胡雪峰 袁麗虹
(福建師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院 福州 350108)
習(xí)題作為教材的重要組成部分與教材正文內(nèi)容緊密聯(lián)系,是正文內(nèi)容的應(yīng)用和延伸[1]。習(xí)題設(shè)計的科學(xué)性和系統(tǒng)性是限制其功能的實現(xiàn)的重要因素,習(xí)題的質(zhì)量影響著教材編制的質(zhì)量。了解世界各國教材習(xí)題的編制,能夠?qū)ξ覈滩牧?xí)題的設(shè)計提供借鑒。
劍橋國際A水準(zhǔn)生物學(xué)教材(Cambridge International AS and A Level Biology Coursebook)是由劍橋國際考試中心(CIE)編制、英國劍橋大學(xué)出版社于2014年出版的第四版A-Level生物學(xué)教材,廣泛適用于參加劍橋國際A-Level生物學(xué)考試的高中生,其習(xí)題編制頗具特色。通過介紹其習(xí)題結(jié)構(gòu)、評析習(xí)題特色,以期為我國新一輪考試改革背景下中學(xué)生物學(xué)教材習(xí)題的編制提供可鑒之處。
CIE A-Level生物學(xué)教材有19個專題,各專題下還包含多個小節(jié)的內(nèi)容。教材中圍繞各專題內(nèi)容編制了不同的習(xí)題,包括穿插在教材各小節(jié)主體內(nèi)容中的自我檢測題及章節(jié)末尾的章末習(xí)題。自我檢測題根據(jù)章節(jié)內(nèi)容編制,各章有6~24題不等,共221題。自我檢測題旨在檢驗學(xué)生是否掌握本小節(jié)所學(xué)知識,多以簡答題形式呈現(xiàn),難度不大,主要考查學(xué)生對本節(jié)所涉及的術(shù)語的使用及概念的辨析等。章末習(xí)題通常設(shè)9~13題,共210題。章末習(xí)題中每一小題的右側(cè)都標(biāo)有對應(yīng)的分值,便于對習(xí)題檢測的結(jié)果進行評價,其題型較為豐富,包含選擇題、鞏固題及考試真題或模擬題等幾種類型。選擇題和鞏固題進一步幫助學(xué)生強化本章的概念原理等基礎(chǔ)知識,并形成系統(tǒng)的知識網(wǎng)絡(luò),而考試真題或模擬題則貼近考試要求,對學(xué)生的綜合能力要求較高。每章習(xí)題按照其功能特點可分為三種類型:基礎(chǔ)鞏固型、概念強化型、能力訓(xùn)練型。
1.1 基礎(chǔ)鞏固型 此類習(xí)題目的在于幫助學(xué)生鞏固每章所需掌握的基礎(chǔ)知識和基本技能,其題干設(shè)計較簡單,習(xí)題常以教材正文或圖例為情境,如教材第六章“染色體”中的習(xí)題:
例1 在DNA復(fù)制的過程中,除了核苷酸,還需要哪些分子的參與?(利用教材圖6.9中提供的信息作答)
例2 下列哪一項是DNA和信使RNA(mRNA)所共有的?
A.雙螺旋結(jié)構(gòu) B.磷酸糖鏈
C.核糖 D.胸腺嘧啶
例1是基于教材中染色體復(fù)制的知識內(nèi)容而設(shè)計的自我檢測題,教材中插圖6.9(圖略)展示的即是染色體復(fù)制的這一過程,作答此題能夠幫助學(xué)生鞏固染色體復(fù)制的具體過程,使其了解染色體復(fù)制過程中,不僅需要核苷酸作為原料,還需要有DNA連接酶的參與和ATP提供能量。例2則是對DNA和RNA結(jié)構(gòu)知識的檢測,引導(dǎo)學(xué)生從組成、結(jié)構(gòu)等角度比較DNA和RNA的區(qū)別??傮w而言,基礎(chǔ)鞏固型習(xí)題重視基礎(chǔ),考查學(xué)生對生物學(xué)基礎(chǔ)知識的記憶和簡單理解,難度較低。
1.2 概念強化型 知識的構(gòu)建是以概念為基礎(chǔ)的,注重生物學(xué)概念和術(shù)語的強化與應(yīng)用是本教材習(xí)題的一大特色。在數(shù)量上,教材中有大量有關(guān)概念和術(shù)語的習(xí)題,其中自我檢測題70道,章末習(xí)題71道,約占習(xí)題總數(shù)的32%。在習(xí)題類型上,考查概念與術(shù)語的方式也多種多樣,包括常見的進行概念比較的填表題以及針對概念和術(shù)語使用的選擇題、填空題和簡答題等。如教材中以下幾種考查概念與術(shù)語的習(xí)題:
例3 列出真核細(xì)胞和原核細(xì)胞所共有的結(jié)構(gòu)特點,并簡要解釋所列結(jié)構(gòu)的重要性。
例4 在表格中打勾或打叉,比較下列過程的特點:
