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朱正威先生教材编写思想研究 王颖    包春莹 摘要  朱正威先生是我国著名中学生物学教育家,作为主编之一,编写出版了人教版义务教育教科书生物学、普通高中教科书生物学等教材。他的教材编写思想包括加强爱国主义教育,融入中华优秀传统文化;提炼学科思想,重构教材知识体系;倡导科学探究,系列化设计探究活动;提倡科学与人文交融,使生物学教材闪现出人文精神的光辉等。 关键词  朱正威;教材编写思想;爱国主义;学科思想;科学探究;科学与人文 朱正威先生,著名中学生物学教育家,生物特级教师,从事生物学教学50年。作为核心成员,参与义务教育生物学课程标准和普通高中生物课程标准(实验)的研制。朱先生担任人民教育出版社课程教材研究所研究员、生物学教材主编,与另一位主编赵占良先生,共同编写出版了人教版义务教育教科书生物学、普通高中教科书生物学等教材。本文在梳理朱先生生物学教学思想的基础上,探讨了先生在教材编写中提倡的理念、编写思想及实践创新成果。一、加强爱国主义教育,融入中华优秀传统文化 朱正威先生非常重视爱国主义教育,他认为爱国主义教育的核心是爱社会主义的祖国。[1]先生说:“要关心我国生物科学发展的动态,随时撷取那些富含思想教育意义的内容,来点燃学生的爱国主义的情和火。”[2]-61虽然生物学是一门自然科学课程,但先生主编的生物学教材有效融入了爱国主义教育。 首先,教材大量介绍我国科学家及其贡献。例如,高中生物学教材开篇通过“科学家访谈”,介绍我国科学家的杰出贡献,抒发他们的爱国情怀。2004年出版的必修1《分子与细胞》采访了世界上第一个人工合成蛋白质——结晶牛胰岛素的主要完成人、著名生物化学家邹承鲁先生。邹先生回忆为何做这个课题时说:“当时大家就是有一个愿望,做出一项重大的科研成果,为祖国发展做贡献。”简练而朴实的语言流露出他对祖国的热爱。教材还介绍了王应睐、袁隆平、马世骏、钱嘉韵、张丽珠、杨焕明等我国杰出的科学家。此外,教材在讲述基础知识的同时,介绍了我国取得的许多科技成就,如克隆高产奶牛、上海天文台的全方位可转动射电望远镜、世界上首批体细胞克隆猴、单细胞测序技术等。这些内容既能激发学生的爱国情怀,也体现了富强、文明、和谐、敬业、诚信、合作等社会主义核心价值观。 其次,爱国主义教育体现于对中华优秀传统文化的传承。朱先生大力提倡在教材中融入中国古诗词和谚语等。生物学教材的单元首页、章首页或节引入,用诗词创设情境,在联系科学知识的同时,表达了人文意境,读来朗朗上口,有滋有味。[3]例如,初中教材在介绍“人与环境”的章节,用秦观(宋)的词引入,“树绕村庄,水满陂塘。倚东风,豪兴徜徉。小园几许,收尽春光。有桃花红,李花白,菜花黄。”文旁配有美如图画的乡村照片,激发学生关注和保护自己身边的环境。教材还设计了“生物学与文学”栏目,介绍蕴含生物学知识的诗词。据统计,人教版生物学教材载有30余首诗词,多数是中国古典诗词。优美的诗词既传承了中华优秀传统文化,又使教材诗情画意,帮助学生在学习生物学时,加深对诗词内涵的理解,提高文化修养和文化自信。此外,教材结合具体知识融入我国谚语,例如,在讲种子的萌发时,介绍“清明前后,种瓜点豆”;讲鸟类繁殖时,引导学生分析“不打春日三月鸟”背后的生物学原理,同时帮助学生认同应保护野生动物。二、提炼学科思想,重构教材知识体系 生物学是研究生命现象和生命活动规律的科学,分支学科众多,知识体系庞杂。如何从中选取内容,将看似凌乱、复杂的知识组织起来呢?朱正威先生认为,繁多的科学知识是由某种观点或学科思想贯穿的,如果用学科思想统帅教材中丰富的、分散的知识时,这些知识就会井然有序。[4] 早在1982年,朱先生就指出在生物学教学中贯彻生态学观点的重要性。[5]次年,先生进一步论述,统帅高中生物学的基本观点是生命的物质性和统一性;还要注意生物学研究的层次性。[4]1988年,根据生物学科的本质和特点,先生提出生物学的学科思想包括生命的物质性、辩证的观点、进化的观点、生态学观点、科学价值观等。[1][6]此后,先生提出应在教材和教学中体现系统的观点和信息的观点。[7] 由此可见,朱先生概括的中学生物学的学科思想,包括生命的物质性、进化观、生态观、系统观、信息观及辩证唯物主义思想等。先生的学科思想不但是超前的,而且非常系统和全面。这些学科思想深刻地指导了朱先生的教材编写工作。 因重视生态观,先生提倡正确看待人类在自然界的位置,在“义务教育生物学课程标准(实验)”的研制中,朱先生结合对生物科学发展、生态环境问题及学生在21世纪担负的社会责任的分析,创造性地提出以“人与生物圈”为主线构建课程内容,改变了生物学课程长期以来过于重视学科知识框架的状况。以“人与生物圈”为主线,可以帮助学生认识人与环境的关系,认识到生物圈是人类和其他生物共同的家园,从而正确看待人与其他生物的关系,树立尊重自然和保护自然的观念。以“人与生物圈”为主线构建学科内容,这是国际科学教育领域的创新。相应地,初中教科书也围绕这一主线进行编写。 高中生物学教材也体现了贯穿始终的学科思想。必修1《分子与细胞》的主要内容为细胞的组成、结构和功能,强调了系统观,体现在以下方面。(1)教材的整体设计体现生命系统,以第1章第1节为例,“本节聚焦”先引导学生关注生命系统;该节正文中“生命系统的结构层次”部分,讲述了从细胞到生物圈等不同层次的生命系统;该节“思考与讨论”引导学生认识到“细胞是最基本的生命系统”;最后,“本章小结”对“细胞是基本的生命系统”进行了总结梳理。(2)通过章节标题体现系统观,例如,第3章的节标题“细胞膜——系统的边界”“细胞器——系统内的分工合作”等,凸显了细胞生命系统的观念。(3)教材正文内容体现系统观,如“细胞作为基本的生命系统,其结构复杂而精巧;各组分之间分工合作成为一个整体,使生命活动能够在变化的环境中自我调控、高度有序地进行。这是几十亿年进化的产物。”(4)通过课后习题渗透系统观,如第2章第1节“将细胞内含有的各种物质配齐,并按照它们在细胞中的比例放在一个试管中,能构成一个生命系统吗?为什么?”这道题就针对生命系统的本质设问。 这样的例子不胜枚举,《分子与细胞》教材从微观到宏观,向学生呈现了一幅幅生命系统的画卷。另外,必修2《遗传与进化》渗透了信息观,突出信息在维持生命基本功能中的作用;必修3《稳态与环境》则突出了系统观、控制论、生态观以及稳态的思想。学科思想的注入,给教材以灵魂,复杂、分散的知识得以有统一的观点统领,也就变得有序和相互关联。三、超前关注科学探究,系列化设计探究活动 虽然“探究”传入我国大概是在20世纪80年代初[8],但在朱先生的课堂中,早已有探究性学习的身影了。1956年,朱先生说,他要求学生课后观察家鸽的生殖发育,并作出扼要的观察记录。当教“鸟类的生殖发育”一课时,由学生介绍观察结果,提出发现的问题及见解。[9]倡导科学探究,就是要培养学生学习的主动性,并尝试用科学家工作的方法来学习。朱先生“观察家鸽”的教学活动不就是我们倡导的探究吗? 倡导科学探究,期望学生通过探究性学习了解科学研究过程的特征和本质,形成概念,发展科学思维,培育质疑、求真、实证、创新等科学精神。先生说:“不要把生物课教成‘死物课’。”他多次强调生物学是一门自然科学课程,学习这门课程的目的之一就是领悟自然科学的本质。他希望引导学生主动学习,激发他们的兴趣,了解科学结论的形成过程,主动获取科学的结论。”他建议在中学生物学课程中应设计与主题内容相并列的、系列化的学生探究活动[10],增加生物学课程中的实验,训练学生的实验设计、动手能力,等等[11]。 这些思想落实到教材编写中,教材的科学探究活动呈现出系列化、多样化的特点。(1)种类包括观察与思考、实验、调查、探究、资料分析、制作、进一步探究、演示实验、技能训练、课外实践等。(2)加大探究活动的开放性、自主性、可选择性。有些探究介绍了详细的探究方案,有些仅提供参考案例,避免“千篇一律”地套用探究模式。而且整套教材的科学探究活动体现梯度设计。以初中教材为例,七年级教材中的探究活动对动手能力、实验能力的要求相对较低;八年级则要求较高。(3)加强科学方法的介绍。教材有“科学方法”栏目,初中教材介绍了“观察”“调查”“实验组和对照组”“抽样检测”等;高中教材介绍了“归纳法”“假说—演绎法”“提出假说”“样方法”等。 在教学中,许多教师没有理解科学探究,导致实施中出现误区。朱先生理性而辩证地指出其中的问题。一方面,“探究”不是教学活动的全部形式,讲授式、谈话式、讨论辩论式、任务驱动式等教学活动并没有因倡导探究而消亡。[12][13][14]另一方面,重视科学探究并不意味着概念等知识的学习就不重要。科学探究能力的培养,离不开知识、技能和方法等的掌握和运用。先生鼓励广大教师,要努力尝试开展探究活动,并积累经验;要努力克服客观条件的困难和主观的不习惯;还可以尝试将探究分解为多侧面的活动,逐个击破。[15]四、提倡科学与人文交融,促进学生全面发展科学与人文都是人类的创造性活动,科学文化中渗透着人文精神,人文文化助推了科学发展。朱正威先生提倡自然科学教育和人文科学教育的交叉渗透和结合,他注重STS教育、科学史教育及美育。科学与人文的交融使教材更加生动,促进学生的全面发展。 (一)倡导STS教育 朱先生是我国最早一批进行STS(即科学、技术、社会)教育研究的学者。1985年,朱先生主持了全国教育科学“八五”规划国家教委重点课题“STS和理科教育改革”,分析了STS教育的特征和意义,倡导在中学生物科学教育中应进行STS教育,指出我国偏重学科知识系统传授的理科教育会限制科学知识和生产技术、职业训练以及社会需求的结合。[2]-108从培养学生的角度,朱先生认为,将来自生活生产的与生物科学有关的问题引入学习,引导学生运用生物学知识进行分析和讨论,会发展学生调查研究、沟通合作、做决策等多方面的能力,有利于全面提高学生的科学素养,同时也能培养科学的人生态度、形成正确的价值取向。[15] 教材编写时注重凸显STS教育。教材设计的课外阅读栏目,既拓展了学生的视野,也渗透了人文精神。初中生物学教材编排有近40个“科学·技术·社会”,分别从生物能源、克隆动物、农业生产、气候变化、基因测序、健康状况等多方面拓展,反映了科学、技术和社会之间的关系,帮助学生形成正确的科学技术价值观。“与生物学有关的职业”栏目渗透了职业教育,歌颂了平凡的劳动者,例如,在介绍园艺师时,不仅描绘了美丽的园林艺术,还将园艺师比喻为“大地的美容师”;在介绍林业工人时,描写了被评为“感动中国人物”的马永顺爷爷先砍树后大量植树造林的经历。“科学家的故事”栏目则记叙了许多杰出科学家的科学成就、科学精神,给人以多方面的启迪。