基于中草药素材的原创命题初探

北京 赵红梅

2020年教育部发布了《中国高考评价体系》，强调了“突出方向性”“体现民族性”等原则，提到了“以德为先、注重公平、尊重知识等独具特色的人才培养的选拔观念”。在近几年的高考试题中，与中国传统文化相关的素材越来越多，笔者也尝试了以中草药为素材的生物学原创试题的命制，现分享命题过程和命题成果如下。

一、命题成果展示

糖尿病是威胁现代人健康的第二大杀手，据研究，胰腺是人体抗氧化能力最弱的器官，过氧化与糖尿病的发生有着密切关系，胰岛B细胞受到自由基的损伤后，会导致胰岛素转录激活因子PDX-1的表达量降低，天然抗氧化剂有低毒性的特点，在糖尿病的控制及抑制并发症方面有着化学药物不可替代的作用，为了研究玫瑰花提取物抗糖尿病的机制，科研工作者做了以下研究。请根据研究资料回答下列问题。

实验一，实验材料：肠提取物、玫瑰花水提取物(Ms)、玫瑰花醇提取物(Mc)、阿卡波糖(一种治疗糖尿病的药物)、磷酸盐缓冲液(pH6.8)

实验步骤：(1)取50 μL肠提取物加入67 mmol·L-1磷酸盐缓冲液(pH6.8)，37℃水浴温孵10 min，加入________浓度的Ms、Mc，同时设立对照组1(加入相应浓度的阿卡波糖)，对照组2(不加________，补充缓冲液)和对照组3(只加________)，样品溶液置于96孔板中用酶标仪于405 nm处测定吸光度，每组反应平行进行3次。计算抑制率，绘制了不同浓度提取物抑制率曲线，结果如图。

不同药物对α-葡萄糖苷酶的抑制作用注：α-葡萄糖苷酶是一种小肠麦芽糖等寡糖水解酶，抑制其活性可降低血糖。

(1)实验一资料中空出的部分分别为________、________、________。

(2)本实验的实验假设是_______________。

(3)本实验结果表明：_________________________。

实验二，为了进一步研究玫瑰花提取物的作用机制，研究者又建立了糖尿病人工模型鼠，每天对其灌胃Mc提取物，7天后检测胰腺细胞SOD和PDX-1基因的表达量以及胰岛素分泌量，得到了以下数据。

玫瑰花提取物对糖尿病小鼠胰岛素、SOD、PDX-1基因表达量的影响

(4)分析实验二结果得到的结论是_______________。

(5)综合实验一和实验二，可知玫瑰花提取液的降糖作用机制可能是__________________。

(6)根据以上实验，请你提出利用玫瑰花缓解餐后高血糖的合理方案：___________________。

【答案】(1)不同 相应浓度的阿卡波糖 缓冲液

(2)玫瑰花提取物对α-葡萄糖苷酶有抑制作用 (3)Ms、Mc均显示出一定的α-葡萄糖苷酶抑制作用，且呈明显剂量依赖关系，其中，Mc促进作用较强 (4)Mc多次给药能够明显促进胰腺细胞SOD基因、胰岛素转录激活因子PDX-1的表达，并提高胰岛素的分泌量 (5)玫瑰花的抗糖尿病有效成分为醇提物，其作用机制可能是通过增强胰腺细胞的抗氧化能力，进而促进胰岛素分泌、抑制血糖升高 (6)玫瑰花泡茶(合理即可)

二、命题依据和命题过程

1.基于《课程标准》素养目标和学情确定命题考查方向

《普通高中生物学课程标准(2017年版2020年修订》(以下简称《课程标准》)明确了高中生物学教学的素养目标，其中科学探究素养明确了其内涵是指能够发现现实世界中的生物学问题，针对特定的生物学现象，进行观察、提问、实验设计、方案实施以及结果的交流与讨论的能力。在探究中，乐于并善于团队合作，勇于创新。本次命题适用于高三一轮复习阶段，学生在高一高二阶段对科学探究的原则、过程、实验设计的原则、结果分析等方面有了一定的基础，所以命题意图定在强化学生的实验设计和实验分析能力，在解题中发展科学探究素养。

