山東
目前,國家考試中心構(gòu)建了“一體四層四翼”高考評(píng)價(jià)體系,其中四層考查目標(biāo)指出了“考什么”的問題,為新高考試題命制指明了方向。《普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版)》(以下簡稱《課程標(biāo)準(zhǔn)》)明確了基于情境的教學(xué)建議和生物學(xué)命題要求。在命題建議中要求試題素材應(yīng)貼近學(xué)生生活實(shí)際,以真實(shí)情境組織命題,并注重考查學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)和技能解決問題的能力。
學(xué)科核心素養(yǎng)指向下生物學(xué)試題的考查目標(biāo)主要包括基礎(chǔ)目標(biāo)、關(guān)鍵目標(biāo)和深層目標(biāo)三個(gè)方面。學(xué)科知識(shí)是解決實(shí)際問題不可或缺的工具,學(xué)科知識(shí)掌握情況應(yīng)該是新高考試題最基礎(chǔ)的考查目標(biāo)。學(xué)科能力是指能夠靈活運(yùn)用學(xué)科知識(shí)解決生產(chǎn)、生活中實(shí)際問題的能力和水平。生物學(xué)試題考查的關(guān)鍵目標(biāo)是學(xué)生學(xué)科能力的高低,重點(diǎn)考查三種能力,分別是“接受、吸收、整合生物學(xué)信息能力”“解決和分析生物學(xué)問題的能力”“生物學(xué)實(shí)驗(yàn)與探究能力”。生物學(xué)科核心素養(yǎng)是學(xué)科育人價(jià)值的集中體現(xiàn),是生物學(xué)試題考查的深層次目標(biāo)。
在生物學(xué)試題中呈現(xiàn)真實(shí)情境,目的是還原知識(shí)產(chǎn)生和應(yīng)用的真實(shí)場景,使學(xué)生在理解和應(yīng)用知識(shí)的基礎(chǔ)上,從中領(lǐng)悟科學(xué)的思維方法,為學(xué)生解決真實(shí)情境下不同復(fù)雜程度的生物學(xué)問題提供學(xué)科素養(yǎng)表現(xiàn)的機(jī)會(huì)?,F(xiàn)以一道“免疫調(diào)節(jié)”為素材的高考模擬試題為例,分析學(xué)科核心素養(yǎng)、真實(shí)情境、實(shí)際問題和生物學(xué)知識(shí)四要素在命題中的定位及具體目標(biāo)測(cè)試情況。
【試題】(2020年,北京市普通高中學(xué)業(yè)水平等級(jí)性考試適應(yīng)性測(cè)試生物學(xué),第21題)PD-1是表達(dá)在多種活化T細(xì)胞表面的一種受體,PD-L1是一種能夠與之結(jié)合的蛋白質(zhì)(見圖1)。PD-1和PD-L1結(jié)合會(huì)抑制T細(xì)胞的活化、增殖。研究發(fā)現(xiàn),腫瘤細(xì)胞表面的PD-L1數(shù)量較多,更有一些類型的腫瘤細(xì)胞除了表面有PD-L1,還分泌出大量的PD-L1(見圖2)。
圖1
圖2
(1)請(qǐng)寫出題干中未使用過的特異性免疫過程的五個(gè)術(shù)語(專業(yè)名詞)。
(2)目前已研發(fā)出針對(duì)PD-L1的單克隆抗體(mAb)。結(jié)合圖1信息,mAb能治療腫瘤是因?yàn)槭褂胢Ab時(shí),mAb通過與__________結(jié)合,阻止了__________結(jié)合,從而____________。
(3)臨床試驗(yàn)結(jié)果顯示,相同劑量的mAb對(duì)有的腫瘤患者治療有效,有的無明顯效果。請(qǐng)根據(jù)以上信息分析其可能的原因。
