例谈一轮复习中对教材的挖掘和拓展

安徽 吴孝良 吴中凯

一轮复习的课堂教学容易被教师处理成“炒剩饭”，如果只是把教材内容重新梳理一遍，多数学生会“吃不饱”；如果过多添加大学教材的内容，易给学生造成不必要的负担，部分学生会“吃不消”。若教师只关注知识点的罗列，不注重对教材的挖掘和拓展，就很难由对知识系统的构建上升到能力培养的程度。在2019 年的高考全国卷Ⅰ理综生物部分中这一现象更为明显，有人发现很多题目的信息直接来自于人教版教材，甚至提出“背书就可以得分”的观点。虽然这种说法有失偏颇，但也体现出对教材挖掘和拓展在一轮复习中的重要性。但需要思考的问题是材料挖掘在哪里、拓展有何依据、如何才能拓展、怎么帮助学生做到精准复习等，下面笔者以高考真题为例，试图找到依据，抛砖引玉以期讨论。

1.信息挖掘在哪里

通过分析真题可以发现，真题中往往会涉及“回归教材”。故教师在复习时应多关注教材中的楷体字、问题探讨、课后习题、图表、旁栏等内容，这些内容是对教材核心内容的拓展，对其了解或理解往往更能体现学科核心素养，需要引起学生足够的关注。

【例1】（2019 年，全国卷Ⅰ，第1 题）细胞凋亡是细胞死亡的一种类型。下列关于人体中细胞凋亡的叙述，正确的是 （ ）

A.胎儿手的发育过程中不会发生细胞凋亡

B.小肠上皮细胞的自然更新过程中存在细胞凋亡现象

C.清除被病原体感染细胞的过程中不存在细胞凋亡现象

D.细胞凋亡是基因决定的细胞死亡过程，属于细胞坏死

【答案】B

【说明】关于细胞凋亡，高考近年来直接考查的情况较少。人教版教材必修1 第123、124 页所列的细胞编程性死亡（如图1），有胎儿手的发育过程中的细胞凋亡、成熟生物体中细胞的自然更新、被病原体感染的细胞的清除等。

图1 关于“细胞凋亡”的教材截图

【例2】（2018 年，全国卷Ⅰ，第1 题）生物膜的结构与功能存在密切的联系。下列有关叙述错误的是（ ）

A.叶绿体的类囊体膜上存在催化 ATP 合成的酶

B.溶酶体膜破裂后释放出的酶会造成细胞结构的破坏

C.细胞的核膜是双层膜结构，核孔是物质进出细胞核的通道

D.线粒体DNA 位于线粒体外膜上，编码参与呼吸作用的酶

【答案】D

【说明】关于D 选项的讨论，有人认为这是“超纲”选项，但根据人教版教材必修2 第70 页的表述（如图2），可以推测DNA 位于线粒体基质中。由此可以帮助学生构建线粒体和叶绿体等结构的模式图，让学生能够理解“半自主自我复制”等生命活动的过程，巧妙地将细胞结构、细胞器结构和基因表达等概念串联起来，构建知识网络，培养学生的理解能力。由已知细胞器的结构推测未知的功能，体现了生命观念的构建和科学思维的培养。

图2 关于“细胞质基因”的教材截图

此外还有，2014 年的全国卷Ⅰ第2 题D 选项“NADPH/NADP+比值下降”，如果没有人教版必修1 第103 页中相关信息（NADPH 和NADP+）等拓展（如图3），学生对此知识点也会比较陌生，可能会做出错误判断。

图3 关于“[H]等相关信息”的教材截图

像这样的案例有很多，教师在一轮复习中除了重点讲解教材中的概念以及支撑概念的实例外，还需要加强相关的真题训练，找到解题的关键。细胞凋亡对多细胞生物的生命活动是有利的，而细胞坏死对生命活动是不利的甚至是致命的，如果从这个角度理解例1，也能快速准确地做出正确答案。在一轮复习中，教师都会强调“线粒体”和“叶绿体”作为半自主性细胞器的原因和特点，或者会拓展“内共生学说”的理论支持，从原核细胞DNA 的存在特点和作用，可以很快推测出例2 中的D 选项是错误的。综上所述，解决此类问题需要利用具体实例总结出一般规律，或者利用一些基本的生物学原理和规律类比具体实例。

2.深挖教材有依据

教师在一轮复习的过程中不要被教辅资料“牵着走”，而要在研读《普通高等学校招生全国统一考试大纲》（以下简称《考试大纲》）及《普通高等学校招生全国统一考试大纲的说明》的基础上，对一些体现了学科核心素养但关注还不够的内容作进一步的研究和挖掘，以免使一轮复习在内容与方法上过于重复而低效，尤其是现在有些教辅资料是有错误的，教师要注意甄别。

