指向問(wèn)題解決的生物學(xué)原創(chuàng)試題命制
——以一道浙江省選考生物學(xué)試題的改編為例

肖禮濤 江楹華

(1.江西省贛州市教育教學(xué)科學(xué)研究所 2.江西省贛州市第一中學(xué))

情境指具體場(chǎng)合的情形、景象或境地,釋義為具有一定情節(jié)的環(huán)境。在教育測(cè)評(píng)中,情境往往指試題所提供的具有一定綜合性、情節(jié)性、復(fù)雜性的信息,是和設(shè)問(wèn)相結(jié)合用來(lái)刺激被試者,使其將潛在的心理特質(zhì)表現(xiàn)出來(lái)的試題已知信息。傳統(tǒng)的測(cè)評(píng)生物學(xué)科單一能力的試題,通常無(wú)情境或者只有簡(jiǎn)化情境,即經(jīng)加工去除無(wú)關(guān)或干擾信息后以高度抽象化、邏輯化、簡(jiǎn)潔化狀態(tài)呈現(xiàn)。測(cè)評(píng)核心素養(yǎng)的真實(shí)情境試題,往往取材于現(xiàn)實(shí)中的事件、過(guò)程、現(xiàn)象,信息豐富且雜亂,沒(méi)有重點(diǎn)和邏輯主線,通過(guò)指向問(wèn)題解決的設(shè)問(wèn)落實(shí)對(duì)核心素養(yǎng)的測(cè)評(píng)。浙江省選考生物學(xué)試題存在大量情境化試題,其中部分試題對(duì)真實(shí)情境的利用并不充分。下面以一道浙江省2023年1月選考生物學(xué)試題為例,說(shuō)明如何命制基于真實(shí)情境指向問(wèn)題解決的生物學(xué)試題。

1.原題呈現(xiàn)與試題分析

1.1 原題呈現(xiàn)

2021年,棲居在我國(guó)西雙版納的一群亞洲象有過(guò)一段北遷的歷程。時(shí)隔一年多的2022年12月,又有一群亞洲象開(kāi)啟了新的旅程,沿途穿越了森林及農(nóng)田等一系列生態(tài)系統(tǒng),再次引起人們的關(guān)注?；卮鹣铝袉?wèn)題:

(1)植物通常是生態(tài)系統(tǒng)中的生產(chǎn)者,供養(yǎng)著眾多的________和分解者。亞洲象取食草本植物,既從植物中獲取物質(zhì)和能量,也有利于植物________的傳播。亞洲象在食草的食物鏈中位于第________營(yíng)養(yǎng)級(jí)。

(2)亞洲象經(jīng)過(guò)一片玉米地,采食了部分玉米,對(duì)該農(nóng)田群落結(jié)構(gòu)而言,最易改變的是群落的________結(jié)構(gòu);對(duì)該玉米地生物多樣性的影響是降低了________多樣性。這塊經(jīng)亞洲象采食的玉米地,若退耕后自然演替成森林群落,這種群落演替類型稱為_(kāi)_______演替。

(3)與森林相比,玉米地的抗干擾能力弱,維護(hù)系統(tǒng)穩(wěn)定的能力差,下列各項(xiàng)中屬于其原因的是哪幾項(xiàng)?________(A.物種豐富度低 B.結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 C.功能薄弱 D.氣候多變)

(4)亞洲象常年的棲息地?zé)釒в炅?植物生長(zhǎng)茂盛,凋落物多,但土壤中有機(jī)質(zhì)含量低。土壤中有機(jī)質(zhì)含量低的原因是:在雨林高溫、高濕的環(huán)境下,。

參考答案：(1)消費(fèi)者 繁殖體 二 (2)水平 遺傳 次生 (3)ABC (4)分解者將有機(jī)物快速分解為無(wú)機(jī)物

1.2 試題分析

該題通過(guò)社會(huì)熱點(diǎn)事件創(chuàng)設(shè)真實(shí)情境,主要考查了群落結(jié)構(gòu)及演替、生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性等知識(shí)點(diǎn),難度中等偏易,既能很好地考查記憶、理解等低階思維能力,又能測(cè)評(píng)應(yīng)用、分析等高階思維能力。但是,該題仍存在以下不足之處:一是沒(méi)有找準(zhǔn)真實(shí)情境與生物學(xué)的內(nèi)在聯(lián)系及切入點(diǎn),有真實(shí)情境,但沒(méi)有緊緊圍繞該情境去設(shè)問(wèn),除第二問(wèn)亞洲象遷徙過(guò)程中采食玉米外,其他題目在解題過(guò)程中無(wú)需從情境中獲取任何有效信息;二是沒(méi)有體現(xiàn)生物學(xué)獨(dú)特的育人價(jià)值,考試評(píng)價(jià)應(yīng)遵循立德樹人的指導(dǎo)思想,培養(yǎng)學(xué)生愛(ài)國(guó)情懷和社會(huì)責(zé)任感,發(fā)揮導(dǎo)向性和激勵(lì)性的作用,促進(jìn)學(xué)生生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)水平的提升,該題可通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注社會(huì)熱點(diǎn)議題,潛移默化地植入正確的價(jià)值觀;三是沒(méi)有體現(xiàn)對(duì)評(píng)價(jià)、創(chuàng)造等高階思維能力的考查,試題情境過(guò)于簡(jiǎn)單,題干信息不足,設(shè)問(wèn)不夠開(kāi)放,不能有效地區(qū)分不同素養(yǎng)水平的學(xué)生。

