利用教材资源 培养核心素养 提升复习效率

河北

当前课堂教学异彩纷呈，教学形式呈现现代化和多样化，但是笔者通过高中课堂教学实践及对学生参加的各级别考试情况分析，发现有些教师在开发教材资源时存在一些普遍现象，比如忽视教材中一些文本资源的内容；对教材资源断章取义或浅尝辄止；不能针对教材资源进行合理的整合利用等。如何立足教材文本资源，回归文本，在高考备考中超越文本，提升学生复习效率是一个值得教师思考的问题。笔者在教学实践中对此进行了专题研究，取得了较好的复习效果。现以人教版高中生物教材为例加以总结，供教学参考。

1.运用不同方法对教材概念对比分析，深刻理解生物学核心概念

概念是反映对象本质属性的思维形式。人类在认识过程中，从感性认识上升到理性认识，把所感知事物的共同本质特点抽象出来，加以概括，这就是概念。生物学概念是生物学科的基础，也是生物学领域最基本的语言表达单位。而生物学核心概念是生物学科最核心的概念性知识，包括生物学上的重要概念、原理和方法。生物学核心概念能够充分展现当代学科的背景，它既有统摄一般概念和事实性知识的作用，同时又具有迁移价值，是学科结构的主干部分，也是历年高考考查的重点。对于生物学核心概念的复习，教师可以采用以下方式促进学生理解、应用概念：（1）利用概念图梳理概念。概念图以图表的形式展示概念间的从属关系和逻辑关系，在复习中，教材中多次出现的概念、相似概念及具有复杂层级关系的概念，学生往往难以区分，这时教师可以使用概念图帮助学生梳理，如复习物质跨膜运输的方式时，可依据分子大小、是否需要能量、是否需要载体蛋白及对应实例等内容构建概念图；复习真核生物和原核生物时，根据细胞器种类、产生可遗传变异的类型、是否能进行光合作用等条件引导学生构建概念集合图，让学生将碎片化的知识结构化，形成概念体系，并通过设置问题引领学生应用概念，提升解题能力；（2）利用列表方法比较概念，引导学生准确理解概念的内涵和外延，辨清易混概念、术语间的区别点，克服思维定式，防止因一字之差导致学生解题出错，如非姐妹染色单体交叉互换导致的变异类型是学生经常混淆的知识，教师在复习中可采用表1进行概念比较，再通过设置真实的问题情境，让学生分析概念、应用概念，此方式取得了良好的教学效果。可用此类方法进行比较的还有特异性免疫和非特异性免疫，非条件反射和条件反射，物质循环和能量流动，无氧呼吸和有氧呼吸的概念和过程，不同育种方法及原理，神经调节、体液调节和免疫调节等核心概念；（3）建立学习兴趣小组互动学习，提升学生学习兴趣。兴趣是最好的老师，教师可以利用班级学习兴趣小组，让每个小组结合自己组员情况，阶段性地在教室“知识窗”处互相列出易混、易错概念，再通过不同小组的解答，加深对概念的理解，同时也能提升同学们学习的兴趣；（4）为了提升对概念的应用，教师还可以改编一些典型高考题或模拟题，加深学生对教材核心概念的理解。

表1 基因重组和染色体易位的区分

【例1】从“退耕还林”的实施到“绿水青山就是金山银山”观念的提出，都充分说明我国坚持绿色发展理念，走可持续发展之路的决心。为研究退耕还林的群落演替规律，研究者利用“把同一时间内的不同群落当作同一群落不同演替阶段”的原理，调查不同退耕年限植物群落的物种数，结果如图1。

图1

请据图1回答：

（1）该地群落演替过程中，乔木的丰富度逐渐_____（填“增加”或“降低”），主要原因是它在与灌木、草本__________（填种间关系）的过程中，具有更强的获得阳光的能力。

