基于2018年諾貝爾獎的高中生物原創(chuàng)題命制

吳勁松

摘 ? ?要：為了避免高三學生在三輪復習中刷題、死記硬背，以諾貝爾生理醫(yī)學獎為背景命制原創(chuàng)題，既體現(xiàn)了生物學科的時代性，也鍛煉了學生對高考新題型的解題方法。從原創(chuàng)題的命制、修改、反復打磨后對學生進行抽樣檢測顯示，原創(chuàng)題可以顯著提高學生的生物核心素養(yǎng)及應試技巧。

關鍵詞：諾貝爾獎;三輪復習;原創(chuàng)試題

2018年諾貝爾生理學或醫(yī)學獎頒發(fā)給美國免疫學家James Allison（詹姆斯·艾利森）和日本免疫學家Tasuku Honjo（日語：本庶佑），以表彰他們在“癌癥療法以及免疫負調控的抑制領域”的研究。生物學科是一門以實驗為基礎的自然學科，新版《生物學課程標準》面世，重新制定了以“核心素養(yǎng)為宗旨”“內容聚焦大概念”“教學過程重實踐”“學業(yè)評價促發(fā)展”的新四大課程理念，確立了“科學探究”作為高中生物重要的課程核心素養(yǎng)。近些年，生物科學發(fā)展日新月異，高考以及大市模擬考常以最新的生物科技成果甚至是諾貝爾獎成果為背景來命制原創(chuàng)試題，試題的鮮明特點在于源于教材且高于教材、知識性廣、綜合性強。筆者嘗試結合2018年諾貝爾生理學或醫(yī)學獎為背景淺談高三三輪復習原創(chuàng)題命制，希望既可以提高學生在高三復習中的興趣，激發(fā)學生理性思維，又可以幫助教師診斷教學效果、關注試題命制。

一、試題與分析

T細胞是重要的免疫細胞，在抗腫瘤中有重要作用。T細胞的活化或抑制需要雙信號的刺激：第一信號來自T細胞對特異性抗原的識別;第二信號來自T細胞對協(xié)同刺激分子（起促進作用的正性共刺激或起抑制作用的負性共刺激）的識別。圖1為T細胞表面的部分信號受體示意圖，圖2為某些異常組織細胞（如癌細胞）表達的協(xié)同刺激分子示意圖。請據(jù)圖分析回答（7分）：

（1） 圖1所示，T細胞活化的第一信號是特異性抗原與T細胞表面______結合。

（2） 圖2癌細胞表達的B7與T細胞表面的TCR受體結合后，可引起T細胞活化進而引起T細胞______為效應T細胞等，該過程屬于______（填“體液免疫”或“細胞免疫”）;若該過程反應過度可能導致______病。

（3） 若活化的T細胞高表達CTLA-4，又可與B7結合來抑制T細胞的進一步活化，這樣的生理學意義是______。

（4） 癌細胞可以逃逸T細胞免疫，研究發(fā)現(xiàn)與其高表達的膜蛋白PD-L有關。腫瘤細胞被TCR受體識別的同時，PD-L被PD-1識別并結合，激活T細胞的______（正性共刺激/負性共刺激）信號，從而實現(xiàn)細胞逃逸。藥物易普利姆瑪（英文名：Ipilimumab）可治療晚期黑色素瘤患者，其原理是阻斷______。

評析：本大題以2018年諾貝爾生理學或醫(yī)學獎為背景，考察“癌細胞”“免疫調節(jié)過程”、“免疫疾病”等大概念。題目新穎、由易到難、讀圖與分析能力要求較高。參考答案：（1）TCR（受體）。（2）增殖分化;細胞免疫;自身免疫。（3）使機體免疫應答維持相對平衡狀態(tài)。（4）負性共刺激;瘤細胞表面PD-L蛋白與T細胞表面PD-1特異性結合。

二、試題的命制過程

高質量的原創(chuàng)題能打破學生的題海戰(zhàn)術，體現(xiàn)教育公平。在高三的復習中，教師應關注一些生命科學熱點，把握命題方向，摸準高考脈搏，編制原創(chuàng)試題，對生物“大概念”知識以及學生分析問題的能力進行全面考查。以最新生物科技論文為背景的原創(chuàng)題成為大市模擬題乃至高考題的熱點，筆者結合本案例說明其命題過程。

（一）試題素材來源選擇

大學教材以及期刊文獻是原創(chuàng)題素材的重要來源，可以從中選擇與高中教材相關度較大的知識，對其用圖解的方式進行進一步分析其過程與原理，例如2018年江蘇卷第27大題考察長鏈非編碼RNA（lncRNA）的功能;2018年江蘇學測第36題考察細胞內蛋白質的分選過程。筆者在平時的課堂之余，喜歡關注生物科學的最新發(fā)展動態(tài)，閱讀相關文獻，尤其是諾貝爾生理學或醫(yī)學獎。通過NCBI檢索、閱讀諾貝爾獎獲得者的相關文章，抓住文章的核心思想與重大發(fā)現(xiàn);今年該獎項的兩位獲獎者的開創(chuàng)性發(fā)現(xiàn)T細胞表面蛋白PD-1蛋白和CTLA-4蛋白，徹底改變了癌癥治療方法。通過大概十余篇的文章，筆者理解了PD-1蛋白和CTLA-4蛋白的發(fā)現(xiàn)過程以及其與癌細胞表面受體之間的關系，為后來命制原創(chuàng)題打下了充足的知識儲備。

