作为选拔性考试，高考的情境化试题设计是其中的一大特色，能够引导学生在真实或类真实的情境中，运用已学的知识与技能，展开科学的思维，从而找到解决问题的办法。笔者以2023年普通高等学校招生全国统一考试（乙卷）理科综合第29题（以下简称第29题）为例，阐述情境化试题设计的方式方法，以及对高中生物学教学的启示作用，希望对教师的教学和考生的备考有所借鉴。
1 原题情境分析
《中国高考报告（2024）》及《普通高中生物学课程标准（2017年版2020年修订）》都指出了情境在教学中的重要作用：在具体且真实的情境中能够培养学生的能力，进而提高其生物学学科核心素养。这种命题模式涵盖了高中生物学课程标准所强调的学科核心素养，并有助于学生在面对复杂生物学问题时，能够运用多维度的知识与技能解决问题。在教学时，教师要善于运用科学探究方法强化学生对生物学知识的认知，以不断提升高中生物学的教学质量。
1.1 试题呈现
例1（第29题）：植物的气孔由叶表皮上两个具有特定结构的保卫细胞构成。保卫细胞吸水体积膨大时气孔打开，反之关闭，保卫细胞含有叶绿体，在光下可进行光合作用。已知蓝光可作为一种信号促进保卫细胞逆浓度梯度吸收K⁺。有研究发现，用饱和红光（只用红光照射时，植物达到最大光合速率所需的红光强度）照射某植物叶片时，气孔开度可达最大开度的60%左右。回答下列问题。（节选）
（1） 气孔的开闭会影响植物叶片的蒸腾作用、____________（答出2点即可）等生理过程。
（2） 红光可通过光合作用促进气孔开放，其原因是___。
（3） 某研究小组发现在饱和红光的基础上补加蓝光照射叶片，气孔开度可进一步增大，因此他们认为气孔开度进一步增大的原因是蓝光促进保卫细胞逆浓度梯度吸收K+。请推测该研究小组得出这一结论的依据是_____。
1.2 感悟试题情境，快速锁定答案
【试题分析】①第一问以植物体叶片上气孔构造和功能为基础设置问题情境，学生可围绕题干从多角度分析气孔开闭对植物生理过程的影响。这要求学生不仅有扎实的生物学知识储备，更要具备将知识应用到不同情境中的能力。②第二问和第三问是以气孔的开启和关闭为背景，结合题目情境探究分析气孔开度与红光、蓝光之间的关系，以及光合作用对气孔开度的影响，考查学生在新情境中针对新问题得出新解释的创新能力
［1］，展现学生的综合分析和实验设计能力。③分析试题可知：考查的知识背景为植物细胞吸水和失水实验原理——植物细胞在外界溶液浓度高于细胞液浓度时，发生失水现象；反之，发生吸水现象。联系题干“保卫细胞吸水体积膨大时气孔打开，反之关闭”，即可确定第二问、第三问的解题思路。④注意到“红光可通过光合作用促进气孔开放”，再进行细节修饰，确定为红光照射植物发生光合作用后使得保卫细胞内的溶质微粒浓度增大，渗透压升高，发生吸水，进而气孔开启；同理，第三问确定蓝光促使K⁺进入保卫细胞，使得胞内溶质微粒浓度进一步增大，气孔进一步开启。⑤该题合理地整合了关于光影响植物生理功能的相关研究，考查了学生以观察现象（读取题干信息）、分析数据、建立模型的方式理解和解释生物学问题的能力。
【设计目的】①这种题型在考查内容、提问方式等多方面体现了创新性，多方位考查学生的创新能力，能够激发学习兴趣，引导学生注重创新思维。这就要求学生的理解能力、实验探究能力、应用能力、创新能力等综合素养，都应达到一定的水平，方能快速解题。②以植物气孔的开闭为背景，整合了中国高考评价体系和高中生物学课程标准中的要求，要求学生用科学方法探究问题，并解决实际问题。③情境化的题目设计，不仅体现了高考生物学试题“情境化”的特征，而且极大地提高了学生活学活用的能力，符合为国选才、立德树人的教育目标。
【教学启示】①高考命题已从知识立意向素养立意方向转变，这一转变深层次地反映了对学生科学素养考查的重要性，即试题通过情境的创设，考查学生分析问题、解决问题的能力，以及他们应用知识解决实际问题的能力。这一命题变化对教学提出了新的要求，教学不能仅仅停留在知识的传授上，而是要更多地从情境化教学中去关注对学生学科素养的培养。②一个简单的情境设置——植物气孔的开闭，将学生的视角引向了一个更为广阔的科学探究领域。在这个领域中，知识不再是孤立的点，而是一个个相互连接的网络节点，学生不仅要掌握它们，还要在复杂的情境中用创新的思维来解决问题。
1.3 回归教材，分析气孔开启机制
【教学分析】①教材中展示了一张植物细胞图片，要理解此图片的深意，可以联系探究植物细胞的吸水与失水的另一个原理，即原生质层和细胞壁的伸缩性大小不同。②植物细胞发生了吸水后细胞壁也会发生形变，且吸水到一定程度时，会出现“胖”细胞。而气孔是由两个保卫细胞组合而成，若只是简单的普通细胞吸水，则结果会是两个相似的“胖”保卫细胞堆砌在一起，而不会出现气孔开启现象。两个保卫细胞构成的气孔结构要想实现吸水时开启、失水时关闭的过程，的确很复杂。倘若仅从植物吸水与失水角度分析，我们可以从例2中探寻答案。