（2）经过了一年退耕还林的类似山区再经过_________年左右，其草本植物的丰富度最大，该过程发生的是______演替，该演替所需的时间_________，其主要原因是______________________________。如果第2年在该地区人为种植一些灌木和乔木，并加以保护，则草本植物的丰富度达到最大的时间__________（填“不发生变化”“提前”或“推后”），该现象表明，与该地区具有的自然演替相比，人类的活动使得该地区群落的演替速度__________（填“未发生改变”“变慢”或“变快”），演替的方向_________（填“发生改变”或“未发生改变”）。

【参考答案】（1）增加竞争 （2）6次生短形成森林需要一定的土壤条件，上述次生演替起始时即具备该条件，而从裸岩开始的演替要达到该条件需要漫长的时间提前变快未发生改变

例1利用图表信息考查初生演替和次生演替的概念，要求学生根据所学知识对题目提供的真实情境进行分析、提取信息进行解释，考查学生的进化与适应观、结构与功能观等生命观念，及基于生物学事实进行归纳和概括、推理的能力。在教学中教师可以采用“三看法”引导学生辨别初生演替和次生演替的区别（如图2），理解概念的核心内容。由退耕的土地到森林的演替过程中，乔木的丰富度逐渐增加，主要原因是它们在与灌木、草本竞争的过程中，具有更强的获得阳光的能力；分析曲线图，经过了一年退耕还林的类似山区再经过6年左右，其草本植物的丰富度最大，该过程是次生演替。因为人类活动可以改变群落演替的速度和方向，如果第2年在该地区人为种植一些灌木和乔木，并加以保护，草本植物的丰富度达到最大的时间会提前，但从题中所给的信息可知，该演替方向并没有改变。

图2

2.善用教材提供的文本素材设计习题，培养学生思维的灵活性和社会责任感

在教学中，教师要能合理利用教材提供的文本资源，并根据这些文本资源设计习题，来培养学生思维的灵活性，及提升对教材知识的理解和综合运用能力。如在学习人教版教材必修2第二章第3节“伴性遗传”时，为加强学生对伴X（Z）染色体及X、Y染色体同源区段上基因控制性状的遗传特点理解，笔者以教材第37页最后一段描述的伴性遗传在生产实践中的应用为材料，结合学生所学知识，总结出显性雄性和隐性雌性杂交子代表现情况，进而判断出基因位于常染色体上、X染色体上或X、Y染色体的同源区段上基因控制性状的遗传特点，并根据该特点编制例2，供学生分析，以加深学生对相关知识的理解。

【例2】已知果蝇的红眼和白眼是一对相对性状（红眼B、白眼b），且雌雄果蝇均有红眼和白眼类型。现有若干纯合红眼和白眼的雌雄果蝇，某实验小组欲用一次交配实验证明这对基因位于何种染色体上。

（1）杂交实验方案是__________________________________________________。

（2）结果分析与预测：

①根据题意，基因不可能位于______染色体上，原因是___________________________。

②若子代中雌果蝇全部为红眼，雄果蝇全部为白眼，则这对基因位于________染色体上。

③若子代中雌雄果蝇全部为红眼，则这对基因位于__________________________________上。

【参考答案】（1）多只红眼雄果蝇和白眼雌果蝇杂交，统计子代表现型 （2）①Y位于Y染色体上的基因控制的性状，只在雄性中表现 ②X ③常染色体或X、Y染色体的同源区段

例2以摩尔根“基因在染色体上”的验证实验为出发点，探究伴性遗传特点。根据果蝇白眼位置验证实验及必修2第36页伴性遗传在生产实践中的应用，总结出“显性雄性和隐性雌性杂交子代表现情况，可以判断出基因位于常染色体上、X染色体上或X、Y染色体同源区段上，基因控制性状的遗传特点”这一结论，直接解题，从而加深对教材伴性遗传及常染色体遗传规律的理解和运用能力，培养学生归纳、总结能力，提升其科学思维的灵活性。