【例3】（2017 年，全国卷Ⅰ，第5 题）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4 所示。若要持续尽可能多地收获该种家畜，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 （ ）

图4

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

【答案】D

【说明】部分教辅资料上认为此图的“种群增长率”一直在减小，并在区分种群增长速率和种群增长率时，断章取义地认为增长速率为单位时间内种群增长的个体数，而“增长率”相当于“出生率-死亡率”，单独从数学角度解释略显简单，每一个生物学问题都是在一定背景下进行研究的。首先，人教版必修3 第67 页图4 -6 大草履虫种群的增长曲线（如图5），是以大草履虫的种群数量变化建立的一个模型，“S”型曲线正是体现了模型的特点。自然界中的“J”型曲线和“S”型曲线都是“锯齿”状（如图6），说明自然界的环境总是不断变化的，可以帮助学生建立模型与对象的联系；其次，纵览生态学的相关教材，只有“种群增长率”的概念，并引入了逻辑斯谛方程：dN/dt=rN（1-N/K）（微分式），其中r 为种群瞬时增长率，表示种群实际增长率，也叫自然增长率，N 为种群大小，K 为环境容纳量。在种群增长的早期，N 很小，N/K 也很小，1-N/K 接近1，种群增长实质上为rN，呈几何增长；当N 变大，直至N=K 时，1-N/K=0，这时种群的增长为0，因为种群达到了稳定的平衡状态。虽然方程式看起来有点复杂，但本质上就是“S”型曲线上各点的斜率的算法。也就是说，“S”型曲线在中学所要讨论的是曲线的斜率随时间变化（或种群密度变化）而发生的变化，不管它被叫作“种群增长率”还是被叫作“种群增长速率”，“S”型曲线的增长率在高考题中不会也不应该有其他复杂的解释。

图5 大草履虫种群的增长曲线

图6 所观察到的草履虫种群实际的增长

类似的例子还有很多，如教辅资料上几乎都将胞吞、胞吐归纳为非跨膜运输方式，然而在2016 年和2018 年的全国卷中，胞吞和胞吐都被描述为主动运输，在翟中和院士的《细胞生物学》中确实也将胞吞、胞吐认定为主动运输。在处理这些问题时，以什么作为依据就非常关键了。从《考试大纲》中的能力要求和《普通高中生物学课程标准（2017 年版）》中的核心素养来看，为什么要给学生呈现“J”型曲线和“S”型曲线增长模型呢？目的是通过比较来理解种群在环境中的生存方式，以及环境给种群带来的变化，通过图形或者表格的方式培养学生理解能力和获取信息能力，以及培养学生科学探究、社会责任等核心素养。

3.教材处理有技巧

如何才能敏感地捕捉到更有用的拓展信息呢？高考真题可以提供很多启发。

【例4】（2019 年，全国卷Ⅰ，第4 题）动物受到惊吓刺激时，兴奋经过反射弧中的传出神经作用于肾上腺髓质，使其分泌肾上腺素；兴奋还通过传出神经作用于心脏。下列相关叙述错误的是 （ ）

A.兴奋是以电信号的形式在神经纤维上传导的

B.惊吓刺激可以作用于视觉、听觉或触觉感受器

C.神经系统可直接调节、也可通过内分泌活动间接调节心脏活动

D.肾上腺素分泌增加会使动物警觉性提高、呼吸频率减慢、心率减慢

【答案】D

【说明】在人教版教材必修3 第33 页明确显示（如图7），在恐惧、严重焦虑、剧痛、失血等紧急情况下，肾上腺素的分泌增多，人表现为警觉性提高、反应灵敏、呼吸频率加快、心率加速等特征。

图7 关于“肾上腺素与神经调节关系拓展题”的教材截图

【例5】（2018 年，全国卷Ⅰ，第29 题节选）回答下列问题：

（2）根据生态学家斯坦利的“收割理论”，食性广捕食者的存在有利于增加物种多样性，在这个过程中，捕食者使物种多样性增加的方式是____________________。

【答案】捕食者往往捕食个体数量多的物种，为其他物种的生存提供机会

【说明】在人教版教材必修2 第123 页清楚地解释了“精明的捕食者”策略——“收割理论”（如图8），这种题在高考真题中也是非常多的。如2015 年全国卷Ⅱ的第2 题可在人教版教材必修1 上能找到相关描述，考生需要熟悉教材才能准确作答。

图8 关于“收割理论”的教材截图

由于设问和答案直接来源于教材，这就要求教师需查阅大量的高考真题，找到与教材相关的内容，在一轮复习中，相关内容一定要给学生一个明确的解答，并让学生依次构建出拓展后的知识网络，提高复习效率。复习中除了引导学生理解肾上腺素和神经调节关系的原理，还需要帮助学生利用生活经验解决问题。

