以概念为核心建构知识体系整合知识提高解题能力

易志锋

2016年12月，笔者代表南宁市第三中学参加了对百色市田阳高级中学（以下简称田高）生物学科的教育帮扶活动。在电话交流中笔者了解到：该校学生学习努力，但知识碎片化，对综合性和实际应用类题目的解题能力较为薄弱。笔者分析：知识面广，概念和知识点细碎繁多，这原本就是高中生物学科的特点；如果学生不能对大量概念、理论进行有机整合，依旧沿袭死记知识的学习方法，备考效果势必不佳。为此，笔者决定以《种群》一课备考复习课为例，着重对该校学生就生物学概念网络化、基础知识整合和解题能力培养等做出备考指导。

一、备考复习课教学设计理念、实施过程及教法学法指导

学科特点决定复习的方法。概念图也称思维导图，是一种使用节点表示概念，用连线表述概念之间关系的图示法。使用概念图进行生物学科复习，是一种有效的学习策略，它能够把大量零散的生物学知识系统化、条理化、可视化，便于学生快速积累大量生物学基础知识，准确把握知识点之间的逻辑关系，并在遇到需要解决的问题时快速提取相关信息，提高解题效率。

高考特点决定复习的方向。近年生物高考题的突出特点，是强化对理解问题、分析问题、解决问题即学科知识实际应用能力的考查，其中精准地获取和表达信息是对理解能力的基本要求，也是准确答题的关键，但它需要建立在精准地把握所学知识要点之间的内在联系的基础之上。因此，在高三复习课教学中，教师应努力引导学生将教材中文本的、静态的生物学概念定位于生命的实际情境中，使不同章节的相关概念建立起生物意义上的联系，形成知识的有机网络。

鉴于高三复习是个艰苦而漫长的过程，教师不仅是学生的学业导师，还应成为学生的人生导师，因此，尤需在复习课教学中努力营造轻松的学习氛围，帮助学生调节好学习心态和状态，同时注意将知识点复习紧密联系生产生活实际，适当结合当下流行话题，使复习过程既符合当下高考命题特点，体现学科核心素养要求，又能让学生放松心态获取知识、习得能力。

基于以上思考，笔者设计了《种群》这节复习课。以下为主要教学过程简介。

（一）趣味导课，提示本课复习重点，用表格法进行知识的归纳和整合

开课之初，笔者从近期人们生活实践中提取教学素材，用PPT展示了大闸蟹在德国泛滥成灾和在中国淘宝网上售价高昂的两幅图片（图片呈现略），引发学生的读图兴趣，导入授课。

师：在德国无人问津、泛滥成灾的大闸蟹，在中国却物以稀为贵，价格不菲，被人们视为餐桌上的珍品！从某种意义上说，解决生态问题，还要靠中国吃货！（生笑，师顺势板书课题）种群数量特征是本课的重点，种群密度是种群数量特征的核心内容。在对种群密度进行调查时，不同的研究对象要用不同的方法，请同学们回忆所学内容，完成以下表格（见练习1）。

练习1：列表比较种群密度的调查方法

上表五个调查对象中的“大闸蟹”延续了开课的话题，“人口普查”则将视角引向社会实践，引导学生在复习过程中注意关注人类自身的各种问题。在这个教学环节，笔者随机抽查了7名学生。从学生填表情况看：对于教材的重点内容“标志重捕法”和“样方法”，学生普遍掌握得比较好；对于人口普查和酵母菌的种群密度调查法，被提问到的7名学生均较为生疏，需要全班学生帮助补充完善，笔者分析其主要原因是，虽然该内容同样源于教材，但教材中的该知识点与前两种方法相比显得比较分散。

其实，在生物教材中，有许多与该题类似的一些具有相关性但又分散在教材不同位置的知识点，需要用列表法来收集、归纳，方能便于学生对比理解、加深记忆，这是生物学科积累基础知识和提高解题效能的有效方法。在新授课教学中，教师可以尝试组织学生分工合作自主完成类似的总结归纳任务。

