態(tài)系統(tǒng)相關(guān)知識的同時又能激發(fā)學(xué)生熱愛家鄉(xiāng)的情懷；④關(guān)注健康、關(guān)愛生命，在復(fù)習(xí)必修3“動物和人體生命活動的調(diào)節(jié)”相關(guān)知識時，分析與這些知識點相關(guān)的疾病的發(fā)生，例如可通過糖尿病、中暑等案例向?qū)W生宣傳健康生活的方式。