例談高中生物學原創非選擇題的素材選取及命制

2020-03-03 23:51  閱讀 846 次
一、原創非選擇題的素材選取

(一)選取教材內容適當拓展作為命題素材

素材要源于教材又要高于教材,源于教材的目的是促使學生重視教材,使學生在平時的學習中能研讀教材,與教材對話,引領學生讀懂教材和用好教材,促使教師能以教材為藍本組織好教學;高于教材的目的是促使學生理解教材而不是死記硬背教材,促使教師不是死摳教材而是利用好教材,并在教學中注意知識的適當拓展。

例1腐乳營養價值豐富,但目前主要作為嗜好性的調味品食用,因其較高的鹽含量嚴重阻礙攝入量及功能性發揮,科研人員通過實驗研發含鹽量低,同時又保持產品質量與風味的低鹽腐乳,過程如下:

①菌種的擴大培養:將毛霉接種在斜面培養基上,25℃培養2d~3d后制成懸液,過濾后計數,加生理鹽水調節菌種數;②接種、培養、搓毛與裝瓶:將菌種噴灑在豆腐塊上,放入培養箱中培養,一段時間后取出,放在陰涼處2h~4h后將每塊豆腐表面用手指輕輕揩抹一遍,裝入發酵瓶中;③腐乳品質評定:通過氨基酸態氮含量和感官評價對腐乳品質進行綜合評定。部分數據如圖,請分析回答:

(1)腐乳制作的原理主要利用了微生物產生的________,據圖分析鹽含量________適宜,鹽含量不宜過低,原因________。

(2)斜面培養基制作過程中,通過________防止冷凝后的水珠污染培養基,計數后加生理鹽水調節的目的是________。

(3)陰涼處2h~4h稱為晾花,這樣做的目的為________,每塊豆腐表面用手指輕輕揩抹一遍,這樣做的目的為________。

(4)氨基酸態氮含量可代表________。腐乳行業規定腐乳總酸含量不能高于1.3 g/100g,故兩者均符合標準,但低鹽腐乳的總酸含量總是要高一點,請分析其原因________。

參考答案:(1)蛋白質等酶類;11%不足以抑制微生物的生長,可能導致豆腐腐敗變質。(2)倒平板維持滲透壓。(3)增加酶的作用,并使霉味散發有利于腐乳成形,防止腐乳塊之間粘連。(4)蛋白質的分解情況;低鹽腐乳含鹽量低,抑制細菌及酶活性的能力比普通腐乳要低。

例1素材源于選修1“腐乳的制作”,在教材腐乳制作原理、實驗流程和操作提示的基礎之上進行適當的延伸。側重于考查實驗細節,如搓毛、腐乳品質評定以及實驗數據分析,在設問中還考查實驗操作細節如晾花等,通過試題命制導向實驗教學,要求學生不僅僅滿足于教材知識的學習;要求教師帶領學生動手做實驗,注意每個實驗細節的觀察和分析。通過該題考查也使學生對腐乳的制作過程有了新的理解,同時激發學生的探究和創新欲望。

(二)利用實際問題作為命題素材

生物學與生活聯系緊密,知識學習的目的之一便是解決日常生活中的問題。選擇一些日常生活中常見的實際問題作為命題素材,可通過該類試題引導學生在實際生活中發現問題并運用所學的生物學知識分析問題并解決問題,做到學以致用。同時,促進教師在平時的教學中注意理論聯系實際。

例2:產生肥胖是一種能量失衡失調的表現,進食的終止與飽感有著密切的關系,下圖為進食的調節示意圖,請分析回答:

(1)當進食一段時間后,人會產生飽感,請用箭頭和必要文字表示產生飽感的神經傳導途徑________。在神經沖動傳導過程中,迷走神經纖維膜內形成向________方向流動的電流。

(2)機體處于饑餓時,血中的胰島素的濃度降低,血中的苗條素________(升高或降低),苗條素作用于下丘腦后,下丘腦通過________將信號傳遞給腦干,腦干上發生的信號變化為________。

