关注解题过程中的思维训练

刘正旺

(广东省佛山市顺德区教育发展中心 佛山 528300)

广东省2016年适应性测试中，29题的命题受到教师的广泛认可，试题准确把握了全国卷的内容要求和考试导向，难度适宜，既与教材联系紧密，又具有很高训练价值，很好地体现了高考试题的命题特点，也是上佳的例题素材，对学生和教师备考具有十分重要的指导意义。本文以该题为例，为教师如何利用习题讲评训练学生的解题思维、培养学生的辨析能力提供一些参考。

1 例题

(广东省2016年适应性测试理科综合第29题)在夏季晴朗的白天，测得某绿色植物的叶片光合作用曲线如图。回答下列问题：

(1) 在图中曲线上的A点～E点5个点中，在________点对应的时间叶绿体产生O2的速率最高。在C点时光合作用强度明显减弱，原因是此时叶片较多气孔关闭，导致________；此时叶绿体内C5的含量________(填“增加”“不变”或“减少”)。

(2) 在光照下，该植物叶肉细胞内产生ATP的部位包括________。

(3) Rubisco酶是植物叶片催化C5与CO2结合形成C3的可溶性蛋白质，热稳定性较好。若用某种化学试剂降解可溶性蛋白质，则叶绿体中的[H]含量会________(填“增加”“不变”或“减少”)。如果其他条件适宜，温度从30℃升高到40℃， Rubisco酶活性的变化趋势是________。

参考答案：(1) B CO2进入细胞受阻 增加 (2) 细胞质基质、叶绿体(类囊体)、线粒体 (3) 增加 逐渐升高。

2 训练学生关注教材素材的深度挖掘

教材的问题探讨、旁栏思考、课后习题、技能训练、科学·技术·社会等素材是教材的重要组成部分，也是重要的教学素材，是我们不可忽视的教学内容之一，教师在备考过程中需要不失时机地利用习题讲评训练学生关注教材素材，进行深度挖掘。

该题在教材中的素材来源于人教版高中生物学教材必修1第106页练习中的拓展题第1题。在教学中需要引导学生辨析清楚如下几个关键点：

关键点1：植物体同时进行光合作用、呼吸作用和蒸腾作用等重要的代谢活动，这些代谢活动既相互独立又彼此联系。

关键点2：在一定温度和CO2供应充足的情况下，光合作用的强度随光照强度的增强而增加，随光照强度的减弱而减小。这是7：00～10：00和14：00～17：00光合作用强度变化的原因。

关键点3：12：00左右，温度明显上升，植物的蒸腾作用过强，植物过度失水导致叶片大量气孔关闭，植物吸收CO2明显减少，光合作用暗反应受到抑制导致光合作用强度明显减弱。

由上述的关键点可以看出，对该题图的解析可以基于教材题图归纳整理曲线中的主要涵义(图1)。白天随时间变化的主要因素有光照强度和温度，而影响植物体的主要代谢有光合作用、呼吸作用和蒸腾作用。7：00～10：00和14：00～17：00虽然温度和光照强度都会影响光合作用强度，但是这两个时间段主要影响因素是光照强度，光照强度主要影响光合作用，对其他代谢的影响相对较弱。而10：00～14：00主要影响因素成为温度，温度主要影响植物的蒸腾作用，导致植物大量失水，植物通过关闭大量气孔来保存水分，进而影响到植物体CO2供应减少，最终导致光合作用受到抑制。依据习题可以引导学生深度辨析，而精确的辨析又是学生解题的思维基础。

图1 教材习题图像解析

3 训练学生解题思维的相对独立性

该题的几个小题错误率较高，部分教师在做题时也常在这些地方出现错误，有些错误甚至与答案恰恰相反。这也引起教师广泛的争论，甚至有教师依据参考答案和解析作为自己的论据。看完参考答案及相关解析后，教师根据参考答案的思路进行试题讲评更是一种常态，这样就使得很有价值的训练材料浪费了。那么，如何在习题讲评中发挥典型题对学生能力培养的价值呢？教师在公布答案前引导学生分析各种答案的思维角度，鼓励他们辨析这些角度获取答案的合理性，这对训练学生独立思考的能力大有裨益，训练学生养成不迷信和盲从参考答案和“专家”解析的辨析习惯，保持自己思维的相对独立性。下面以个别小题的部分填空为例说明。

