設(shè)計有效變式 改善教學(xué)效果

廣東 劉建峰

高中生物學(xué)教材的課后題、章節(jié)自測題都是經(jīng)過教材編寫專家精挑細選的，能夠科學(xué)、準(zhǔn)確地評價教學(xué)效果。而教輔資料中部分題目的質(zhì)量明顯偏低，甚至存在各種紕漏，一旦使用不慎反而會對教學(xué)起到負面影響?；诖?，教師除了需要具有對試題的甄別、篩選能力外，還必須具備一定的命題能力。但是對于命制原創(chuàng)試題，大多數(shù)教師因未接受過專業(yè)的命題培訓(xùn)而感到無從下手。筆者認為此時不妨先從典型試題的變式入手。

“變式”的原始含義為變換材料的呈現(xiàn)方式。在教學(xué)中，變式通常是指通過變換問題的設(shè)問形式或條件(不改變材料情境和問題的實質(zhì)，只改變其形態(tài))，或者通過引入新條件、新關(guān)系，將所給的問題或條件變換成具有新形態(tài)、新性質(zhì)的問題或條件，實現(xiàn)夯實必備知識、提升思維能力、知識遷移應(yīng)用訓(xùn)練。對于典型的課后題、高考試題或模擬試題，部分教師認為在教學(xué)中其訓(xùn)練效率不高，主要表現(xiàn)為一次性使用；或即便評價效果不理想，也只是停留在重復(fù)訓(xùn)練的層面上。在高中生物學(xué)教學(xué)中，特別是針對重難點內(nèi)容的教學(xué)，結(jié)合典型例題進行必要的變式設(shè)計，不僅是一種行之有效的教學(xué)途徑，也是一種重要的思想方法。

變式設(shè)計的原型可以在不同版本教材中尋找相關(guān)題目，或?qū)Ω呖荚}、典型高考模擬試題進行轉(zhuǎn)化。需要特別說明的是，變式設(shè)計也屬于命題活動，需要像命制原創(chuàng)題一樣以明確命題思想與依據(jù)、學(xué)習(xí)和掌握命題技術(shù)為前提。

一、明確命題思想與依據(jù)

命題的基本思想和依據(jù)，要注意結(jié)合《普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版2020年修訂)》(以下簡稱《課程標(biāo)準(zhǔn)》)和《中國高考評價體系》(以下簡稱《評價體系》)的要求。另外，還要結(jié)合考試類型的具體要求和性質(zhì)對其加以確認。

(一)《課程標(biāo)準(zhǔn)》

側(cè)重關(guān)注學(xué)科核心素養(yǎng)。要求以習(xí)近平新時代中國特色社會主義思想為指導(dǎo)，全面貫徹黨的教育方針，落實立德樹人根本任務(wù)，堅持對學(xué)生德智體美勞全面發(fā)展的引導(dǎo)，深化基礎(chǔ)性，優(yōu)化情境設(shè)計，強化關(guān)鍵能力的考查，增強試題的開放性、靈活性、創(chuàng)新性，減少死記硬背和“機械刷題”現(xiàn)象，充分發(fā)揮高考的育人功能和積極導(dǎo)向作用，促進素質(zhì)教育發(fā)展。

(二)《評價體系》

側(cè)重關(guān)注關(guān)鍵能力的考查，可以劃分為三個方面：一是以認識世界為核心的知識獲取能力群；主要包括閱讀理解能力、信息搜索能力、信息整理能力等。二是以解決實際問題為核心的實踐操作能力群；主要包括實驗設(shè)計能力、數(shù)據(jù)處理能力、信息轉(zhuǎn)化能力、動手操作能力、語言表達能力等。三是涵蓋了各種關(guān)鍵思維能力的思維認知能力群；主要包括歸納概括能力、演繹推理能力、批判性思維能力、辯證思維能力等。