2.基于《课程标准》素养目标和学业评价标准筛选素材情境

《课程标准》学业评价标准中关于科学探究素养的评价有四个水平，其中三、四水平对应准备参加等级性考试的高三学生，三、四水平的关键要求是“能够针对日常生活和生产中的真实情境，提出清晰的、有价值的、可探究的生命科学问题或生物工程需求，查阅相关资料、设计并实施恰当可行的方案”，素养目标中还有社会责任目标，要求学生参与社会议题并提出建议，基于校本课上的中草药研究内容，笔者选定了以中草药中玫瑰花的保健机制研究内容为题目的素材。

3.基于科学探究模型取舍文献内容设计问题

《新疆小枝玫瑰降糖作用研究》一文是北京中医药大学科研实验中心等几个重点研究室的研究成果，论文的内容很多，选取哪些内容作为考查学生科学探究素养的素材以及怎样设问既符合高中生能力要求又能很好地起到教学的导向作用是试题命制过程中需考虑的重点问题。笔者通读全文，重点阅读了文章的摘要，选取学生能够接受的结果呈现形式图和图表作为题干的一部分，从实验的基本要素开始设问，层层递进，从结果的表述设问到结论，从表观的现象设问到机制的提出，最后上升到社会责任。既考查了学生对实验原则的熟练运用，又引导学生产生从现象到机理的深度思考，在解题的过程中体验科学探究的真实历程，实现了从解题走向解决问题的思路。

三、试题使用及反思

本题被用于人大附中经开学校2020届高三年级第一学期期末统考前检测，在使用过程中发现了几个问题：除了(1)问正答率能达到95%以外，其他问题正答率均在60%以下；本题答案字数为225字，在整套试卷中占比过大，影响了其他题目的作答；题目设问的范围过大，思考力度和文字量大的设问过多。本题的优点在于能引导学生和做这项研究的科研人员一样，从头到尾对玫瑰花对糖尿病的作用做递进式思考和分析。

四、命题收获

原创过程复杂但收获颇丰，笔者在此次命题过程中的收获可主要概括为以下几点。

(1)对《课程标准》几个层次的概念和素养的要求体会更深刻，在命题之前，要依据《课程标准》明确命题的方向和意义，所以无论从形式还是深度，都是从以前的泛读《课程标准》走入了精读《课程标准》，而且侧重点更明确。当确定了考查素养的角度落在科学探究，对《课程标准》规定的科学探究的定义和评价水平又有了深刻的认识。

(2)对素材的选择和加工有了新的体会：选什么样的素材，从哪些地方可以找到素材，找到素材后怎样处理，是这次命题过程中首要的具体工作。体会到素材是为命题服务的，要用言简意赅的表述方法把关键信息描述出来，要做好设问的铺垫，要给出提示不能给出答案。素材的选择还要注意材料新颖的程度和学生的接受程度等。

(3)对设问的技巧和艺术有了深刻的理解：设置问题之前要考虑好通过本题的测试，要考查哪些重要概念、考查学科核心素养的哪些方面、学科核心素养的考查水平要达到什么程度，本次命题定位在考查血糖平衡及调节的概念、考查稳态与平衡观以及学科核心素养的科学思维和科学探究，难易程度达到水平三；还要考虑每一个小问题怎样围绕题干的情境设问，问题与问题之间有什么样的逻辑关系，是并列关系还是递进关系？如本题的几个设问围绕实验从实验假设开始设问，依次设计关于实验结果、结论、现象的本质和综合建议几个递进的问题。还需要注意的是设问的整体难度和难度梯度，一般为从易到难，一道题有两个设问达到难的程度就可以了，就本题的答题情况来看，针对人大附中经开学校2020届高三一轮期末预测卷，难度大的空有点多。

(4)对整道题目的技术性和艺术性有了新的思考：首先，在命制一道题的过程中，不一定要对学科核心素养的四个方面全部落实到位，可以有侧重地考虑2～3个方面，整套试卷的题目搭配要考虑全面，这与一节课和一个单元的关系是一样的；其次，几个很难的空放在一起不算是好题，要做到由易到难、层层递进，让不同层次的学生得到应该得到的分数，才能体现一道题的效度和信度。

总之，原创命题是一项逐步提高的工程，不是一蹴而就的，反复打磨、反思、完善，慢慢就会形成一套成熟的科学命题的思路。