4.精准复习提能力

遗传题在高考中属于难题，最能考查学生的理解能力和实验探究能力，以此考查学生的科学思维和科学探究等核心素养。

【例6】（2019 年，全国卷Ⅰ，第32 题节选）某实验室保存有野生型和一些突变型果蝇。果蝇的部分隐性突变基因及其在染色体上的位置如图9 所示。回答下列问题。

图9

（3）为了验证遗传规律，同学丙让白眼黑檀体雄果蝇与野生型（红眼灰体）纯合子雌果蝇进行杂交得到F1，F1相互交配得到F2。那么，在所得实验结果中，能够验证自由组合定律的F1表现型是_______________，F2表现型及其分离比是_______________；验证伴性遗传时应分析的相对性状是_________________，能够验证伴性遗传的F2表现型及其分离比是_______________。

【答案】红眼灰体 红眼灰体∶红眼黑檀体∶白眼灰体∶白眼黑檀体=9∶3∶3∶1（或红眼灰体雌性∶红眼灰体雄性∶白眼灰体雄性∶红眼黑檀体雌性∶红眼黑檀体雄性∶白眼黑檀体雄性=6∶3∶3∶2∶1∶1）

红眼/白眼 红眼雌蝇∶红眼雄蝇∶白眼雄蝇=2∶1∶1

遗传题的情境设置往往来自教材，比如芦花鸡的杂交、遗传病等，考查的角度往往是3∶1 或9∶3∶3∶1 及其变式，或者是对相关理论的理解。2019 年的遗传题则更直接地考查了果蝇中染色体上基因的位置与遗传规律的关系，人教版教材必修2 第29、30 页（如图10）。由图9 可知，红眼和白眼控制的基因位于X 染色体上，灰体和黑檀体对应的基因位于3 号染色体上，二者可以进行自由组合，如果学生对此了解，结合遗传图的规范书写，就能够轻松得出正确答案。在一轮复习的课堂教学中，教师需要告诉学生能力考查的方式，并给予学生锻炼的平台，让学生进行表述，提高学生相关能力，以及对科学思维和科学探究等核心素养的培养。

图10 关于“基因在染色体上”的教材截图

综上所述，从不同角度对教材中“楷体字”“问题与探究”“旁栏”等进行适当拓展，能够有效提高一轮复习效率。当然这种拓展一定是建立在主干知识体系中，只有以牢固的主干知识作为支撑，才能更好地拓展相关知识。基于以上分析，再结合近年来高考题的特点，尤其是对获取信息能力和语言表述能力的考查，笔者尝试命制一道试题并加以分析。

【例7】（原创）群落的结构特征包括垂直结构、水平结构和时间结构。群落的时间结构是指群落的组成和外貌随时间而发生有规律的变化，比如热带草原的外貌不同季节会有很大差别，每到雨季，草木葱绿，万象更新；每到干季，万物凋零，一片枯黄。据此回答下列问题。

（1）森林植物自上而下有乔木、________________、草本，这种分层与植物对________________的利用有关。

（2）群落的时间结构上的变化_______（填“能”或“不能”）说成是群落的演替，原因是__________________；从湖泊到森林的演替过程是________________。

【答案】（1）灌木 光（或光能）（2）不能

前者是同一群落在不同时间组成和外貌的变化，后者是指随着时间推移，一个群落被另一个群落代替的过程

初生演替

【说明】本题的素材来自孙儒泳的《动物生态学原理》，由群落的空间结构拓展到时间结构，需要学生将其与“群落演替”区分开，群落的时间结构上的变化不能说成是群落的演替，因为这不是一个群落被另一个群落代替的过程，而是在结构上的一种变化（如图11）；从湖泊到森林的过程属于初生演替，这在人教版教材必修3 的课后练习题上有明确的解释（如图11）。但是题目要求说明原因，除了需要理解“群落的结构”和“群落演替”的含义，还需使用专业术语准确表达生物学信息，考查学生的综合运用能力和综合素养。

图11 关于“群落的演替”的教材截图

近年来高考真题越来越倾向对教材的挖掘和拓展，“皮之不存，毛将焉附”，如果教师要提高一轮复习效率，则需要在熟读教材的基础上，构建主干知识体系时，对教材有更多的挖掘；需要在能力提升的基础上，在进行学科素养的培养时，能够更好地拓展教材。其根本目的还是通过考查“学生的知识、能力和素养，强调理论联系实际”，这样有利于培养学生的综合能力和创新思维，激发学生学习生命科学的兴趣，以及提高学生学科核心素养，树立社会主义核心价值观。