借用高考試題情境中的“新”知識培養(yǎng)理性思維能力

湖南 聶登福 寧 潔

因部分高考試題涉及教材里沒有提及的知識，有的教師在教學(xué)時，過度補充一些不屬于教材中基本概念和原理的內(nèi)容。其實，不必把高考試題情境中的“新”知識當(dāng)作學(xué)生必須掌握的知識，教師可以借用這些“新”知識訓(xùn)練學(xué)生的理性思維能力，把培養(yǎng)理性思維能力作為增強學(xué)生破解“超綱”高考題能力的突破口。

一、滲透“新”知識，強化對基本概念的理解

【例1】用dA—32Pα～32Pβ～32Pγ（d表示脫氧,α、β和γ表示dATP上三個磷酸基團所處的位置）作為DNA生物合成的原料，新合成的DNA分子上，帶有32P的磷酸基團來自dATP的__________ （填“α”“β”或“γ”）位上。

【試題來源】2016年全國卷Ⅰ第29題。

【解析】組成DNA的核苷酸是脫氧腺苷酸，dATP作為DNA合成的原料，需要水解近堿基端的高能磷酸鍵，分解出dA—32Pα（脫氧腺苷酸，dAMP）。

【答案】α

【評析】例1涉及的“新”知識為如下反應(yīng)：

dA—P～P～P → dA—P+P～P+能量

該反應(yīng)為DNA生物合成提供直接的原料（dA—P）和能量。這一化學(xué)反應(yīng)，教材里沒有說明，但可從教材里尋找解決問題的知識線索，即dATP作為DNA生物合成的原料（題中的關(guān)鍵詞）→教材中敘述為DNA復(fù)制的原料或DNA的基本組成單位→4種脫氧核苷酸→dATP和脫氧腺苷酸→ATP和核糖核苷酸的比較。

高考試題或經(jīng)典試題情境中的“新”知識不過是與教材中的重點知識相關(guān)聯(lián)的試題情境，雖然不必過度補充“新”知識，但在適當(dāng)?shù)臅r機可把“新”知識作為問題情境，既幫助學(xué)生理解教材上的知識，又開闊了學(xué)生分析問題的視野。例如，教授ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化的相關(guān)知識時，可以追加幾個小問題，如A—P～P～P中近A端的高能磷酸鍵能像遠A端的高能磷酸鍵一樣被水解嗎？如果近A端的高能磷酸鍵能被水解，催化該反應(yīng)的酶，跟水解遠A端的高能磷酸鍵的酶相同嗎？如果近A端的高能磷酸鍵能被水解，其水解產(chǎn)物“A—P”是什么物質(zhì)？這一水解反應(yīng)有什么意義？追加這幾個問題并非補充“新”知識，而是以“新”知識為問題情境復(fù)習(xí)酶的專一性與多樣性、RNA的組成成分，同時指出ATP既可為RNA合成提供能量又可提供原料。主要目的是找到不同章節(jié)知識的聯(lián)系并拓展學(xué)生思維，同時增加學(xué)習(xí)刺激的強度。

二、借用試題情境，強化對生物學(xué)觀點的認知

【例2】下圖為真核細胞結(jié)構(gòu)及細胞內(nèi)物質(zhì)轉(zhuǎn)運的示意圖。請回答下列問題：

（1）若該細胞為人的漿細胞，細胞內(nèi)抗體蛋白的合成場所有__________ （填序號），合成后通過__________ 運輸?shù)絖____（填序號）中進一步加工。

（2）新轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的mRNA經(jīng)一系列加工后穿過細胞核上的___________ 轉(zhuǎn)運到細胞質(zhì)中，該結(jié)構(gòu)對轉(zhuǎn)運的物質(zhì)具有_____性。

（3）若合成的蛋白質(zhì)為丙酮酸脫氫酶，推測該酶將被轉(zhuǎn)運到__________ （填序號）發(fā)揮作用。

（4）該細胞內(nèi)丙酮酸脫氫酶和抗體的轉(zhuǎn)運能準(zhǔn)確發(fā)送，猜測這可能與細胞膜和細胞器膜上面的__________ 有關(guān)。

【試題來源】2015年江蘇卷第26題。

【解析】從圖中可知細胞質(zhì)基質(zhì)中游離的核糖體（①）也參與了分泌蛋白的合成，分泌蛋白的合成經(jīng)過內(nèi)質(zhì)網(wǎng)（②）加工后， 通過囊泡轉(zhuǎn)運給高爾基體（③）進一步加工；核孔是大分子物質(zhì)進出細胞核的通道，核孔對物質(zhì)的通過具有選擇性；線粒體基質(zhì)把丙酮酸分解為[H]和CO2，丙酮酸脫氫酶在此過程中發(fā)揮作用；類比靶細胞具有激素蛋白的受體，推測細胞膜內(nèi)側(cè)存在識別囊泡的受體，線粒體外膜存在識別丙酮酸脫氫酶的受體。