这些丰富有趣的知识拓展、朴实又令人尊敬的职业介绍、催人奋进的故事讲述,反映出的是在教材中进行科学技术价值观教育、渗透科学精神和职业精神的教材编写思想。 体现了科学、技术、社会相互关系的教材,其中的科学知识不再是冷冰冰的,而是生动的。科学走进学生的生活,体现了科学技术的社会化,使科学更加易于理解、易于接受。正如先生所言:“体现了科学、技术、社会依存和互动的生物学不再是‘象牙之塔’中的生物学,是社会中的生物学。”[16] (二)重视科学史教育 朱先生重视科学史的教育是超前的。1982年,先生提出要进行生物科学史和生物科学研究方法的教育,了解和学习科学史,在获得知识的同时,也能大体上经历与科研相似的过程。[17]这早于一些发达国家的做法,如1989年,美国科学促进会的《面向全体美国人的科学》才提出在科学教育中应该包含一些科学史。 学习科学史具有积极的意义,朱先生认为只重视结论的介绍,不让学生了解曲折、艰难、富有创造性的科学研究过程,会让学生失去习得科学方法、培养科学精神、了解科学的社会历史意义等方面的机会,科学的学习就变成了一堆枯燥乏味的知识的堆积。在初中和高中生物学教材中,细胞学说建立的历史,光合作用发现和研究的过程,遗传规律的揭示,基因理论的建立,DNA是遗传物质的证明,进化论的创立等科学史,都成为学生领悟科学探究、提升科学思维、陶冶科学精神的学习材料。 更具创新性的是,高中教材必修2《遗传与进化》的内容基本按照科学史的顺序编排。从遗传定律到基因理论,再到DNA双螺旋结构;从拉马克用进废退学说,到达尔文的进化论,再到现代生物进化理论。科学史的顺序编排,既展示了科学发现的过程和方法,也符合学科知识从个体水平、细胞水平到分子水平的内在逻辑,学生在学习知识的同时,能从中汲取更多营养。 (三)提倡生物科学的美育 朱先生提倡在生物科学教育中也要进行美育。他认为应从生命的本质理解生命之美,理解科学理性之美等;提倡教材要提高语言之美。 生物体内由于内部各组分存在复杂的相互作用和协调而处于相对稳定、和谐的状态;生物与生物、生物与环境也因生态系统不同成分的相互作用而保持稳态,这种稳态与平衡是生命最基本的特征,反映了生命系统的和谐之美。[2]-86科学的理性之美,不仅表现在对和谐和统一的揭示,严密而有序的表达,还有更多。它以求实求真反对蒙昧和迷信,它以进取创新反对因循守旧,它简明质朴不尚奢靡,它造福于人类,推动文明的进展。它自身也许是文字、图表、公式,淹没在图书馆和博物馆中……作为教师,有责任去开掘这样的美,与学生共享。[2]-93 先生主编的生物学教材注重语言之美。书中不仅配有大量中国古典诗词,编者还创作了许多小诗,如高中生物学教材必修1第5章“细胞的能量供应和利用”的章首页小诗:“新叶伸向和煦的阳光,蚱蜢觊觎绿叶的芬芳。它们为生存而获取能量,能量在细胞里流转激荡!”诗与图相配,生动地诠释了“个体获取能量,能量在细胞中发挥功能,以维持细胞作为一个基本的生命系统的有序性”的意蕴。整体而言,教材在语言表述上力求准确、亲切、自然,拉近学生与教材的距离,使学生爱读爱学。 先生对语言之美的追求,不仅体现在语言的艺术性,还有语言背后蕴含的科学原理。初中生物学教材“生物圈中的绿色植物”的单元首页,引用了俄国著名植物生理学家季米里亚捷夫在阐释绿色植物对人类的生存、生活的重要意义时所说的一段话:它(指“绿色植物的叶绿素”)是窃取天火的普罗米修斯,它所获取的光和热,不仅养育了地球上的其他生物,而且使巨大的涡轮机旋转(指“燃烧煤等化石燃料”),使诗人的笔挥舞(指“脑力劳动所需的能量”)。先生说:“季米里亚捷夫用丰富的想象力,把科学哲理生动地表达出来;将缜密、深邃的理性思维艺术性地再现,使理性的光芒熠熠生辉。”[2]-90  朱正威先生说:“我们的教育应该为学生服务,这是主体,但这个主体离不开学科知识体系,也离不开社会的需求与服务社会,如同鸟有双翼才能翱翔于蓝天碧空一样。”[2]-17“以学生为主体”反映了先生的教育观、人才观、课程观。这是他几十年工作中的行为规范,无形中指导着他的工作实践,使他从“学生”出发,编写设计利于学生发展的教材,开展利于学生成长的教学,而这一切都源于先生对学生的爱。正如先生2004年在“朱正威先生从教50周年教育教学研讨会”上所说:“50年来支撑我孜孜以求的,是我对学生的爱和对生物科学教育的爱。我把我的爱学生之心,化在每一个教育教学活动之中。”[18] 参考文献[1] 朱正威. 略论中学生物教学中思想教育的基本点及其原则(续)[J]. 生物学通报,1988(8):25-28.[2] 朱正威. 我和中学生物科学教育(修订版)[M]. 北京:北京教育出版社,2004年9月.[3] 朱正威. 人教版《义务教育课程标准实验教科书·生物学》(七~八年级)简介[J]. 生物学教学,2003(27):4-8.[4] 朱正威. 提高高中生物教学质量浅议[J]. 课程·教材·教法,1983(4):20-23.[5] 朱正威. 不要把生物课教成“死物课”[J]. 大自然,1982(3):61-62.[6] 朱正威. 略论中学生物教学中思想教育的基本点及其原则[J]. 生物学通报,1988(7):31-34.[7] 朱正威. 生命科学的学科特征和生物教学改革[J]. 中学生物教学,1999(1):1-3.[8] 徐学福. 探究学习的内涵辨析[J]. 教育科学,2002(3):33-36.[9] 朱正威. 我怎样在课堂教学中培养学生的积极思维和独立思考能力[J]. 人民教育,1956(8):54-57.[10] 朱正威. 关于中学生物学课程改革的若干建议(三)[J]. 生物学通报,2001(4):26-27.[11] 朱正威. 调动学生积极参与教学过程的建议[J]. 生物学通报,1997(1):25-26.[12] 朱正威. 辩证地应对生物新课程教学中的新情况[J]. 中小学教材教学,2005(9):3-6.[13] 朱正威. 探究性学习实施中的几个问题[J]. 生物学通报,2006(1):27-28.[14] 朱正威. 再议“倡导探究性学习”[J]. 生物学通报,2011(7):24-25.[15] 朱正威. 我对“提高生物科学素养”的理解[J]. 中学生物教学,2006(1):4-6.[16] 朱正威. 生物新课程给我们的机遇和挑战[J]. 中学生物教学,2005(9):4-6.[17] 陈皓兮,朱正威. 中学生物科学教育中能力培养问题初探[J]. 人民教育,1982(9):51-54.[18] 朱正威. 从教50年的一点体会[J]. 课程·教材·教法,2004(12):3-4. 本文作者 王颖,人民教育出版社生物室副主任,副编审;包春莹,人民教育出版社生物室资深编辑,编审。 文献说明 选自《教育理论与实践》2020年第20期(7月刊),是人民教育出版社课程教材研究所“十三五”课题“朱正威科学教育思想和实践创新整理与研究”(课题编号:KC2019- 026)的研究成果。 相关链接 怀念·专题丨朱正威老师离开我们两年了……丨致敬,朱正威老师!听听各地教研员和一线教师的心声丨无限的深情,永远的怀念——各地同行纷纷留言纪念朱正威老师丨生物学同行同声呼唤:朱老师,我们想念您!丨人教社生物室主任谭永平:追忆朱老师——回忆交往琐事里的先生丨认识人教社生物教材主编朱正威老师吗?评为中国首届“当代教育名家”来源:“生物学互动平台”公众号
 1   0  16天前
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Seminar教学法在高中生物学教学中的实践 ——以新教材必修1“科学家访谈”为例   邓纯臻(东北师范大学教育学部)   摘  要  将具备一定科研气息的Seminar教学法引入高中课堂教学,与情境教学等相结合,将“科学家访谈”栏目的课堂教学设计为情境主持、自主研读、讨论交流、宣讲报告、批判补充以及总结提升等6个步骤,以明暗两条线为指引,聚焦学生的“科学思维”以及“科学探究”等核心素养的培养。 关键词  Seminar教学法  科学家访谈  教学设计  科学素养   《普通高中生物学课程标准(2017年版)》(下文简称“新课标”)的印发以及人教版《普通高中教科书•生物学》(下文简称“新教材”)的使用,标志着我国基础教育课程改革真正进入了改革的深水区,同时这也给课堂教学提出了新的挑战与任务。如何转变课堂教学观念、优化课堂教学模式,以培养学生的学科核心素养,是新时代高中生物学教师应着力思考的首要任务。以“科学思维”“科学探究”以及“学术研究品质”等生物学学科素养(教学目标)为出发点,进行逆向思维、反向寻求更为有效的教学方法,发现在高中课堂教学中采用“Seminar教学法”是一种较为适切的新选择。   1  Seminar教学法简介 Seminar,译作讨论会或讲习会,是学术界学者专家为解决一定的问题而采用的一种学术交流方式,目前被广泛地应用于大学的课堂教学或者研究生教学中与传统的教师主讲教学模式相比,具备一定科研气息的Seminar教学法突破了传统课堂教学的束缚样态,具备以下特点:以师生的平等合作为根本前提,教师作为研讨会的主持人与组织者,学生作为研讨会的发言人与参与者,两者共同完成有计划的学习活动;学生通过头脑风暴、思想碰撞、相互启发的交流形式,充分挖掘出思想的潜能、创新的灵感;学生能够容身在和谐的学术氛围与真实的科研情境中,具身感受科研的魅力与科学研究的本质;此外,学生通过批判辩证、交流合作,更能培养自己的辩证思维、批判思维以及交流合作能力等。因此,Seminar教学法是一种浸入式的学习方式,能够真正对焦于学生学科核心素养的养成。一般来说,典型的Seminar教学法主要有5个步骤:①教师主持,抛出问题。教师对研讨会主题与问题做简要陈述,但不作任何学术界定与评价,避免观念先行影响学生自我判断。②材料搜集,宣讲报告。报告人根据研讨会主题与问题,搜集整理资料,形成自己的研究报告,并作主题宣讲。③回应补充,学术评述。回应人针对报告人的发言,进行补充、批评、商榷等多种形式的学术评述。④质疑批判,辩论交流。围绕研讨会主题,课堂参与者对报告人与回应人的发言提出质疑或批判,或者不同意见;报告人与回应人辩护自我观点,甚至反批判质疑者的观点。⑤总结提升。教师作为总结发言,补充点评。 基于上述分析,本文以新教材必修1“科学家访谈”栏目为例,将Seminar教学法与情境教学等相融合进行教学实践设计与分析。   2  Seminar教学法实践——必修1“科学家访谈” 2.1 教材分析  新教材承续人教版实验教科书(原教材)所取得的成功经验,在总体框架与内容布局上保留了“科学家访谈”栏目,并对其内容进行了更新。“科学家访谈”居于教材正文之首,具有极大的科学素养教育价值。