（二）用练习带复习，引导学生突破难点，提高解题能力，掌握解题策略，学会用概念图构建知识网络

鉴于学生对“抽样检测法”比较难把握，笔者决定用练习带复习，引领学生突破难点，提高解题能力，于是给出了下面的练习。

练习2：血球计数板是一个特制的可在显微镜下观察的载玻片，计数室由25×16=400个小室组成，容纳液体的总体积为0.1mm3，现将1ml酵母菌样品加99ml无菌水稀释，若观察到血球计数板5个中格80个小室内共有酵母菌400个，则上述1ml酵母菌样品中约有菌体 个。

当笔者呈现以上问题后，多数学生一脸茫然，只有4名学生勇敢地展示了自己的答案，其中3名学生的答案偏差较大，第4名学生的答案（2×106）比较“接近”正确答案。课堂推进到这里，笔者决定“摸”一下这第4名学生的计算思路。

师：能够把你的计算思路说一下吗？

生4：400÷80×400÷0.1×100=2×106，我是先算出每个小室的菌体数，再乘以400个小室得到400个小室的菌体总数，然后除以小室的总体积得到菌体的密度，最后乘以稀释倍数，因为体积是1ml所以不用乘了。

师：你的思路非常清晰，但有一个细節没有发现。别的同学有没有发现呢？（生集体沉默）“菌体总数=菌体密度×体积”肯定没错，那按照刚才这名同学的算法得到的密度单位是什么？

生5：老师我知道了，他的单位不对。

师：单位有什么问题？怎么改？

生5：应该把mm3换算成毫升，1ml=103mm3。

师：没错！在抽样检测法中，同学们必须留意体积单位，看看是不是需要换算。你（指生5）的发现给大家提了一个醒儿，谢谢你！

鉴于学生解题能力相对薄弱，接下来，笔者和学生一起从1mm3=1×10-3cm3=1×10-3ml的具体换算开始梳理，力争让每一个学生都清楚地知道换算的过程和方法，并归纳总结出此类考法的解题思路“菌体总数=计数室菌体数÷体积×稀释倍数”，同时将體积单位换算和稀释倍数两个内容作为“解题的注意事项”明确板书在黑板上。这时，有个学生突然提出了下面的疑问。

生6：老师，为什么不考虑时间的影响呢？

师：我们现在研究的是一个时间点或者说此时此刻的种群密度。引入时间因素也是种群数量变化里一种主流的考法，你的问题正好为我们引出了下面这道题（课件出示练习3），同时你也提醒了大家，在平时做题时要注意获取题干信息，分清题意。

练习3：用上述酵母菌作为原料培养，营养和空间充足，假设酵母菌每20分钟数量增长一倍。请计算180分钟后酵母菌的数量，并完成下列坐标图。

练习4：运用下列表格数据建立曲线坐标图

学生做练习。笔者在巡堂中发现，多数学生都知道180分钟后的数量=原有数量×29，并能较好地完成曲线图（见“练习3”坐标图）。于是笔者出示了练习4（见上表），学生依旧顺利完成了该曲线坐标图的建构（见“练习4”坐标图）。笔者顺势呈现数学模型概念（略）和建模的一般方法（见下图），然后引出练习5。

练习5：列表比较两种种群增长曲线

“J”型增长和“S”型增长是高中生物中数学模型的典型代表，两种增长曲线的比较是本节复习课的重点内容，对两种增长曲线的产生条件和有无K值之类可以从教材中直接提取答案的内容，学生回答得都比较顺利，但多数学生表示，对增长速率和增长率，增长率和λ这两组概念容易混淆。于是，笔者决定从概念出发，从单位特点入手，帮助学生澄清认识。

师：增长速率的单位通常是“数量单位/时间单位”，如“个/年”；增长率通常是个百分数；而λ表示后一年是前一年的倍数，但不是增长倍数。如某“J”型增长的种群原种群数量为100只，一年后种群数量为150只，则增长速率、增长率和λ分别是多少？

生：增长速率为50只/年，增长率为50%，λ为1.5。

师：怎么推算出来的？

生：增长速率=（150只-100只）÷1年=50只/年；增长率=（150只-100只）÷100只×100%=50%；λ=150只/100只=1.5。

师：你能说说这么做的依据吗？

生：增长速率=（后一年的种群数量-前一年的种群数量）/1年；增长率=（后一年种群数量-前一年种群数量）÷前一年种群数量；λ=后一年种群数量÷前一年种群数量。（生说；师板书）