過程需要ATP作為能量需要載體蛋白具有專一性可由細(xì)胞控制擴散滲透易化擴散主動轉(zhuǎn)運胞吞和胞吐
例5 水稻的莖葉組織中有非常大的________稱為________,它是氧氣從空氣進入________的通道。水稻的根非常淺,能夠從地表水中獲得較高濃度的________。當(dāng)氧氣濃度下降時,它的根會進行________來氧化葡萄糖,同時產(chǎn)生對水稻有毒害作用的________,但是根部的細(xì)胞比其他大部分的細(xì)胞更能忍受高濃度的這種物質(zhì),根部細(xì)胞含有高濃度的________酶,分解這種物質(zhì)使其濃度降低。
例3是第一章“細(xì)胞的結(jié)構(gòu)”中比較真核細(xì)胞和原核細(xì)胞結(jié)構(gòu)的一道簡答題,要求學(xué)生能夠使用細(xì)胞器的相關(guān)概念術(shù)語對真核細(xì)胞和原核細(xì)胞的結(jié)構(gòu)進行對比。例4是第四章“細(xì)胞膜和物質(zhì)跨膜運輸”中考查物質(zhì)運輸方式有關(guān)概念的表格題,以表格的形式幫助學(xué)生對比區(qū)分本章相關(guān)概念。例5是第十二章“呼吸作用”中考查植物無氧呼吸的填空題,需要學(xué)生在理解無氧呼吸概念的基礎(chǔ)上應(yīng)用相關(guān)術(shù)語進行作答。此類習(xí)題的設(shè)置能夠幫助學(xué)生理解概念以及概念之間的區(qū)別與聯(lián)系,建構(gòu)系統(tǒng)的知識體系。
1.3 能力訓(xùn)練型 教材中的考試真題或試題模擬題是典型的能力訓(xùn)練題,此類習(xí)題多為組題,一題多問,針對某一知識點設(shè)計多個相關(guān)問題,訓(xùn)練學(xué)生獲取信息以及分析推理等綜合能力。如教材第十九章“基因技術(shù)”中的一道習(xí)題。
例6 下圖為細(xì)胞膜表面的囊性纖維化跨膜傳導(dǎo)調(diào)節(jié)(CFTR)蛋白。
a.描述CFTR蛋白的正常功能;標(biāo)出圖中的細(xì)胞膜外表面,用字母E表示,并說明理由。
b.囊性纖維病的致病基因是CFTR基因上的一個隱性等位基因;解釋隱性基因的含義;解釋囊性纖維病是如何影響肺部功能的。
c.囊性纖維病由單個隱性基因控制,基因治療是一種理想的治療此病的方法??茖W(xué)家在20世紀(jì)進行了一項研究,他們利用病毒和脂質(zhì)體作為載體,將CFTR的正常等位基因轉(zhuǎn)移到呼吸道細(xì)胞中。說明病毒是如何將等位基因轉(zhuǎn)入細(xì)胞中的。
d.在一些囊性纖維病患者的基因中,等位基因發(fā)生了單個堿基突變從而產(chǎn)生了一個“無效”的密碼子。解釋這種突變是如何阻礙正常CFTR蛋白產(chǎn)生的;PTC124是一種新型藥物,能夠促使無效密碼子進行翻譯。用PTC124對含有無效密碼子CFTR等位基因的純合小鼠進行治療,發(fā)現(xiàn)在小鼠的細(xì)胞中能夠產(chǎn)生正常的CFTR蛋白。這種藥物可用于口服并且容易被全身細(xì)胞所吸收。運用囊性纖維病基因治療過程的相關(guān)知識,設(shè)想PTC124用于治療囊性纖維病更加簡單易行的原因。
這是一道源自于2008年10/11月劍橋國際A-Level生物學(xué)考試的真題,此題以“囊性纖維病的基因治療”為背景,在特定問題情境下設(shè)置了若干問題,考查了有關(guān)細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)、遺傳信息的翻譯和基因工程等多方面的知識。本教材中的能力訓(xùn)練題多以組題形式呈現(xiàn),問題設(shè)計層層深入,從考查對基礎(chǔ)知識概念的理解能力到綜合運用基本生物學(xué)知識進行分析推理的能力,能力要求逐級遞增??荚囌骖}及試題模擬題不僅幫助學(xué)生積極鞏固本章知識,同時貼近A-Level考試,學(xué)生通過習(xí)題能夠熟悉考試的題型和難度,對實現(xiàn)其相應(yīng)的能力要求有一定的幫助。
2.1 注重核心概念和術(shù)語的考查 核心概念居于學(xué)科的中心地位,具有超越課堂之外的持久價值和遷移價值[2]。本教材強調(diào)對核心概念和術(shù)語的考查,通過多種形式強化對生物學(xué)概念的理解與應(yīng)用,幫助學(xué)生辨析概念和術(shù)語之間的區(qū)別與聯(lián)系,建構(gòu)系統(tǒng)的知識體系。我國的理科課程在未來將逐步向“強調(diào)循序漸進地發(fā)展核心概念,凸顯核心概念在課程中的重要地位”的方向發(fā)展[3],重視核心概念的課程理念也將指導(dǎo)教材的編制,CIE A-Level生物學(xué)教材中注重概念的習(xí)題設(shè)計對我國教材編制具有借鑒意義。