2.試題改編

2020年3月起,15只野生亞洲象成群結(jié)隊(duì)走出位于云南省西雙版納國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)的野象谷,開(kāi)始了一段長(zhǎng)達(dá)18個(gè)月、跨越千余公里的北移南歸之旅。網(wǎng)友將其戲稱為“離家出走”,同時(shí)也十分關(guān)心象群為什么出走、能否找到回家的路等問(wèn)題。網(wǎng)絡(luò)上對(duì)象群出走的原因眾說(shuō)紛紜,專家懷疑西雙版納橡膠產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展,種植面積迅速增大,并且當(dāng)年高溫少雨,干旱嚴(yán)重等因素,最終使象群在本能驅(qū)使下通過(guò)遷徙尋找更適合的棲息地。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:

(1)試從生態(tài)位的角度分析,象群“離家出走”的原因是。

(2)象群最終順利南歸,離群的小象也能及時(shí)歸隊(duì)。亞洲象可憑借驚人的記憶力、聽(tīng)覺(jué)、嗅覺(jué)和磁場(chǎng)感應(yīng)辨別位置和方向,說(shuō)明在生態(tài)系統(tǒng)中,信息傳遞具有________的功能。

(3)象群踐踏玉米地后,只剩一片片倒伏的玉米秸稈。有當(dāng)?shù)卮迕癫扇》贌斩挼姆绞皆龇?也有村民采用堆埋秸稈碎渣的方式漚肥,試評(píng)價(jià)上述兩種措施的優(yōu)劣:____________________。

(4)綠水青山就是金山銀山,人與大象同屬于地球生命共同體。請(qǐng)結(jié)合題中信息和所學(xué)知識(shí),提出一條保護(hù)亞洲象種群的有效措施:____________________。

參考答案：(1)橡膠種植面積迅速增大和氣候異常使人象矛盾加劇,象群棲息地縮小,食物減少,生態(tài)位壓縮,因此出現(xiàn)遷徙行為 (2)保證生物的(遷徙等)生命活動(dòng)正常進(jìn)行 (3)前者焚燒秸稈產(chǎn)生草木灰,可快速為土壤補(bǔ)充礦質(zhì)元素,實(shí)現(xiàn)氮、磷、鉀等元素的物質(zhì)循環(huán),但易造成空氣污染;后者通過(guò)土壤微生物持續(xù)的分解作用可實(shí)現(xiàn)相同目的,且不會(huì)造成空氣污染 (4)減少對(duì)保護(hù)區(qū)的人為干擾;恢復(fù)亞洲象棲息地的原始植被;控制橡膠林的種植面積(合理即可)

3.考查指向

命題緊扣《中國(guó)高考評(píng)價(jià)體系》中“四層”的要求,從必備知識(shí)、關(guān)鍵能力、學(xué)科素養(yǎng)和核心價(jià)值四個(gè)維度對(duì)學(xué)生進(jìn)行考查。

表1 改編試題的考查指向

4.命題亮點(diǎn)

4.1 創(chuàng)設(shè)真實(shí)情境

本題以社會(huì)熱點(diǎn)事件——亞洲象“離家出走”創(chuàng)設(shè)情境,素材來(lái)源可靠且內(nèi)容真實(shí),貼近學(xué)生生活實(shí)際,做到了新穎、真實(shí)、科學(xué)、恰當(dāng)且具有時(shí)效性,符合新高考命題的趨勢(shì)。在該情境中提出多個(gè)真實(shí)問(wèn)題,包括“象群為什么‘離家出走’” “象群為什么能找到回家的路” “應(yīng)采用何種方式處理玉米秸稈” “怎樣保護(hù)亞洲象種群”。設(shè)問(wèn)緊緊圍繞真實(shí)情境中的問(wèn)題,避免了有情境無(wú)問(wèn)題的命題弊端。

4.2 指向問(wèn)題解決

《普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》在命題建議中提到:試題情境應(yīng)有一定的信息量和復(fù)雜度,能夠成為學(xué)生綜合運(yùn)用學(xué)科知識(shí)分析和解決實(shí)際問(wèn)題的載體。與原題不同,改編題的四個(gè)小題設(shè)問(wèn)均指向問(wèn)題解決,第(1)小題要求學(xué)生分析象群遷徙的原因,第(2)小題要求學(xué)生應(yīng)用信息傳遞在生態(tài)系統(tǒng)中的作用,解釋象群能準(zhǔn)確辨別方向的現(xiàn)象,第(3)小題要求學(xué)生通過(guò)比較兩種玉米秸稈處理方式的優(yōu)劣從而做出正確的選擇,第(4)小題要求學(xué)生在切身感受亞洲象的生存困境的基礎(chǔ)上提出合理的解決對(duì)策。