（二）試題的命制

命制原創(chuàng)題過程中對素材中的描述不能有科學性錯誤，不能斷章取義;注意問題的基礎性與難度。題干的描述要簡潔、概括，減少學生的閱讀量。本大題選取諾貝爾獎知識為背景，題干中用簡明的語言闡述T細胞膜表面的相關受體及活化機制，接著說明圖1、圖2表示的內容;題干盡量控制在100字以內。接著，選取文獻中的合適的圖片對題干進行原理解釋或過程的呈現(xiàn)，這部分也是整個試題命制最核心、最耗時、最精細的工作。筆者選取T細胞和癌細胞兩幅圖片，對圖片上的英文做中文修改，并在下方對相關受體作注解，最后對圖片細節(jié)作調整。最后，圍繞素材和學生已有知識進行科學設問，第（1）小題直接考察圖片的閱讀與理解能力，難度較小。第（2）小題考察學生對書本中免疫調節(jié)與免疫疾病的相關基礎知識的再現(xiàn)。體現(xiàn)二輪復習重基礎、重課本的原則，源于書本，又難于書本。最后兩小題引導學生利用所給題干及圖片信息，結合生物所學知識解釋諾貝爾獎中的核心思想，難度較大，綜合性較強，也體現(xiàn)了生物科學與生活相聯(lián)系的生物課程理念。問題設計從易到難，抓住書本重點知識，強調對新知識、新情境的分析與推理。

（三）集體打磨與修改

由于個人的知識和思路有限，同時引起生物學科其他同事對生物最新科研的興趣，筆者邀請學校的其他9位生物老師進行試題的集體打磨，集合眾人的思想對試題的細枝末節(jié)進行考量，進行適當?shù)膭h減與修改，具體內容有：①試題題干有無科學性錯誤，圖示是否恰當與科學，語言是否簡潔、明確;②試題的設問是否參考了考試說明和課程標準，有無偏題與怪題;③題目的設定是否有梯度、是否與教材知識緊密相連;④試題的區(qū)分度與難度如何。

該原創(chuàng)題經9位教師審閱并修改，其修改最多的是題干與題目的表述。例如：由于在第（4）小題中設置了“PD-L被PD-1識別并結合，激活T細胞的______（正性共刺激/負性共刺激）信號”的問題，故在題干中添加了“起促進作用的正性共刺激或起抑制作用的負性共刺激”一句話，以降低難度和幫助學生理解癌細胞逃逸的原理。第（4）小題最后一問前加了“阻斷”二字。本大題示意圖花費筆者大量的時間，通過Photoshop軟件進行反復修改，包括圖形上受體的形狀、細胞的形狀、文字注解等。另外，就學生可能出現(xiàn)的答案進行討論并對問題進行調整。例如，第（2）小題第二填空，沒有備選內容，預期很多學生答案可能有“特異性免疫”“細胞免疫”等正確答案，故最終在填空后面加了“體液免疫”或“細胞免疫”的選擇性填空。

（四）試題質量測試

試題基本成型之后，對照雙向細目表和考試大綱對試題的難度進行預測，并就試題針對性、科學性的進行評判。然后，筆者在課堂上對所授的兩個教學班90名同學，利用8分鐘的課堂時間進行檢測。結果顯示，90名同學的平均分為4.3分;其中，第（1）小題得分率為96.7%（3人錯誤）。第（2）小題三個空得分率依次為50%（45人錯誤）、90%（9人錯誤）、44.4%（50人錯誤）;第（3）小題得分率為11.1%（80人錯誤）;第（4）小題兩個空得分率依次為80%（18人錯誤）、16.7%（75人錯誤）;最高分7分，最低分1分。常見的錯誤答案有“抗體”“免疫缺陷病”“有絲分裂”等，另外，學生對原理類問答的文字表述能力較差?？傮w來說，試題難度為0.6左右，難度中等。兩個班的平均分及答案的錯誤率相差不大，信度和區(qū)分度較高。

三、命制總結

筆者對江蘇省近幾年的高考真題研究發(fā)現(xiàn)：每年高考生物試題都會以當年的最新熱點和最新生物科技為背景命制試題。如2016年江蘇卷第18題選擇題考查CRISPR/Cas9基因編輯技術，也切合受廣泛關注的首例免疫艾滋病的基因編輯嬰兒的誕生;第30題考查當年諾貝爾獎有關的青蒿素對瘧疾患者群體基因型的影響;2017年江蘇卷第28題考察葡萄糖轉運載體（GLUT）與糖尿病的關系分析。原創(chuàng)試題的命制要避免學生對背誦知識進行簡單重現(xiàn)，培養(yǎng)學生學習生物的理性思維和科學探究能力?？萍颊撐纳踔潦侵卮罂萍汲晒粌H具有科學性、學術性、前沿性等特點，而且很容易引起學生的共鳴、激起學生學習生物的興趣。以此為材料命制的原創(chuàng)試題保證了試題的公平性，體現(xiàn)了能力立意的特點，也起到了考試的選拔性功能。