3.1 小题(1)后两空的矛盾与统一 小题(1)的后两空的题干“在C点时光合作用强度明显减弱，原因是此时较多叶片气孔关闭，导致________；此时叶绿体内C5的含量________(填“增加”“不变”或“减少”)”有“C点时”和两个“此时”，这些词的理解是形成不同思路的最关键点。这里有两种理解的方向：①“此时”=“叶片较多气孔关闭”。这种理解也是出题者的理解，在这样的理解基础上，可以按照答案解析中给出的推理过程得出相应的答案。②“此时”=“C点时”=与气孔没有关闭时相比(如“B点时”)。这种理解是考虑在较长时间的渐变过程中，是从原稳态到新稳态的渐变过程。这种理解基于每个点的光合作用都处在特定的稳态之中，而条件变化引起的不稳定的调节过程不明显。这样，各种中间产物(如C5)在不同的代谢水平时处于不同的水平动态平衡。因为“C点时”的光合作用强度明显低于“B点时”的水平，所以其C5的含量在较低水平维持动态平衡。所以答案为“减少”。

这两种理解看似矛盾，实质上是相统一的，这也是在光合作用过程的教学过程中应该突破的一个难点。可以用一个动态变化模型来分析这样的问题。假设植物在特定条件下光合作用的强度维持相对稳定(原稳态)，CO2的供应受阻将对叶绿体中的C5的含量造成怎样的影响？其分析方法可以概括为图2。

图2 C5的含量变化分析图

从图中可以看出，该小题的答案主要取决于对“此时”的理解是倾向于“短时间”还是更倾向于客观事实“到达重新稳定的全程”。学生在解题中应当保持思维的严谨性和独立性，戒除“想当然”，养成充分辨析的思维习惯。从另一方面看，在命制题目的过程中，如果能够对引起学生理解偏差的表述进行更清晰的界定，就可以避免题目对学生的误导，进而提升试题的信度。这无疑可以避免“优生更容易出错”的尴尬。所以，教师或其他命题者在使用和命制题目时，需要对题目仔细斟酌，尽量修正题目中的这类问题。

3.2 小题(3)第一空的思维模式 小题(3)第一空的知识落脚点是人教版高中生物学教材必修1第103页图5-15(光合作用过程的图解)，这是高中生物学的核心知识点，更是热门考点。该空关键信息是“降解可溶性蛋白质(Rubisco酶)”和“催化C5与CO2结合形成C3”，有些错选的学生在分析的过程中不能将两个关键信息结合起来，忽略了“酶的具体功能”而只注意“酶被降解”，误认为是[H]生成需要的酶被降解了而选择“减少”。而正确的思路是根据题目的信息，这种酶被降解之后，“CO2的固定”过程受阻→C3含量明显降低→[H]的消耗速率明显降低，但是[H]的生成速率暂时不变，所以[H]的含量会增加(图3)。教师可以用其他类似分析含量变化的题目使学生养成“含量变化取决于生成和消耗的相对速率”这种思维模式，甚至养成对教材图解的深度加工意识。

图3 植物叶肉细胞光合作用过程中[H]含量分析图

3.3 小题(3)第二空的多角度分析 小题(3)第二空的关键信息是“热稳定性较好”和“温度从30℃升高到40℃”。该空最常见错误是选择“相对恒定”，导致错选的思维角度可能是部分学生只抓住前一个信息点，从而推导出“相对恒定”或类似的答案。而第二个信息点学生如何使用呢？这里有两个可行的途径：①根据人教版高中生物学教材必修1第85页的内容“植物体内的酶的最适温度在40℃～50℃之间”(在讲新课时可以用“比人体正常温度高一些”来辅助学生了解和掌握)；②在不能获知该植物最适温度的前提下，学生需要根据温度对酶的作用机制来作出预测，但错选的学生对该知识点往往没有准确地掌握，这恰恰是最佳的训练学生核心素养的机会，学生可以通过训练对该知识点准确理解，最终达到可以应用已掌握的知识分析解决实际问题的能力(图4)。

图4 酶活性变化分析图

根据这样的分析，在最适温度以前，酶的活性随温度的升高而“逐渐升高”。另外的答案可以是假设不知道最适温度，“如果最适温度在30℃以前，酶的活性将相对恒定；如果最适温度在30℃～40℃之间，酶的活性将先逐渐升高后相对恒定；如果最适温度在40℃以后，酶的活性将逐渐升高。”或者加工出类似的答案。

这样，学生在试题讲评中既巩固了教材核心知识点、养成关注教材素材的深度加工意识，又通过习题讲评训练了规范的解题思维，一举两得，真正做到了“习题、考试皆学习”的理想状态。