李建梅

摘 要：笔者在课题研究中发现高中生物科学史贯穿了各种任务情境：生活、学习和实践情境，科学实验和探究情境，生命科学史情境。在不同情境中各自体现了不同的考查要求：基础性、综合性、应用性、创新性，与高中生物科学史相关的情境问题应会成为情境考查中重要的组成部分。

关键词：高中生物科学史;情境问题

福建省2018级的高中生成为中国第三批、福建首批采用新高考改革的“先行军”，分析前两批次改革的利弊，我省采用了“3+1+2”的选科模式，老师们开启了无考纲、无考试说明的时代，主要依据《中国高考评价体系》《中国高考评价体系说明》和2020年修订的《普通高中生物学课程标准》，转变固有的教学理念，按照新标准、新要求指导学生的新课学习与复习备考，因为这些纲领性文件对高考的指导作用已被明确写进高考评价体系的核心功能。教育部考试中心用“立德树人、服务选才、引导教学”这个“核心”表明国家、社会、高校、各家庭瞩目的高考的最终目的和意义所在，以及将高考引导教学这一说法进行明文规定。并用“核心价值、学科素养、关键能力、必备知识”这“四层”来彰显教育所要赋予学生、传授学生的内涵，也是高考所要考查的内容，再用“基础性、综合性、应用性、创新性”这“四翼”明确学习知识是循序渐进的，它的层次性是有所递进的，即高考的考查要求。同时高考评价体系还规定了高考的考查载体——情境，以此承载考查内容，实现考查要求。可见高考试题通过设置情境问题，驱动任务，达到测评效果的要求已上升到与“一核”“四层”“四翼”同等重要的地位。

杨帆、郭学恒在《基于高考评价体系生物科考试内容改革实施路径》一文中就高中生物学试题的任务情境归纳为三类：生活、学习和实践情境，科学实验和探究情境，生命科学史情境。而笔者在一线教学研究中发现，以高中生物科学史为背景的情境问题在这三类的任务情境中均有出现。

一、生活、学习和实践情境中的高中生物科学史

（一）生活、学习和实践情境，是指学生日常生活中、社会实践中或学习过程中熟悉的生物学相关现象、问题或事实。例如：20世纪生物学最重要的成就之一——DNA双螺旋结构模型的提出，许多考题以这一科学史为情境，考查内容涉及碱基配对、数量计算、基本骨架及模型构建等DNA的基本知识，这种问题属于以学习过程中熟悉的科学史事实为情境。再例如：美国科学家卡尔文等人为研究二氧化碳在光合作用這一合成代谢中的去向，利用放射性同位素标记法为我们揭示了光合作用暗反应的过程，又叫卡尔文循环。以此为情境，考查关于光合作用中暗反应的一系列内容：物质变化、能量转换以及条件变化引起五碳化合物和三碳化合物瞬间物质的量的改变等，也属于以科学史构建熟悉的生物学事实情境。

（二）以基础性为主的试题。这一类型试题虽然以科学史情境为载体，但是考查内容回归对基本概念、原理、思想方法的考查，体现高考试题的“基础性”。

[例1]（2019—江苏—3）

赫尔希和蔡斯的T2噬菌体侵染大肠杆实验证实了DNA是遗传物质，下列关于该实验的叙述正确的是（ ）

A.实验中可用15N代替32P标记DNA

B.噬菌体外壳蛋白是大肠杆菌编码的

C.噬菌体DNA的合成原料来自大肠杆菌

D.实验证明了大肠杆菌的遗传物质是DNA

解析：该试题是以T2噬菌体侵染大肠杆菌这一科学史为情境载体，选项设计的问题是对基本知识能力的考查。如：子代噬菌体的合成原料、编码子代噬菌体的基因等的测评，以及生物学实验基本技能。如：如何培养大肠杆菌才能使噬菌体入侵后子代噬菌体中只有DNA带上标记的检测。强调学生理解高中生物科学史的原理和每一个实验步骤，保证学生虽然没条件重做经典实验，但能在“知其然”的基础上深刻理解“其所以然”，体现了通过科学史考查基础性知识的意图。

二、科学实验和探究情境中的高中生物科学史

（一）科学实验和探究情境主要来自真实的生物学研究的内容以及由这些内容进行知识迁移设定的情境或提出的问题。例如：以格里菲斯和艾弗里等人的细菌转化实验为情境，要求学生将该实验的内容与此后新兴发展起来的现代基因工程建立起两者之间的关联，不仅实现知识跨越必修和选修模块内容，还能让学生领会经验借鉴、知识迁移、融会贯通在科学研究中的重要性，正如牛顿的名言“如果我比别人看得更远些，那是因为我站在巨人的肩膀上”。再比如：孟德尔首创“假说——演绎法”研究豌豆的遗传规律，科学严谨的研究方法被众多科学家认可和使用，摩尔根就是其中一员。引导学生观察教材中关于摩尔根果蝇眼色基因在染色体上的位置的遗传实验，根据“假说——演绎法”的思路将隐藏的一些实验推导出来，既能更好理解和重温该方法的应用，也能培养学生知识迁移的能力和思辨能力。如果以孟德尔和摩尔根的科学研究为情境，就他们研究的延续性和关联性提出相关问题，这就属于科学实验和探究情境问题。

