重视生物图表教学 突破图表题解题瓶颈
2018-12-17陈香茹
摘 要:本文尝试梳理高中生物图表教学中如何挖掘教材内容,重视图表教学的做法,积极探索生物图表题的考查特点和解题策略,以期为突破图表教学瓶颈提供教学参考.
关键词:图表教学;理解能力;解题策略
作者简介:陈香茹(1977- ),女,福建厦门人,大学本科,高级教师,厦门市骨干教师,研究方向:高中生物教学研究.
教材是课程改革的产物,现行教材在版面、内容、指导思想等方面与传统教材存在着很大的差别.与旧教材相比,高中生物教材知识体系中图表(如模式图、概念图、流程图、遗传系谱图等)资料信息的数量所占比例不断增多.以人教版教材为例, 图表由原来的约130幅增加到现在约250幅,且多为彩图,增强了知识的形象性、直观性和概括性.高考生物试题屡次通过图表类试题来考查学生的理解、分析等能力,图表类试题是高考失分的“重灾区”.文章尝试梳理高中生物图表教学和生物图表类试题的解题策略的一些做法和思考,希望为高中生物图表教学提供教学参考.
一、挖掘教材内容,重视图表教学
“理解能力”是教育部考试中心发布的《2018年普通高等学校招生全国统一考试大纲的说明》中要求的四大能力之一.要求考生“能用文字、图表以及数学方式等多种形式准确地描述生物学方面的内容”.历年高考卷中图表类试题较多,要求学生首先要读懂图表,从中获取解题所需的信息,再运用所学知识解决相关问题.因此,教师在教学中,应挖掘教材内容,重视图表教学的系统性,开发学生智力,提升思维层次,促进其智力发展.
1.指导学生读懂教科书中的图表,提高学习兴趣
教材更多地用数字、图表、形象化的语言来描述生物学事实、原理等知识,既形象又生动,是对教学内容的必要补充.现行高中生物教材在每章开篇前都出现一幅图片,其意图是在新课前让学生有意识地观察,或是作为引入新课的引子,提高学生的学习兴趣.例如,沃森与克里克、孟德尔等生物学家的肖像,既反映了这些科学家所作贡献的真实性,还可激发学生对科学家们的崇敬之情.“显微摄影图”反映出科学的发展与严谨,可激发学生对生物世界的进一步探索.图表表现形式的多样化和色彩化,使有关知识显得更具体、真实.通过色彩化处理,能提高图表的实际质量.例如,“光合作用图解”的背景色还突出了动感,随光反应到暗反应的推进颜色由浅至深,为学生创设了相应的学习情景.教师在引导学生看图、识图的过程中,能较好地培养学生的观察与表达能力,也有利于改善学生的思维品质,同时,在欣赏图表之美的过程中,也能提高其对学习的兴趣.
2.通過图表教学,利用图象语言,变无声为有声
生物图表是生物学教学的第二语言,可将复杂、多样、关联的生物学知识以形象、直观、概括的形式表达出来.教师要指导学生仔细看图,领会图表的意思,依据图表来叙述其所表示的内容,练习“看图说话”.图文互换是一种高阶思维活动和学习能力,平时教学中要有意识培养学生使用图表来归纳和总结学习内容的能力.例如,在“光合作用”一节课的教学中,让学生利用插图(如图1)进行全过程文字讲解,提高学生文字表述能力.
教师可边板图边讲解:光合作用全过程分光反应和暗反应两个阶段.叶绿体中的色素吸收光能,这些光能有两方面的用途:一方面是将水分子分解成氧和[H],氧直接以分子的形式释放出去,而[H]则被传递到叶绿体的基质中,作为还原剂,参与暗反应;另一方面是在有关酶的催化作用下,促成ADP和Pi发生反应形成ATP.在暗反应阶段中,CO2被C5固定为C3后,才能被[H]还原为(CH2O),同时也将ATP中的能量转移到(CH2O)中去.而整个光合作用过程图只有2个圆,10个箭头.借助插图进行全过程文字讲解,加强了插图知识的落实和记忆,提高用语言和文字完整、准确地表达图意的能力.
