例谈高中生物命题中如何设计问题情境落实社会责任

江苏

在《普通高中生物学课程标准（2017 年版）》中社会责任首次被列为生物学学科核心素养之一，社会责任不仅要求学生具有家国情怀、民族自豪感、生态文明观、健康的生活意识，还要求学生参与社会热点议题的讨论，具有辨别科学与伪科学的能力。2020 年各地高考卷中均出现融入真实情境，培育社会责任的题目，例如江苏卷第28 题以新冠肺炎的检测和治疗为情境，考查免疫和单克隆抗体制备的相关知识，增强了学生战胜新冠肺炎的信心；第24 题以蚯蚓分解处理技术为情境，考查了生态系统的相关知识，同时引入有机物再利用的理念，引导学生理解垃圾分类的意义，增强了社会责任感。全国卷Ⅰ第1 题同样以新冠肺炎为情境，宣传了戴口罩、勤洗手等健康生活的理念；全国卷Ⅱ中第31 题以剧烈奔跑为情境考查了呼吸作用以及血糖平衡调节的相关知识，引导学生思考大量出汗后补水的方法，让学生形成健康生活的意识。生物学的知识来源于真实的科学研究，在命题中创设真实的问题情境可以更好地落实社会责任的考查和培养。本文以4 道原创试题为例说明如何设计问题情境落实生物学学科核心素养中的社会责任的考查。

1.以重大科研成果为情境，渗透民族自豪感

1.1 背景材料

癌症是当今社会关注的热点话题之一，2017 年4 月广州医科大学唐道林博士课题组在国际学术期刊《细胞》上发表论文，首次报道了胰腺肿瘤的发生与抑癌基因HMGB1 的缺失有关，该成果标志着中国在胰腺癌研究领域已达到世界先进水平。该研究背景与细胞癌变的相关知识联系紧密，是命制原创试题很好的素材。

1.2 原创试题

【例1】我国科研人员唐道林课题组及其团队在国际上首次报道了胰腺癌的发生与抑癌基因HMGB1 的缺失有关，他们制备了世界上第一个HMGB1 基因敲除小鼠，发现HMGB1 基因缺失可显著加速胰腺癌的发生。下列相关叙述错误的是 （ ）

A.胰腺细胞发生癌变，其细胞周期变短，分裂速度明显加快

B.癌变的胰腺细胞无限增殖，与其细胞膜上糖蛋白减少有关

C.HMGB1 基因编码的蛋白质会阻止胰腺细胞的异常增殖

D.HMGB1 基因突变也有可能导致胰腺癌的发生

【参考答案】B

1.3 试题分析

在当代中国树立民族自信，增强学生的民族自豪感，是爱国主义教育非常重要的内容。例1 借助唐道林课题组的最新科研成果为情境，考查了细胞癌变相关的知识，题干中展示了其科研成果是国际上的首次发现，说明了其科研成果的重要性，学生在做题的同时认识到中华民族在前进道路上依靠自己的力量战胜了困难，并树立自己的祖国傲然屹立于世界民族之林的坚定信念。这样的情境同时能激发学生努力学习，报效祖国的使命感。

长白山的维管植物共计183科638属2853种，分别占中国维管植物科、属、种总数的61.1%、18.7%和9.2%；海棠山的维管植物共计130科472属2504种，分别占中国维管植物科、属、种总数的43.2%、13.8%和8.0%；百花山的维管植物共计130科456属2604种，分别占中国维管植物科、属、种总数的43.2%、13.3%和8.4%。

2.以学生身边的湿地公园为情境，考查学生生态文明观

2.1 背景材料

“绿水青山就是金山银山”是面对如何解决经济发展与环境保护兼顾的问题时提出的理念，例如南通市在经济快速发展的同时注重对环境的保护，建立了多个省级湿地公园，成为湿地保护、候鸟栖息及人们度假休闲的好去处。大部分学生对身边的湿地公园生态系统很熟悉，以这样的情境来命制种群、群落、生态系统部分的原创试题能很好地考查相关知识，考查生态文明观。

2.2 原创试题

【例2】南通市在海安的里下河地区建立了省级湿地公园，湿地公园内总植树量达6 万多株，水生植物占水面面积的1/3，区内有120 亩自然鸟林。下列有关叙述错误的是 （ ）

A.建立湿地公园是保护生物多样性的有效措施

B.湿地公园作为“气候调节器”体现了生物多样性的间接价值

C.可采用标志重捕法对公园内鸟类的物种丰富度进行调查

D.不宜大量引入外来植物，防止造成生物入侵

【参考答案】C

2.3 试题分析

例2 题干的背景材料激发了学生热爱家乡、建设家乡的热情，试题中选项A 和选项B 考查了生物多样性的价值以及保护生物多样性的方法，让学生了解当地生态系统，保护当地环境，提高环境保护意识；D 选项需要学生分析出不宜大量引入外来植物的原因是外来植物有可能造成生物入侵，为学生树立人与自然和谐共处的观念奠定基础，从而使其形成生态意识、建立生态文明观。

3.以与生物学相关的社会热点为情境，考查学生辨别科学与伪科学的能力

3.1 背景材料

2020 年新冠肺炎成为全世界共同关注的话题，各国科学家都在积极寻找治疗新冠肺炎的有效方法，在国家卫健委发布的《新型冠状病毒感染的肺炎诊疗方案（试行第四版）》中提出对重型、危重型病人可采用恢复期血浆治疗的治疗措施。这样的情境信息与免疫相关知识点联系紧密，以此设置情境可以很好地培育学生的社会责任感。