例2：植物细胞可以通过渗透作用吸水和失水，将带“皮”的幼嫩的茎纵切后插入两烧杯中，如
图1所示，已知b侧的细胞壁比a侧的细胞壁薄，伸缩性相对较强。判断30 min后可能出现的形状变化是___。（选择
图2中的字母）
【试题分析】①植物细胞的细胞壁相较于原生质层，其伸缩性相对较差。在例2的情境中，幼嫩茎b侧的细胞壁比a侧的细胞壁薄，因此b侧的细胞壁伸缩性更强。这表明在30 min后，b侧细胞壁的伸缩性更强，导致细胞在b侧的形状变化将更加明显。②甲烧杯中的植物细胞在30%蔗糖溶液中会发生失水现象，此时a、b两侧的细胞都会失水皱缩，而b侧细胞皱缩得更严重一些。因此，甲烧杯中的幼嫩枝条向右弯曲；乙烧杯中植物细胞在清水中会发生吸水现象，a、b两侧的细胞都会吸水膨胀，而b侧细胞膨胀得更严重一些，乙烧杯中幼嫩枝条向右弯曲。最终，学生锁定正确答案为D。
【设计目的】①第29题题干信息显示，构成气孔的保卫细胞吸水体积膨胀时气孔打开，反之关闭；而例2情境提示我们，植物细胞壁的伸缩性也会影响细胞发生伸缩形变的大小。②结合植物气孔开启和关闭示意图，如
图3所示，综合分析可以得出，当保卫细胞吸水膨胀时，外侧细胞壁的伸缩性较强，导致保卫细胞向外弯曲，从而使气孔开启；相反，当保卫细胞失水时，细胞体积缩小，气孔关闭。
【教学启示】①教师在教学过程中应设计恰当的教学情境，并引导学生开展开放式的探究学习。②鼓励学生将生物学知识与理化等学科知识相结合，从而深入理解植物细胞的吸水与失水机制等关键生物学概念。③教师应激励学生对教材内容进行深入的批判性思考，鼓励其提出自己的见解。④设计实验并加以验证，能够培养学生的科学探究能力，以及实验分析和解释能力。⑤这样的教学活动不仅使学生记住了知识，更重要的是能够习得必要的能力，并在这一过程中提升自身的核心素养。
2 情境化试题对教学的导引作用
2.1 立足教材，强化联系
教材是学习内容和活动的重要来源，情境化的教学模式需要立足于教材，深入挖掘教材内容与实际问题之间的联系；引导学生利用已有的基础知识，综合性地运用科学思维方法，创新性地提出解决生产生活实践或科学探究中实际问题的思路
［2］，而不是停留在知识点的表面记忆层面。在强化联系过程中，教师应设计以教材为中心的联结活动与思考题目，促进学生在已经掌握知识的基础上进行延伸和应用。
例如，从植物细胞的吸水和失水角度，可以联系到植物的生理过程中气孔调节的重要性，再进一步关联到光合作用和环境因素对植物生长的影响。教师应有意识地提高学生接触教学材料真实情境的频次，围绕主题、活动和项目等任务的实施，设计单元教学任务，厘清重要概念、次位概念之间的联系，帮助学生编织网络化的概念体系，增强学生对生物学原理在自然和社会现象中应用的认识。高考试题情境与教材内容的适配性示例见
表1。
2.2 运用情境教学提高学生的生物学素养
情境设置的实效性在于能有效地将学生带入一个接近真实的学习环境，让学生在接触生物学知识的同时，体验生物学现象、探究生物学问题和应用生物学原理。为了实现这一目标，教师在日常教学中应积极实践探究性学习。这样既可以激发学生对生物学的学习兴趣，又可以帮助学生习得知识，同时培养学生的科学思维和科学探究能力
［3］。这样的教学过程可以极大地激发学生的批判性思维与创新思维能力。如
表2所示，学生可以通过具体情境的分析，理解生物学现象背后的实质，学会科学思维方法，在探究中学会运用生物学知识解决现实问题，提高科学探究与思维建模能力。这些学习活动不仅涉及知识点的记忆，还包括信息的获取、加工，逻辑推理和论证，以及语言组织与表达等多方面能力的培养。经历全面训练后，当学生再次面对复杂多变的情境时，就能以高级认知和高阶思维来应对。
3 结语
在高中生物学教学中，我们要立足于教材，依据课程标准，通过真实情境的解释和分析、科学思维的培养和训练以及课本概念的拓展和训练，借助基于科学探究的学生本位教学法，使学生在深度理解教材的同时，进一步提升解决问题的能力，从而真正达成学科素养提升的目标。这样的教学策略必将为学生打下坚实的高考备考及终身学习的基础，使其在未来面对复杂的社会和自然界问题时，能够展现出扎实的生物学知识和科学探究能力。
陕西省2021年度“十四五”规划课题“基于ADI教学模型的高中生物学科学思维培养的实践研究”(SGH21Y0688)
陕西省2020年度“十三五”规划课题“基于生物园培养社会责任意识的实践研究”(SGH20Y0330)
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