例析考查学生理性思维的生物学高考选择题

肖逸群 李兰兰

(广东省中山纪念中学 528454)

1 发散思维和集中思维

创造性思维是理性思维能力的高阶表现，其本质是发散思维与集中思维的辩证统一。教师在教学中，应引导学生对高中生物学知识进行整体构建、再进行联想和发散，进而以重要概念或重要生理过程进行集中统一，启迪学生的发散思维和集中思维。在近年的部分高考试题中，通常以一个概念或者一个生理现象、特点为中心，设置问题来考查学生的发散思维和集中思维的能力。

例1 (2016年新课标全国I卷第3题)若除酶外所有试剂均已预保温，则在测定酶活力的试验中，下列操作顺序合理的是 ( )

A.加入酶→加入底物→加入缓冲液→保温并计时→一段时间后检测产物的量

B.加入底物→加入酶→计时→加入缓冲液→保温→一段时间后检测产物的量

C.加入缓冲液→加入底物→加入酶→保温并计时→一段时间后检测产物的量

D.加入底物→计时→加入酶→加入缓冲液→保温→一段时间后检测产物的量

考生若能够以“缓冲液”为关键词，进行思维的发散，题目便可迎刃而解。即：在人教版必修3《稳态与环境》第1章人体的内环境与稳态中提到，维持细胞外液的酸碱度等相对稳定，进而实现机体进行正常代谢活动进行的前提条件之一就是存在“缓冲液”。据此可以联想到，当酶需要进行催化作用时，首先应该加入“缓冲液”，才能保证反应的顺利进行。故选C。

例2 (2014年四川高考第1题)在生物体内，下列生理活动只能单向进行的是( )

A．质壁分离过程中水分子的扩散

B．生长素在胚芽鞘中的极性运输

C．肝细胞中糖原与葡萄糖的转化

D．活细胞内ATP与ADP的转化

本题以“单向进行的生理活动”这一关键信息，将选项中看似不相干的知识点联系在一起，考查学生的集中思维能力。A 选项中，质壁分离过程中原生质层缩小，细胞液失水。但是也存在着从外界环境中的水分子运输到细胞液中。因为水分子在原生质层中是自由扩散的，只能说在质壁分离时，总的趋势是水分子从细胞液流向外界环境。B 选项中，生长素在胚芽鞘中极性运输，只能从形态学上端运输到形态学下端。C 选项中，肝细胞中糖原与葡萄糖的转化是相互的，即肝糖原可以转化为葡萄糖，葡萄糖也可以转化为肝糖原。可以引导学生进行思维的发散：“肌细胞中糖原与葡萄糖的转化又是什么情况？”D 选项中，活细胞中ATP与ADP的转化也是双向的。故选B。

2 逆向思维

理性思维具有间接性，而逆向思维很好地体现了思维间接性的特点。例如，人教版必修二在介绍孟德尔发现分离定律和自由组合定律时，教材首先呈现实验结果，提出对实验结果的质疑，再陈述孟德尔对豌豆杂交实验的解释过程，让学生体会、领悟这位天才科学家的逆向思维能力。

例3 (2014年新课标全国I卷第5题)如图为某种单基因常染色体隐性遗传病的系谱图(深色代表的个体是该遗传病患者，其余为表现型正常个体)。近亲结婚时该遗传病发病率较高，假定图中第Ⅳ代的两个个体婚配生出一个患该遗传病子代的概率是1/48，那么，得出此概率值需要的限定条件是 ( )

A．Ⅰ2和Ⅰ4必须是纯合子

B．Ⅱ1、Ⅲ1、Ⅲ4必须是纯合子

C．Ⅱ2、Ⅱ3、Ⅲ2和Ⅲ3必须是纯合子

D．Ⅱ4、Ⅱ5、Ⅳ1和Ⅳ2必须是纯合子

本题是通过结论 “第Ⅳ代的两个个体婚配生出一个患该遗传病子代的概率是1/48”，要求推论出该结论成立的限定条件。教师可以引导学生回顾孟德尔豌豆杂交实验：先得观察到F1只有高茎，F2中出现了高茎和矮茎，而且比例接近于3∶1，分析原因，并对此做出合理的解释。本题对思维能力的考查，其本质就是对孟德尔杂交实验中体现出来的思维过程的考查。从题中可知Ⅳ1、Ⅲ2、Ⅱ2与Ⅰ1和Ⅰ2是直系血亲；Ⅳ2、Ⅲ3、Ⅱ3与Ⅰ1和Ⅰ2也是直系血亲；Ⅲ3、Ⅱ4与Ⅰ3和Ⅰ4是直系血亲(图1中箭头所示)。他们中Ⅲ2、Ⅳ1和Ⅳ2不确定的概率由“外人”Ⅱ1、 Ⅲ1和Ⅲ4所决定(如虚线圆圈所示)。通过这样的逆向思维，很容易得出答案是B 。进而避免了复杂的概率计算和推理。

图1 本题的逆向推理过程