师：那么λ和增长率有什么关系吗？（生语滞）可以用数学方法直接从计算公式上想想。

生：老师我知道了，增长率=λ-1。

师：可否上来给大家推导一下？

生在黑板上板书推导过程（过程略）。全班学生自发鼓掌。

该生的推导逻辑严密，确实非常精彩。笔者顺势总结“在‘J型增长曲线中，因为λ是个常数，所以增长率也是个常数”的规律，然后引导学生“回头看”练习4中的表格，发现“S”型增长曲线中增长速率先增大后减少最后趋向于0的规律。当学生掌握了种群增长两种曲线的规律以后，笔者出示了练习6。

练习6：

（1）中国阳澄湖大闸蟹的捕捞后数量应该维持 在_____，这样大闸蟹的数量可以_____。

（2）有网友建议向德国人传授中国厨艺，来帮助他们解决大闸蟹带来的困扰，这样做的生物学原理是_______________。

（3）家鼠的繁殖能力很强，如果想有效控制鼠害，从环境容纳量的角度考虑，可以采取的措施有____________________。

“练习6”属于对种群数量特征的实践应用复习，笔者仍以大闸蟹为题材，保持导课话题的连续性，同时延伸到其他生产实践（控制鼠害），引导学生对所学知识进行迁移运用。从题型上看，以上3道小题都是注重文字表述的简答题，而文字表述类题型又是近年高考的热点题型。笔者设置该练习的目的，是把对学生解题能力的培养分散到日常每一章节的复习训练中。虽然以上3道小题的难度不大，只是本课知识的简单运用，但是学生给出的答案中还是暴露出一些典型问题，如答案“（1）K/2 受到的影响最小 （2）增加了大闸蟹的死亡率 （3）养猫养狗”。于是笔者以此为例对学生进行了“追问”策略的教学引导。

师：（1）和（2）都可以看作是因果关系类简答题，此类题目的解答关键是把关键时间点上的生物学特点及其因果关系的逻辑链条分析清楚。为了避免因逻辑环不严密或者没有答全造成失分，同学们在答题过程中可以试着多问几个“然后呢”，比如（1）中，大闸蟹在K/2时的生物学特点是种群的增长速率最大，然后呢？

生：然后增长就最快。

师：然后呢？

生：然后种群数量就可以很快恢复（回升）。

师：然后呢？

生：没有然后了……然后就满足了人们的生产需要了。

师：是的！要这样一直追问自己，直到没有“然后”或者“然后”就回到了题设，我们的答案才比较全面。还有一点，就是在答题时，同学们要尽量使用生物学语言，即准确使用生物学概念和专业术语。如人们学会了烹饪大闸蟹就可以多吃大闸蟹，用生物学术语来说，就是人成了大闸蟹的捕食者，而所用原理就是“增加了大闸蟹的捕食者”，然后呢？

生：大闸蟹的环境阻力增大。

师：然后呢？

生：大闸蟹的K值就会下降。

师：很好！看来我们的学习能力很强啊，学得很快。（生喜形于色）我们再来看（3），题意要求从环境容纳量角度思考控制鼠害的具体措施。我們应该马上联想到“S”型增长曲线之所以有K值的原因是食物和生存空间有限，存在天敌和竞争者等。所以题意问到“具体措施有什么”时，我们应该从多个角度去回答，避免只从某个单一角度答题。从某个单一角度答题，即使答出了多个答案，仍然是角度不全，有失分的风险。那么，对这个答案，我们还可以怎么补充呢？

生：地面硬化。

生：及时处理生活垃圾。

……

经验告诉我们，在解答生物高考题时，不管哪一个层次的学生，都头疼语言表述类简答题。这类题主要考查考生从考题中准确获取信息，并用生物学术语完整、准确地表述答案的能力，在越来越强化学科核心素养的高考形势下，这类题仍会在高考中占有相当的比重。教师在平时的训练中，可以根据课堂内容需要设置不同的文字表述类题型，对学生进行反复训练，比如除了上例中的因果逻辑类题型，还可以设置成数量变化类题型等。此外，教师还要及时对学生的训练情况进行指导反馈，帮助学生在归纳总结的基础上建立起准确的答题模型。

