科普文閱讀原創(chuàng)題嘗試及分析

北京 李建芝 盧曉華

科普文閱讀作為高考的一種新題型，引起了廣大師生的密切關(guān)注。該類題型提供約800 字的科普短文，要求考生獲取和加工科學文本信息、回答相關(guān)問題。“科學閱讀”題是考查學科核心素養(yǎng)的積極嘗試。科普文閱讀在北京市2018 年以來的學業(yè)水平合格性考試中已經(jīng)出現(xiàn)，在以往等級考測試卷中也出現(xiàn)過。2020 年北京高考卷第19 題的科學閱讀題是以我國科學家揭示高溫或強光抑制光合作用的機理為背景，展示了我國的科技成就，又引導了學生關(guān)注國際重大問題。

學生的生物學科閱讀理解能力不能等到高三再培養(yǎng)。教師應盡早規(guī)劃，全盤安排?？茖W的做法是在高一開始，每學完一章后提供一篇有關(guān)的閱讀短文。

“細胞的物質(zhì)輸入和輸出”是人教版必修1 第四章的內(nèi)容。為配合本章的學習，筆者編制了以下閱讀題。

胃酸的分泌

胃液中的鹽酸也稱胃酸，由胃黏膜的壁細胞分泌。胃液中的H+濃度為150～170 mmol/L，比血漿中的H+濃度高3×106倍。H+的分泌是依靠壁細胞頂端分泌小管膜中的質(zhì)子泵實現(xiàn)的。質(zhì)子泵具有轉(zhuǎn)運H+、K+和催化ATP 水解的功能，故也稱H+-K+-ATP 酶。

壁細胞分泌鹽酸的基本過程如圖1 所示：壁細胞分泌的H+來自細胞內(nèi)水的解離（H2O →H++OH-）。在分泌小管膜中質(zhì)子泵的作用下，H+從胞內(nèi)轉(zhuǎn)運到分泌小管中。質(zhì)子泵每水解1 分子ATP 所釋放的能量能驅(qū)使一個H+從胞內(nèi)進入分泌小管，同時驅(qū)動一個K+從分泌小管腔進入胞內(nèi)。H+與K+的交換是1 對1 的電中性交換。在頂端膜分泌H+和換回K+時，頂端膜中的鉀通道和氯通道也開放。進入細胞的K+又經(jīng)鉀通道進入分泌小管腔，細胞內(nèi)的Cl-通過氯通道進入分泌小管腔，并與H+形成HCl。當需要時，HCl 由壁細胞分泌小管腔進入胃腔。留在壁細胞內(nèi)的OH-在碳酸酐酶（CA，碳酸酐酶的作用因不同組織而異。在胃中，它與胃酸分泌有關(guān)）的催化下與CO2結(jié)合成HCO3-，HCO3-通過壁細胞基底側(cè)膜上的Cl--HCO3-交換體被轉(zhuǎn)運出細胞，而Cl-則被轉(zhuǎn)運入細胞內(nèi)，補充被分泌入分泌小管的Cl-，使Cl-能源源不斷地經(jīng)頂端膜分泌入小管腔。此外，壁細胞基底側(cè)膜上的鈉鉀泵將細胞內(nèi)的Na+泵出細胞，同時將K+泵入細胞，以補充由頂端膜丟失的部分K+。

圖1 胃黏膜壁細胞分泌鹽酸的基本過程模式圖

胃黏膜細胞的分泌活動是相互影響的。胃黏膜內(nèi)的腸嗜鉻樣細胞（ECL）分泌組織胺，組織胺通過作用于胃壁細胞的H2受體，具有極強的促進胃酸分泌的作用。G 細胞分泌促胃液素，主要作用是促進ECL 分泌組織胺，其次是與壁細胞上的CCKB受體結(jié)合，促進壁細胞分泌鹽酸。D 細胞分泌的生長抑素抑制ECL 和G 細胞的分泌。當HCl 分泌過多時，可負反饋抑制胃酸分泌，原因是HCl可直接抑制G 細胞，也能刺激D 細胞分泌生長抑素。

回答以下問題：

（1）圖中未列出的物質(zhì)進入細胞方式有_______________。

（2）餐后，血液暫時堿化，形成所謂的“餐后堿潮”現(xiàn)象，分析原因是_______________________________________。

（3）胃酸分泌過多會造成“燒心”、潰瘍等癥狀。治療這些癥狀的藥物可以分為以下幾類：

①中和胃酸藥：如我國50 年代曾在臨床上使用小蘇打治療胃酸過多引起的疾病。當時治療的原理是以堿性藥物中和過多的酸。經(jīng)臨床使用，效果不佳，有些患者甚至會加重病情。據(jù)材料分析，原因為______________________________。