【答案】(1)細(xì)胞免疫、體液免疫、抗原、巨(吞)噬細(xì)胞、呈遞、淋巴因子、效應(yīng)T細(xì)胞、效應(yīng)B細(xì)胞(漿細(xì)胞)、記憶T細(xì)胞、記憶B細(xì)胞、抗體等 (2)腫瘤細(xì)胞表面的PD-L1 PD-L1與T細(xì)胞表面的PD-1 解除對(duì)T細(xì)胞的抑制,使效應(yīng)T細(xì)胞對(duì)腫瘤細(xì)胞能夠發(fā)揮有效的殺傷作用 (3)如果病人甲的腫瘤細(xì)胞能大量分泌 PD-L1,其體內(nèi)的 PD-L1濃度會(huì)高于病人乙(腫瘤細(xì)胞分泌 PD-L1的量少或不分泌)。因此,相同劑量的mAb不能使甲病人體內(nèi)的PD-L1全部被mAb特異性結(jié)合,那么腫瘤細(xì)胞仍有可能抑制T細(xì)胞的正常功能,導(dǎo)致治療無明顯效果。
試題以圖示、文字等形式提供翔實(shí)的生物學(xué)信息,圍繞真實(shí)情境進(jìn)行多角度設(shè)問,巧妙地將不同模塊的知識(shí)內(nèi)容進(jìn)行關(guān)聯(lián)、整合,結(jié)合情境素材考查免疫調(diào)節(jié)、腫瘤治療等相關(guān)知識(shí)應(yīng)用,是一道變中出新的好題。
問題(1)主要考查免疫調(diào)節(jié)這一核心概念的下位概念特異性免疫,考查的是教材中的基礎(chǔ)知識(shí)。細(xì)胞間的信息傳遞[問題(2)]、腫瘤臨床治療機(jī)理的研究[問題(3)]屬于應(yīng)用層次知識(shí)的考查。雖然每個(gè)問題難度不同,但都是圍繞重要概念、生物學(xué)事實(shí)和原理等學(xué)科知識(shí)設(shè)置問題,需要學(xué)生運(yùn)用結(jié)構(gòu)化的知識(shí)審慎作答,較好地檢測(cè)了生物學(xué)知識(shí)的活學(xué)活用情況,體現(xiàn)了以生物學(xué)知識(shí)為解決問題的工具的命題要求。
本試題依據(jù)測(cè)試宗旨與目標(biāo)向?qū)W生提出了三個(gè)問題,考查要求層層深入。相對(duì)而言,問題(1)較簡單,問題(2)較難,問題(3)難度最大,問題(2)、問題(3)的解答都需要在分析PD-1和PD-L1相互作用模型的基礎(chǔ)上完成,難度逐漸增大,思維環(huán)環(huán)相扣。并且問題(2)和問題(3)還滲透著一定的生物學(xué)思想方法,如對(duì)比思維、批判性思維等。作為選拔性考試,這樣的設(shè)問方式具有較好的區(qū)分度,能把綜合、分析以及邏輯推理的思維能力強(qiáng)的學(xué)生凸顯出來。
問題(2)是通過對(duì)模型的分析,運(yùn)用生物學(xué)規(guī)律和原理,通過邏輯推理建構(gòu)科學(xué)解釋,同時(shí)為解答問題(3)做好鋪墊。對(duì)腫瘤細(xì)胞表面的PD-L1與T細(xì)胞表面的PD-1圖解的觀察和分析,可知mAb能治療腫瘤的原因只能是mAb與腫瘤細(xì)胞表面的PD-L1結(jié)合,阻止了PD-L1與T細(xì)胞表面的PD-1相結(jié)合,解除對(duì)T細(xì)胞的抑制,使效應(yīng)T細(xì)胞對(duì)腫瘤細(xì)胞能夠發(fā)揮細(xì)胞免疫作用。
問題(3)是生產(chǎn)生活中的實(shí)際問題,需要學(xué)生運(yùn)用演繹與推理進(jìn)行判斷,作出合理解答。這樣設(shè)計(jì)問題可讓學(xué)生在完成測(cè)試任務(wù)的過程中模擬解決真實(shí)問題,充分體現(xiàn)了以實(shí)際問題為測(cè)試任務(wù)的命題要求。
本試題利用社會(huì)熱點(diǎn)——癌癥免疫療法為情境素材,結(jié)合高中生物學(xué)實(shí)際,圍繞腫瘤免疫治療中的關(guān)鍵環(huán)節(jié),創(chuàng)設(shè)真實(shí)、有意義的測(cè)試情境,并在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)測(cè)試任務(wù),不僅有利于知識(shí)的活學(xué)活用,還有利于扭轉(zhuǎn)學(xué)生的思維定式,改掉墨守成規(guī)的陋習(xí)。
