基于情境創(chuàng)設(shè)的初中生物學(xué)命題探索

（臨朐縣朐陽(yáng)學(xué)校 山東濰坊 262600）

《中國(guó)高考評(píng)價(jià)體系》明確提出了以真實(shí)的問(wèn)題情境為載體考查學(xué)生必備知識(shí)、關(guān)鍵能力、學(xué)科素養(yǎng)和核心價(jià)值。它不僅僅引導(dǎo)高中教學(xué)方式、教學(xué)策略的改變，而且對(duì)初中教學(xué)同樣具有導(dǎo)向作用。初中生物學(xué)的學(xué)習(xí)過(guò)程主要涉及的生物學(xué)情境有：生活學(xué)習(xí)實(shí)踐情境、科學(xué)實(shí)驗(yàn)探究情境、生命科學(xué)史情境。下面從不同的角度選取素材，創(chuàng)設(shè)不同層次的問(wèn)題情境，編制生物學(xué)試題，希望在考查學(xué)生必備知識(shí)、關(guān)鍵能力的同時(shí)，滲透學(xué)科素養(yǎng)的考查，以期促進(jìn)課程標(biāo)準(zhǔn)理念的落實(shí)，探討培養(yǎng)生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的新思路、新路徑。

1 以科研成果創(chuàng)設(shè)生物學(xué)情境

1.1 試題呈現(xiàn)

【例1】研究人員挑選了生長(zhǎng)狀況、成熟度一致，且無(wú)病蟲害的青蘿卜和紅蘿卜各20株，分別取其葉柄、根皮、根肉不同部位的組織進(jìn)行研磨，利用高效液相色譜分析技術(shù)測(cè)定維生素C含量，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖1所示。下列分析不正確的是 （ ）

圖1 實(shí)驗(yàn)結(jié)果柱形圖

A.可利用高錳酸鉀溶液比較不同部位維生素C含量

B.將組織進(jìn)行研磨是為了釋放細(xì)胞質(zhì)中的維生素C

C.壞血病患者可多食用紅蘿卜以補(bǔ)充維生素C

D.紅蘿卜的根皮部維生素C含量最高

1.2 試題解析

《義務(wù)教育生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2011年版）》中倡導(dǎo)探究性學(xué)習(xí)，旨在改變學(xué)生學(xué)習(xí)方式，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維，同時(shí)《普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》（以下簡(jiǎn)稱《高中課程標(biāo)準(zhǔn)》）中明確了科學(xué)探究是學(xué)生必備的學(xué)科素養(yǎng)之一?？茖W(xué)探究是生物學(xué)科重要的學(xué)習(xí)內(nèi)容和學(xué)習(xí)方式，是幫助學(xué)生形成生命觀念，提升科學(xué)思維的重要途徑。因此，本題利用當(dāng)前科研成果創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境：某科研所測(cè)定的青蘿卜與紅蘿卜不同部位維生素C差異。利用柱狀圖呈現(xiàn)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，滲透學(xué)生在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與實(shí)施、實(shí)驗(yàn)結(jié)果與處理等方面科學(xué)探究能力。本題并不局限于教材“食物中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)”中的實(shí)驗(yàn)、維生素作用等知識(shí)，還涉及到細(xì)胞器結(jié)構(gòu)與功能，既是對(duì)科學(xué)探究能力、圖文轉(zhuǎn)換能力的考查，也是對(duì)結(jié)構(gòu)與功能觀的考查。

濟(jì)南版七年級(jí)下冊(cè)第一節(jié)“人的生活需要營(yíng)養(yǎng)”中安排了演示實(shí)驗(yàn)“比較不同果蔬的維生素C含量”，利用維生素C可使紫色高錳酸鉀褪色的原理，比較不同果蔬的維生素C含量多少。因此，學(xué)生雖然對(duì)題干中“高效液相色譜分析技術(shù)”不了解，但是并不影響學(xué)生判斷A選項(xiàng)的正誤。液泡內(nèi)有細(xì)胞液，貯存多種物質(zhì)，維生素C屬于有機(jī)物，儲(chǔ)存在液泡中，因此研磨的目的是釋放液泡中的維生素C，B選項(xiàng)錯(cuò)。缺乏維生素C可導(dǎo)致壞血病，C選項(xiàng)正確。通過(guò)圖中信息，可判斷紅蘿卜的根部維生素C含量最高，D選項(xiàng)正確。因此，答案選B。

2 以社會(huì)熱點(diǎn)創(chuàng)設(shè)生物學(xué)情境

2.1 試題呈現(xiàn)