2.2 難度遞增,兼顧基礎(chǔ)與能力發(fā)展 CIE A-Level生物學(xué)教材習(xí)題的編排按“基礎(chǔ)鞏固型”、“概念應(yīng)用型”、“能力訓(xùn)練型”三層級進行,其難度、綜合度依次提升,對學(xué)生的能力檢測要求也逐級增強;“基礎(chǔ)鞏固型”習(xí)題針對生物學(xué)基本的概念、原理與基本技能進行設(shè)計,注重考查學(xué)生對生物學(xué)基礎(chǔ)知識和基本技能的理解與識記能力?!案拍顟?yīng)用型”習(xí)題重視對概念的理解、整合和應(yīng)用,學(xué)生需在理解和記憶的基礎(chǔ)上對概念加以分析、對比和應(yīng)用,需要學(xué)生具有一定的推理判斷能力;“能力訓(xùn)練型”習(xí)題則是對所學(xué)知識技能的綜合運用,要求學(xué)生能夠在特定情境中綜合運用知識,獲取題給信息進行綜合分析、推斷。本教材習(xí)題的設(shè)計符合學(xué)生認(rèn)知發(fā)展規(guī)律,難度遞增,既重視對基礎(chǔ)知識的鞏固同時也兼顧學(xué)生能力的發(fā)展要求。
2.3 呈現(xiàn)形式靈活,題型功能多樣化 本教材習(xí)題呈現(xiàn)方式靈活多樣,常以圖表輔助文字表述。題型功能豐富,選擇題鞏固基礎(chǔ),填空填表題注重概念,簡答題和問答題訓(xùn)練學(xué)生的綜合素質(zhì)和能力。CIE A-Level生物學(xué)教材課程評價目標(biāo)中要求學(xué)生具有“處理信息和解決問題的能力” ,在教材的習(xí)題編制中通過多樣化的題型和靈活的呈現(xiàn)方式培養(yǎng)學(xué)生處理信息的能力,培養(yǎng)學(xué)生思維的豐富性,同時多樣化的題型也避免了學(xué)生的審題疲勞。
2.4 學(xué)科交叉,注重培養(yǎng)綜合素質(zhì) 知識可被人為的分科,但學(xué)科之間的知識與研究方法等往往是相通的。在解決實際問題的過程中,也常常需要運用多學(xué)科的知識,要求學(xué)生具備一定的綜合素質(zhì)。CIE A-Level教材中部分習(xí)題的編制體現(xiàn)了學(xué)科交叉,有助于學(xué)生綜合素質(zhì)的發(fā)展。部分習(xí)題要求根據(jù)試題情境進行數(shù)學(xué)運算,如給定縮放比例計算葉綠體的實際大小、計算細(xì)胞的水勢等利用相關(guān)的數(shù)學(xué)知識來解決生物學(xué)問題,在考查學(xué)生的計算能力的同時加深其對生物學(xué)概念的感性認(rèn)識;習(xí)題的設(shè)計與化學(xué)知識相聯(lián)系,如判斷蛋白質(zhì)中二硫鍵的形成的反應(yīng)類型,辨別Na+和Cl-周圍水分子的排布方式等,要求學(xué)生具備扎實的化學(xué)基礎(chǔ)知識;習(xí)題還涉及物理知識,如光學(xué)顯微鏡和電子顯微鏡的原理比較等。學(xué)科雖有分化,但在科學(xué)應(yīng)用中卻呈現(xiàn)出綜合化的趨勢。注重學(xué)科交叉越來越成為實現(xiàn)素質(zhì)教育的訴求,這些學(xué)科交叉習(xí)題有助于學(xué)生在學(xué)習(xí)生物學(xué)知識的同時兼顧其他學(xué)科發(fā)展,培養(yǎng)綜合素質(zhì)。
我國高中生物學(xué)教材的編制在內(nèi)容和結(jié)構(gòu)等方面都體現(xiàn)了課程改革的理念,習(xí)題的設(shè)計也由注重對生物學(xué)概念和原理的理解與掌握向培養(yǎng)學(xué)生思維的綜合性、批判性和開放性方向發(fā)展?;诖龠M學(xué)生發(fā)展的習(xí)題設(shè)計除了具備鞏固復(fù)習(xí)知識、培養(yǎng)學(xué)生能力及為學(xué)生和教師提供反饋的功能外,還應(yīng)讓學(xué)生感受生物學(xué)的價值與魅力,提高對生物學(xué)的興趣,促進學(xué)生綜合能力的發(fā)展。CIE A-Level生物學(xué)教材習(xí)題的設(shè)計具有層次性、綜合性,注重鞏固基礎(chǔ)。同時,也關(guān)注學(xué)生能力和綜合素質(zhì)的發(fā)展;該教材習(xí)題以多種形式強化對生物學(xué)概念的理解與應(yīng)用,對于重視核心概念的課程理念的發(fā)展與實現(xiàn)有著借鑒價值。