该栏目以访谈科学家的形式,借科学家之口,“讲述”科学家的学习研究经历、科学研究故事、科学研究成果、科学研究品质等,不仅能培养学生初步形成一定的科学品质、科学精神、科学思维、科学情怀、研究意识等,提升学生的学科核心素养,更能在无形之中以“替代强化”的形式激发学生的学习动机与学习激情,在学生心中埋下一颗理想的种子。必修1《分子与细胞》对施一公院士进行了访谈。首先,本栏目以“探究微观生命世界的奥秘”为题,既是对《分子与细胞》模块所学内容的“暖场”开篇,也是对生命科学领域研究前沿的“现场”呼应,更反映出施一公院士科研工作的领域方向与重要性。然后教材以图文结合的形式简介了施一公院士所取得的成就与贡献,拉近了与学生的心理距离。然而此处的“简介”需要教师作进一步的铺垫与补充。随后,教材通过与施一公院士的“七问七答”,让学生在与科学家的“对话”过程之中初步了解生命科学领域,对高中生物学课程的学习奠定心理基础;让学生初步了解当前生命科学最前沿的研究成果与价值贡献,以高远理想唤醒学生心中的求真、求善欲求;让学生初步感受科研成就的取得需要相应的付出与品质,更需要踏实、沉心的学习作为基础。最后教材再以“我最想对高中生说的话”为结语对高中生提出鼓励与期望。 2.2 教学目标  基于上述分析,充分结合学科核心素养的要求,考虑教学活动的特殊性,拟定教学目标: 通过自主研读,初步了解生命科学领域及生物学科的学习研究内容,了解科学家的研究工作与主要成果; 通过与科学家的“对话”,初步感受并形成一定的科学观念、科学品质、科学精神与科学思维;③通过自主研读,初步掌握从材料中提取有用信息、学会分析加工材料等学习方法,学会学习;④通过讨论交流、合作学习、达成共识等过程,感受并初步培养团队合作意识等;⑤学习科学家意志品质,激发学习动机、养成担当意识、厚植家国情怀。 2.3 教学过程  将Seminar教学与情境教学等相结合,组合成适合高中生物课堂的教学模式,共分6个步骤:情境主持→自主研读→讨论交流→宣讲报告→批判补充→总结提升。 2.3.1 情境主持  教师以主持人的形式介绍爱明诺夫奖,然后播放施一公教授获授爱明诺夫奖的视频片段,以情境导入的形式对施一公院士进行简介。然后抛出本堂课的学习主题与问题,要求学生通过自主研读梳理“科学研究品质”。 设计意图:以视频介绍和资料补充创设情境,拉近学生与院士间的心理距离,让学生对院士的成就有更多的了解,产生期待效应、崇拜之情。抛出课堂学习主题与思考的问题,以任务驱动学生的自主研读。 2.3.2 自主研读  学生自主研读对施一公院士的访谈内容,从院士的“七次”回答之中找寻重要信息,思考问题“施一公院士认为高中生的个人学习成长以及科学研究需要哪些优秀品质?并指出它们在文中的位置。”“你认为还需要哪些优秀品质?” 设计意图:遵循“以学生为学习主体”的教学理念,让学生在自主学习之中学会提取有用信息、学会分析加工材料,学会学习;学生在自主研读过程之中初步感受院士的风采与品质,感受院士对自己的殷切希望与谆谆教诲;鉴于学生并不太理解“核心素养”“科学思维”“科学精神”的真正含义,故此处以“科学研究的优秀品质”作为代替,以两个问题对学生进行思维引导。 2.3.3 讨论交流  以小组为合作学习单位,小组内相互交流学习所得,相互补充、批判性吸纳对方观点。小组汇总交流所得,记录“优秀品质”,达成共识。为小组报告做准备。 设计意图:首先,交流切磋、思维碰撞是增长知识、拓宽眼界、激发灵感的最有效形式,通过小组的讨论交流能让学生意识到“学者交流”对个人学习以及科学研究的重要促进作用。其次,小组讨论、相互交流、达成共识的过程也是科学研究中的重要环节之一,学生在讨论中能够充分发挥集体智慧,凝聚团队力量,形成合作意识。第三,学生的思维意识也在讨论并记录“优秀品质”的过程中逐渐发生转变,有一种将这些繁杂的“优良品质”进行分类汇总形成体系的探究冲动,这是培养学生“核心素养”与“科学品质”的最佳时机。 2.3.4 宣讲报告  根据课堂时间,选取部分合作小组为代表,以简短的报告形式对小组学习共识进行宣讲汇报。 设计意图:通过课堂宣讲报告,在完成学习目标的同时,锻炼学生的表达能力、培养学生的倾听能力、形成表达学术观点的共赢观念,这些都是科研共同体所应具备的优秀品质。 2.3.5 批判补充  未作宣讲报告的小组提出不同的观点,既可以是对已有观点的补充,也可以是对已有观点的批判;宣讲报告的小组也可以对自己的观点做出辩护。教师以主持人的身份对各合作小组总结的观点进行汇总,将其填入事先设计好的“个人发展素养与科学研究优秀品质清单”(表1)中。此外,教师需对文中的药物靶点、结构生物学《科学》杂志、基因表达、剪接体、冷冻电子显微镜技术等相关知识与术语等进行讲解与说明。 设计意图:第一,学生基于不同的视角对已有观点的补充或批判,是发展学生批判思维、发散思维、创新思维的最佳形式;第二,批判与辩护式的研讨会,能够营造出一种和谐平等的学术氛围,更能促进学生的弱功利性的良性竞争,从内部激发学生的学习探究欲望;第三,以“全面发展”和“核心素养”育人理念为依据,精心设计“个人发展素养与科学研究优秀品质清单”(核心素养清单),在清单的完善过程中实现学生能力与素养的提升。 2.3.6 总结提升  教师对课堂研讨会进行总结,点明主题。再以生物学科课程学习的目标“学生通过本课程的学习,能认识到生物学在坚持人与自然和谐共处、促进……为继续学习和走向社会打下认识和实践的基础(详见‘新标准’)”作为课堂结语,将学生引入生物学科课程的学习领域中。此外,可推荐视频《开讲啦:施一公》作为课后学习材料。 设置意图:对学生“科学思维”“科学探究”以及“学术研究品质”等生物学学科素养的培养是课堂教学的外显教学目标,是课堂教学的“明线”,因此,教师对课堂研讨会的总结是对课堂教学“外显目标”的点明。此外,对施一公院士的“科学家访谈”是高中生物学课程的开篇一课,明确课程学习目标和激发学习兴趣是本栏目隐含的教学目标,也应成为教师课堂教学的一条“暗线”,故以课程学习目标作为课堂结语是对此“隐含目标”的呼应。   3 总结建议 课堂以明暗两条线为指引,将Seminar教学法与情境教学等相融合,让学生置身于“研讨会”环节之中,进行浸入式的素养熏陶,以一种潜移默化的形式对学生的科学品质、科学精神以及科学素养等进行多方位影响,能让“核心素养本位”的课堂教学真正落到实处。 此外,新教材中除了“科学家访谈”之外,还设置有众多的栏目(如“生物科技进展”“生物科学史话”“科学•技术•社会”“与生物学有关的职业”“科学家的故事”“生物学实验室的基本安全规则”等),我们不应忽视其所蕴含的教育价值与必要性,可以尝试采用类似于Seminar的诸多教学法组织教学,精心组织学习材料及内容,将其教育价值发挥到最大,真正落实对学生学科核心素养的培养。来源:《生物学教学》2020年第6期     
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新修订人教版教材《分子与细胞》中“思考•讨论”板块内容的变化分析 王静仁(广东省惠州中学) 摘  要 人教社2019版高中生物学教材必修1对“思考•讨论”板块内容进行了大幅度的扩增和部分内容的优化。明确了“思考•讨论”板块的功能角色,优化了教材内容的呈现形式,突出了教材的思维引导功能。 关键词 新修订  人教版  教材  栏目  分子与细胞  思考讨论   人民教育出版社新编高中生物学教材于2019年秋季学期在部分地区开始正式投入使用。应2017年版课程标准所提出的培养学生核心素养的要求,新编教材在内容与结构上皆进行了调整。已投入使用的2019版高中生物学教材必修1(简称新教材)在内容上整体继承了2004版高中生物学教材必修1(简称旧教材),但新教材对内容的呈现方式进行了优化。其中最显著的变化是对“思考・讨论”板块的调整。(旧教材中为“思考与讨论”,后统称“思考・讨论”)。 新教材对“思考・讨论”板块的内容进行了大幅度的扩增和部分内容的优化,突出其在生物学教材中的地位,强化其在教学中的功能。具体变化有以下几个方面。   1    “资料分析”板块并入,明确了板块角色 旧教材中包含的特色板块有“问题探讨”“本节聚焦”“学科交叉”“思考与讨论”“资料分析”等多个类型。其中“资料分析”板块除了提供分析素材之外,还提供了值得深入探讨的问题,与“思考•讨论”板块形式上相近,功能上彼此差异性也不大,而新教材将“资料分析”板块并入到“思考・讨论”板块中,则更简化了教材的板块组成,板块功能也更加明晰。 旧教材中原有的8个“资料分析”板块,除了因新教材将“癌变”相关内容由必修1迁移至必修2,导致该节相应“健康生活与防癌”主题的“资料分析”板块一并迁移外,其余7个“资料分析”板块尽数整合并入至“思考・讨论”板块中。例如,主题为“细胞学说建立的过程”的“资料分析”中,既提供了分析材料,又提出了值得思考讨论的议题,像这样的材料,一旦经过教师的开发,就能够成为很好的课堂资源,可以为学生提供从资料分析、信息获取到思考讨论、交流的学习场景,是推动学生进行深度学习、培养学生核心素养的良好素材。通过板块并入,增加了“思考•讨论”在教材中的分量占比,明确“思考•讨论”板块在教材中的角色,突出强化“思考•讨论”板块在提升课堂的参与性、合作性与思维性方面的作用,有利于培养学生的科学素养,发展学生的思维能力,提高学生的探究水平。   2  教材主体内容并入,优化教材内容呈现形式 新教材将旧教材中不涉及核心知识、同时又对学生的思维具有启发性的关于科学史或者与生活密切联系的内容并入到“思考•讨论”板块中,使得新教材中内容与其呈现方式的搭配进一步得到优化。 新教材有4处教材主体内容并入至“思考•讨论”板块。例如,“比较构成人体组织的细胞”内容因与人自身及生活紧密联系,可以利用它更为有效地引导师生间组织讨论,建立联系生活的学习场景,树立鲜活的“生命观念”。再如“对生物膜结构的探索历程”“光合作用的探究历程”“细胞全能性探索”这三处关于科学探索史的内容,不仅涉及生物学上每一重要发现所依据的理论和实践背景,而且还浸透着生物学家的探索历程和方法论思考。利用这些生物学史实暴露生物学家的思维过程,可以让学生体验生物学的发生与发展,加深对生物学概念、原理等思维结果的进一步理解,培养实践意识和创新精神。像这样的内容可被设计为师生研讨的素材,将其并入至“思考・讨论”板块确实更为合理。 将主体内容并入至“思考・讨论”板块不仅能够优化教材内容的呈现形式,凸显学习过程中的合作、发现与主动参与,还可进一步扩充“思考•讨论”板块,突出''思考・讨论"板块的问题导向作用。   3  新增和优化,突出教材的思维引导功能 新教材为配合教材主体内容的知识呈现,新增了“氨基酸怎样构成蛋白质”“胞吞、胞吐过程的特点及意义”“动物细胞与植物细胞有丝分裂的相同点和不同点”以及“年龄因素与细胞衰老的关系”4个主题的“思考•讨论”,分别引导学生关注生物学现象的原理、特点、区别和联系,在强化相关知识要点的同时,还引导学生掌握分析、归纳的思维方法,帮助学生养成严谨的科学思维。 新教材还对部分“思考•讨论”板块进行了优化,如在“水进出哺乳动物红细胞的原理”主题的“思考・讨论”中增加了关于“临床上为什么要用生理盐水”的讨论问题,使研讨由抽象向生活延伸,引导“思考•讨论”的主题倾向于解决实际问题。来源:《生物学教学》2020年第6期    