本著簡約化原則,用圖示的方式控制題干字?jǐn)?shù)。借助了一個(gè)重要信息:PD-1和PD-L1結(jié)合會(huì)抑制T細(xì)胞的活化、增殖,以及題干中的兩個(gè)重要文本信息:PD-L1是一種能夠與PD-1結(jié)合的蛋白質(zhì);有一些類型的腫瘤細(xì)胞除了表面有PD-L1,還分泌出大量的PD-L1。它們共同構(gòu)成了本試題命制采用的核心素材,這樣設(shè)計(jì)的試題,不僅有效考查了學(xué)生“吸收、整合信息”“分析和解決實(shí)際問題”的能力,而且充分體現(xiàn)了生物學(xué)服務(wù)于人類社會(huì)發(fā)展的學(xué)科價(jià)值取向。引導(dǎo)中學(xué)教學(xué)重視生物學(xué)教學(xué)和學(xué)習(xí)的真實(shí)性,充分體現(xiàn)學(xué)科的應(yīng)用價(jià)值。
該題的設(shè)問在題干情境素材的基礎(chǔ)上進(jìn)行適度拓展,對(duì)批判性思維所需的技能進(jìn)行了考查。例如,臨床試驗(yàn)結(jié)果顯示,相同劑量的mAb對(duì)有的腫瘤患者治療有效,對(duì)有的腫瘤患者無明顯效果,對(duì)此現(xiàn)象的可能原因作出合理解釋,這既檢測(cè)了學(xué)生的語言表達(dá)能力,又反映了學(xué)生的思維狀況和邏輯思維水平,對(duì)批判性思維提出了較高的要求。
試題考查了免疫調(diào)節(jié)、細(xì)胞癌變、細(xì)胞間信息傳遞等知識(shí)點(diǎn),真實(shí)情境分析、圖片、文本材料處理等學(xué)科能力,細(xì)細(xì)品味,學(xué)科核心素養(yǎng)指向味道濃郁,考查水平與學(xué)科核心素養(yǎng)的多個(gè)素養(yǎng)要素相呼應(yīng)(如表)。
表 試題涉及的素養(yǎng)要素及水平
具體分析如下:問題(1)寫出題干中未使用過的特異性免疫過程的五個(gè)術(shù)語,體現(xiàn)了信息與調(diào)控的“生命觀念”;問題(2)研發(fā)出針對(duì)PD-L1的單克隆抗體,問題(3)中臨床試驗(yàn)等信息說明了生物學(xué)在生產(chǎn)生活中的積極作用,體現(xiàn)了生物學(xué)科的核心價(jià)值,傳遞了“社會(huì)責(zé)任”意識(shí)。題干中PD-1和PD-L1結(jié)合會(huì)抑制T細(xì)胞的活化、增殖等文字信息暗示了解題思考的方向,體現(xiàn)了“科學(xué)探究”的方法,滲透了“科學(xué)思維”。T細(xì)胞表面PD-1受體與腫瘤細(xì)胞A表面的PD-L1結(jié)合圖解;T細(xì)胞表面PD-1受體除了能與腫瘤細(xì)胞B表面的PD-L1相結(jié)合外,還能與腫瘤細(xì)胞B分泌的PD-L1相結(jié)合的圖解作為模型,可以設(shè)計(jì)問題考查學(xué)生模型認(rèn)知方面的學(xué)科核心素養(yǎng)水平。問題(3)要求分析相同劑量的mAb對(duì)有的腫瘤患者治療有效,有的無明顯效果的原因,與前面的問題產(chǎn)生沖突,要求學(xué)生具有“證據(jù)推理”意識(shí),體現(xiàn)了“科學(xué)探究”和“創(chuàng)新意識(shí)”。
深入剖析以學(xué)科核心素養(yǎng)為指向的生物學(xué)試題會(huì)給教師的教學(xué)帶來更多的研究與思考。
