以原創(chuàng)試題為例 談深度學(xué)習(xí)考查

甘肅 馬小明

(作者單位：甘肅省臨夏中學(xué))

隨著《普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版2020年修訂)》的發(fā)布，提升學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)已經(jīng)成為教師教學(xué)的主要目標(biāo)和任務(wù)。對(duì)于該目標(biāo)和任務(wù)，以往知識(shí)本位的教學(xué)方式顯然已經(jīng)“過時(shí)”，同時(shí)知識(shí)本位的考查方式也不能很好地考查學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)水平，更無(wú)法準(zhǔn)確地發(fā)揮考試的導(dǎo)向作用，引導(dǎo)教師的教學(xué)向“核心素養(yǎng)”方向轉(zhuǎn)變。因此，對(duì)傳統(tǒng)的教學(xué)方式和考查方式進(jìn)行相應(yīng)的改革和創(chuàng)新以適應(yīng)新時(shí)代的需求就顯得非常重要。在此背景下，“深度學(xué)習(xí)”作為實(shí)現(xiàn)學(xué)科核心素養(yǎng)教學(xué)目標(biāo)的重要手段，已然成為當(dāng)前教學(xué)研究的重要課題之一。深度學(xué)習(xí)是指學(xué)習(xí)者在理解的基礎(chǔ)上，批判性地學(xué)習(xí)新的思想和事實(shí)，并把它們?nèi)谌氲揭延械恼J(rèn)知結(jié)構(gòu)中，且能夠?qū)⒁延械闹R(shí)遷移到新的情境中，做出決策和解決問題的學(xué)習(xí)方式，具有引領(lǐng)性、挑戰(zhàn)性、主動(dòng)性、發(fā)展性等特征。

在生物學(xué)教學(xué)過程中，組織和引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行深度學(xué)習(xí)，可以讓學(xué)生深刻體會(huì)結(jié)構(gòu)與功能觀、進(jìn)化與適應(yīng)觀等生命觀念；可以讓學(xué)生掌握歸納與概括、演繹與推理等科學(xué)思維；還可以讓學(xué)生具備提出問題、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)等科學(xué)探究素養(yǎng)，進(jìn)而讓學(xué)生形成造福人類的價(jià)值觀，培養(yǎng)關(guān)注社會(huì)議題等社會(huì)責(zé)任素養(yǎng)。

那么，如何在實(shí)際教學(xué)過程中引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行深度學(xué)習(xí)呢？本文通過對(duì)原創(chuàng)試題的命題思路和考查意圖進(jìn)行分析，結(jié)合深度學(xué)習(xí)的基本理念淺談如何通過命制高質(zhì)量試題考查學(xué)生深度學(xué)習(xí)的能力和效果，以考向引導(dǎo)和促進(jìn)學(xué)生進(jìn)行深度學(xué)習(xí)，進(jìn)而達(dá)成提升學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)的教育教學(xué)目標(biāo)。

1.原創(chuàng)試題

體溫調(diào)節(jié)的調(diào)定點(diǎn)學(xué)說認(rèn)為人體有一確定的體溫調(diào)定點(diǎn)數(shù)值(如37℃)。若體溫偏離這一數(shù)值，下丘腦就會(huì)通過調(diào)節(jié)機(jī)體產(chǎn)熱與散熱使體溫回歸到調(diào)定點(diǎn)。據(jù)此分析下列選項(xiàng)錯(cuò)誤的是

( )

