人教版高中生物学教材课后习题的特征分析及教学建议——以《必修1·分子与细胞》为例
时间：2022-11-06 08:20:05 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
刘 杨 马 兰 陈慧玲
（陕西师范大学生命科学学院 陕西西安 710119）
《普通高中生物学课程标准（2017年版2020年修订）》强调：“教材的习题配置应当体现多样、灵活、开放、减负的特点。课后习题主要用于帮助学生巩固所学知识、拓展思维，引导学生将所学知识应用于解决实际问题。”2019年版人教版高中生物学教材（以下简称“新教材”）课后习题具有哪些特点，是否与课程标准强调的一致？教师需要如何有效地应用课后习题来辅助教学呢？为了回答以上问题，下面分析“新教材”课后习题的特点，并提出有效应用习题的教学建议。
“新教材”习题数量适宜，《必修1·分子与细胞》模块习题总数为155道，比旧教材（2004年版）减少了20道。且每节的习题不多于10道，每一章后的“复习与提高”部分的试题也均少于15道（表1）。可见，“新教材”的习题设置响应了《中小学生减负措施》政策，降低了学生的课业负担。
表1 “新教材”各章节习题数统计
2.1 注重情境的创设，引导学生迁移应用
问题情境的设计可以有效地提升试题的质量，学生作答的效果也比没有情境时的效果好。“新教材”习题注重情境的创设，引导学生在新情境中迁移应用所学的知识。情境类型也丰富多样，主要涉及学生生活经验、社会热点问题、医学（疾病诊疗，药物研发）、农业、食品、营养学等，具有真实性和严谨性等特点。
【例1】图1是由磷脂双分子构成的脂质体，它可以作为药物的运载体将其运送到特定的细胞发挥作用。在脂质体中，能在水中结晶的药物被包在双分子层中，脂溶性的药物被包在两层磷脂分子之间。
图1 脂质体
（1）为什么两类药物的包裹位置各不相同？
（2）请推测：脂质体到达细胞后，药物将如何进入细胞内发挥作用？
分析：该题创设了利用脂质体作为药物载体这一真实情境，体现了生物学基本原理在药物开发中的应用，要求学生深入理解磷脂双分子层的性质并在该情境下进行迁移应用，以对脂质体的功能特性做出合理的解释。
2.2 强调题型多元化，考查学生综合素养
“新教材”习题的题型具有多元化的特点，既包括较为常规的选择题、判断题、填空题、实验设计题等，也包括简答题、综合分析题、概念图、作图题等，还包括一定量的查阅资料、科学写作的题型。题型的多元化可以考查学生综合素养，引导学生多方面能力的提升，彰显了新课改和新课标中评价方式多元化的评价理念。
【例2】请将下列图2中的动物细胞的结构和功能概念图补充完整。
图2 动物细胞结构与功能概念图
【例3】在图3和图4的坐标图中画出进行有丝分裂细胞的细胞周期中染色体和DNA的数量变化曲线。
图3 有丝分裂细胞的细胞周期中染色体数量变化
图4 有丝分裂细胞的细胞周期中DNA数量变化
分析：例2中的概念图呈现了概念之间的联系，既能帮助学生梳理章节的知识脉络，也能考查学生对重要概念的理解程度和知识体系建构的完整程度。例3要求学生在熟悉有丝分裂过程的基础上用数学模型（坐标曲线）描述染色体和DNA数量的变化，考查学生对于有丝分裂过程认知的同时，关注学生“模型与建模”的科学思维。可见，不同的题型对学生知识、能力水平的考查各有侧重。
2.3 注重主干知识的考查，引导学生构建大概念
纸笔测试试题应注重考查核心内容。“新教材”习题严格遵循了这一原则，考查的内容均属于课程标准要求的主干知识，无偏题、怪题、难度过大的试题出现，也没有过多考查枝节内容、零散的知识。
【例4】各种细胞器在功能上既有分工又有合作，下列相关叙述错误的是 （ ）
A.植物细胞中的液泡与维持细胞的渗透压有关
B.中心体和核糖体与蛋白质的合成有关
C.内质网和高尔基体与分泌蛋白的加工有关
D.叶绿体、线粒体与细胞内物质和能量的转化有关
分析：细胞中各部分结构的分工与合作是第三章的核心内容，也是课程标准要求学生建构的重要概念。虽然该题涉及的细胞器种类较多，但考查的都是其功能的基本要点，且没有过度细化。学生只需理解每一种细胞器的基本情况以及细胞器之间的分工合作，即可判断。
2.4 重视难度梯度设置，引导学生循序渐进
“新教材”习题的难度设置具有梯度性，有难度逐级递增的现象。每一章节的习题中，有些习题较为简单，考查基础知识；
有些习题则增加难度，或在新的情境中考查学生综合运用不同章节知识的能力，或增加题目对于某一知识点考查的深度，需要学生进行深度思考。