【例2】2016年，西伯利亞爆發(fā)炭疽熱，2 000多頭馴鹿因此死亡，96人因病住院。相關(guān)研究表明，此次疫情緣于全球變暖導(dǎo)致多年凍土融化，造成一具感染了炭疽芽孢的鹿尸解凍。下列分析錯(cuò)誤的是 （ ）

A.減少二氧化碳排放是減緩氣溫升高的有效措施

B.凍土消融可能會(huì)導(dǎo)致大量未知微生物釋放

C.炭疽芽孢耐低溫，環(huán)境適宜時(shí)可快速繁殖

D.極地凍土消融終將會(huì)影響其他生態(tài)系統(tǒng)

2.2 試題解析

《高中課程標(biāo)準(zhǔn)》中針對(duì)社會(huì)責(zé)任的生物學(xué)學(xué)科素養(yǎng)，明確指出“樹立和踐行‘綠水青山就是金山銀山’的理念，形成生態(tài)意識(shí)，參與環(huán)境保護(hù)實(shí)踐”。冰凍圈是當(dāng)前的新興學(xué)科，本題通過(guò)凍土消融這一熱點(diǎn)問(wèn)題創(chuàng)設(shè)情境，分析炭疽熱病例，一方面對(duì)溫室效應(yīng)、細(xì)菌芽孢、生態(tài)平衡等知識(shí)進(jìn)行交叉融合；另一方面讓學(xué)生感受地球上生物與環(huán)境是命運(yùn)共同體，進(jìn)行社會(huì)責(zé)任感的教育。學(xué)生需要提取題干文本中的有效信息，明確凍土消融導(dǎo)致炭疽芽孢釋放，同時(shí)，將生物與環(huán)境的知識(shí)進(jìn)行遷移運(yùn)用。

全球氣溫上升的主要原因是二氧化碳釋放量增加，降低二氧化碳排放是解決溫室效應(yīng)的當(dāng)務(wù)之急，A選項(xiàng)正確。通過(guò)題干信息，明確凍土消融使鹿尸解凍釋放炭疽芽孢，那么其他未知微生物也有可能會(huì)被釋放，B選項(xiàng)正確。芽孢是細(xì)菌的休眠體，環(huán)境適宜時(shí)可恢復(fù)細(xì)菌的生命活性，但它不是生殖細(xì)胞，C選項(xiàng)錯(cuò)誤。生物圈是最大的生態(tài)系統(tǒng)，各生態(tài)系統(tǒng)是一個(gè)統(tǒng)一的整體，D選項(xiàng)正確。因此，答案選C。

3 以科學(xué)史創(chuàng)設(shè)生物學(xué)情境

3.1 試題呈現(xiàn)

【例3】1835年達(dá)爾文在加拉帕戈斯群島發(fā)現(xiàn)了14種小型雀鳥。這些雀鳥在羽色、鳴叫、造巢等方面極為相似，但喙的形狀和大小有所區(qū)別：有以仙人掌為食具有長(zhǎng)而尖的喙，有以昆蟲為食擁有小乳頭狀的喙，有些則是典型的食籽喙等。下列分析錯(cuò)誤的是（ ）

A.這些雀鳥可能來(lái)自于共同的原始祖先

B.雀鳥喙的差異屬于遺傳物質(zhì)改變引起的可遺傳變異

C.與家鴿的進(jìn)化相同，都是為了更好地適應(yīng)生存環(huán)境

D.食性不同決定了雀鳥喙的進(jìn)化方向

3.2 試題解析

科學(xué)史揭示了科學(xué)家探索生命的歷程，蘊(yùn)含著巨大的教育價(jià)值。本題以著名的達(dá)爾文雀為情境，考查自然選擇、遺傳與變異，體現(xiàn)生命觀念中的進(jìn)化與適應(yīng)觀。同時(shí)，學(xué)生對(duì)加拉帕戈斯群島的了解，可以為高中學(xué)習(xí)地理隔離與物種進(jìn)化打好基礎(chǔ)。

14種小型雀鳥在羽色、鳴叫、造巢等方面極為相似，推測(cè)它們很有可能來(lái)自于共同的祖先，A選項(xiàng)正確。遺傳和變異是進(jìn)化的基礎(chǔ)，各種喙可以穩(wěn)定遺傳，說(shuō)明屬于可遺傳變異，B選項(xiàng)正確。家鴿屬于人工選擇，目的是滿足人的需求和愛好，達(dá)爾文雀屬于自然選擇，目的是為了適應(yīng)生存環(huán)境，C選項(xiàng)錯(cuò)誤。自然選擇中，環(huán)境起決定作用。對(duì)達(dá)爾文雀而言，食性是決定喙進(jìn)化方向的決定因素，D選項(xiàng)正確。因此，答案選C。