4.3 測(cè)評(píng)高階思維

原題雖考查了學(xué)生的思維能力,但更多局限于記憶、理解等低階思維能力,不涉及高階思維能力中的評(píng)價(jià)、創(chuàng)造。改編題則很好地補(bǔ)齊了短板。第(3)(4)小題的設(shè)問(wèn)相對(duì)開(kāi)放,學(xué)生在評(píng)價(jià)兩種玉米秸稈處理方式的優(yōu)劣和提出保護(hù)亞洲象種群的措施時(shí),高階思維能力得以充分體現(xiàn),因此該題可以較好地區(qū)分不同素養(yǎng)水平的學(xué)生。

4.4 凸顯育人價(jià)值

原題忽視了高考命題的“一核”,即立德樹人、服務(wù)選才、引導(dǎo)教學(xué),沒(méi)有將試題作為課程思政融入生物學(xué)教學(xué)與教育測(cè)評(píng)的載體。改編題的第(1)(3)(4)小題潛移默化地幫助學(xué)生樹立地球生命共同體的意識(shí),培養(yǎng)保護(hù)野生動(dòng)物棲息地、減少空氣污染的社會(huì)責(zé)任感,達(dá)到啟迪心智、潤(rùn)物無(wú)聲的效果,凸顯生物學(xué)獨(dú)特的育人價(jià)值。

5.解題指導(dǎo)

本題是一道基于真實(shí)情境的材料分析題,解題時(shí)可遵循以下思維路徑。首先,審讀材料與設(shè)問(wèn),提取關(guān)鍵信息。從題干中提取關(guān)鍵句“橡膠產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展,種植面積迅速增大,并且當(dāng)年高溫少雨,干旱嚴(yán)重”,可作為解答第(1)小題的依據(jù);從第(2)小題設(shè)問(wèn)中提取“辨別位置和方向” “南歸” “歸隊(duì)”等關(guān)鍵詞作為解題依據(jù);從第(3)小題設(shè)問(wèn)中提取“焚燒” “堆埋”等關(guān)鍵詞作為解題依據(jù)。其次,分析關(guān)鍵信息,找準(zhǔn)答題切入點(diǎn)。例如第(1)小題,要求從生態(tài)位角度進(jìn)行分析,可先回歸教材,聯(lián)想生態(tài)位概念,然后結(jié)合信息提示的人象矛盾加劇,象群棲息地縮小,食物減少,最終推測(cè)原因是生態(tài)位壓縮,導(dǎo)致象群遷徙。又如第(3)小題,焚燒得到草木灰即無(wú)機(jī)鹽,可為土壤補(bǔ)充礦質(zhì)元素,而堆埋需借助土壤微生物(分解者)的分解作用,將有機(jī)物分解為無(wú)機(jī)物,也可為土壤補(bǔ)充礦質(zhì)元素。從所需時(shí)間和對(duì)環(huán)境的影響角度分析,前者較快但污染空氣,后者較慢但不造成污染。最后,綜合題中信息和所學(xué)知識(shí),建立材料、問(wèn)題和教材之間的聯(lián)系,從切入點(diǎn)展開(kāi)作答,回歸教材,語(yǔ)言表達(dá)注重邏輯。

6.教學(xué)建議

研究高考試題對(duì)生物學(xué)教學(xué)有重要的指導(dǎo)作用。新高考卷情境化試題屢見(jiàn)不鮮,具有閱讀量增加、難度增大、信息冗余、結(jié)構(gòu)不良、答案開(kāi)放等明顯特征,對(duì)生物學(xué)課堂教學(xué)提出了更高的要求。為適應(yīng)新形勢(shì),高中生物學(xué)教師可從以下幾個(gè)方面優(yōu)化教學(xué)策略:一是注重真實(shí)情境教學(xué),以情境創(chuàng)設(shè)問(wèn)題,以問(wèn)題驅(qū)動(dòng)活動(dòng),以“情境-問(wèn)題-活動(dòng)”為線索組織課堂教學(xué);二是注重課堂表現(xiàn)評(píng)價(jià),放手讓學(xué)生開(kāi)口表達(dá)、動(dòng)手實(shí)踐,在綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和技能解決實(shí)際問(wèn)題的過(guò)程中培養(yǎng)學(xué)生的高階科學(xué)思維能力;三是注重將課程思政融入教學(xué),以立德樹人為根本任務(wù),打造素養(yǎng)導(dǎo)向的高中生物學(xué)課堂。