3.通过图表直观教学,有利于突破重难点,学生易于理解
例如,正确理解生长素作用的两重性是“植物激素调节”一节的教学重点和难点.生长素作用的两重性是指低浓度促进生长,高浓度抑制生长.而在向光性实验中,我们常说“背光一侧生长素浓度高,生长快;向光一侧生长素浓度低,生长慢,因此,出现弯曲生长”.可以利用“生长素的作用曲线”(如图2)来帮助学生轻松理解和突破“生长素作用的两重性”这一教学重点与难点.
从图2可以看出,曲线AC段的生长素浓度属于低浓度范围,背光侧生长素浓度高是相对向光侧而言,其范围应在AC范围内的,故促进植物生长.曲线CD段的生长素浓度属于高浓度范围,具有顶端优势的植物,侧芽部位的生长素浓度高,应属于高浓度CD范围内的,故抑制植物生长.
4.利用提问和图形变换,理解插图,实现知识迁移
例如,图1提到的光合作用过程中2个圆和10个箭头,可针对每个箭头进行提问,有利于学生对每个环节内容的巩固,同时,可让学生思考;进行光合作用的植物,突然中断CO2的供给或停止光照,C3和C5在植物体内出现何种变化?通过图表展示,有利于学生的知识迁移.
又如,在学习“动植物细胞的亚显微结构图”时,可对图形进行变换,将它换成以下几种类型的细胞:植物根尖分生区细胞、叶肉细胞、卵细胞、精子、心肌细胞、胰岛细胞、蛔虫细胞,细胞结构有何变化?通过图形转换有利于提高学生的发散思维能力,并也有助于学生加深对生物体形态结构与生理功能相适应这一基本观点的理解.
5.利用图表资料创设问题情景,让学生在情景中发现矛盾,并得到解决
利用图表资料创设问题情景,让学生在图表资料情景中去发现矛盾,并继而发现事物间的联系(或区别)和某些规律性的认识,经过分析、综合,提高到抽象概括的认识高度,从而提高学生的智力水平.例如,在“外界条件对植物叶片光合作用的影响”的教学中,经常会遇到类似“夏季水稻叶片光合作用强度在一天中变化”的图解(如图3).
教师讲课前可先将图3展示出来,让学生自己去观察分析,经过思考讨论,得出结论.经过观察分析,学生可能会发现并不是在光照最强时(中午十二时)光合作用强度最大.这和学生的已有认知有冲突,必然会引起学生的极大兴趣,急于探究原因.同理,对于“有丝分裂和减数分裂中染色体数、DNA分子数、染色单体数等的数量对比”,也可通过画综合曲线图创设问题情景,进行教学.
二、生物图表题的考查特点和解题策略
1.生物图表题在高考题中的地位
生物图表题在历年高考题中都占有较大比重,难度基本分布在中档题和难题,不仅是试卷总难度的体现,也是高校选拔人才时区分度的关键.生物图表题知识点分布面广,在各章節知识点中均有.提高生物图表题的得分率是提高生物学科高考成绩的关键.
2.生物图表题考查特点及考查类型
凡是含有图、表的生物题统称为生物图表题.生物图表题有创设问题情景,注重考查学习能力,所占分值较大,考查知识呈递进关系等特点.生物图表题既有利于对学生基础知识、基本技能的考查,又有利于对学生学习能力(如识图,识表能力,知识迁移能力,收集和整理数据资料的能力,比较、判断、推理、分析、综合等思维能力)的考查.图表类试题主要有概念图模型类、图解图示类、坐标曲线类、直方图类及数据表格类等考查类型.
3.生物图表类试题的解题策略
全国卷高考注重对学生进行获取信息能力和综合运用能力的考查.图表既具有形象直观的一面,又具有概括、浓缩知识的一面,因此,图表题是全国卷及各地市质检试题的常见题型.预计在今后的高考中,对图表等资料信息类试题的考查力度将进一步加大.因此,分门别类地归纳图表类试题相应的解题策略,显得尤为重要.
(1)概念图模型类的解题策略
破解此类试题一般可按照“定题眼——链知识——细判断”三步进行.“定题眼”就是需要认真审题,找出关键字词,明确概念图考查的是什么概念或原理;“链知识”就是回顾教材对试题涉及的概念和原理的准确描述,并进行适当的拓展和延伸,准确理解概念的内涵和外延;“细判断”就是利用所学知识验证与题干给出的概念图是否相符合,最后,得出准确的答案.