再如根据必修2第五章第3节人类遗传病中调查人群中的遗传病及单基因遗传病的特点等文本资源可以编制出例3中相应问题。

【例3】现有一种由基因突变引起的极为罕见的单基因遗传病，该病的发病机理尚不十分清楚。

（1）若不能深入家庭去调查患者父母和子女的情况，可以采用何种方法确定该突变基因位于常染色体还是X染色体上？注意事项有什么？（答出一点即可）

（2）若已知该遗传病由隐性基因控制，请确定调查方案并说明如何确定基因是位于常染色体还是X染色体上？

【参考答案】（1）如果不能深入家庭调查，则可通过在特定人群中随机调查的方式进行，若男、女患者人数接近则为常染色体遗传病，若患者存在明显的性别差异则可能为伴X染色体遗传病这种调查要注意不可在公共场所追问被调查人，对于某些病症，一定要取得家族同意再进行调查 （2）若已知该遗传病由隐性基因控制，可以采用在患者家系中调查的方式，如果存在女患者的父亲正常的现象，则该基因位于常染色体上，如果出现女患者的父亲和儿子都患病的情况出现，则该基因位于X染色体上。

笔者利用以上编制的问题加深了学生对单基因遗传病调查方法及致病基因遗传特点的理解和运用，同时结合生活实践，强调学习过程中应注意的问题，关注社会中热点生物问题，培养学生社会责任意识。

3.利用改编的教材插图，加深学生对相应教材知识的理解和记忆

插图是教学的第二语言，它能使抽象概念具体化，复杂知识简单化，生活问题清晰化。为了加深学生对教材文本资源的理解，教材编者在重要的文本资源中都配置了相应的促进学生理解文本资源的插图，合理利用这些文本资源和插图，也是提高复习效率的关键。在教学实践中，改编教材中的插图，让学生根据插图填写文本资源中的内容，有利于培养学生理性思维能力，如在复习生态系统的能量流动时，笔者将必修3第94页图5-6改为图3，提供条件为“图3表示能量流经该生态系统第二营养级的变化示意图，其中a～g表示能量值的多少”。让学生据图分析A～F的含义及第二营养级生物所同化的能量值与被分解者利用的能量值f进行比较，促进学生对流经某个营养级能量的来源和去路的知识的理解和掌握；再如通过将必修3第28页插图2-11改编为图4的形式，让学生回顾甲状腺激素调节的分级调节示意图，分析甲、乙、丙器官的名称和a、b、c激素的名称分别是什么，并通过运动员使用违禁药品让学生据图4分析此现象对生殖器官的影响，进而促进学生对激素调节特点等知识的理解和掌握，培养学生批判性思维能力，提升复习效果。

图4

4.利用教材经典实验案例资源，培养学生科学探究能力

生物学科也是一门实验学科，教材中提供了许多的实验科学史、实验探究或操作步骤等素材及科学实验方法。教师在高考复习中，充分利用、改编这些实验文本素材，培养学生的科学探究能力，也是提升高考复习效率的一个捷径。例4就充分利用了教材遗传因子发现、基因在染色体上等孟德尔遗传规律的现代解释，结合人教版生物必修2第45页噬菌体侵染细菌实验、第54页中DNA分子复制过程及特点等经典实验资源，通过改编来培养学生实验分析、探究设计能力及语言表达能力。

【例4】人类对遗传物质的探索经历了漫长的过程。回答下列问题。

（1）孟德尔等遗传学家的研究表明，在减数分裂过程中，__________________基因表现为自由组合。

（2）病毒分为RNA病毒和DNA病毒两种类型，两类病毒在化学组成上的区别主要是__________________。

（3）通常一种新病毒出现后需要确定该病毒的类型，假设在宿主细胞内不发生碱基之间的相互转换。请利用放射性同位素标记的方法，以体外培养的宿主细胞等为材料，设计实验以确定一种新病毒的类型。简要写出实验思路、预期实验结果及结论。（要求：实验包含可相互印证的甲、乙两个组）

实验思路：________________________________。

预期实验结果及结论：___________________________。

（4）如果该病毒与噬菌体遗传物质相同，将一个病毒的DNA双链用32P标记，对细菌的氨基酸用15N标记，用已标记的病毒去侵染已标记的细菌，最后释放出20000个病毒，_______（填数量）个病毒含15N，含32P 病毒占______，原因是________________________________________________________。