A.當(dāng)體溫低于體溫調(diào)定點(diǎn)時(shí)，促甲狀腺激素釋放激素釋放量將增加

B.當(dāng)體溫高于體溫調(diào)定點(diǎn)時(shí)，皮膚毛細(xì)血管舒張使體表的散熱增加

C.若某因素導(dǎo)致體溫調(diào)定點(diǎn)下移，則可能導(dǎo)致腎上腺素釋放量增加

D.若某因素導(dǎo)致體溫調(diào)定點(diǎn)上移，則很可能出現(xiàn)骨骼肌戰(zhàn)栗等現(xiàn)象

【參考答案】C

2.命題思路和考查意圖

2.1 圍繞大概念的知識(shí)體系是考查的根本

本題以“人體體溫調(diào)節(jié)”為例，考查學(xué)生對(duì)“生命個(gè)體的結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)，各結(jié)構(gòu)協(xié)調(diào)統(tǒng)一共同完成復(fù)雜的生命活動(dòng)，并通過一定的調(diào)節(jié)機(jī)制保持穩(wěn)態(tài)”這一大概念的認(rèn)識(shí)和理解。通過學(xué)習(xí)“人體的內(nèi)環(huán)境與穩(wěn)態(tài)”及“動(dòng)物和人體生命活動(dòng)的調(diào)節(jié)”，學(xué)生已經(jīng)知道正常人體的體溫有一相對(duì)穩(wěn)定值(如37℃)。外界環(huán)境溫度的變化以及體內(nèi)細(xì)胞代謝活動(dòng)都可能會(huì)影響體溫的變化，但是機(jī)體通過神經(jīng) - 體液調(diào)節(jié)等機(jī)制可以維持體溫的相對(duì)穩(wěn)定。例如，當(dāng)人體處于寒冷環(huán)境中時(shí)，冷覺感受器興奮，該興奮沿傳入神經(jīng)到達(dá)下丘腦體溫調(diào)節(jié)中樞，然后下丘腦一方面通過神經(jīng)調(diào)節(jié)使皮膚血管收縮，引起皮膚表層血流量下降，減少散熱；使腎上腺素分泌增加，促進(jìn)細(xì)胞代謝；使骨骼肌戰(zhàn)栗，增加產(chǎn)熱等。另一方面，下丘腦通過分泌促甲狀腺激素釋放激素促進(jìn)垂體釋放促甲狀腺激素，以促進(jìn)甲狀腺激素的釋放，進(jìn)而促進(jìn)組織細(xì)胞的代謝活動(dòng)，以增加產(chǎn)熱，從而實(shí)現(xiàn)人體溫度的相對(duì)穩(wěn)定。具體調(diào)節(jié)過程如圖所示。

圖示體溫調(diào)節(jié)的概念模型是學(xué)生在學(xué)習(xí)了相關(guān)內(nèi)容后應(yīng)該建立的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，也是理解和正確解答這道題該有的“原認(rèn)知結(jié)構(gòu)”。構(gòu)建該知識(shí)體系，需要學(xué)生準(zhǔn)確把握體溫調(diào)節(jié)相關(guān)的器官、組織、細(xì)胞、信息分子以及它們各自發(fā)揮的作用等，并且可以做到把相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)有機(jī)整合。從學(xué)科核心素養(yǎng)角度而言，構(gòu)建知識(shí)體系是學(xué)生體會(huì)結(jié)構(gòu)與功能觀、穩(wěn)態(tài)與平衡觀的重要環(huán)節(jié)，也是培養(yǎng)和提升學(xué)生歸納與概括、模型與建模等科學(xué)思維的重要舉措；從學(xué)生構(gòu)建知識(shí)體系的過程而言，該概念模型的建構(gòu)是學(xué)生將零散的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行有機(jī)整合的過程，是建立和完善自我認(rèn)知結(jié)構(gòu)的過程，更是學(xué)生進(jìn)行深度學(xué)習(xí)的過程。

寒冷條件下體溫的調(diào)節(jié)

2.2 借助新情境考查學(xué)生知識(shí)遷移和應(yīng)用的能力

該題以體溫調(diào)節(jié)的調(diào)定點(diǎn)假說為素材進(jìn)行命題。體溫調(diào)節(jié)的調(diào)定點(diǎn)假說是在一系列研究的基礎(chǔ)上被提出的。20世紀(jì)40年代，科學(xué)家用定向刺激法和局部毀損法證明下丘腦前部為散熱中樞，后外側(cè)為產(chǎn)熱中樞，兩個(gè)區(qū)域交互抑制，維持體溫的相對(duì)恒定。60年代后，先后發(fā)現(xiàn)下丘腦中存在與局部溫度改變相關(guān)的兩類神經(jīng)元群：一類在溫度升高時(shí)興奮，稱為熱敏神經(jīng)元；另一類在溫度降低時(shí)興奮，稱為冷敏神經(jīng)元。它們一方面接受來自外周傳送感溫信息的傳入神經(jīng)沖動(dòng)；另一方面可以直接感受流經(jīng)腦部的血液溫度的變化，并通過一定的神經(jīng)聯(lián)系，使與體溫調(diào)節(jié)有關(guān)結(jié)構(gòu)的活動(dòng)相應(yīng)地增強(qiáng)或減弱，以保持體溫的相對(duì)恒定。以這些研究為基礎(chǔ)提出的體溫調(diào)定點(diǎn)假說認(rèn)為，人和高等恒溫動(dòng)物的體溫調(diào)節(jié)類似于恒溫器的調(diào)節(jié)機(jī)制。調(diào)定點(diǎn)的作用相當(dāng)于恒溫箱的調(diào)定器，是調(diào)節(jié)溫度的基準(zhǔn)。若將正常人此點(diǎn)溫度設(shè)定為37℃，那么當(dāng)流經(jīng)此處的血液的溫度超過37℃時(shí)，熱敏神經(jīng)元興奮，引起散熱過程加強(qiáng)、產(chǎn)熱過程減弱；而當(dāng)流經(jīng)此處的血液的溫度不足37℃時(shí)，則引起相反的變化。