(三)測試類型

筆者在此僅對選拔性模擬測試變式設(shè)計進行簡析。選拔測試是用來選拔人才的測試，強調(diào)考查學(xué)生各種能力的綜合測試和以試題為載體的區(qū)分測試。

參考高考命題要求，其頂層設(shè)計基于“一核”(確立“立德樹人、服務(wù)選才、引導(dǎo)教學(xué)”的高考核心立意)、“四層”(明確“必備知識、關(guān)鍵能力、學(xué)科素養(yǎng)、核心價值”四層考查目標(biāo))、“四翼”(明確“基礎(chǔ)性、綜合性、應(yīng)用性和創(chuàng)新性”四項命題要求)。強調(diào)以“雙基”為載體，充分考查學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)發(fā)展水平；保障基礎(chǔ)性，強化選擇性和時代性；關(guān)注學(xué)科知識與技能的結(jié)構(gòu)化，重視理論聯(lián)系實際；強化問題情境，強調(diào)學(xué)科思維方式和探究能力的滲透。

結(jié)合基于“一核四層四翼”的選拔性考試要求，可以設(shè)計如表1的試題評價。

表1

二、命題技術(shù)要求與實踐

(一)命題實踐與技巧

想要命制出一道高質(zhì)量的試題，教師不但要具有較高的學(xué)科核心素養(yǎng)和專業(yè)水平，還要有堅韌的毅力和不言放棄的精神，所謂“寶劍鋒從磨礪出，梅花香自苦寒來”。從選定命題材料到確定雙向細目表、擬出初稿并自查；從讓學(xué)生試做、反饋、修改到讓學(xué)生二次試做、二次反饋直至定稿。整個過程需要命題老師付出艱辛的勞動。如果是變式設(shè)計，就可以省略命題材料的選定環(huán)節(jié)，但其余環(huán)節(jié)不可省略。

在變式試題的設(shè)計與磨合過程中，筆者建議主要圍繞以下幾個問題進行思考：

1.命題材料可考查哪些考點？2.《課程標(biāo)準(zhǔn)》對此內(nèi)容如何要求？3.如何落實“一核四層四翼”高考命題頂層設(shè)計？4.如何落實學(xué)科核心素養(yǎng)？5.設(shè)計何種題型及多少個問題？6.如何設(shè)計這些問題？結(jié)合上述問題，可以制訂如表2的雙向細目表。

表2

(二)檢討和矯正變式設(shè)計中可能出現(xiàn)的問題

1.科學(xué)性錯誤及其矯正

科學(xué)性是命題時最重要的，也是首要保證的。具體要求為從試題知識層面來看,試題沒有知識性錯誤；從試題表述層面來看，試題無地方性語言、無語言歧義和表述錯誤(口語化及非規(guī)范化表述也要杜絕)；從試題命制依據(jù)層面來看，應(yīng)以教材為中心而不拘泥于教材，以《課程標(biāo)準(zhǔn)》為指導(dǎo)，不超出《課程標(biāo)準(zhǔn)》要求的內(nèi)容。

2.偏難或偏易及其矯正

基礎(chǔ)題考查的內(nèi)容應(yīng)該是《課程標(biāo)準(zhǔn)》《評價體系》中規(guī)定的基本思想(STS、結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)、進化思想等)、基礎(chǔ)知識(學(xué)科基本事實、概念、原理和規(guī)律等)、基本方法(顯微鏡的使用、試劑的配制、實驗設(shè)計等)和基本技能(探究能力、實踐能力等)，題目一般來自于教材或根據(jù)教材改編，難題一般都是創(chuàng)新題。

為避免設(shè)計過難或過易的問題，一要加強調(diào)研，增加對學(xué)生的了解；二要充分利用教師自身的經(jīng)驗和智慧；三要規(guī)范命題流程；四要在可能的情況下，找不同水平層次的教師和學(xué)生提前做題和預(yù)估難度系數(shù)。