4 以生活實(shí)踐創(chuàng)設(shè)生物學(xué)情境

4.1 試題呈現(xiàn)

【例4】我國(guó)釀酒工藝源遠(yuǎn)流長(zhǎng)，圖2是米酒的制作過(guò)程簡(jiǎn)圖，圖3表示酒精發(fā)酵時(shí)酒精度（酒精濃度）與發(fā)酵時(shí)間的關(guān)系。下列說(shuō)法正確的是 （ ）

圖2 米酒的制作過(guò)程簡(jiǎn)圖

圖3 酒精發(fā)酵時(shí)酒精度（酒精濃度）與發(fā)酵時(shí)間的關(guān)系

A.圖2中A表示制曲過(guò)程，此過(guò)程中霉菌將淀粉轉(zhuǎn)化為葡萄糖

B.圖2A、B過(guò)程都需要無(wú)氧環(huán)境和適宜的溫度

C.圖3酒精發(fā)酵過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生氣泡，是二氧化碳的原因

D.圖3中曲線96 h后不再繼續(xù)上升，原因是溫度太高

4.2 試題解析

生物學(xué)知識(shí)與生活實(shí)際聯(lián)系密切，中考評(píng)價(jià)注重考查學(xué)生運(yùn)用生物學(xué)知識(shí)分析、解決實(shí)際問(wèn)題的能力，因此生活實(shí)踐情境是生物學(xué)評(píng)價(jià)常用的情境創(chuàng)設(shè)方式。本題通過(guò)流程圖和曲線圖呈現(xiàn)問(wèn)題情境，一方面考查學(xué)生對(duì)酒精發(fā)酵的理解運(yùn)用，滲透物質(zhì)與能量的轉(zhuǎn)化；另一方面通過(guò)圖文轉(zhuǎn)化、信息遷移，考查學(xué)生數(shù)學(xué)模型的理解運(yùn)用以及演繹與推理的科學(xué)思維。

白酒釀造過(guò)程需要制曲—糖化—發(fā)酵—蒸餾，圖2中A表示糖化，B表示發(fā)酵，A選項(xiàng)錯(cuò)誤。霉菌糖化過(guò)程中進(jìn)行有氧呼吸，不需要密封，但酵母菌酒精發(fā)酵需要無(wú)氧的環(huán)境，B選項(xiàng)錯(cuò)誤。酵母菌無(wú)氧呼吸過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生二氧化碳，C選項(xiàng)正確。96 h后，酒精濃度過(guò)高會(huì)殺死酵母菌，因此酒精濃度不再上升，D選項(xiàng)錯(cuò)誤。因此，答案選C。

5 以概念模型創(chuàng)設(shè)生物學(xué)情境

5.1 試題呈現(xiàn)

【例5】2020年初，新型冠狀病毒全球肆虐，引發(fā)人們恐慌。圖4是某同學(xué)結(jié)合病毒感染過(guò)程繪制的防疫圖。據(jù)圖分析，下列說(shuō)法正確的是 （ ）

圖4 某同學(xué)結(jié)合病毒感染過(guò)程繪制的防疫圖

A.從免疫角度來(lái)看，新冠病毒屬于抗體

B.無(wú)癥狀感染者屬于①

C.戴口罩、穿隔離服是為了保護(hù)②

D.新冠病毒僅引發(fā)人體③過(guò)程

5.2 試題解析

模型與建模是生物學(xué)中重要的思維方法之一，生物學(xué)模型包括物理模型、數(shù)學(xué)模型、概念模型，而概念圖是構(gòu)建概念模型的主要形式之一。本題結(jié)合2020年社會(huì)各界廣泛關(guān)注的新冠疫情為切入點(diǎn)，通過(guò)免疫與健康的概念圖呈現(xiàn)問(wèn)題情境，考查學(xué)生對(duì)該部分知識(shí)的整體性認(rèn)知水平以及綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)的能力。通過(guò)此類試題，也希望幫助學(xué)生構(gòu)建知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，對(duì)學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)方法的指導(dǎo)。

傳染病的流行需要傳染源、傳播途徑、易感人群3個(gè)環(huán)節(jié)，圖中①表示傳染源，②表示易感人群。人體免疫包括非特異性免疫和③特異性免疫。新冠病毒從免疫學(xué)角度分析屬于抗原，A選項(xiàng)錯(cuò)誤?；颊吆蜔o(wú)癥狀感染者都攜帶有新冠病毒，屬于傳染源，B選項(xiàng)正確。戴口罩、穿隔離服屬于切斷傳播途徑，C選項(xiàng)錯(cuò)誤錯(cuò)。新冠病毒首先引起非特異性免疫，其次引起特異性免疫，D選項(xiàng)錯(cuò)誤。因此，答案選B。