例1 图4中①②分别代表不同的细胞,A代表物质,下列各项不符合该示意图的是( )
A.①为前一神经元、②为后一神经元、A为神经递质
B.①为垂体细胞、②为甲状腺细胞、A为促甲状腺激素释放激素
C.①为下丘脑细胞、②为肾小管细胞、A为抗利尿激素
D.①为甲状腺细胞、②为下丘脑细胞、A为甲状腺激素
评析:本题属于概念图模型试题.本题题眼在于细胞①通过释放物质A作用于细胞②的膜受体上.回顾神经、体液调节的相关知识,知道垂体细胞释放的是促甲状腺激素,从而判断不符合示意图的是B.本题看似简单,但涵盖的知识点多、细,通过“定题眼——链知识——细判断”这样的步骤,很好地考查学生的读图析图能力以及对教材概念的理解.
答案:B
(2)图解、图示类试题的解题策略
破解此类试题可按照“识图——架桥——渡桥”三步进行.“识图”就是识别图解、图像中各部分的名称及其关系,对于图解的每一个步骤和过程需要与教材图中相关知识进行对比;“架桥”就是将识图获得的信息与教材相关知识联系起来,从而明确试题新情景背后的核心知识;“渡桥”就是根据核心知识点,明确挖掘试题图中的隐含信息,最终得出正确答案.
例2 (2017年高考全国卷Ⅱ)图5是表示某植物叶肉细胞光合作用和呼吸作用的示意图.
据图回答下列问题:
(i)图中①、②、③、④代表的物质依次是、、、,[H]代表的物质主要是.
(ii)B代表一种反应过程,C代表细胞质基质,D代表线粒体,则ATP合成发生在A过程,还发生在(填“B和C”“C和D”或“B和D”).
(iii)C中的丙酮酸可以转化成酒精,出现这种情况的原因是.
评析:本题属于图解、图示类试题.试题考查的核心知识点为光合作用与呼吸作用.解答第(i)小题时,只需结合教材图进行对比,即能得出正确答案;解答第(ii)、(iii)小题时,需将识图获得的信息与教材相关知识联系起来,进行分析推理,方作出准确的判断.所以“识图——架桥——渡桥”三步曲在解答本题时很好地体现出来.
答案:(i)O2 NADP+ ADP+Pi C5 NADH(或还原型辅酶Ⅰ)
(ii)C和D (iii)在缺氧条件下进行无氧呼吸
(3)坐标曲线、直方图及数据表格类试题的解题策略
破解此类试题可按照“一看、二析”两步进行.一“看”,即看横纵坐标的生物学含义,看曲线的走势变化及特殊点;二“析”,即分析各变量间的关系及影响因素.
例3 (2017年高考全国卷Ⅰ)假设某草原上散养的某种家畜种群呈S型增长,该种群的增长率随种群数量的变化趋势如图6所示.若要持续尽可能多地收获该种家禽,则应在种群数量合适时开始捕获,下列四个种群数量中合适的是( )
A.甲点对应的种群数量
B.乙点对应的种群数量
C.丙点对应的种群数量
D.丁点对应的种群数量
评析:本题属于坐标曲线类试题.试题以如何获得某草原散养家畜的最大捕获量为情境,考查学生对坐标图的解读与理解能力,对数学模型的分析与运用能力.同时,演绎与推理、模型与建模等理性思维能力也得到很好的训练.本题解题中需结合种群数量增长变化S型曲线的分析,S型曲线的K/2处是种群增长率的最大点,把题中图跟教材图结合一起,挖掘信息,理清横纵坐标的含义及曲线走向,就不难理解获得最大经济效益需在种群数量的K/2以上捕获,也就是丁点对应的种群数量.本题在考查学生对图表的解析与综合能力的同时,又很好地对考生传达可持续发展的观点,体现立德树人的思想.
答案:D
参考文献:
[1]吴志强.高考生物图表类试题的解读和破解策略[J].教学考试,2018(15):68-70.