3.導(dǎo)向不明確及其矯正

試題要有明確的導(dǎo)向，就是將生物學(xué)核心概念、原理的考查與社會生活緊密聯(lián)系，引導(dǎo)學(xué)生將生物學(xué)理論與生活實際相聯(lián)系；引導(dǎo)教師在教學(xué)中自覺開發(fā)課程資源，通過實際教學(xué)幫助學(xué)生提升學(xué)科核心素養(yǎng)，獲得受益終生的綜合素質(zhì)，從而為學(xué)生的健康生活和之后的工作打下基礎(chǔ)，并促進其養(yǎng)成良好的生活習(xí)慣。

為避免出現(xiàn)試題導(dǎo)向不明確的問題，必須認真研讀《課程標(biāo)準(zhǔn)》《評價體系》和教材內(nèi)容；同時變式設(shè)計也要制訂詳細的雙向細目表，明確考查問題的具體目標(biāo)。對于命制完成的變式設(shè)計也要反復(fù)推敲、修改和審核，以確定試題的指向與命題意圖是否相符。

4.創(chuàng)新度不夠及其矯正

高考試題的創(chuàng)新性，既要體現(xiàn)在情境上，更要體現(xiàn)在思維價值水平上，也就是命題要體現(xiàn)由知識向能力的轉(zhuǎn)變。

為避免出現(xiàn)試題創(chuàng)新度不夠的問題，在試題內(nèi)容上要強調(diào)從知識到方法，從方法到能力的考查，要突出對學(xué)生創(chuàng)新精神的考查，在試題的呈現(xiàn)方式和學(xué)生回答問題的方式上要突出創(chuàng)新和實踐能力的考查。具體來說試題的考查要多角度、全方位、靈活多樣，減少純粹記憶性的考查內(nèi)容，適當(dāng)體現(xiàn)探究性和開放性。

三、變式訓(xùn)練示例

【原題】將酵母菌破碎后離心獲得的細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體懸液，通入18O2進行實驗(表3)。下列關(guān)于該實驗的敘述錯誤的是

( )

表3

A.葡萄糖被氧化分解離不開細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體

B.葡萄糖在細胞質(zhì)基質(zhì)中分解為丙酮酸和[H]，釋放少量能量

C.葡萄糖不能直接在線粒體內(nèi)分解

D.丙酮酸進入線粒體后，生成水和CO2,釋放大量能量

【答案】A

【考點分析】本題主要考查細胞有氧呼吸的過程，創(chuàng)新之處是將熒光標(biāo)記、同位素標(biāo)記等糅合成新情境。試題具有基礎(chǔ)性、綜合性和創(chuàng)新性；學(xué)科核心素養(yǎng)方面?zhèn)戎乜疾樯^念、科學(xué)思維、科學(xué)探究等。

【錯選原因】對呼吸作用的場所、呼吸作用過程中的物質(zhì)變化、能量變化等必備知識記憶不清，導(dǎo)致錯選；或?qū)ρ趸纸夂蛷氐籽趸纸?、中間代謝產(chǎn)物和最終產(chǎn)物等概念辨析不清導(dǎo)致錯選。

【解題思路】對試管1和試管2分析可知，兩試管都發(fā)生了葡萄糖的氧化放能，A選項錯誤； 由試管2可知，14C標(biāo)記的葡萄糖在細胞質(zhì)基質(zhì)中被分解為14C標(biāo)記的丙酮酸和[H]，熒光程度較弱說明釋放的能量較少，B選項正確；由試管3可知，葡萄糖不能直接通過線粒體分解，C選項正確；由試管4可知，14C標(biāo)記的丙酮酸可被線粒體利用生成H218O和14CO2，熒光程度較強說明釋放的能量較多，D選項正確。

【變式1】將酵母菌破碎后離心獲得的細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體懸液，通入18O2進行實驗(表4)。請結(jié)合所學(xué)知識，填寫表4中A～D處的內(nèi)容。