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深度挖掘新教材资源  切实落实核心素养 杜海(甘肃省高台县第一中学张掖734300) 摘  要 生物学核心素养是学生能力素养中最为关键的组成部分。高中生物学核心素养的养成是高中生物学教学活动的重点内容。本文通过深入挖掘高中生物学新教材内容中的资源,并探讨将其用于学科核心素养培养的重要作用,为全面落实发展学生的核心素养提供参考。 关键词 教材资源  深度挖掘  核心素养  高中生物学   人教社高中生物学教材(2019年版)继承了老教材的优点,优化了教材中部分内容。新教材中有许多栏目内容对培养学生形成正确的生命观念,逐步提高学生的科学思维、科学探究能力,进而增强学生对自然和社会的责任感具有积极的促进作用。由于此部分内容涉及考点较少,往往容易被教师所忽略,但这部分内容恰恰对于发展学生的核心素养作用较大。怎样充分地挖掘发挥它们的教育价值,积极地落实核心素养的培养已经刻不容缓。   1 挖掘教材人文内涵,厚植学生人文底蕴 教材不仅是知识的载体,也是学生形成观念的载体。高中生物学新教材中蕴含着丰富的人文素材。挖掘其人文内涵并将其渗透到生物学课堂教学中,对培养学生的生物学学科核心素养和人文素养具有积极的作用。 例如,新教材“科学家访谈”栏目更新了访谈对象,5册新教材中访谈的科学家分别是施一公、袁隆平、许智宏、方精云和杨焕明院士。5位科学家都是各研究领域的杰出人物,所做的科学研究工作与各册教材主体内容有着密切的关联,所取得的科研成果对学生来说易于理解。因此,有利于激起学生学习生物学的兴趣。且用我国科学家为例来体现我国科学研究的成就,可以培植学生的科学精神,帮助学生养成爱国情怀。 新教材延续了由引言、图片和诗句/名言三者组成的“章首页”模式,章首页小诗保留并增加了一定数量。必修1第6章的开篇写道“鲜花吐蕊,绿叶葱茏,抑或花瓣凋落,枯叶飘零,展示着个体的生命现象,折射出细胞的生命历程”。文字优美,读来朗朗上口,既有传统文化的熏陶,又从现象和本质两方面高度凝练,升华了学习内容。 又如,新教材中的插图都做了优化更新,图片真实科学、色彩丰富,在贴近本节学习内容的前提下尽量体现美感。部分选用的真人形象的图片,人物形象也兼具时代性,且人物形象都换成了中国人,在为学生提供美的享受同时,激发民族的自豪感,促使学生沉醉在生命科学的美丽中,在良好氛围中学习生物学知识。 此外,新教材在“生物科技进展”“生物科学史话”和“科学家的故事”等栏目中呈现了形式丰富的科学史资源,向学生展示了“不懈追求、坚韧品质、创新精神、务实坚持、合作交流和责任感”等人文素养内容。积极发挥这部分栏目内容的教育价值,必将对学生思想观念产生较大的影响,促使学生人文素养的提高。   2 领悟科学思维方法,促进学生思维发展 科学思维是指尊重事实和证据,崇尚严谨和务实的求知态度,运用归纳与概括、演绎与推理、模型与建模、批判性思维和创造性思维等方法,探讨、阐释生命现象及规律,审视或论证生物学社会议题。新教材的“科学方法”“思维训练”等栏目,诠释和拓展了课程标准中科学思维的相关方法,介绍了思维方法的起源和内涵,例举了应用实例,并通过思考讨论题进行了思维强化。这些思维训练,对发展学生科学思维、引导形成科学的思维方法有极高的价值。 例如,在必修1中“科学方法”栏目共7处,分别介绍了归纳法、提出假说、差速离心法、同位素标记、建构模型、控制变量与设计对照实验和对比实验。“思维训练”栏目共2处,分别介绍了“运用证据和逻辑评价论点““运用模型作解释”。组织好这些栏目内容的学习,结合“课外制作”栏目“利用废旧物品制作生物膜模型”、“探究•实践”栏目“性状分离比的模拟实验”“建立减数分裂中染色体变化的模型”等实践活动,指向科学思维中的核心过程,可促进学生科学思维能力的发展。 此外,新教材在“思考•讨论”栏目和课后习题中,设置了一些生产、生活实践案例和社会热点议题,如“基因检测的利与弊”“分析生物进化观点对人们思想观念的影响”等议题,情境真实有意义,答案极具开放性,为课堂上审视和论证生物学议题留出了巨大的空间,有助于支撑教师发展学生的科学思维。   3 充分重视实践体验,提高科学探究能力 生物学学科始终倡导用科学探究的方式开展学习活动,突出实证的重要性。新教材正文中的“探究•实践”栏目主要是观察、实验、制作和课外调查等需要动手操作、实践的活动,为了增强探究活动的可行性,提高活动的教育价值,将有的实验调整了实验环节,明晰了实验步骤,增加了关键实验操作或实验现象的图示;有的增加了备选的实验材料,以帮助学生更好地完成实验。 例如,在必修1中删除了实验操作难度较大、效果不理想和实验价值不大的3个实验“观察DNA和RNA在细胞中的分布”“体验制备细胞膜的方法”和“细胞大小与物质运输的关系”。把“用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体”调整为“用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动”。增加了说明酶的专一性“淀粉酶对淀粉和蔗糖水解的作用的实验”。在“检验生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质”的实验中,删除了容易变色的苹果匀浆、马铃薯匀浆,增加了葡萄匀浆、白萝卜匀浆。删除了苏丹Ⅳ染液,减少了实验操作环节。在“绿叶中色素的提取和分离”“探究环境因素对光合作用强度的影响”和“观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂”等实验中,增加了层析分离、打叶圆片的操作图示和显微观察结果的图示。 这些变化都将有利于学生能更好地完成实验,切身体验知识的生成过程,逐步提高学生的科学探究能力。   4 联系社会生产生活,培养社会责任素养 生物学学科的社会责任是指基于生物学的认识,参与个人与社会事务的讨论,作出理性解释和判断,尝试解决生产生活中的生物学问题的担当和能力能够关爱生命、关注社会、健康生活和保护生态环境并积极参与环保活动。结合本地资源开展科学实践,尝试解决现实生活中与生物学相关的问题。服务与回报社会,实现人的发展和社会的发展相统一等都是社会责任的具体体现,其根本是为了实现教育的终极目标。在新教材中,涉及联系社会生产生活、体现关爱生命、健康生活、保护环境和服务社会的栏目与内容较多。 例如,在必修1中“与社会的联系”的栏目,有涉及保护生态环境的介绍“发菜”的内容,有涉及健康生活的“控糖”建议,用于疾病治疗的人工合成的膜材料,有涉及工业生产的“医用葡萄糖的酶法生产”,有涉及社会生活的“人口老龄化,关爱老年人"等内容。 这些内容都与学生的切身生活密切相关,容易激发学生产生共鸣,促使学生更多地关注生活、关注社会并自觉参与到社会生活中去,能够较好地引导学生增强关爱生命、服务社会的责任担当意识。 又如,新教材中的“科学•技术•社会”栏目,介绍生物学知识在社会生活中的应用,如“DNA指纹技术”“精准医疗”,让学生体会到了生物学知识的价值。“与生物学有关的职业”栏目,如“遗传咨询师”等,介绍了生物学从业人员的就业去向,并就职业乐趣和工作意义作了说明,更激发了学生服务与回报社会的热情。新教材中在课后“练习与应用”中涉及一些议题,在必修1“吃什么补什么”的评价讨论中,直面营养保健品推销的应对,探讨签署碳减排协议的必要性。在必修2中讲到在青藏铁路修建时,设置许多高架桥和涵洞的意义讨论等。 积极引导学生关注生产生活实践,关注知识的应用价值,学生在查阅资料的过程中,发展科学思维和社会责任,树立环保意识、全球意识,提升人文情怀,较好地落实学科核心素养的培养。   5 紧扣课程标准理念,注重真实情境创设 修订后的高中生物学教材(2019年版)将课程标准理念和内涵融入到了教材中。每一节设计的起始活动“问题探讨”栏目,更加注重真实问题情境的创设。“本节聚焦”栏目有提示本节学习重点的作用,立意指向提示发展素养的要求。 例如,在必修1第1章第1节的“本节聚焦”栏目中,由“为什么说细胞是基本的生命系统”改为“怎样理解细胞是基本的生命系统”反映了由知识本位转向概念应用、素养发展。“本章小结”栏目内容从理解概念和发展素养两个方面来进行呈现,是对本章内容核心素养的高度提炼。 前者对课程标准提出的大概念做了细致分解,后者对学科核心素养的不同方面进行阐释,这对教师进行单元教学设计、确定章节教学目标具有重要的参考价值。 高中生物学新教材中蕴含着非常丰富的教育资源,从节前的“问题探讨”到节后的“练习与应用”,从教材正文到专栏内容,从“插图题诗”到“本章小结”,都有其各自的教育价值。教学过程中,教师要积极地领会新教材的变化,从多途径入手,强化教材资源的挖掘和应用,切实落实学生核心素养培养,努力实现当前教育培养目标。来源:《生物学教学》2020年第7期    