从上面的教学环节中可以发现，该班学生在知识系统化以及对生物学概念内涵的准确把握等方面都存在一定的欠缺。笔者以为，概念的复习不是将教材中文本的、静态的概念简单地重复一遍并收集到一块进行整理就可以了，概念的复习必须同时包括对概念的运用、提炼和延展。除了之前提到的列表比较法，我们还可以利用核心概念之间的关联或者核心概念的外延构建知识网络图，对相关知识进行系统整合。

师：我们已经将本课的基本内容复习了一遍，但重要概念和知识点之间的关联可能还了解得不够透彻，接下来我们将从教材第86页用于自我检测的概念图（见练习7）开始，尝试将本章的核心概念梳理一遍。

练习7：请尝试完成以下概念图。

这道题理论上难度不大，但学生在完成练习的过程中依然出现了下面三种错误答案，需要教师的指导帮助。

师：在建立概念图的过程中，我们必须厘清概念的含义以及概念之间的关联，比如什么是年龄组成？

生：年龄组成是指一个种群中各年龄期的个体数目的比例。

师：年龄组成可以分为哪几类？

生：有增长型、稳定型和衰退型。

师：什么样的种群叫做增长型？

生：种群中幼年个体数比例大，老年个体数比例小。

师：为什么增长型的种群其种群数量呈现增长趋势？

生：因为种群的出生率大于死亡率。

师：同学们分析得很到位！从概念本身的含义出发，我们逐步找到了概念和概念之间的关系。如果我们平时也能这么做，那我们得有多大进步啊！

笔者以年龄组成为例，以提问的方式引导学生厘清年龄组成主要通过影响出生率和死亡率进而影响种群密度。学生举一反三，很快通过类似思考弄清楚了性别比例只能影响出生率，对死亡率的影响并不大，从而建立起正确的概念图。

学生对概念认识不到位多数是因为思想上重视不够，以为概念基本就是靠背的，跟解题没关系。在复习过程中，教师应引导学生从不同角度理解概念本身的含义以及概念的外延应用，使学生逐步体会到“理解概念”的重要性并自觉地运用正确的方法进行概念学习。

师：种群数量除了上述种群内部因素的影响，还有什么因素可以引起种群数量的变化呢？请大家完成练习8。

练习8：如右图。

1.a种群和b种群是什么关系？

2.加入a种群以后，b种群数量发生什么变化？

这是一道从2010年课标版全国卷上的高考真题改编而来的题目。生审题、答题后，师生开始进行下面的问答导学。

生：a种群和b种群是竞争关系；加入竞争者以后，b种群数量会减少。

师：那如果加入的是捕食者呢？

生：数量也会下降。

师：数量下降的直接原因是什么？

生：被捕食后导致种群的死亡率增加，出生率减少。

师：从环境容纳量角度解释呢？

生：加入捕食者会使种群的环境阻力加大，K值下降。

师：如果加入的是寄生生物，对宿主的种群数量又会有怎样的影响？

生：宿主的种群数量也会减少。

师：同学们回答得都很棒，思维的逻辑性很强。我们发现，种群的外部因素也会影响种群数量的变化。那么，除此之外，还有没有其他影响因素呢？请看练习9。

练习9：[2014年福建]

生：不同年代种群数量也有变化。

生：主要是季节变化导致种群数量波动。

师：通过这道题，我们了解到，环境也是影响种群数量变化的重要因素。除了年代、季节变化，同学们还能想到哪些环境中的影响因素吗？

生：环境污染。

师：同学们说得都很到位，思考问题的角度也很准确。通过解答这两道高考题，我们对种群数量变化的影响因素有了更全面的认识，这也启发我们，一些好的考题可以帮助我们更好地理解知识。下面我们来分析练习10。

