例谈在高中生物学教学中数据资料的处理与运用

徐业华

随着我国新一轮基础教育课程改革的不断推进， “资料分析”式教学的价值已经得到了普遍的认同并正在被广泛的运用于课堂教学中。通过相关“资料分析”并结合相应的讨论题，让学生有目的地进行多角度、深层次的分析与讨论，独立或者合作完成对知识的探究而获得新知，对于激发学生的主动学习兴趣，提高学生的生物科学素养，培养学生的信息处理能力、分析解决问题的能力以及合作、交流能力等方面，都起到了重要作用。“资料分析”的形式多种多样，以表格、曲线等形式的数据资料作为其中的一种重要类型在新课标高中生物教材中广泛存在，数据分析类试题在各地高考中也屡有涉及。

1 注重并充分利用教材中已有的数据资料的分析

现行生物教材中含有大量的表格、曲线等数据资料，在教学中，教师应该充分利用这些素材，引导学生认真分析，并联系相关的知识和原理，来加深学生对知识和原理的理解和掌握。这种方式能将文字与曲线图很好地统一起来，培养学生信息获取、转换和处理的能力。例如，地壳和细胞中元素种类和含量的比较表，教师可以先通过表1，指导学生尝试从以下几个方面对该表格进行自主分析：横向的比较、纵向的比较、最大值以及特殊值的比较等，让学生互相交流，教师及时评价。再如pH对酶促反应速率影响的曲线（图1），学生用语言描述pH对酶活性影响曲线走势：在最适pH以前，随着pH的增加，酶的活性逐渐增加；在最适pH时，酶的活性达到最大；超过最适pH，随着pH的增加，酶的活性逐渐降低。并引导学生注意曲线与横坐标的关系，曲线两侧均相交，这说明pH过低或过高均能使酶失活，并将该曲线与温度对酶活性影响曲线和温度对酶活性影响曲线做比较，得出两条曲线走势大致一样，都是抛物线，区别在于温度影响酶活的曲线只有右侧与横坐标相交，可知只有高温会导致酶失活而低温不会。接着再与酶的本质主要是蛋白质，蛋白质易受高温和过酸、过碱破坏这一知识点相联系，从而加强学生的理解和掌握。通过这种分析讨论，不仅加深了学生对知识的理解，还可以培养学生的信息获取与分析的能力、知识迁移能力以及交流、合作等各方面能力。

2 利用数学方法处理、解释数据，突破教学重难点

课堂教学中往往有一些重点、难点知识比较抽象，学生不容易理解，如果借助合适的数学形式将文字转换为形象的表格、曲线等形式，不仅可以使复杂的事物简单化、抽象的事物具体化、相关知识的系统化和规律化，还能帮助学生理清思路，把握重难点，加深对知识的理解和记忆，而且在潜移默化中也培养了学生分析、推理与综合数据及绘制表格、曲线的能力。如必修2遗传教学中自交和自由交配的概念，学生对自交比较容易理解，但对自由交配往往认识不清，在教学中教师就可以通过绘制表格的方法突破误区。如某种基因型为AA∶Aa∶aa=1∶2∶1的玉米自由交配，计算某种基因型的比例时，教师就可以设计出相关的表格（表2）。

这样不仅清晰明了而且也可以防止由于疏漏导致某种杂交类型的缺失。再如比较过氧化氢酶和Fe3+的催化效率的实验，教师可以依据实验现象绘制如上曲线（图2），该曲线不仅可以反映出酶比无机催化剂能使反应更快地达到平衡点，高效地提高了反应速率，而且还可以反映出是否加酶都不会影响反应平衡点，未加催化剂反应也可进行等其他内涵，从而加深学生对酶促反应的理解与掌握。采用表格、曲线等形式处理数据资料是培养学生科学能力的一种较好的方式，学生可以由此学会处理科学探究中处理信息的一般方法，强化思维的逻辑性，从而提高分析和解决问题的能力，为将来深入进行科研打下坚实的基础。

3 高中生物学中数据资料类问题的解答策略

解释、处理数据资料是考试中非常常见的题型，这种类型的题目不仅数量多，且广泛分布在细胞代谢、生命活动的调节、生态学等多个模块中。借助解释数据、处理数据的过程，既实现了对探究能力的考查，也全面考查了学生对基本知识的掌握程度以及获取信息、解决问题的能力。如何提高学生对数据分析类问题的解答能力，教师应该做到以下几点。