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高考题中“原因”类试题的考查类型与教学策略 安徽省霍邱县第二中学  吴孝良   “原因”类试题已经发展为成熟题型,成为生物高考题中非选择题的“标配”,而学生普遍会出现“答不准、答不全”的情况。答不准,即词不达意,偏答错答;答不全,即丢三落四,简答漏答。为什么命题者如此钟情“原因”类试题呢?“原因”类试题有哪些类型?教师应该如何指导学生作答?日常的教学策略是什么? 1.“原因”类试题的考查背景 “原因”类试题的设置是基于“十九大”关于教育的大背景下的一种考查形式。杨帆等学者在《基于高考评价体系的生物科考试内容改革实施路径》一文中叙述了为什么考、考什么和怎么考的问题及联系,也就是“立德树人、服务选才”“核心价值、学科素养、关键能力、必备知识”和“基础性、综合性、应用性和创新性”的落地生根。生物学科的非选择题多以填空题呈现,“原因”类试题能够较好地考查学科核心素养和学科关键能力。该文还呈现了高考评价体系、新高考和现行高考生物学科关键能力映射图(如图1)。 图1不仅解释了《普通.高等学校招生全国统一考试大纲》(以下简称《考试大纲》)中对能力的考查要求,还构建了学科关键能力与教学过程中能力培养的衔接,可延伸出学科关键能力和学科核心素养的关系。学科核心素养中的“生命观念”,主要建立在思维认知能力群和知识获取能力群的基础上;“科学思维”和“科学探究”则分别建立在思维认知能力群和实践操作能力群的基础上;“社会责任”是建立在上述综合能力的基础上。因此,教学是通过对能力的培养逐步上升到对学科核心素养的培养上。 “原因”类试题的设置,基于知识获取、思维认知和实践操作等能力群,既包括对理解能力、实验与探究能力、获取信息的能力和综合运用能力的考查,还包括对语言表达能力等其他综合能力的考查。体现在学科核心素养上,则有对“生命观念”“科学思维”“科学探究”等的考查,有些问题的设置也体现了对“社会责任”的考查。“原因”类试题的综合性较强,能够科学地考查学生的综合素养,实现高考评价体系基于“学科素养、关键能力、必备知识”的“服务选才”的考查目标。因此,“原因”类试题受到如此热捧,成为高考题中必不可少的题型,各地市的模拟题也竞相效仿。 2. “原因”类试题的考查类型及错答析因 笔者在2019年全国卷的基础上,以具有代表性的模拟题为例,分析“原因”类试题的考查,从不同角度和不同难度梯度设置问题,分析学生主要错答原因,以期获得对教学的指导。 2.1 溯源类原因题 【例1】延髓位于脑干与脊髓之间,主要调节内脏活动。图2为动脉压力反射示意图,当血压升高时,动脉血管壁上的压力感受器产生兴奋,引起副交感神经活动增强,交感神经活动减弱,导致心率减慢,血压下降;反之,则心率加快,血压回升。该过程对动脉血压进行快速调节起着重要作用。回答下列问题: 像心脏一样,人体许多内脏器官也同时接受交感神经与副交感神经的双重支配,其作用效应相互拮抗,以适应不断变化的环境。请从物质基础和结构基础两个方面说明,交感神经与副交感神经支配同一器官产生了不同效应的原因是。 【参考答案】两种传出神经释放的神经递质不同;效应器细胞膜上接受神经递质的受体种类不同 【分析】常见错误答案及错因:①“神经调节支配体液调节”等答案。这是典型的“答不准”,是没有理解问题设置意图的表现。②“交感神经和副交感神经释放的神经递质不同”或者“细胞膜上的受体不同”等。这是典型的“答不全”,是审题质量不高,不能获取“从物质基础和结构基础两个方面说明”这一重要信息,而是仅把关注点放在“不同效应”上的表现。 本题的解题关键是,条件:交感神经和副交感神经支配同一器官。原因:物质基础一一神经递质不同;结构基础一-细胞膜上的受体不同,即不同的神经递质和不同的受体。结果:所产生的效应也不同。由此形成具有逻辑关系的“条件-原因-结果”分析方法,帮助解题。这是一种从源头上找因果关系的溯源类原因问题。 2.2 过程性原因题 【例2】民间传统酒曲中含有大量的微生物,现进行下述实验分离酒曲中的主要微生物。实验一:将酒曲制成悬液后,分别取不同稀释度的酒曲悬液接种到GPDA培养基上,经培养后根据每个平板的菌落特征,统计不同微生物的菌落数,发现酒曲中主要有两类微生物,即酵母菌和霉菌。在液体中,酵母菌比霉菌生长快;而酸性培养基中酵母菌比细菌生长更适宜。下述方案将酵母菌从酒曲中进行了分离。实验二:用小刀切开曲块,挖取米粒大小一块投入酸性蔗糖豆芽汁培养液中,然后置于25℃培养箱中培养两天。实验三:取浑浊的培养液ImL转接到另一瓶酸性蔗糖豆芽汁培养液中并培养,如此重复多次。多次转接后,取稀释液用如图3所示方法接种在蔗糖豆芽汁平板上。 与酸性蔗糖豆芽汁培养液成分相比,蔗糖豆芽汁平板培养基中少了乳酸,多了琼脂。这种成分改变的原因是。 【参考答案】利用酵母菌在酸性液体培养基中的生长优势,通过多次转接,已筛选出酵母菌,因此不必再用酸性培养液;此时通过平板划线法分离酵母菌,此操作需要在固体培养基上进行,因此需加琼脂。 【分析】按照上述分析方法进行分析,条件:“为了能够分离出酒曲中的主要微生物”和“少了乳酸,多了琼脂”;原因:液体培养基换成了固体培养基;结果:分离出酵母菌。学生常错在:“答不准”,不能将题干中“酒曲中的主要微生物”和“少了乳酸,多了琼脂”构建出逻辑关系,也不能与图3中所反映的知识结合起来;“答不全”,只回答出其中某一点,“加琼脂是为了形成固体培养基”或“加琼脂是为了分离出酵母菌”。 此种因果关系强调形成原因的过程,相对溯源类原因题的因果关系分析,较为复杂,分析思路却大致相同。2019年全国卷II第29题中“(2)上图中α角形成的原因是_______________。”学生常错在“答不准”:“左侧生长快于右侧”。错答原因是只说明了结果,对原因分析不明;“答不全”:“左侧生长素浓度大于右侧,左侧生长快于右侧”“琼脂块中生长素进入胚芽鞘,左侧生长快于右侧”。错答原因是漏掉“琼脂块中生长素进入胚芽鞘的左侧”,没有形成中间的逻辑关系链。 2.3 结论性原因题 【例3】某生态茶场依靠“以草养虫”“以草肥田”及生物防治等生产措施,多年来坚持不打农药、不施化肥和除草剂,获得了良好的经济效益和生态效益。请回答下列问题: 茶园弃荒的过程中,茶树下首先出现一年生杂草,再逐步演替到灌木阶段。在灌木阶段,茶园内很少有一年生草本植物生长,原因是__________。 【参考答案】一年生草本植物与灌木在争夺阳光和空间等的竞争中被淘汰 【分析】这种结论性原因题的问题设置通常较为简单,学生可以根据教材中的相关知识点进行答题。如此设问的高考题有很多,例如,2019年全国卷I第30题中“(1)膀胱中的感受器受到刺激后会产生兴奋。兴奋从一个神经元到另一个神经元的传递是单向的,其原因是。”参考答案是“神经递质由突触前膜释放,作用于突触后膜”;2019年全国卷II第30题中“(2)与初级精母细胞相比,精细胞的染色体数目减半,原因是在减数分裂过程中。”答案是“染色体复制一次,而细胞连续分裂两次”。学生错答的主要原因是对教材的知识理解得不准确,不能很好地构建知识网络,无法强化理解和学以致用。因此,结论性原因题侧重于考查对教材中具体的结论性概念的理解,对知识的识记和理解能力。从全国卷看,结论性原因题在基础类题中所占比重较大,因此除加强此类知识的原因分析外,尤其要加强对基础知识的理解,加强对教材中具体实例(包括黑体字和旁栏等内容)的理解和应用。 如果说结论性原因问题主要考查的是“理解能力”,延伸到“获取知识能力群”的话,那么前两类“原因”类试题便涉及“获取信息能力”和“综合运用能力”,并延伸到“思维认知能力群”和“实践操作能力群”,对学生的要求更高,考查到的学科核心素养更全面。此三类“原因”类试题频繁出现在必考题和选考题中,成了学生进一步提高成绩的障碍。换言之,通过该题型加强对综合能力和学科核心素养的考查,恰恰体现了服务选才的目的。 3. 原因”类试题的答题方法 如何才能帮助学生克服普遍存在的“答不全、答不准”的问题?上述的方法可归为“条件-原因-结果”分析方法。具体分析如下。 【例4】某科研人员先探究温度对刚毛藻产氧速率的影响,再利用所得结论继续探究光照强度对刚毛藻产氧速率的影响时,所得结果如图所示。回答下列问题: 该科研人员先探究温度对刚毛藻产氧速率的影响时,设置的光照强度很可能      ______(填“大于”“等于”或“小于”)6000lx,理由是_____________。 【参考答案】小于实验乙应该是在20℃的环境中做的实验,而图甲中20℃下的产氧速率小于图乙中6000lx下的产氧速率(答案合理即可) 【分析】学生错答情况有很多种:对题目分析不足的学生多在第一小空中答“大于”或“等于”,后面的理由自然就是错的,丢分严重;在第一小空中答“小于”者,在后一小空中也有“温度影响酶活性”“光照强度不足”等错误答案,笔者分析本题答题方法如下。 3.1 条件分析,审题是钥匙 先不要急着答第一空,而是分析为什么是与6000lx的条件比较,找到图乙中与6000lx对应的总产氧速率和净产氧速率,发现均大于图甲中的最大总产氧速率和最大净产氧速率,而图甲中与最大总产氧速率和最大净产氧速率对应的温度是20℃,题干中图乙是“再利用(图甲)所得结论”获得的曲线图。如果发现了这些信息,“条件”这把解题钥匙也就找到了。 3.2 原因分析,思维是桥梁 因为图乙中与6000lx对应的总产氧速率和净产氧速率均大于图甲中的最大总产氧速率和最大净产氧速率,而图4乙是在根据图4甲获得的“最适温度为20℃”的基础上进行实验获取的。如果图甲是在6000lx或者大于6000lx的条件下进行的,那么根据图乙光照强度大于6000lx会得到图甲中的总产氧速率和净产氧速率均较高,而不是较低。 3.3 结果分析,表达最关键 分析到此,问题便迎刃而解,关键是如何才能准确表达。按照上述的表述方法,条件:图甲中产氧速率是在不同温度下测得,图乙的产氧速率是在20℃下测得;原因:图甲中产氧速率最大值小于图乙的6000lx;结果:图甲所测得产氧速率是在小于60001X的条件下进行的。可表述为“条件+原因+结果”的形式,不建议用一个长句子表述,而是用两三个短句表达。顺序为“条件”“原因”和“结果”,既能显示出思路清晰、语言流畅,答案又一目了然,阅卷者较容易找到得分点。 虽然分析过程很烦琐,但思维过程应该很简洁才行。上述正确作答的关键是找准条件分析的突破口、分析的逻辑性和表达的准确性。 4.“原因”类试题的教学策略 针对上述解题环节,形成相应的教学策略。教学上,怎样才能实现学生“答得准”和“答得全”呢?除了上述解题方法中所说的精准分析、构建关系、提炼语言,还需要在教学中做到以下几点。 (1)形成观念是前提 通过课堂教学不断强化“原因”类试题所涉及的考查背景、知识内容和能力素养,从《普通高中生物学课程标准(2017年版)》(以下简称《课程标准》)中理解以下内容:结构与功能观、物质与能量观、进化与适应观、稳态与平衡观等,培养运用科学认识事物的思维方法、解决实际问题的思维习惯和能力,掌握科学探究的基本能力,提高实践能力,以及参与个人与社会事务的讨论,作出理性解释和判断,解决生产生活问题的担当和能力等。基于《课程标准》理解“条件-原因结果”这一分析方法及其包括的科学思维和科学探究的过程。 (2)追根溯源是关键 从《课程标准》《考试大纲》中分析为什么考,从高考题中分析考什么和怎么考,准确解答“原因”类试题。只有明白培养的是什么能力,提高学习效率,才能真正地帮助学生提升学科核心素养。分析试题中的“条件”是什么,可准确找到因果关系中的“因”,找到试题中的“原因”是什么,得出因果关系中的“果”,即造成什么样的“结果”。而达到上述教学效果,还需要精讲精练。 (3)精讲精练是保障 不是什么样的材料都可以作为“原因”类试题创设的情境材料。精选,即教师在选择和分析时有抓手,做到有的放矢;精练,即学生在练习中,能够准确形成解题思路,并且教师要依据高考题中涉及的考查内容分析能力要求,给学生更清晰的解题方法的指导,让教学效率得以提升。   本文转自《教学考试》2020(26):33-36。