练习10：分析以下词语，从中选择合适的词语，再结合练习7-9，完善与种群数量特征相关的知识网络。

在学生尝试自主构建知识网络的过程中，笔者有意识地观察、巡视，发现一些学生对题干中的词语未作筛选或者进行了错误的筛选，于是面向全体及时提醒、指导。

师：题目中所列词语，有些并不是种群水平研究的内容，都有哪几个呢？

生：垂直结构。

生：丰富度。

生：取样器取样法。

生：种间关系。

师：哪一个词语虽然是种群水平研究的问题但不是种群数量特征的相关词语呢？

生：空间特征。

师：很好，通过这道训练题，我们可以受到一些启发，构建概念图或者知识网络的前提是对概念有正确的认识并选择恰当的词语描述概念之间的关系。接下来请同学们利用剩下来的词语，结合我们本节课中提到的种群数量的内容，构建一个更完整的知识网络吧。

学生小组互助完成该练习，笔者选择了三组学生作品进行投影展示：甲组作品选中的每个词语都直接指向种群密度，虽无知识错误，但画面混乱缺乏条理；乙组作品却将师生刚刚已经筛选出去的词语“空间特征”和“种间关系”仍然用于自己构建的知识网络，且没有做出恰当的说明；丙组作品将每个名词都做出了正确的分类，箭头使用也基本正确，但未能用合适的词语描述概念和概念之间的关系。为了锻炼学生的评判能力，笔者先让全班学生提改进建议，总结构建知识网络的好处“不是为了完成作业，而是为了帮助我们更好地进行知识复习，条理更清晰、更直观地展示知识点之间的关系”，然后笔者提示建构概念图的注意事项“同类的词语应该先恰当地归拢，再用箭头连接；不同知识点之间的联系还需要用简洁而恰当的词语进行描述”，并呈现了笔者在课前亲自制作的一个知识网络图（见下图），最后提醒学生：每个人都可以按照自己的思维习惯构建属于自己风格的、符合自己需要的知识网络，每个人的知识网络都可以是独特的。

在这个教学环节，笔者从学情出发，选题贴近学生基础，首先引入教材中“自我检测”的习题，引导学生完成对种群数量特征这个核心概念构建概念图，随后引入两道高考题，达成对核心概念的外延拓展，同时达到以典型题促进知识深化和完善的目的，帮助学生学会在审题、解题中抓准题意，有效提高解题能力。

综观整堂课，预设之外的有效生成较多，比如酵母菌种群数量调查过程中单位的换算，学生提出的时间因素的引入，增长速率、增长率和λ的关系，年龄组成、性别比例与出生率、死亡率的关系等，这些问题在有的学校有的课堂上可能不需要专门解决，但特殊学情之下的特定课堂，这些生成便显得非常必要了，教师必须立足学情做出及时引导和有效解决。从学生们轻松愉悦的表情，专注的精神状态和课堂上活跃的思维，师生交流、生生交流时的流畅度，以及学生运用教师所引导的方法较好地完成了课堂上的练习任务这些效果来看，这堂复习课是高效的。课后笔者被学生团团包围，有人问南宁市里学生的学习情况，有人说起当前生命科学的热门领域和发展前景……笔者再次被学生的真诚、热情以及对外面世界的向往、对进步的追求深深地感动。

需要说明的是，复习课中教师的重要任务之一就是为学生解惑，这个“惑”可以是教师根据学情在课前预设出来的问题，更应是教师在课堂上随机发现的、能够真正反映学生知识缺陷和思维障碍的问题。

二、学科系统备考建议

生物学科知识的繁多和零散不仅是学生学习的障碍，更是对教师教学备考的挑战。高三教师任务繁重有目共睹，教师个体精力不足在所难免，越是在这样的情况下，越是需要发挥团队力量，分工合作研究高考，集中优势力量精准备考。

（一）建立集体备考机制，清晰设定备考路径

集体备考除了学校层面的统筹管理，学科教研组在备考过程中亦应有清晰的规划。第一轮复习可以以梳理教材知识为主，侧重知识点的全面覆盖；第二轮复习则应对重点内容、核心概念等进行重点复习，侧重主干知识，以知识相关性为依据构建跨章节概念网络。在整个备考过程中，学科组教师应分工合作：第一轮复习时可以用模块或专题来分工，第二轮复习可以按选择题、材料题、图表题、文字表述题等题型分工。分工合作的内容由整个教研组或者备考组针对本校具体学情、师情制定，专人专项，最大限度地把每一位教师的优势发挥出来。