【例5】离子泵是一种具有ATP水解酶活性的载体蛋白，它在跨膜运输物质时离不开ATP的水解。下列叙述正确的是 （ ）
A.离子通过离子泵的跨膜运输属于协助扩散
B.离子通过离子泵的跨膜运输是顺浓度梯度进行的
C.动物一氧化碳中毒会降低离子泵跨膜运输离子的速率
D.加入蛋白质变性剂会提高离子泵跨膜运输离子的速率
分析：该题是第五章第二节的选择题中最后一题，较之于前面3道题，其综合性有明显提升。该题创设了离子泵的实际情境，综合考查学生对物质的跨膜运输、ATP的产生及功能、一氧化碳中毒的原理，以及蛋白质变性等知识的理解，其难度与一般模拟题或高考题相当。
2.5 设置开放性问题，强调学生思维的发散性
“新教材”设置了开放性的习题，没有标准答案，学生作答时可以充分发挥探索精神与创造性思维，结合所学的生物学知识大胆地阐明观点。这一类习题有效地规避了普通试题遵循的“标准答案”或者“踩点得分”的模式造成的学生思维僵化、缺乏表达能力的问题，促进了学生思维的发散与创新。
【例6】有人认为：化石燃料开采和使用能升高大气CO浓度，这有利于提高作物光合作用速率，对农业生产是有好处的。因此，没有必要限制化石燃料使用，世界主要国家之间也没有必要签署碳减排协议。请查找资料，对此观点作简要评述。
分析：该题看似只涉及光合作用知识点，但要反驳题中观点，关键在于要从简单的线性思维转向整体意识，即由分析光合作用转向分析整个植物生理乃至生态环境。例如，在温室效应的影响下环境温度升高，这可能会加剧植物蒸腾作用使其失水，高温和高CO浓度可能会降低植物体内酶的合成速率、影响其活性，还可以进一步扩展至全球变暖对于生态环境方方面的不利影响。学生可从各个角度寻找论据，进行论证，言之成理即可。
2.6 注重科普短文撰写，强化学生的书面表达能力
鉴于生物学的自然科学属性，与日常生活用语比较，生物学书面表达具有科学性、抽象性、严谨性和逻辑性等特点。为了强化学生主动思考、表达观点、科学论证、科研论文写作的能力，“新教材”特此设置了归纳概括、解释说明、综合分析、综述写作、观点评述等形式的问题。
【例7】与传统的生产方式相比，植物工厂生产蔬菜等食物有哪些优势？又面临哪些困难？你对植物工厂的发展前景持什么观点？请搜集资料，结合自己的思考写一篇综述性短文。
分析：该题要求学生写一篇关于植物工厂的综述性短文。一方面，学生需要以植物的光合性能、生长周期、营养条件等生理特性作为基础来论述，运用生物学术语能够使表述和论证专业化，具有逻辑性；
另一方面，综述性论文的写作需要注意格式规范、语言严谨、资料充分、逻辑清晰等问题，有助于强化学生的书面表达能力。
3.1 组织学生随堂练习，巩固基础知识
“新教材”习题具有基础性，考查的均是章节对应的核心内容，向学生明确了生物学的基本概念、原理、规律和模型等基础知识。因此，在学习新知识后，教师应该及时借助习题，组织学生随堂练习，巩固新知识，在头脑中形成重要概念，为构建核心概念打下基础。
3.2 结合习题情境，扩充学生的认知视野
将科学和日常熟悉的情景及日常使用的物体相联系可以激发学生学习科学的兴趣。所以，教师在课堂中与学生探讨某一概念时，可以有效地利用“新教材”习题提供的问题情境，组织学生在该情境中学习生物学知识、拓展认知视野，使学生意识到知识的应用价值。这将有利于学生进行知识迁移，养成学以致用的意识，提高运用知识解决问题的能力。
3.3 重构习题变式，与考试试题牵线搭桥
“新教材”的拓展应用等部分的习题具有一定的跳跃性、提前性、综合性，体现了“源于教材，高于教材”的特点，重在考查学生的知识应用能力、科学思维和科学探究能力。在复习课、备考课中，教师可以重构习题，增加变式，与考试试题“牵线搭桥”，形成难度介于习题与考试试题之间的“过渡试题”，引导学生持续地实现各个阶段的“最近发展区”，从而循序渐进地适应、突破考试试题。
3.4 作为研究课题，引导学生科学探究
习题应当有助于促进学生的知识迁移和发散思维，应当紧密联系人们的生产和生活实际。基于这一原则，“新教材”设计了探究性和实践类的习题。教师应该有效地利用这类习题，选择性地将其转变为研究课题，组织学生探究和实践，以提高学生的探究意识，训练学生的操作技能，发散学生的思维，锻炼学生的实践能力，有效地促进学生形成生物学学科核心素养。
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