3.1 树立信心，认真审题，这是解答此类问题的前提

有的学生看到表格、曲线等数据资料题就非常紧张，不知所措，教师平时对这类学生要加强相关训练，使他们掌握解题方法，提高他们的解题信心。通过训练使这些学生明白这类问题并不可怕，自己是完全有可能战胜它们的。再比如有的学生看题粗心大意，图表中一些关键的地方经常被忽视，如有丝分裂过程中的DNA含量变化图，纵坐标是DNA含量还是每条染色体DNA含量，曲线是有相当大区别的，如果不注意就会出现错误。培养良好的读题习惯，提高审题能力是非常关键的。

3.2 掌握解题技巧，结合所学知识，仔细剖析相关数据，是解答此类问题的关键

如数据表格，是根据表格中给予的数据来综合解答问题，是生物学考试中经常出现的一类题型。要看清数据的变化规律，如上升还是下降。也要注意特殊数据，如最大、最小、不变、平均、总和等，表格中出现突然变化的地方要特别小心，想清道理。并且对2个或以上表格要注意比较，得出相同的地方和不同的地方。另外还要注意知识迁移，与所学知识联系，判断科学性。

例1：在两个相同密闭、透明玻璃室内各放置一盆相似的甲、乙两种植物幼苗，在充足的水分、光照和适宜的温度等条件下，用红外线测量仪定时测量玻璃内的CO2含量，结果见表3（假设实验期间光照、水分和温度等条件恒定不变）。下列有关分析，错误的是（ ）

A. 在0～25 min期间，甲和乙两种植物光合作用强度都逐渐减少

B. 25 min后，甲植物光合作用降为0

C. 在0～25 min期间，影响光合作用强度的主要因素是CO2含量

D. 上表数据说明，乙植物比甲植物固定CO2的能力强

本题中A、C选项根据数据的变化规律即可得出，D选项通过表格中甲、乙两种植物光合作用能力的比较也可得出，而B选项则要结合所学呼吸作用的知识判断。

“坐标曲线图”的解题策略，一般的要求是“三看”——识标、明点、析线：

“第一看”是指理解坐标图中纵、横坐标的含义，找出纵、横坐标的关系，再结合教材，联系相应的知识点（即识标）。

“第二看”指找曲线中的特殊点（起点、顶点、转折点、终点、交叉点、平衡点等）所表示的生物学意义，影响这些点的主要因素及限制因素等（即明点）。

“第三看”指看曲线的走向、变化趋势（上升、平缓、转折）。揭示各段曲线的变化趋势及其含义。根据纵、横坐标的含义可以得出：在一定范围内，随“横坐标量（一般为自变量）”的增加，“纵坐标量（一般为因变量）”逐渐增加或减小，超过一定范围后，随“横坐标的量”的增加，“纵坐标的量”减少或增加，或者达到某种平衡状态。若为双曲线或多曲线坐标图，要分别揭示其变化趋势，然后对比分析，找出符合题意的曲线或者是结论（即析线）。

例2：农科所技术员研究温度对某蔬菜新品种产量的影响，将实验结果绘制成如下图曲线。据此提出以下结论，你认为合理的是（）

A. 光合作用酶的最适温度高于呼吸作用酶的最适温度

B. 阴影部分表示5～35°C时蔬菜的净光合速率小于零

C. 光照越强，该蔬菜新品种的产量越高

D. 温室栽培该蔬菜时温度最好控制在25～30°C

本题从两条曲线的顶点来分析、比较，应是呼吸作用所需酶的最适温度高于光合作用所需酶的最适温度；从两条曲线的交叉点可以判断5～35°C光合作用大于呼吸作用，从两曲线间的差值可以判断出差值越大，光合作用的净积累量越多，越有利于提高产量。

3.3 规范答题，确保答案的规范、准确、严密、完整

科学是严谨、缜密的，这就要求学生在答题时要规范、严谨。要注意答案中的关键性词句如“最多、最少、一定范围”等，还要注意答案是否已经完整，有些题目如多曲线坐标图，不同曲线对比得出的结论也可能是不同的。

总之，通过合适的方法处理与运用数据资料可以提高学生的思维能力、分析能力和综合表达能力，是提高学生综合素质的有效途径之一，对于提高学生解决数据分析类试题的解答能力也是很有帮助的。