【答案】（1）①② 囊泡 ③

（2）核孔 選擇

（3）④

（4）受體（或糖蛋白）

【評析】與人教版教材相比較，該題涉及“新”知識。即分泌蛋白由哪種核糖體合成，核孔轉(zhuǎn)運物質(zhì)具有選擇性，細胞內(nèi)的囊泡運輸存在識別機制。正是因為以“新”知識為情境，該題考查理性思維能力的命題立意較明顯。訓(xùn)練學(xué)生解答此類試題，應(yīng)立足于理解和運用教材所述生物學(xué)觀點。教師授課時提煉出的生物學(xué)觀點，學(xué)生在面對“新”的生物學(xué)事實獨立進行分析判斷時加以運用，才能得到強化從而形成深刻認知并發(fā)展理性思維。

三、注重理性思維的講評策略

多數(shù)教師講評蘊含“新”知識的高考試題時，只是補充“新”知識，教學(xué)效果不理想?；诮滩闹R與觀點發(fā)展理性思維的講評，才是最有意義的。

中學(xué)教材沒有詳細說明DNA與RNA的生物合成所需原料與能量的具體來源，高考卻考查了，考查的不是“新”知識，考查的是對教材知識的鏈接、遷移、應(yīng)用和通過資料分析與理性判斷發(fā)現(xiàn)“新”知識的能力。所以講評例1時，教師首先引導(dǎo)學(xué)生鏈接和輸出教材上的知識，然后引導(dǎo)學(xué)生“發(fā)現(xiàn)”ATP或dATP近堿基端的高能磷酸鍵也可以水解，這種水解方式可為RNA或DNA的生物合成提供原料和能量。講評的重點是發(fā)現(xiàn)“新”知識的方法與過程，并使學(xué)生在接觸“新”知識的過程中有所體會。如ATP可以有不同的分解途徑，從ATP組成成分中的腺嘌呤堿基或核糖分別被其他堿基或脫氧核糖替換認識到ATP、DNA和RNA組成成分方面的關(guān)聯(lián)，從dATP等分解出脫氧核苷酸的反應(yīng)認識到DNA或RNA的生物合成原料和供能物質(zhì)是同一類高能化合物。產(chǎn)生這些超出教材知識的認知及過程，不僅強化了學(xué)生對教材知識的記憶、理解，而且增長了見識，從而拓展了分析問題的思路。

講評例2時，重點是立足細胞代謝有序進行這一觀點，引導(dǎo)學(xué)生把細胞識別、激素蛋白作用于靶細胞表面受體的信息交流、細胞膜的選擇透過性等教材上的知識遷移到試題情境中，進行類比推理或判斷。另外，有的教師講授分泌蛋白的合成和運輸過程時，會總結(jié)出“分泌蛋白與膜外蛋白是在附著于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的核糖體上合成的”，而該題抗體的合成有兩種核糖體參與。講評例2（1）時，可讓學(xué)生體會細胞的多樣性和功能的復(fù)雜性，避免學(xué)生形成相關(guān)知識的消極思維定式。也可把例2中的“新”知識滲透到相關(guān)章節(jié)的教學(xué)環(huán)節(jié)中，佐證觀點。

四、借鑒高考試題，培養(yǎng)理性思維的命題策略

命題時，不要把“新”知識作為要求識記的知識對待，可作為試題情境呈現(xiàn)，訓(xùn)練學(xué)生的閱讀理解能力、知識遷移能力和理性思維能力。

1.回避概念，借用生物學(xué)事實為情境

基因致死現(xiàn)象早已出現(xiàn)在高考試題情境中，有的教師可能注意到了與致死基因相關(guān)的基因多效。原創(chuàng)命題時，可以借用基因多效的生物學(xué)事實，對于基因多效這個概念，則可以回避。

【例3】（郴州市2017屆高三質(zhì)監(jiān)）某種家鼠的短尾類型相交，子代中總是出現(xiàn)2/3的短尾（T）和1/3的正常尾（t），短尾類型與正常尾類型相交，子代中短尾與正常尾各半。與此相關(guān)的敘述中，錯誤的是 （ ）