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新教材“思考•讨论”栏目在培养学生科学思维中的作用 谢骄  邓过房(广东省中山纪念中学) 谢琳纯  黄胜琴(华南师范大学生命科学学院)   摘  要 本文举例说明了人教社2019年出版的“普通高中教科书生物学”两本必修教材中44个“思考•讨论”栏目在培养学生分析与综合、演绎与推理、归纳与概括、批判性思维和迁移思维等科学思维中的作用° 关键词 人教版 生物学 新教材 思考讨论栏目 科学思维   在《普通高中生物学课程标准(2017年版)》中给科学思维做出了界定,即“科学思维”是指尊重事实和证据,崇尚严谨和务实的求知态度,运用科学的思维方法认识事物、解决实际问题的思维习惯和能力。在人教社2019版的生物学教材中,“科学方法”“思维训练”和“思考•讨论”等栏目是针对性地培养学生科学思维的。其中,“思考•讨论”栏目位置醒目、数量较多。该栏目的重要作用是:让学生在思考与讨论的过程中,逐步发展科学思维观念。在人教社2019版的两册必修教材中(必修1、必修2),共有44个“思考•讨论”栏目。其中,有14个是由旧版生物学教材的“思考与讨论”栏目改编或保留而来;有9个是由旧版生物学教材的“资料分析”栏目改编或保留而来;其余基本上是新增的内容。笔者在本文中举例说明该栏目在培养学生科学思维中的作用! 1  以图表和资料为载体,培养分析与综合思维 课标倡导让学生主动学习,不再灌输给学生知识,因此许多教师会给予学生“发现学习”的机会。新教材“思考•讨论”栏目中许多内容就是以图表和资料为载体,帮助学生建构知识,发展思维的。 例如,教材必修1第16页的“思考•讨论”栏目:“玉米细胞和人体细胞的部分元素及含量”表格,就是让学生通过分析表格数据,来发现细胞中含量较多的元素是C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg,而且C、H、O、N这四种元素含量最高,感受不同生物体元素种类及含量的统一性;再通过讨论问题“在玉米和人体细胞中含量较多的四种元素一样吗?怎么解释这种现象?”让学生分析玉米细胞中元素含量C>O>H>N,而人体细胞中元素含量C>O>N>H,感受不同生物体元素含量的差异性,综合起来让学生形成对不同生物体元素含量具有统一性和差异性的整体认识,培养学生提炼、分析和整合信息的能力。又如,必修1第54页的栏目:提供了“细胞核有什么功能”4则资料。让学生分析资料1“美西螈实验发现细胞核控制美西螈体色的遗传”、资料2“蝾螈实验发现细胞核控制细胞的分裂与分化”、资料3“变形虫实验发现细胞核控制生命活动”、资料4“伞藻实验发现细胞核控制形态结构的建成”,最后再通过讨论问题“细胞核具有什么功能”,综合得出“细胞核控制着细胞的代谢和遗传”的结论。能培养学生对局部分别进行研究,分析后综合成整体的思维。类似的内容还出现在必修1第118、120、125页的栏目中,以及必修2第57、72、73、102、103、122页的栏目中。     通过这些栏目的学习,学生在分析图表和资料的过程中去理解和建构知识,同时发展了分析与综合的思维。   2  体验科学家的角色,培养演绎与推理思维 目前,在中学课堂教学中越来越鼓励学生来参与设计实验,而在实验设计中非常重要的一环就是演绎与推理,它是高中阶段学习中很重要的一种科学方法。新教材中“思考•讨论”栏目中许多内容就是让学生站在科学家的角度,演绎与推理完成实验预测的。 例如,必修2第36页的“思考•讨论”栏目:让学生预测一位女性红绿色盲基因携带者和一位男性红绿色盲患者结婚的后代情况,以及一位女性红绿色盲患者和一位色觉正常的男性结婚的后代情况,并写出推理过程。这是让学生通过画遗传图解的方式,将子代的基因型和表现型推理出来。又如,必修2第54页的栏目,让学生预测DNA半保留复制离心后试管中的DNA位置,通过演绎与推理来预测子一代和子二代的情况。类似的内容还出现在必修2中第31、35、81、111页的栏目中。 通过这些内容的学习,学生能够体验科学家的角色,像科学家一样根据假设或已知条件进行演绎和推理,并准确地预测结果,发展演绎与推理思维。   3  鼓励学生自主建构概念,培养归纳与概括思维 新课标中提出,教学活动不应该停留在零散的生物学事实层面,而是要通过对事实进行抽象和概括,建立起生物学概念E!新教材中“思考•讨论”栏目中许多内容,就是让学生根据栏目中的内容或已学内容自主归纳出知识的。 例如,必修1第79页的“思考•讨论”栏目:让学生给酶下一个比较完整的定义。学生在学习该栏目之前''比较过氧化氢在不同条件下的分解"的实验中,已经了解酶是具有催化作用的有机物。通过该栏目中巴斯德、李比希和毕希纳的资料,可以知道酶是由活细胞产生的,细胞破碎后能继续起作用,并且通过阅读资料可知道大多数酶是蛋白质。因此,学生可以结合已有的知识和该栏目提供的资料信息,自主构建酶的概念“酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物,其中绝大多数酶是蛋白质又如,必修2第108页的栏目,让学生在分析完长颈鹿和枯叶蝶的适应过程之后,用自己的语言概括适应是如何形成的,让学生主动说出适应形成的过程。类似的内容还出现在必修1第101、114页的栏目中,以及必修2第57、106页的栏目中。 通过这些内容的学习,学生能够基于事实和证据阐述出生物学概念或规律,发展归纳与概括思维。   4  引导学生质疑与评价,培养批判性思维 对具体事情进行反思,能够让学生更接近事件的本质和真相,敢于质疑与评价能够促进学生思维的批判性。新教材在“思考•讨论”栏目中,有许多内容就是让学生主动地质疑、批判和自主思考并提出论据的。 例如,必修1第3页的“思考•讨论”栏目:在讨论题中提出施莱登和施旺只是观察了部分动植物的组织,却归纳出“所有动植物都是由细胞构成的”这一结论,要求学生说明是否可信及阐述原因。该讨论题就是为了培养学生自主思考并提出论据的能力。又如,必修2第95页的栏目,关于“基因检测的利与弊”的内容,提出“两位恋人即将结婚,其中一方要求另一方出示基因检测报告,判断对方是否有遗传病或其他疾病的致病基因,你认为这也做合适吗?怎样处理比较好?让学生对该做法进行评价,并提出自己的观点。类似的内容还出现在必修1第79页,以及必修2第106页的栏目中。 通过这些内容的学习,学生用辨证的眼光和批判的精神,去看待某些具体的做法或观点,进行评价和质疑,并提出自己的论据。不仅培养了学生的批判性思维,而且还培养了学生的论证能力。   5  解决生产生活中的实际问题,培养迁移思维 科学思维培养的目标,是让学生能够解决实际的问题。新教材“思考•讨论”栏目中有许多内容,就是让学生利用已学的知识和方法类比迁移,解决生产生活中的实际问题。例如,必修1第63页的“思考•讨论”栏目:在学习水进出哺乳动物红细胞的原理之后,让学生运用知识解释临床上输液为什么要用生理盐水。引导学生说出生理盐水浓度与血浆浓度相一致,使细胞不会吸水破裂,也不会失水皱缩,培养学生学以致用的能力。又如,必修2第58页的栏目,在学习脱氧核苷酸序列与遗传信息的多样性之后,让学生解释在刑侦领域,DNA能像指纹一样用来作为鉴定个人身份的科学依据。学生不难说出“每个人的DNA碱基对排列顺序千变万化,每个人的DNA不同,因此DNA可以用来鉴别身份”的观点。类似的内容还出现在必修1第95页的栏目中。 通过这些内容的学习,学生能够学以致用、类比迁移,运用所学的知识和思维方法去解决某些生活、生产和社会实际的问题,发展迁移思维。教师要充分重视且认真剖析该栏目,引导学生真正地思考与讨论,并在思考与讨论的过程中,建构知识并逐步发展科学思维。  来源:《生物学教学》2020年第5期   
 1   0  122天前
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应用非试题类作业引导学生自主学习章青(江苏省苏州实验中学) 摘  要 在教学中应用非试题类作业,引导学生通过绘制图形或图解、制作模型、分析图解、设计表格和推导规律等方式进行自主学习,以此来提升学生的学习能力。关键词 非试题类作业自主学习来源:《生物学教学》2020年第4期   
 0   0  146天前
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例谈核心素养视域下的高中生物学“四化”课堂张玉林(江苏省南菁高级中学)摘  要  为了在课堂教学中更好地发展学生的核心素养,提高学生在真实情境中解决实际问题的能力,笔者从情境、思维、师生互动和学业评价等方面对高中生物学教学进行了优化尝试。关键词  情境 思维 评价 核心素养 来源:《生物学教学》2020年第4期   
 0   0  146天前
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考查科学思维的高考试题分析与备考策略 广东省佛山市第三中学 陈华   摘  要 阐述了科学思维的内涵,以近年高考生物试题为例,分析试题对科学思维的考查特点,在高中生物学备考过程中,结合不同类型的试题,提出针对性较强的4项提升学生科学思维的教学策略。 关键词 科学思维;高考试题;备考策略   新一轮课程改革背景下的生物学高考,不仅考查学生对生物学学科核心主干知识的掌握、关键能力的形成,还考查学生学科核心素养的发展水平。科学思维是生物学学科核心素养之一,是生物学高考试题的“基本骨架”。 1 科学思维的内涵 科学思维是指尊重事实和证据,崇尚严谨和务实的求知态度,运用科学的思维方法认识事物、解决实际问题的思维习惯和能力。在生物学高考备考过程中,教师要注重对学生科学思维的训练,提升学生归纳与概括、演绎与推理、模型与建模、批判性思维、创造性思维等能力,以促进其科学思维品质与习惯的养成和提升。   2 高考全国卷对科学思维的考查 2.1 归纳与概括 归纳和概括是指把对象的各个组成部分联系起来,或把事物的个别特性、个别方面结合成整体的过程。归纳和概括的思维过程要求学生能基于大量的生物学事实提炼形成基本的生物学规律。高考生物学试题对学生“归纳与概括”思维能力的考查常见的形式有两种。一是罗列已归纳概括的结论,让考生进行正误判断,常出现在选择题上,如2019年全国Ⅲ卷第1题,考查学生对高尔基体、线粒体和叶绿体3种细胞器共性的概括与归纳。二是要求学生根据试题素材,结合已有知识对其进行归纳概括并作出准确判断。 