（二）以综合性为主的试题。这一类型的试题以高中生物科学史上的经典案例根据学生的实际认知水平，进行合理的推理和迁移来设置问题情境。由此实现在多模块综合背景下，考查学生综合运用知识和能力的水平，进而体现出高考试题的“综合性”。

[例2]（2017—Ⅰ—38—5）回答下列问题：

艾弗里等人的肺炎双球菌转化实验为证明DNA是遗传物质做出了重要贡献，也可以说是基因工程的先导，如果说他们的工作为基因工程理论的建立提供了启示，那么这一启示是？

解析：试题虽然源自教材原文，但是该部分属于选修3开篇的先导和证据，经常被师生忽视，高考正是通过此题提醒大家学习的延展性和综合性，知识是融会贯通、灵活运用的，只要理解了细菌转化实验的内涵，明白基因工程的定位，即使原文原句忘记了，也能推导出启示，体现生物学的科学思维。

三、生命科学史情境

（一）生命科学史情境用生命科学史中的重要事件作为试题情境，使学生能够在科学研究精神和科学研究方法方面得到启迪，学会继承、借鉴和创新。学生在熟悉生命科学史过程中不仅掌握到丰富的生物学知识，更重要的是学会科学家在实验中应用的生物学研究的思路方法，以及体会它所展现出来的独特的社会价值，也就是科学推动社会进步的魅力。像前面提到的DNA双螺旋结构这一科学史，有的题目可以将它作为题干的背景铺垫，考查内容还是落在基础知识层面，如果题目考查的是提出DNA双螺旋结构的意义，它使生物学研究进入了分子生物学时代，在认识自然的历程中迈出重要的一步，成为生物学史上的里程碑，就可以将考查的深度和广度又往前推进了一步，真正属于生命科学史情境的考查载体。如果将DNA重组技术作为背景材料，考查内容引导学生将转基因植物或转基因动物应用于农业生产或医药研究当中以提高效率，体现科研的社会价值，也属于生命科学史情境问题的设计。

（二）以應用性、创新性为主的试题。应用性要求学生应用课堂所学知识，理论联系生产、生活实际解决问题;而创新性要求就更高了，学生要具备发散思维、逆向思维、批判性思维等思维品质，才能在全新或陌生的情境中有效思考，完成开放性或探究性的任务，或在教材熟悉的科学史情境中发现新问题等。

[例3]（2014—课标Ⅰ—32—2）

杂交育种前，为了确定F2代的种植规模，需要正确预测杂交结果。若按照孟德尔遗传定律来预测杂交结果，需要满足三个条件：条件之一是抗病与感病这对相对性状受一对等位基因控制，且符合分离定律，其余两个条件是 ？

解析：该题以遗传学之父——孟德尔经典的遗传学定律考查学生对经典杂交实验的理解应用能力，打破了遗传题重计算轻描述的弊端，展现了以科学史为情境的应用性试题。

[例4]（2021—厦门市二质检—21）

材料：S蛋白是新冠病毒（SARS-CoV-2）感染机体的关键组分，也是研制新冠疫苗的关键起点。疫苗有多种类型，如灭活疫苗、重组病毒疫苗、mRNA疫苗等。2021年2月25日，由中国工程院院士陈薇领衔研发的以腺病毒为载体的疫苗获准上市注册申请，为我国乃至世界预防新冠疫情又增加了一件利器。

有人认为，最近出现的变异新冠病毒有可能使该疫苗失去保护作用，你是否赞同他的观点？请说明理由。

解析：该题创新性地以2020年开始至今的社会性话题和热门科研为背景，要求学生深刻理解病毒变异可能带来的变化和疫苗的作用机理，应用发散性思维可从正反两面开放性解释问题，无论赞成还是反对，合理即可。体现生物学的学科素养和社会价值。

结束语

高考评价体系中明确提出考查载体是依托情境，而且情境多来自科技论文，但是科技论文存在一个弊端，出题者对论文所涉及的实验背景、意图等的理解未必符合作者的表达意图，那么这个时候生命科学史就显示出了它的优越性。它是经过了几十年甚至几百年不同科学家的不断验证、补充、完善而形成的，以它为情境或许更严谨，更能体现它的社会价值，应该能成为将来命题的趋势。

参考文献

[1]杨帆，郭学恒.基于高考评价体系生物科考试内容改革实施路径[J].中国考试，2019（12）：53-58.

[2]王实泉，李神斌.基于高考评价体系中的考查载体：生物学试题情境的创设及对教学备考的启示[J].中学生物学，2020（7）.

2019年度福建省莆田市名师专项课题：“基于大概念理念的高中生物科学史教学策略研究”的成果。