【参考答案】（1）非同源染色体上非等位（2）碱基方面：RNA病毒具有碱基U，DNA病毒具有碱基T；五碳糖方面：RNA病毒具有核糖，DNA病毒具有脱氧核糖 （3）甲组：将宿主细胞培养在含有放射性标记尿嘧啶的培养基中，之后接种新病毒。培养一段时间后收集病毒并监测其放射性。乙组：将宿主细胞培养在含有放射性标记胸腺嘧啶的培养基中，之后接种新病毒，培养一段时间后收集病毒并监测其放射性若甲组收集的病毒有放射性，乙组无，即为RNA病毒，反之则为DNA病毒 （4）200001/10000一个含有32P标记的双链DNA分子经半保留复制后，标记的两条单链只能分配到两个噬菌体的双链DNA分子中，因此在得到的20000个噬菌体中只有两个带有标记

例4巧妙地将人类对遗传物质探索话题转化为科学探究实验设计问题，考查学生对教材文本资源的理解和掌握能力，同时也考查学生对实验问题的分析、教材实验科学方法的迁移及语言组织表达能力。具有类似作用的还有光合作用发现史、细胞膜成分和功能发现史、生长素发现史等教材实验文本资源，以及教材中涉及的“实验”专栏内容。这些资源都可以为高考命题提供参考依据，教师在平时授课中也要充分利用这些资源，提升复习效率。

5.巧用教材资料分析、技能训练、自我检测等文本资源栏目，培养学生科学思维能力

利用教材习题创设情境，考查学生对基础知识的掌握情况也是提升生物复习效率的一个重要途径。高中生物教材每一节之后都有“练习”，每一章章末都有“自我检测”。这些课后习题都是编者精心设计的，它们的首要功能是检测学生对所学知识的巩固程度，高考命题专家也经常通过改编课后习题来考查学生的知识基础。在复习教学中，由于时间较长，学生对知识遗忘得较多，利用课后习题可以让学生回顾知识，提升基础，弥补知识漏洞。同时由于学生知识的积累已经达到一定程度，利用这些技能训练或自我检测栏目的文本资源，对学生理性思维能力培养也是较好的素材。如例5是根据人教版高中生物教材必修3第43页自我检测中概念检测栏目的内容，笔者通过创设问题情境进行该内容的考查的实例。

【例5】将室温（25℃）饲养的某种体温为37℃的哺乳动物（动物甲）随机分为两组，一组放入41℃环境中饲养1h（实验组），另一组仍置于室温环境中（对照组）饲养。回答下列问题。

（1）实验动物体温调节中枢位于_________，实验中，实验组动物皮肤的毛细血管会________，汗液分泌会___________。

（2）实验组动物与对照组动物自身的产热量_________（填“大于”“小于”或“等于”）散热量。

（3）若将室温饲养的动物甲置于0℃的环境中，该动物会表现出面色苍白，全身颤抖的现象，这说明其体内血糖浓度_________，细胞产热不足以维持正常体温，所以通过__________方式加速热量的产生，所以全身颤抖。另一方面通过_________方式减少热量散失，所以面色苍白。参与上述调节的组织和器官，在神经系统中有大脑皮层、_________和垂体，内分泌腺有________、________、________等。从以上内容可以推知体温调节方式为___________________________。

【参考答案】（1）下丘脑舒张增加（2）等于 （3）降低骨骼肌战栗毛细血管收缩减少血流量下丘脑肾上腺甲状腺胰岛

神经-体液调节

该题通过实验或生活情境设计，巧妙地将教材技能训练、自我检测等文本资源栏目内容进行变式，并利用该情境，要求学生运用科学的思维方法认识事物，培养学生解决实际问题的思维习惯和能力，发展学生的科学思维能力。

总之，教材是教师教学的第一手素材，也是高考命题的第一手材料，科学有效地利用教材，不仅可以节约时间，也可以让学生更好地理解教材知识的内涵和外延，更能培养学生的生物学核心素养。教无定法，教师在生物高考复习中，通过多种形式、多种方法充分改编、利用教材中的多种资源，更能提升高考复习备考效率，达到事半功倍的效果。