例1(2018年高考全国I卷,第2题)生物体内的DNA常与蛋白质结合,以DNA-蛋白质复合物的形式存在。下列相关叙述错误的是(B) A.  真核细胞染色体和染色质中都存在DNA-蛋白质复合物 B.  真核细胞的核中有DNA-蛋白质复合物,而原核细胞的拟核中没有 C.  若复合物中的某蛋白参与DNA复制,则该蛋白可能是DNA聚合酶 D.  若复合物中正在进行RNA的合成,则该复合物中含有RNA聚合酶 试题在对DNA-蛋白质复合物作了简单的介绍后,在选项中罗列和归纳了与题干素材相关的事实,如复合物的分布、功能等情况,学生须根据要求对这些情况作出判断。绝大多数考生只考虑到原核细胞没有染色体,而染色体主要由DNA与蛋白质构成,故会认为B项不符合试题要求。学生忽略了原核细胞的DNA在复制与转录的过程中分别会与DNA聚合酶和RNA聚合酶结合,也会形成DNA-蛋白质复合物,因此造成失误。 2.2 演绎和推理 演绎和推理是指从一般性的前提出发,通过推导得出具体的陈述或个别结论的过程。在高中生物学的学习过程中,演绎和推理思维表现为要求学生能运用已学的生物学规律,预测或探讨相关生命现象的机制。高考生物学试题对学生演绎和推理思维能力的考查形式一般也有两种。一种是顺推,即要求学生根据已有条件,结合生物学知识,推测相应的生物学规律或现象。 例2(2019年高考全国I卷,第5题)某种二倍体高等植物的性别决定类型为XY型。该植物有宽叶和窄叶两种叶形,宽叶对窄叶为显性。控制这对相对性状的基因(B/b)位于X染色体上,含有基因b的花粉不育。下列叙述错误的是(C) A.  窄叶性状只能出现在雄株中,不可能出现在雌株中 B.  宽叶雌株与宽叶雄株杂交,子代中可能出现窄叶雄株 C.  宽叶雌株与窄叶雄株杂交,子代中既有雌株又有雄株 D.  若亲本杂交后子代雄株均为宽叶,则亲本雌株是纯合子 试题在题干中已给出了性状的显隐关系、基因的位置和“含有基因b的花粉不育”的特殊条件,考查学生从一般性的前提出发,利用伴性遗传的规律,在各选项的假设条件成立或确定的情况下,演绎推理出预期的结果。试题充分考查了学生结合条件,运用所学的生物学规律推测预期结果的能力。 另一种情况是逆推,即要求学生根据试题情境,推断哪些条件成立后,才会出现预期的结果。例如,在2019年全国I卷第2题,“若要在体外合成同位素标记的多肽链,所需的材料组合是(  )”,学生所选的材料组合就是要达到预期结果所需的条件。又如,2019年全国I卷第32(3)题要求学生根据基因在染色体的分布情况以及果蝇的杂交情况,推测F2应该出现怎样的结果,才能对自由组合定律和伴性遗传进行验证。 2.3 模型和建模 模型是人们为了某种特定目的而对认识对象所做的一种简化描述。建模是指运用模型方法把抽象的、不可测的事实或过程借助身边的材料、用具或者数学方法、图像、方程式等加以描述、概括总结的一种活动。高考生物学试题对学生模型和建模思维能力的考查形式一般也有两种。 一种是模型的解读,即要求学生通过对模型的解读,能获得生物学的基本概念、原理、规律,揭示生命现象的本质,同时培养建模思维和建模能力。在高考生物学试题中,常见的图表题、曲线分析题一般都可以归类为数学模型的解读,如2019年全国I卷第6题,试题以细菌甲在不同条件下的实验探究为背景,考查学生运用种群数量增长的有关知识,准确解读实验结果呈现出来的数学模型。 另一种是建构模型,考查学生运用模型解决和分析问题的能力。这一类试题常见于高考生物学试题中的原因叙述类问题。在备考的过程中,教师可引导学生构建答题模型,分析原因,进而确定问题的条件和结果,并结合所学生物学知识,找出条件与结果之搭连的“桥墩”,即回答问题时把应该表述的知识点用一定的逻辑关系串起来,形成一个较为完整的答案。 例3[2017年高考全国I卷,第29(2)题]若将甲种植物密闭在无O2、但其他条件适宜的小室中,照光培养一段时间后,发现植物的有氧呼吸增加,原因是_____________。(甲种植物在光下光合作用释放的O2使密闭小室中O2增加,而O2与有机物分解产生的NADH发生作用形成水是有氧呼吸的一个环节,所以当O2增多时,有氧呼吸会增加)上述问题的“因”是“植物密闭在无O2、其他条件适宜和照光培养一段时间”,“果”是“植物的有氧呼吸增加”,涉及的生物学知识是植物光合作用释放出O2,小室中O2的增加会促进植物有氧呼吸的增强,即两者之间要搭起来的“桥墩”。学生在回答时用“桥墩”把因果关系串起来,就可以顺利地解决问题了。具体的分析过程和构建的模型如图1所示。 2.4 批判性思维 批判性思维是指运用一定的观点和行为构建一个合理且公正的判断。学生应具备监控自己思维过程,发现错误并进行更正的能力。在高中生物学学习中,批判性思维的能力要求,为学生能基于生物学原理和限定条件等对生物学问题或观点提出质疑或论证。高考生物学试题考查学生批判性思维能力时,最常见的形式是试题呈现某一实验的相关方案或结论,让学生根据已有的知识对实验方案进行完善,或设计相关的实验方案对结论进行论证。 例4[2019年高考全国I卷,第29(3)题]将生长在水分正常土壤中的某植物通过减少浇水进行干旱处理,该植物根细胞中溶质浓度增大,叶片中的脱落酸(ABA)含量增高,叶片气孔开度减小,回答下列问题。有研究表明:干旱条件下气孔开度减小不是由缺水直接引起的,而是由ABA引起的,请以该种植物的ABA缺失突变体(不能合成ABA)植株为材料,设计实验来验证这一结论,要求简要写出实验思路和预期结果。    参考答案  取ABA缺失突变体植株在正常条件下测定气孔开度,经干旱处理后,再测定气孔开度。预期结果是干旱处理前后气孔开度不变。将上述干旱处理ABA缺失突变体植株分成两组,在干旱条件下,一组进行ABA处理,另一组作为对照组,一段时间后,分别测定两组的气孔开度。预期结果是ABA处理组气孔开度减小,对照组气孔开度不变。 试题在考查学生设计实验能力的同时,实际上还考查学生能否就某一个观点,运用所提供的条件和生物学知识进行论证的批判性思维能力。试题中明确要论证的观点是:①干旱条件下植物气孔开度减小不是缺水引起的;②干旱条件下植物气孔开度减小是ABA引起的。因此,学生设计的实验方案中,首先要体现ABA缺失突变体植物无论是否干旱处理,其气孔开度不变,这是对观点①的论证。接着在设计的实验中应体现:在干旱环境下的ABA缺失突变体植株用ABA处理后的气孔开度变化,以论证观点②。这一试题从实验的角度充分考查了学生对某一生物学观点是什么而不是什么的判断,并用相应的方案或证据对这一观点进行论证。 2.5 创造性思维 创造性思维是指在客观需要的推动下,以新获得的信息和已贮存的知识为基础,综合运用各种思维形态或思维方式,克服思维定式,经过对各种信息、知识的匹配、组合,从中选出解决问题的最佳方案,创造出新办法、新形象、新观点,从而使认识或实际取得突破性进展的思维活动。对于创造性思维的考查,常见的多为开放性问题,要求学生根据已有条件和所学知识进行方案的设计、问题的阐述等。 例5[2018年高考全国II卷,第31(3)题]大型肉食性动物对低营养级肉食性动物与植食性动物有捕食和驱赶作用。这一建立在“威慑”与“恐惧”基础上的种间关系会对群落或生态系统产生影响,此方面的研究属于“恐惧生态学”范畴。回答下列问题:若某种大型肉食性动物在某地区的森林中重新出现,会减轻该地区野猪对农作物的破坏程度。根据上述“恐惧生态学”知识推测,产生这一结果的可能原因有___________(答出两点即可)。 参考答案 大型肉食性动物捕食野猪;野猪因恐惧减少了采食上述试题背景新颖,出现对学生而言较为陌生的概念——“恐惧生态学”。这就要求学生克服思维定式,结合题干对陌生概念的阐述和自身所学的生态学知识,通过对比、综合加工等方法,对新的问题进行阐释。该问题较为开放,摆脱唯一答案的束缚,留给考生充分思考与发挥的空间,体现了考查方式的创新性,有利于对学生创新思维的考查,能够让不同层次的考生都有话可说,符合高考的考试目的,是一道较新颖的创新思维考查试题。   3 高考备考中训练各种科学思维能力的策略 在高三复习备考过程中,教师要充分运用测试与模拟试题,及时诊断学生对生物学知识的掌握情况,以练带思,培养学生的科学思维。教师可以根据不同试题的特点,从不同方面全方位提升学生的科学思维素养。 一是利用信息材料题训练学生的归纳与概括能力。多数学生在考试过程中害怕遇到新情境试题。因此,教师在复习过程中要多利用新颖的素材编制试题,引导学生找出题干信息与教材知识联系的关键点,提升将复杂信息简单化和抽象化的能力。例如,例1中的DNA-蛋白质复合物是新鲜概念,但学生只要将染色体的结构、DNA复制和转录时与酶的结合等知识点联系起来,便能对试题作出准确判断。解这道题的过程实际上就是对学生归纳和概括思维能力的较好训练。 二是利用遗传计算题培养学生的演绎与推理能力。遗传题是每年高考中的难题,对学生的逻辑推理能力要求较高。在复习的过程中,教师要引导学生学会分析试题的条件,运用所学遗传学知识,对问题进行演绎推理,并对演绎的结果进行比较分析。与此同时,教师不仅要关注学生演绎的结果,更要关注其演绎的过程。 三是利用原因叙述类问题培养学生的模型与建模能力。原因叙述类问题是高考生物学试题中最常见的题目,在复习备考中教师可以引导学生通过构建答题模型,运用模型来分析原因,结合问题的条件和结果,运用所学生物学知识,找出条件与结果之间相搭连的“桥墩”。学生在回答问题时,应准确表述知识点,并用一定的逻辑关系把这些知识点串起来,形成一个较为完整、规范的答案。 四是利用实验类试题培养学生的批判性思维与创新思维。实验评价是培养学生批判性思维的良好途径。教师可以呈现实验方案,让学生根据已有知识,辨别试题信息的真实性、证据的充足性以及结论的正确性,来评价实验方案是否合理,从而提升学生的批判性思维能力。实验设计则是培养学生创新性思维的一个切入点。教师可以根据实验目的创设新的情境,开放实验方案,只要学生的方案合理,能达到实验目的,均可对其作出正确的评价。 科学思维作为生物学学科核心素养的重要组成部分,不仅是生物学课程性质的重要体现,更是高考考查的重点。随着新课程和新高考的推进,从核心素养的各个角度对高考试题进行分析,并引导学生进行针对性较强的训练,提升学生的学科素养,这将是高中生物学备考的重要方向。  来源:《中学生物教学》2020年第1期   
 0   1  159天前