②H2受體阻滯劑:如西咪替丁、雷尼替丁。

③_______________抑制劑：如奧美拉唑。這類藥是目前治療因胃酸過多而導致消化性潰瘍最先進的一類藥物，能高效、快速抑制胃酸分泌。

④胃腸黏膜保護劑：這類藥物服用后可在胃腸內(nèi)形成一層保護膜，如枸櫞酸鉍鉀等。

（4）在靜止期（不分泌鹽酸）和泌酸期，壁細胞的微細結(jié)構(gòu)不同。下面的模式圖（圖2）中，圖甲對應的是_______期，圖乙對應的是_____________期。壁細胞在不同時期具有不同的形態(tài)結(jié)構(gòu)，體現(xiàn)了_____________ 的生物學觀點。

圖2

（5）實驗發(fā)現(xiàn)，刺激動物的迷走神經(jīng)后，胃酸分泌增多。有人認為一定是迷走神經(jīng)直接促進胃壁細胞的結(jié)果。你同意這一結(jié)論嗎？為什么？_____________________________________________。

【參考答案】（1）胞吞

（2）在消化期，由于胃酸大量分泌的同時有大量的HCO3-進入血液，使血液暫時堿化，形成所謂的“餐后堿潮”

（3）①小蘇打只能中和已分泌入胃腔的胃酸，結(jié)果導致短時間內(nèi)胃腔內(nèi)pH 升高，減弱了胃酸的負反饋抑制作用，使壁細胞生成更多的胃酸

③質(zhì)子泵

（4）泌酸 靜止 生物體結(jié)構(gòu)與功能相適應

（5）不同意。還可能是迷走神經(jīng)促進了ECL 和（或）G 細胞或者是迷走神經(jīng)抑制了D 細胞

本題取材于大學教材《生理學》。大學教材或科研論文常被作為原創(chuàng)題的素材來源，因為此類文獻能夠保障試題的科學性。該閱讀材料與高中教材“細胞的物質(zhì)輸入和輸出”一章的內(nèi)容吻合。

問題設(shè)計是命制原創(chuàng)題的核心。問題設(shè)計的原則是符合學生的認知規(guī)律；難度有梯度；知識的覆蓋面大，體現(xiàn)學科內(nèi)的綜合；要突出對學科核心素養(yǎng)的考查，另外語言表述簡潔、嚴謹?shù)取?/p>

本題（1）雖是考查概念，但是進行的是反向考查，即“未列出”的概念?？忌芽碱}中的概念所在的大知識框架弄清楚，在大范圍里將題目出現(xiàn)過的知識點摘出，再找出剩下的知識點。

（2）解釋“餐后堿潮”的原因著重考查學生識圖能力，圖1 顯示在H+分泌入胃腔的同時有HCO3-進入組織間液（進而進入血液）?？傮w上前兩問較容易。

（3）充分體現(xiàn)了學以致用，增強學生的社會責任意識。由于該題涉及的治療措施較多，為防止學生無從下手，故筆者將此小問設(shè)計為半開放型題目。有的藥物直接給出（“H2受體阻滯劑”學生不易在文中找到答案；“胃腸黏膜保護劑”過于專業(yè)，大部分學生想不到），有的藥物需要學生根據(jù)文章內(nèi)容回答。另外，本題考查形式多樣?！爸泻臀杆崴帯币活}需要完整的語句解釋原因；“奧美拉唑”一題設(shè)計為填空。整體上（3）小題難度較高，考查了學生的科學思維。

（4）通過圖片這一感性材料考查“結(jié)構(gòu)與功能相適應”這一生物學基本觀點。從近年全國各地理綜高考試題來看，都體現(xiàn)了一些重要的生物學基本觀點。如2020 年全國卷Ⅰ第29 題，以生物膜結(jié)構(gòu)為考查點，充分體現(xiàn)了考查結(jié)構(gòu)與功能相適應的生命觀念。2019 年北京卷第31 題最后一問，學生要在理解藍藻和高等植物光合作用概念的基礎(chǔ)上，結(jié)合轉(zhuǎn)基因技術(shù)研究成果，選擇能夠體現(xiàn)生命觀念的具體現(xiàn)象，從而展現(xiàn)其學科核心素養(yǎng)。

（5）注重對學生批判性思維能力的考查，意在引導學生注重思維的嚴謹性、邏輯性?！镀胀ǜ咧猩飳W課程標準（2017 年版2020 年修訂）》將學科核心素養(yǎng)水平劃分了4 個等級，此題符合第4 級“在新的問題情境中，能以生命觀念為指導，解釋生命現(xiàn)象，揭示生命活動的規(guī)律”。

總之，該題設(shè)問緊扣題干，難度整體適中并層層遞進，綜合考查了學生的學科核心素養(yǎng)，特別是第（3）小題和第（5）小題，要求學生具有較高的分析推理能力和專業(yè)表達能力。該試題亦有一些不足，如文字量較大；有些學生不知道HCO3-是堿性，從而無法回答“餐后堿潮”一題。教師在使用中應注意修正。