A.短尾與正常尾這對相對性狀的遺傳遵循基因的分離定律

B.該種類的家鼠中的短尾均為雜合子

C.就短尾基因T的致死作用看，T基因是隱性致死基因

D.短尾類型相交時的性狀分離比不是3∶1，原因是雌雄配子的結(jié)合不是隨機的

【解析】短尾類型相交時的性狀分離比不是3∶1的原因是顯性純合子（TT）致死，而雌雄配子的結(jié)合是隨機的。

【答案】D

【評析】C選項的設(shè)置借用了基因多效的生物學(xué)事實——T 基因同時控制“正常尾與短尾”和“致死與非致死”兩對相對性狀。該題不對基因多效的概念進行知識鋪墊，學(xué)生無需知道基因多效的概念，把孟德爾一對相對性狀的遺傳實驗中的相關(guān)事實與概念遷移至本題進行比對，即可做出理性判斷。在選擇題中插入有新知識的選項，注意其他選項可以用教材上的知識做出判斷，或者選項之間能相互印證。

2.借鑒高考題的命題立意與技法

【例4】（原創(chuàng)）為了鑒定某病毒是RNA病毒還是DNA病毒（假設(shè)病毒在宿主細胞內(nèi)不發(fā)生堿基之間的相互轉(zhuǎn)換）。在有體外培養(yǎng)的宿主細胞和帶有放射性32P標(biāo)記的物質(zhì) dT—32P～P～P、dA—32P～P～P（d表示脫氧）、U—32P～P～P、A—32P～P～P等可作為材料的條件下，進行如下實驗。

第一步：先用添加放射性物質(zhì)的培養(yǎng)基對宿主細胞進行體外培養(yǎng)，使宿主細胞吸收并積累放射性物質(zhì)。

第二步：用病毒去侵染培養(yǎng)的宿主細胞。

第三步：離心法分離宿主細胞和其釋放的子代病毒，檢測子代病毒是否含有放射性。

實驗結(jié)果與結(jié)論：復(fù)制出的子代病毒含有放射性，該病毒為DNA病毒。

請回答問題：

（1）第一步所使用的放射性物質(zhì)可能是___________（填“dT—32P～P～P”“U—32P～P～P”或“A—32P～P～P”）。

（2）第一步所使用的放射性物質(zhì)__________ （填“可以”或“不可以”）用dA—32P～P～P或A—32P～P～P中的任意一種替代。

（3）病毒復(fù)制時，所使用放射性物質(zhì)的2個高能磷酸鍵中，被水解的為___________（填“遠離”或“靠近”）堿基端的高能磷酸鍵。

（4）假設(shè)上述實驗的結(jié)果是“復(fù)制出的病毒不含放射性”，你認為能不能得出“該病毒為RNA病毒”的嚴謹結(jié)論，說明理由：___________________________________________________________ 。

【解析】（1）由于DNA和RNA元素組成相同，鑒定該病毒是DNA病毒還是RNA病毒，就要鑒定該病毒是否含DNA具有而RNA沒有的成分（堿基T或脫氧核糖），或RNA具有而DNA沒有的成分（堿基U或核糖）。（2）從實驗結(jié)果與結(jié)論來看，實驗的第一步使用的放射性物質(zhì)是標(biāo)記病毒DNA的。此實驗所用放射性物質(zhì)應(yīng)能間接標(biāo)記DNA具有而RNA沒有的成分（堿基T或脫氧核糖），應(yīng)使用dA—32P～P～P和dT—32P～P～P標(biāo)記子代病毒的DNA（同時使用放射性強）；用A—32P～P～P不能為DNA合成提供原料dA—P，不能使DNA具有放射性。（3）核苷酸只含有一個磷酸基團，所使用的放射性物質(zhì)被水解的高能磷酸鍵是靠近堿基的那一個。（4）沒有對照實驗時，不能排除干擾因素對實驗結(jié)果的影響。

【答案】（1）dT—32P～P～P

（2）不可以

（3）靠近

（4）不能。沒有結(jié)果為“有放射性”的對照實驗，不能排除干擾因素對實驗結(jié)果的影響

【評析】此題是2016年和2017年全國理綜卷Ⅰ第2 9題的融合，要求學(xué)生推測、判斷“新”知識的理性思維成分豐富。

教材外的知識，哪怕是高考試題情境中的“新”知識，不一定要作為知識來教，在課堂教學(xué)中或命題時滲透一下即可，而且要以鞏固教材知識和培養(yǎng)理性思維能力為目的。最好是用例題、習(xí)題或試題夾帶“新”知識，讓學(xué)生獨立面對，培養(yǎng)學(xué)生的知識遷移能力、資料分析能力，從而發(fā)展理性思維能力。