（二）切实加强高考研究，集中精力精准复习

广西在近三年完成了从大纲版全国卷到课标版全国Ⅱ卷再到课标版全国Ⅲ卷的跨越，客观上造成了很多高考信息的混淆，增加了学校备考的难度。面对高考形势的多变，教师必须加强对高考试题尤其是2016年课标版全国Ⅲ卷试题的研究，制定符合学情的复习计划。

1.重视核心概念，强调多维度考查。在不同轮次的复习中，针对同一个概念设计多个维度的考查，让学生全面掌握概念的内涵和外延。近年高考选择题的常见题干模式为：下列关于某概念的叙述，正确或者错误的是（ ）。比如2016年课标版全国Ⅲ卷中的下面这道题：

下列有关细胞膜的叙述，正确的是（ ）

A.细胞膜两侧的离子浓度差是通过自由扩散实现的

B.细胞膜与线粒体膜、核膜中所含蛋白质的功能相同

C.分泌蛋白分泌到细胞外的过程存在膜脂的流动现象

D.膜中的磷脂分子是由胆固醇、脂肪酸和磷酸组成的

本题便是对细胞膜这个生物学核心概念的全面考查。这种考查方式难度较低，但仍然强调了对核心概念的多维度跨章节考查，要求考生熟悉课本，熟悉概念。

2.突出核心素养，重视能力培养。近年课改和正在修订的课标都特别强调生命观点、理性思维、科学探究和社会责任等生物学核心素养。我们的复习也应着眼于此，在知识梳理、模拟训练选题中突出结构和功能观、进化与适应观、稳态与平衡观、物质与能量观等，着重训练学生理解并解释生物学事件和现象的意識、观念和思想方法，对教材中重要的研究方法进行偏向理性思维的训练，把考点与生产实践相结合，有效提高学生解决问题的能力。

鉴于近年尤其是2016年课标版全国Ⅲ卷获取信息并用生物学语言准确表达观点之类的题目分值占了必修非选题的24/39之高，并且笔者认为类似的考查还有保持下去的趋势，建议教师在复习过程中适当增加此类题型的训练。例如，调整平时周测、模拟题题型的比例，增加非选题的比重，改变学生平时做此类题时心中想想即核对答案、总觉得自己思路和答案差不多却一直疏于下笔表述的习惯。文字表述类题目的训练是个比较漫长的能力积累的过程，可以从教材知识开始做起，例如在每个必修模块中，每节课出3至4个可以在教材中找到答案的文字表述题，训练学生的逻辑思维能力和运用生物学语言准确表述的能力。以下为我校在复习“细胞呼吸和光合作用”专题时，给学生出的几个文字表述类训练题：（1）包扎伤口时要用透气的消毒纱布而不用保鲜膜的原因。（2）花盆里的土壤板结后，需要及时松土的原因。（3）有些蔬菜大棚内悬挂发红色或蓝色光的灯管，并且在白天也开灯的原因。（4）突然停止光照，叶肉细胞中C5减少的原因。（5）解释“光合午休”现象的原因。

3.遗传题应切实加强对学生的思维训练，切忌追求高难。近年高考题中的遗传题，鲜有过往教辅资料中繁多的计算之类的题目出现，呈现出重点考查遗传学基本思路和理性思维严谨度的趋势，例如2015年的伴X染色体的交叉遗传和2016年的显性基因突变和隐性基因突变在后代中的表现等。各校需根据本校学情，在制定遗传学备考计划时有所改变，不能盲目追求遗传学的高难训练，而应以遗传学基本规律训练为主。

（三）加强对外学习交流，他山之石可以攻玉

一个人的力量是有限的，小团体的视野也还不够开阔，备考过程中走出去，走进名校学习一些业已被证明行之有效的先进做法，再结合本校学情加以改造后尝试推行。因循守旧不可取，原封不动照猫画虎风险也很大，学习外校先进经验应重在透过喧哗的表象看到其成功的实质和具体的做法，只有从本质上进行思考并加以本土化改造，才能成为适合自己学校学情的做法。

学科的特点决定了复习方法，高考的特点决定了复习的方向。学生的努力和对进步的不懈追求是备考成功的天然资本，备课组精准的备考计划和行之有效的执行力是备考成功的有力保障。

（责编 白聪敏）