通過對(duì)上述問題的分析可以看出,基于學(xué)科核心素養(yǎng)指向的試題設(shè)計(jì)多是圍繞一個(gè)核心概念展開,考查核心概念下的生物學(xué)事實(shí)、原理和規(guī)律的構(gòu)建,讓學(xué)生應(yīng)用結(jié)構(gòu)化的學(xué)科知識(shí)解決實(shí)際問題。在日常的課堂教學(xué)中,教師應(yīng)從一般的生物學(xué)事實(shí)、原理、規(guī)律開始,引導(dǎo)學(xué)生建構(gòu)重要概念再到核心概念,逐步構(gòu)建概念框架,實(shí)現(xiàn)知識(shí)的結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)。教師在幫助學(xué)生建構(gòu)概念時(shí),要注重把事實(shí)性的生物學(xué)知識(shí)置于知識(shí)的結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)之中,把知識(shí)放在一定的真實(shí)情境下,使知識(shí)顯得生動(dòng)且有意義。只有結(jié)構(gòu)化的學(xué)科知識(shí)才能把情境素材與教學(xué)內(nèi)容有機(jī)地整合在一起,幫助學(xué)生從感性認(rèn)識(shí)升華到理性認(rèn)識(shí)。
結(jié)合生產(chǎn)和社會(huì)生活等情境素材,考查學(xué)生對(duì)基本知識(shí)、基本技能的整合、推理和應(yīng)用的思維過程,是新高考的必然選擇。因此,在教學(xué)過程中教師要有計(jì)劃、有步驟地開展這類問題的教學(xué)研究,教會(huì)學(xué)生解答此類試題的一般步驟:首先,引導(dǎo)學(xué)生通過閱讀問題情境,獲取需要的關(guān)鍵信息,特別是那些隱藏起來的關(guān)鍵信息,辨識(shí)問題的指向,準(zhǔn)確把握對(duì)應(yīng)的具體知識(shí)點(diǎn),找出隱含條件,找到問題實(shí)質(zhì);其次,調(diào)取相關(guān)知識(shí),將情境素材中提取的信息和已有的知識(shí)相聯(lián)系,并進(jìn)行吸收整合,揣摩問題意圖;最后,運(yùn)用所學(xué)知識(shí),通過分析與綜合、演繹與推理等方法,嚴(yán)謹(jǐn)作答。
評(píng)價(jià)學(xué)生學(xué)科能力高低的一個(gè)重要方式就是在真實(shí)的問題情境中考查學(xué)生運(yùn)用學(xué)科知識(shí)的層級(jí)和水平。在日常教學(xué)中,教師要注重選擇貼近學(xué)生認(rèn)知感受、有內(nèi)在邏輯的真實(shí)情境,比如生活常識(shí)、實(shí)驗(yàn)探究、學(xué)術(shù)探索和實(shí)踐活動(dòng)等,要充分挖掘它們與教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生學(xué)習(xí)之間的內(nèi)在聯(lián)系,力求讓該核心情境主題貫穿課堂教學(xué)的始終,通過核心情境促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)的連貫性、系統(tǒng)性和遞進(jìn)性,體現(xiàn)真實(shí)情境的結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)。課堂上讓學(xué)生置身于真實(shí)情境中,通過獲取證據(jù)、闡述理論和觀點(diǎn),呈現(xiàn)由事實(shí)到結(jié)論的邏輯推理過程,把學(xué)生的思維引向?qū)π轮R(shí)的學(xué)習(xí),從而發(fā)揮情境的素養(yǎng)功能。
總之,真實(shí)情境的高考生物學(xué)命題理念將會(huì)由自發(fā)式探索實(shí)施階段發(fā)展到主動(dòng)式深入實(shí)施階段。教師應(yīng)加強(qiáng)開展基于學(xué)科核心素養(yǎng)的命題研究,尤其是在日常教學(xué)、教研實(shí)踐中要不斷關(guān)注情境素材的收集與遴選,并積極開發(fā)情境素材中隱含的知識(shí)脈絡(luò)和價(jià)值功能,從思想方法層面進(jìn)行提煉和整合,開展指向?qū)W科核心素養(yǎng)的課堂教學(xué)。