以上內(nèi)容是本題命題的素材來源，題干精簡(jiǎn)、提煉假說內(nèi)容，以通俗易懂的語(yǔ)言闡述假說內(nèi)容。關(guān)于四個(gè)選項(xiàng)的設(shè)計(jì)，其中A、B項(xiàng)以調(diào)定點(diǎn)不變，其他因素導(dǎo)致體溫偏離調(diào)定點(diǎn)，機(jī)體如何維持體溫恒定進(jìn)行設(shè)計(jì)；C、D項(xiàng)以假設(shè)某因素導(dǎo)致體溫調(diào)定點(diǎn)發(fā)生變化，機(jī)體又會(huì)如何應(yīng)對(duì)進(jìn)行設(shè)計(jì)。從思維角度而言，對(duì)于A、B項(xiàng)，學(xué)生可以根據(jù)已有知識(shí)體系進(jìn)行直接的推斷；對(duì)于C、D項(xiàng)，是需要學(xué)生適當(dāng)轉(zhuǎn)化才能做出判斷。例如，當(dāng)體溫調(diào)定點(diǎn)下調(diào)時(shí)，對(duì)于機(jī)體而言，當(dāng)前的體溫偏高，需要做降溫處理。從考查角度而言，A、B項(xiàng)主要考查學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解情況；C、D項(xiàng)主要考查學(xué)生的邏輯推理能力和綜合運(yùn)用能力。另外，要準(zhǔn)確作答該題，學(xué)生需要從題干中提取調(diào)定點(diǎn)假說的要點(diǎn)，并結(jié)合已有知識(shí)結(jié)構(gòu)對(duì)四個(gè)選項(xiàng)進(jìn)行分析，體現(xiàn)了對(duì)學(xué)生獲取信息的能力的考查以及從新情境中遷移運(yùn)用生物學(xué)知識(shí)和原理解答問題的高水平科學(xué)素養(yǎng)。如此分析，該試題考查了學(xué)生“理解能力”“獲取信息的能力”“綜合運(yùn)用能力”等能力，這些內(nèi)容不是學(xué)生天生就具有的或一蹴而就的，是在平日的不斷學(xué)習(xí)中逐漸形成和提升的，所以，該試題也是對(duì)學(xué)生深度學(xué)習(xí)能力和效果的考查。

2.3 綜合分析才能準(zhǔn)確作答

學(xué)生在理解體溫調(diào)定點(diǎn)學(xué)說基本要點(diǎn)的基礎(chǔ)上，結(jié)合在學(xué)習(xí)過程中建立的體溫調(diào)節(jié)認(rèn)知結(jié)構(gòu)，綜合運(yùn)用歸納與概括、模型與建模、批判性思維等多種科學(xué)思維，就可以對(duì)四個(gè)選項(xiàng)進(jìn)行分析和解答。如：當(dāng)體溫低于體溫調(diào)定點(diǎn)時(shí)，人體將增加產(chǎn)熱、減少散熱，以維持體溫的相對(duì)穩(wěn)定。其途徑之一就是通過“下丘腦→垂體→甲狀腺”的分級(jí)調(diào)節(jié)，使甲狀腺激素分泌增加，進(jìn)而促進(jìn)細(xì)胞代謝，增加機(jī)體產(chǎn)熱，A項(xiàng)正確；當(dāng)體溫高于體溫調(diào)定點(diǎn)時(shí)，人體主要通過增加散熱的方式維持體溫的相對(duì)穩(wěn)定，即在神經(jīng)調(diào)節(jié)的作用下，皮膚血管舒張，血流量增大，散熱增加及汗腺分泌增加等，使體溫回歸調(diào)定點(diǎn)，B項(xiàng)正確；如果某因素導(dǎo)致體溫調(diào)定點(diǎn)下移，人體將通過增加散熱，使體溫下降至新的調(diào)定點(diǎn)附近，而腎上腺素的釋放主要與促進(jìn)產(chǎn)熱相關(guān)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；相反，若體溫調(diào)定點(diǎn)上移，人體需要增加產(chǎn)熱使體溫上升至新的調(diào)定點(diǎn)，而骨骼肌戰(zhàn)栗就是機(jī)體增加產(chǎn)熱的途徑之一，D項(xiàng)正確。

3.結(jié)語(yǔ)

該題以“體溫調(diào)定點(diǎn)”為素材進(jìn)行命題，從知識(shí)角度而言，考查人體的體溫調(diào)節(jié)相關(guān)內(nèi)容；從學(xué)科核心素養(yǎng)角度而言，考查學(xué)生對(duì)結(jié)構(gòu)與功能觀、穩(wěn)態(tài)與平衡觀等生命觀念的理解，同時(shí)還考查了學(xué)生歸納與概括、模型與建模、闡釋生命現(xiàn)象和規(guī)律以及在新情境中運(yùn)用生物學(xué)知識(shí)和規(guī)律解決生活中的實(shí)際問題等的科學(xué)思維。從深度學(xué)習(xí)理念分析，準(zhǔn)確作答該題需要學(xué)生先提取有效題干信息、獲取新的認(rèn)識(shí)，并將已有的知識(shí)遷移到新的情境中，做出決策并解決問題?？梢?，該題在考查學(xué)科知識(shí)和學(xué)科核心素養(yǎng)的同時(shí)，也對(duì)學(xué)生深度學(xué)習(xí)的能力和效果進(jìn)行了考查。相信這種命題也將成為未來命題的趨勢(shì)，希望在平時(shí)的學(xué)習(xí)中，教師和學(xué)生能夠從深度學(xué)習(xí)的理念出發(fā)，深入學(xué)習(xí)生物學(xué)概念、現(xiàn)象和規(guī)律等，以切實(shí)提升學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)水平。