3.2 原创试题

【例3】新冠病毒（SARS-CoV-2）表面的刺突蛋白可特异性结合宿主细胞上的受体CD147，介导新冠病毒入侵宿主细胞。研究人员制备了CD147 单克隆抗体，该抗体可竞争性结合CD147，阻断新冠病毒刺突蛋白与CD147 的结合，阻止病毒继续感染新的细胞。下列有关叙述正确的是 （ ）

A.用小鼠制备CD147 单克隆抗体需要经过人源化改造

B.病毒侵入人体后能促进浆细胞增殖并分泌抗体

C.初愈病人血浆中存在特异抗体可用于该病治疗

D.也可研制刺突蛋白的单克隆抗体来治疗新冠肺炎

【参考答案】ACD

3.3 试题分析

例3 题干中介绍了新冠病毒侵染人体细胞的机理，选项A、B是对单克隆抗体的制备、体液免疫相关知识的考查，选项C、D 是让学生用所学知识对新冠肺炎的治疗方案做出合理的判断，基于社会上对新冠肺炎治疗的各种谣言，这道题目让学生用所学到的生物学知识，参与对新冠肺炎治疗方案的讨论与决策，学会辨别科学与伪科学，并利用所学生物学知识进行正确的舆论引导，增强学生的社会责任意识。

4.以糖尿病相关研究为情境，考查学生健康生活的意识

4.1 背景资料

由于生活水平的日渐提高，糖尿病的发病率逐年提高，目前Ⅱ型糖尿病患者占糖尿病患者总数的90%以上，Ⅱ型糖尿病发病的主要原因是肥胖、高热量饮食、体力活动不足等。Ⅱ型糖尿病大鼠的造模过程是模拟的Ⅱ型糖尿病发病过程，以造模过程为背景既可以考查学生血糖平衡调节相关知识又能宣传健康生活的理念。

4.2 原创试题

【例4】科学家研究药物对Ⅱ型糖尿病大鼠的治疗作用，首先需要获得Ⅱ型糖尿病模型鼠，造模过程中需给健康大鼠长时间饲喂高热量饲料，出现胰岛素抵抗（胰岛素作用效果下降）现象后，再注射小剂量链脲佐菌素以杀死部分胰岛B 细胞，快速获得Ⅱ型糖尿病模型鼠，下列说法错误的是 （ ）

A.长时间饲喂高热量的饲料会导致大鼠胰岛B 细胞负担加重

B.注射小剂量链脲佐菌素之前大鼠的血糖水平不可能在正常范围

C.注射小剂量链脲佐菌素后大鼠的胰岛素水平下降，血糖水平上升

D.获得Ⅱ型糖尿病模型鼠的过程给我们的启示是减少高热量食品的摄入

【参考答案】B

4.3 试题分析

例4 通过Ⅱ型糖尿病小鼠造模过程考查学生对Ⅱ型糖尿病发病过程的理解，研究治疗Ⅱ型糖尿病的药物的第一步需要获得Ⅱ型糖尿病模型鼠，获得Ⅱ型糖尿病模型鼠的方法是先给健康小鼠长时间饲喂高热量饲料，这段时间内小鼠的血糖虽然能维持正常水平，但是小鼠体内胰岛素含量处于较高水平，最终出现胰岛素抵抗的现象。这时的小鼠就相当于人群中处于过渡期的正常人，但长期的高胰岛素分泌必然导致胰岛B 细胞负担过重，最终导致胰岛B 细胞受损，当机体不能维持高胰岛素分泌来降血糖后，Ⅱ型糖尿病就形成了，造模过程不可能等待太长的时间，因此给胰岛素抵抗小鼠注射小剂量链脲佐菌素以杀死部分胰岛B 细胞相当于模拟了人类胰岛B 细胞受损过程，从而快速获得Ⅱ型糖尿病模型鼠。A、B、C 三个选项考查学生对Ⅱ型糖尿病发病过程的理解，在理解造模的基础上设置D 选项考查学生健康生活的意识，让学生得出健康生活的启示是控制高热量的食物的摄入。这道题可以让学生在了解相关机理后主动向他人宣传关爱生命的观念和知识，崇尚健康文明的生活方式，成为健康中国的促进者和实践者。

好的原创试题不仅可以考查学生的社会责任素养，而且可以润物细无声地培养学生的社会责任，以上4 道例题分别从家国情怀、公民意识、生态意识、健康意识等方面设计问题情境落实生物学学科核心素养中的社会责任的考查。

备考中教师可以从以下几点来培养学生的社会责任：①关注我国科学家的重大科研成果，把与高中知识相关的成果融入课堂，增强学生的民族自豪感，同时激发学生对生命科学研究的热情；②关注与生物相关的社会热点议题，例如新冠肺炎的检测、治疗、疫苗的研发等，以此设置情境让学生进行思考讨论，辨别科学与伪科学，并利用所学生物学知识进行正确的舆论引导，增强学生的社会责任意识；③关注与环境保护相关的政策措施，把身边的好的环保举措作为案例引入课堂让学生进行分析思考，让学生在复习生态系统相关知识的同时又能激发学生热爱家乡的情怀；④关注健康、关爱生命，在复习必修3“动物和人体生命活动的调节”相关知识时，分析与这些知识点相关的疾病的发生，例如可通过糖尿病、中暑等案例向学生宣传健康生活的方式。