(3)臨床上,由于胰島素缺乏而產生的糖尿病患者,苗條素的濃度也降低,患者的進食量明顯增加,但患者的體重并未增加甚至降低,請解釋其原因________。

(4)患者由于苗條素基因突變引起肥胖,結合生活經驗,請你對該患者提出一項飲食注意事項,并簡要說明理由________。

參考答案:(1)胃腸道感受器→交感傳入神經→腦干;右。(2)降低;神經遞質;化學信號變為電信號。(3)患者所獲得的過多能量都以尿糖的形式排到體外。(4)定量食物,在出現飽感前就終止飲食理由該患者缺乏苗條素,不容易產生飽感,不容易啟動飲食終止機制。

例2以實際問題“肥胖”為素材,考查神經調節和體液調節的運用,通過試題使學生明白肥胖產生的原因,理解糖尿病患者總是感覺餓就多食但體重卻減輕的原因,最后可進行試題拓展延伸,讓學生對肥胖的治療提出合理的建議,通過試題導向,促使教師和學生能關注日常生活中的實際問題并積極思考,運用所學的生物學知識解決問題。

(三)提煉文獻素材成果作為命題素材

高校教材和學術期刊上的文獻是原創非選擇題命制素材的重要來源,可從中選取與教材相關度較大的素材資源結合高中生物學知識進行科學設問,應注意的是,選取該類素材時不能斷章取義,一定要通讀全文,厘清文獻知識的來源去路,注意知識上的前后銜接,命題時還要注意設問的基礎性等,該類原創非選擇題是今后命題的主流。

例3:血液作為一種常見的臨床檢測材料,如何從血液中快速、高效地分離和提取基因組DNA,對于臨床血液檢驗與分析非常重要,科研人員對比分析了超聲波處理法(方法A)、高鹽法(方法B)、改良高鹽法(方法C)等三種快速提取大鼠全血基因組DNA的方法,實驗過程如圖,請分析回答:

(1)用大鼠全血為實驗材料提取的DNA含量總是很少,因為________。

(2)三種方法實驗所需時間均較短,主要在樣品處理和細胞破碎環節進行優化,常規細胞破碎方法為________,就三種方法而言,細胞破碎較理想的為________。

(3)方法B所得DNA?值最接近1.8,科研人員分析其原因為RNA含量較高,RNA較DNA高,請分析RNA含量高的原因________,方法A和方法C所得DNA純度較低,原因可能為________。

(4)步驟②中加入NaCl的目的是________,步驟③中加入異丙醇的作用是________。

(5)實驗結果表明,不同方法提取的DNA中,影響DNA含量的主要步驟是________,較適宜的DNA提取方法為________。

參考答案:(1)哺乳動物紅細胞中無細胞核和線粒體。(2)加入蒸餾水,使細胞吸水漲破;方法;C。(3)蛋白酶K的加入抑制了RNA酶的活性;蛋白質雜質較多。(4)溶解DNA;使DNA析出。(5)細胞破碎的方法;方法C。

例3的素材來源于《中國實用醫藥》雜志2009年的一篇論文[1]。在平時的教學中,DNA粗提取所用的材料為雞血,同時講到哺乳動物成熟的紅細胞因為沒有細胞核,所以不能選作材料。而在人類的疾病檢測、遺傳分析、產前診斷、法醫鑒定等在內的醫學領域血液檢測卻顯得非常重要。

選擇以上素材使學生對教材中DNA粗提取的相關知識有更全面的理解。

(四)以最新的科學技術成果作為命題素材

最新的科技成果一直是考試命題的熱點,在平時的教學中要關注社會最新科技成果并選擇與高中生物學教學吻合度較高的部分進行命題,該類試題的命制可發揮較好的教學導向作用,使教師和學生在平時的教與學中能關注社會最新的科技成果。

例4:透明質酸酶臨床常用作藥物滲透劑,目前市場上出售的透明質酸酶主要從動物組織中提取,成本高且提純困難,科研人員嘗試將透明質酸酶基因轉入大腸桿菌,使其高效分泌表達,重疊延伸PCR是一種定點突變技術,過程如圖,請分析回答:

(1)步驟②中所用到的工具酶有________,Nco Ⅰ主要切割________鍵。

(2)步驟①的目的是________,將透明質酸酶基因轉入大腸桿菌使其高效分泌表達,利用了大腸桿菌的________特點,導入大腸桿菌時,首先要用________處理。

(3)在重疊延伸PCR中,B點所選用的引物?________請說明理由________。如果突變后的透明質酸酶基因進行PCR,所選的引物為________。

(4)谷丙轉氨酶和天冬氨酸轉氨酶是長期用于病毒性肝炎患者肝功能的檢測指標。最近,研究者提出檢測空腹血清透明質酸酶水平了解肝硬化患者的肝損害程度,請分析其機理________。

參考答案:(1)限制酶和DNA連接酶;磷酸二酯鍵。(2)防止限制酶破壞目的基因;繁殖快,單細胞,遺傳物質相對較少;。(3)引物3和引物4;因為引物3和引物4互補;引物1和引物2。(4)正常情況下,透明質酸酶在細胞中存在,血清透明質酸酶升高,說明肝細胞壞死增多。

例4的素材來源于2016年最新的研究成果,重疊延伸PCR技術是近幾年來流行的定點突變DNA的技術,應用前景廣泛,利用最新科技成果編制原創非選擇題不但可考查學生基因工程的相關知識,也有助于培養學生分析能力、識圖能力和知識遷移能力等。

二、原創非選擇題的命制過程

? ? ? 原創題能打破題海戰術并體現教育公平,能促使教師和學生研究教材、關注生活和關心社會熱點。素材選好后就進入命題環節,試題命制過程一般如下[2]:試題命制→集體打磨→試題審核。

(一)試題命制

試題命制時,首先應該建立雙向細目表(見59頁表1),雙向細目表依據考試說明和課程標準,這樣才知道這道題到底考查什么知識,能力要求是什么。接著,圍繞素材進行科學設問,如果1道題8分,一般情況前2分較易,接著難度增加,最后一問一般要體現現實生活中的運用。例如,例4第(1)問考查工具酶的基礎知識,較易。第(2)問考查基因工程操作程序的知識,其中“步驟①目的”的回答建立在學生理解素材的基礎之上。第(3)問需要學生在深入理解“重疊延伸PCR技術”并據圖分析引物1~4異同的基礎之上解答。第(4)問體現與現實生活的聯系,以肝硬化為實例進行機理分析考查。通過梯度設問,可考查學生的基礎和能力,能使一般學生拿到基礎分,優秀學生能脫穎而出。

(二)集體打磨

集體打磨是命題不可或缺的環節,注意點包括:①集體討論試題是否符合考試檢測目標及要求,教師在命題時要研讀考試說明和課程標準,把握各個知識點的考試能力要求,處理好基礎與能力的關系;②試題的命制是否針對學生的最近發展區,使學生通過答題能鞏固新知和拓展思維,使教師通過研讀試題能準確把握教學方向并能發現教學的遺漏;③關注試題所使用的語言是否簡潔,有無歧義,試題的語言表達要明確,要符合學生的認知水平;④試題插圖是否清晰,圖文是否匹配;⑤討論答案的唯一性和思考性;⑥討論問題的設問是否有梯度以及與教材的關聯性;⑦討論各小題的獨立性,試題之間要彼此獨立,要注意知識點的合理分布;⑧估計試題的區分度和難度。

(三)試題審核

試題基本成型后,邀請幾位教師將試題做一遍,對照雙向細目表對試題的難度進行預測,并就試題的針對性、科學性進行評判,就語言描述、文字及標點進行推敲,還就學生可能出現的答案進行討論并給出參考答案。


原文參考文獻:

[1]楊澤民,羅少洪,陳耕夫.三種全血基因組DNA提取方法的比較[J].中國實用醫藥,2009,4(12):13-14.


本文發表于《生物學教學》2016年11期,被人大報刊復印資料2017年2期轉載

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