表4

【答案】A.細胞質(zhì)基質(zhì)+線粒體懸液 B.葡萄糖的量減少，有14C標(biāo)記的丙酮酸和[H]生成 C.沒有熒光 D.較強熒光

【變式目的】1.考查學(xué)生對有氧呼吸的場所、物質(zhì)變化、能量變化的掌握程度(必備知識)；2.考查學(xué)生通過縱向、橫向比較、判斷的能力(關(guān)鍵能力)。

【變式2】將酵母菌破碎后離心獲得的細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體懸液，通入18O2進行實驗(表5)。下列關(guān)于該實驗的敘述，錯誤的是

( )

表5

A.試管1中加入的細胞成分為細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體懸液

B.試管2中葡萄糖的量減少，有14C標(biāo)記的酒精和CO2生成

C.試管3因沒有ATP生成，熒光素氧化后不能發(fā)出熒光

D.試管4可以完成有氧呼吸的第二、三階段，發(fā)出較強熒光

【答案】B

【變式3】某興趣小組將酵母菌破碎后離心獲得的細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體懸液，通入18O2進行實驗?；卮鹣铝邢嚓P(guān)問題：

(1)為了探究有氧呼吸過程葡萄糖中C的去向，可以采用________法進行標(biāo)記，推測充分反應(yīng)后可在產(chǎn)物______中檢測到標(biāo)記的C。

(2)若在試管中加入細胞質(zhì)基質(zhì)、葡萄糖、O2、熒光素和熒光素酶，________(填“是”或“否”)可以發(fā)出熒光，判斷的依據(jù)是________________。

(3)若在試管中加入線粒體懸液、熒光素、熒光素酶和________，可觀察到較強熒光。

(4)若通過加入熒光素和熒光素酶比較熒光強度來探究有氧呼吸的場所和物質(zhì)變化，請設(shè)計表格記錄實驗結(jié)果。

【答案】(1)(放射性)同位素標(biāo)記 CO2(2)是 葡萄糖可在細胞質(zhì)基質(zhì)中分解成丙酮酸，并產(chǎn)生ATP，使熒光素酶催化O2和熒光素生成氧化熒光素并發(fā)出熒光 (3)丙酮酸(或細胞質(zhì)基質(zhì)和葡萄糖) (4)略(參考原題表格)

【變式目的】1.考查在特定生理過程中如何探究某物質(zhì)或元素的去向；2.考查基于必備知識對特定實驗條件下實驗結(jié)果的判斷；3.考查獲得特定實驗結(jié)果所需的條件分析，具備一定的開放性；4.考查合理設(shè)計表格，完整記錄實驗結(jié)果的能力。

【變式4】將酵母菌破碎后離心獲得的細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體懸液，通入18O2進行實驗(表6)。

表6

回答下列問題。

(1)試填寫各試管變化情況。

(2)試管________可發(fā)出熒光，試寫出熒光現(xiàn)象的反應(yīng)式________________。

(3)對比各試管的實驗結(jié)果，可推斷____________。

【變式目的】1.考查通過不同的實驗條件推測可能的實驗結(jié)果；2.考查是否能正確認識通入18O2的作用；3.考查由結(jié)果獲得結(jié)論的邏輯推理能力。

【變式5】將酵母菌破碎后離心獲得的細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體懸液，通入18O2進行實驗(表7)。

表7

通過對各試管變化情況和加入熒光素和熒光素酶條件下的熒光情況，判斷加入的細胞成分和加入的反應(yīng)物。

【答案】參原題表3內(nèi)容。

【變式目的】提供實驗結(jié)果，判斷實驗條件，考查基于必備知識的逆向思維能力和實驗探究能力。

不斷培養(yǎng)和提升變式設(shè)計能力，既可以促進教師對教材相關(guān)知識內(nèi)容的理解和教學(xué)教研能力的顯著提升，又可以使教學(xué)目的更加明確、教學(xué)評價更加科學(xué)、生物學(xué)教學(xué)更加高效。如果能夠讓學(xué)生也參與到變式設(shè)計活動中來，更有利于促進學(xué)生的深度學(xué)習(xí)。