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原因类试题的答题技巧 湖北省监利中学 吕爱民 摘  要 原因类试题是近几年高考新增加的题型,分值大,难度高。重点分析原因类试题的类型和答题技巧。 关键词 高考生物学试题;原因类试题;答题技巧   近几年高考理综全国I卷生物学试题的命题方式发生了改变,由以前的填空式作答改为问答式作答,增加了很多原因类试题,其设问方式一般有以下几种:"……合理的解释是____________”"……判断的依据是___________”"……其原因是__________”“……其机理是____________”等。这些试题旨在考查考生的科学思维能力。2019年、2018年、2017年和2016年高考理综全国I卷生物学试题中原因类试题的数量分别为4道、5道、7道和4道,这些试题分值大(2~6分)、难度高,相关参考答案都是由几个长句子组成,是考生获得高分的拦路虎。笔者在认真分析近几年高考试题的基础上,对原因类试题的答题技巧进行了整理,并且在教学中反复渗透,取得了较好的效果。   1 原因类试题的类型 原因类试题可以分为两大类。第一类是解释已知条件与结果之间的逻辑关系,该类试题一般已知某一特定外界条件的改变,然后要求考生回答某一生理过程发生什么样的改变,最后要求考生回答该生理过程发生改变的原因。例如,2019年高考理综全国I卷第29题第(2)问:与干旱处理前相比,干旱处理后该植物的光合速率会__________,出现这种变化的主要原因是__________。 第二类是没有对应的外界条件,要求考生直接解释某一生理现象出现的原因。例如,2019年高考理综全国I卷第30题第(1)问:兴奋从一个神经元到另一个神经元的传递是单向的,其原因是__________。此类试题比较简单,考生只需要用教材中的相关叙述回答即可。 第一类原因类试题所占比重更大,分值也更大,难度也更高,考生往往不知道如何组织文字,很难把要点答全,也会因为答案不准确、不规范而失分。下面分别分析此类试题的答题模板和不同情境下的具体答题策略。 2 解释已知条件与结果之间逻辑关系——原因 原因是指造成某种结果或引起另一件事情发生的条件。在解释已知条件与结果之间的逻辑关系(原因)时,首先要明确问题的条件是什么,在该条件下指向结果是什么,相关的逻辑推理关系和过程是什么等。其答题模板可归纳整理为:“因为……导致……,于是……,所以……”其中“因为……”照抄题干中的已知条件,“所以……”照抄题干中的结果,“导致……,于是……”是用教材知识回答已知条件与结果之间的逻辑推理关系。该答题模板的优点是能够使答案既准确又规范,难点是要运用教材知识把已知条件与结果之间的逻辑关系一层一层地分析清楚。 根据上述答题模板,2019年高考理综全国I卷第29题第(2)问可以回答为:因为干旱处理导致气孔开度减小,于是光合作用所需的CO2减少,所以该植物的光合速率会降低。又如,2018年高考理综全国卷I第31题第(1)问可以回答为:因为注射垂体提取液导致抗利尿激素增加,于是促进了肾小管和集合管重吸收水,所以尿量减少。 当然,不能机械地照搬这一答题模板,而要教会学生根据不同的试题情境适当修改,使语句通顺,既简洁又规范。例如,2018年高考理综全国卷I第30题第(2)问可以回答为:因为种植密度过大导致植株接受的光照强度减弱,从图中可知光照强度减弱甲植物净光合速率下降的幅度比乙大,所以净光合速率下降幅度较大的植物是甲。   3 不同情境的答题策略 下面结合经典的高考试题来强化上述答题模板的灵活运用,并且给出不同试题情境下的具体答题策略。 3.1从分子和分母两方面分析比例变化 例1 [2019年高考理综全国I卷,第37(2)题]若将土壤悬浮液接种在n号液体培养基中,培养一段时间后,不能降解X的细菌比例会__________,其原因是___________。 解析 从数学角度出发,比例变化的原因需要从分子和分母两方面去分析。不能降解x的细菌比例会下降的原因,部分考生只回答“不能降解X的细菌减少”,该答案有两个缺陷:一是没有回答不能降解X的细菌减少的原因是缺乏碳源不能增殖;二是没有回答能降解X的细菌能够增殖。因为该比例由不能降解X的细菌的数量和能降解X的细菌的数量共同决定,所以两种细菌的数量变化都要回答。运用上述答题模板可以回答为:因为缺乏碳源导致不能降解X的细菌不能增殖,而能降解X的细菌能够增殖,所以不能降解X的细菌比例会下降。 参考答案 下降 不能降解X的细菌因缺乏碳源不能增殖,而能降解X的细菌能够增殖 3.2 从来源和去路两方面分析物质含量变化 例2 [2017年高考理综全国I卷,第30(1)题]将正常生长的甲、乙两种植物放置在同一密闭小室中,适宜条件下照光培养。培养后发现两种植物的光合速率都降低,原因是____________。 解析 此题重点是分析光合作用的主要原料——CO2,从来源即呼吸作用释放CO2和去路即光合作用吸收CO2两个方面分析CO2浓度降低的原因。运用上述答题模板可以回答为:因为适宜条件下照光培养导致光合作用吸收CO2的量大于呼吸作用释放CO2的量,于是密闭小室中CO2浓度降低,所以两种植物的光合速率都降低。 参考答案 植物在光下光合作用吸收CO2的量大于呼吸作用释放CO2的量,使密闭小室中CO2浓度降低,光合速率也随之降低 3.3 要从正面回答而不要从反面回答 例3 [2017年高考理综全国I卷,第37(2)题]为了筛选可分解尿素的细菌,在配制培养基时,应选择__________(填“尿素”“NH4NO3”或“尿素+NH4NO3”)作为氮源,不选择其他两组的原因是__________。 解析 为了筛选可分解尿素的细菌,培养基中应该以尿素作为唯一氮源。不选择其他两组的原因不能从反面回答,如“培养基中应该以尿素作为唯一氮源”,而应该从正面回答选择其他两组带来的负面影响,即“因为其他两组都含有NH4NO3,导致能分解尿素的细菌和不能分解尿素的细菌都能利用NH4NO3,所以不能起到筛选作用”。 参考答案 尿素其他两组都含NH4NO3,能分解尿素的细菌和不能分解尿素的细菌都能利用NH4NO3,不能起到筛选作用 3.4 答清楚逻辑关系,知识点一层层地呈现 例4 [2017年高考理综全国I卷,第30(2)题]若将甲种植物密闭在无O2、但其他条件适宜的小室中,照光培养一段时间后,发现植物的有氧呼吸增加,原因是_______________。 解析该题首先需要从O2的来源和去路两方面分析照光培养导致密闭小室中O2增加,然后回答O2参与有氧呼吸的第三个阶段。运用上述答题模板可以回答为:因为照光培养导致甲种植物光合作用释放的O2大于有氧呼吸消耗的O2,于是密闭小室中O2增加,而O2与有氧呼吸第三个阶段,所以植物的有氧呼吸增加。 参考答案 甲种植物在光下通过光合作用释放O2,使密闭小室中O2增加,而O2与有机物分解产生的NADH发生作用形成水是有氧呼吸的一个环节,所以当O2增多时,有氧呼吸会增加 3.5 既要解释前者又要解释后者 例5 [2019年高考理综全国1卷,第38(3)题]目前在PCR反应中使用Taq酶而不使用大肠杆菌DNA聚合酶的主要原因是_______________。 解析 部分考生只回答了使用Taq酶的原因“Taq酶热稳定性高”,而没有回答不使用大肠杆菌DNA聚合酶的原因“大肠杆菌DNA聚合酶在高温下会失活”。当解释“不是……而是……”“只能……而不能……”“用……而不用……”等原因时,既要解释前者又要解释后者。 参考答案Tag酶热稳定性高,而大肠杆菌DNA聚合酶在高温下会失活 3.6 运用“只有……才能……”的方式解释原因 例6  [2018年高考理综全国I卷,第32(1)题]果蝇体细胞有4对染色体,其中2,3,4号为常染色体,已知控制长翅/残翅性状的基因位于2号染色体上,控制灰体/黑檀体性状的基因位于3号染色体上,某小组用一只无眼灰体长翅雌果蝇与一只有眼灰体长翅雄果蝇杂交,杂交子代的表现型及其比例如表1所示: 表1 眼 性别 灰体长翅:灰体残翅:黑檀体长翅:黑檀体残翅 1/2 1/2雌 9:3:3:1 有眼 1/2雄 9:3:3:1 1/2 1/2雌 9:3:3:1 无眼 1/2雄 9:3:3:1 根据杂交结果,___________ (填“能”或“不能”)判断控制果蝇有眼/无眼性状的基因是位于X染色体上还是常染色体上。若控制有眼/无眼性状位于X染色体上。根据上述亲本杂交组合和杂交结果判断,显性性状是___________,判断依据___________。 解析 一只无眼雌果蝇与一只有眼雄果蝇杂交,杂交子代中有眼雌:有眼雄:无眼雌:无眼雄=1:1:1:1,这对亲本可能为Aa×aa,XAXa×XaY或XAXa×XaY°,所以不能判断控制果蝇有眼/无眼性状的基因是位于X染色体上还是常染色体上。若控制有眼/无眼性状位于X染色体上,则母本的无眼性状是显性性状。但判断的依据学生很难组织文字,此时可以运用“只有……才能……”的方式来进行原因解释,即只有当无眼为显性时,子代中才能出现有眼雌:有眼雄:无眼雌:无眼雄=1:1:1:1。 参考答案  不能  无眼只有当无眼为显性时,子代雌雄个体中才都会出现有眼与无眼性状的分离 3.7 不要答非所问,要回答题目要求回答的原因 例7 [2016年高考理综全国I卷,第29(3)题]将一个某种噬菌体DNA分子的两条链用32p进行标记,并使其感染大肠杆菌,在不含有32P的培养基中培养一段时间。若得到的所有噬菌体双链DNA分子都装配成噬菌体(n个)并释放,则其中含有32P的噬菌体所占比例为2/n,原因是___________。 解析 此题很多考生只回答“DNA分子的半保留复制”,该答案有两个缺陷:一是没有点到2/n即没有把2/n的原因解释清楚,二是DNA分子的半保留复制只能解释含有P的DNA所占比例为2/n,而没有解释含有32P的噬菌体所占比例为2/n的原因。所以,一定要回答标记的两条单链只能分配到两个噬菌体中。 参考答案  一个含有32P标记的噬菌体双链DNA分子经半保留复制后,标记的两条单链只能分配到两个噬菌体的双链DNA分子中,因此在得到的n个噬菌体中只有2个带有标记。 3.8 用所学知识,提出合理的假说,解释问题 例8 [2015年高考理综全国I卷,第32(2)题]假设某果蝇种群中雌雄个体数目相等,且对于A和a这对等位基因来说只有Aa一种基因型。若该果蝇种群随机交配的实验结果是第一代中只有Aa和aa两种基因型,且比例为2:1,则对该结果最合理的解释是___________。 解析 基因型为Aa的果蝇种群随机交配产生的第一代中正常情况下应该有AA、Aa和aa3种基因型且比例为1:2:1,现在只有Aa和aa两种基因型且比例为2:1,说明AA致死。至于AA为什么致死不需解释,作为科研人员则需要进一步探究。 参考答案 A基因纯合致死  来源:《中学生物教学》2020年第1期  
 0   1  159天前
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