浅析高中生物试题对科学思维之归纳与概括的考查

龚 婷 李艳红 胡 杰 胡 斌

（1.西华师范大学生命科学学院 四川南充 637000；2.西华师范大学美术学院 四川南充 637000；3.西华师范大学生命科学学院 四川南充 637000；4.成都市武侯高级中学 四川成都 610043）

普通高中生物学课程标准2017 版提出以来，我国学者陆续开展了生物学核心素养与生物教学的研究。目前较多研究是针对如何在高中生物教学中培养学生的核心素养的教学设计，也有研究是分析某一套试卷中各试题是如何考查学生核心素养，而针对某一具体核心素养与试题结合分析研究的较少，尤其在科学思维方面。科学思维核心素养指出学生必须在学习过程中培养自身的理性思维能力，比如可以基于生物学事实和证据运用多样性的分析方法，其中比较具有代表性的包括归纳与概括、模型与建模等，进而探讨、阐释生命现象及规律，审视或论证生物学社会议题[1]。对于归纳与概括而言，其主要将对象的各组成部分进行关联，或将事物的个特性、个别方面组合为一个整体[2]，提升学生的归纳概括能力，可以帮助学生强化记忆，夯实基础，更能帮助学生的主动学习，提高自主学习能力。因此，本文对高中生物试题中科学思维之归纳与概括的考查进行了初步探索，提出在日常教学中提高学生归纳概括能力的方法，以期能够帮助教育教学工作者充分理解归纳与概括在教学中的应用。

一、高中生物试题中涉及“归纳与概括”的内容

生物学中的归纳与概括要求受教育者可以对客观事实进行归纳与总结，并推导出相应的生物学规律。所以在进行生物学测评的过程中，通常要求学生以某个生物学事实为基础，结合事实I推导出相应的结论I，并根据事实II 推导相应的结论II，最后将两个结论进行整理，最终获得总结论。这个思维要求受教育者结合题意展开系统性的分析，而并非只进行表面的分析[10]。

（一）对图表题的“归纳与概括”

1.对图形的“归纳与概括”

对曲线图的解题思路：①首先看横纵坐标所表示的生物学含义，再看曲线中的特殊点：起点、拐点和终点，以及曲线的大致走势。②探讨图中为何会产生特殊点，曲线产生该变化的整体趋势是什么。③借助联想、迁移等方式对多种原理和规律进行展现。

例①：(2017·全国I，第3 题)一般而言，叶片内叶绿素总量的减少能够充当其衰老的主要检测指标。为进一步探讨激素对叶片衰老产生的实际影响，可以先对离体叶片展开分组处理，并将其置于蒸馏水、细胞分裂素(CTK)、脱落酸(ABA)、CTK＋ABA 溶液中，此后把各组放置到阳光下，叶绿素含量改变的整体情况具体参考下图，下述选项中不正确的是( )。

A.细胞分裂素可以减慢离体叶片衰老的速率

B.本研究中ABA 能够降低CTK 对离体叶片发挥的作用

C. NADPH 生成的实际速率明显超过CTK 组

D.施用ABA 可以使银杏树的叶片更快地变黄

答案：C

试题分析：此类题需要学生对比归纳出不同曲线代表的意义，并结合题意概括出激素之间的相互作用从中找到规律。学生可根据单一变量原则来分析：①由CTK 曲线和蒸馏水曲线我们能够发现：与对照组进行比较，通过适量CTK 溶液对叶片展开处理之后，叶绿素的浓度明显增加，因此CTK 可以减小叶片衰老的速率。②由CTK 曲线、CTK+ABA 曲线和ABA 曲线可知：通过适宜参数的CTK 溶液对叶片展开处理，在一定时间内叶绿素含量处于较高的水平，而在通过ABA 溶液处理之后，叶绿素的浓度明显减小，如果将两者搭配应用，则得到的叶绿素含量处于两者之间，这表明本研究中CTK 对离体叶片的作用会受到ABA 的影响。③由CTK 曲线和ABA 曲线可知：因为叶绿素可以对光能进行吸收和利用，从而得到NADPH 和氧气，因为CTK 组对应的指标较高，另一组内NADPH 合成速率处于较低的水平。

2.对表格的“归纳与概括”

对表格的解题思路：①表格信息的获取：采取对比或分组对法，认真分析表格数据，一定要进行纵横比较，找出数据的变化规律，如上升或下降。②注重分析表格中的特殊数据，如最多、最少、平均等，并找出引起数据差异的原因。③两个或两个以上的表格要注意比较，得出相同与不同之处。

例②：（2016 年全国卷III，第29 题节选）为了分析某地区高温环境中气温和相对湿度对A 品种小麦光合作用产生的实际影响，某小组将生长状态具有高度一致性的A 小麦划分为5组，1 组在田间生长，并将其充当对照组，其他4 组在气候室内进行培育，并将其充当实验组，并保持另外的条件与对照组具有高度一致性，在中午12:30对所有叶片的光合速率展开测定，得到的结果具体参考下表：

?

回答下列问题：

（1）结合本研究的结果，可分析与作用速率存在紧密关联的各类因素；除此之外，我们能够推测相对湿度减小光合作用“午休”的实际情况。

答案：湿度在温度条件完全一致的条件下，如果相对湿度发生变化，那么光合速率发生的改变也较为明显。

试题解析：本题重点检验答题者对表格数据进行总结与分析的能力，从事实I：表格中对照组、实验组一和实验组二信息：温度相同，相对湿度不同，光合速率不同。推出子结论I：即温度完全一致的条件下，小麦光合速率伴随相对湿度的提升而显著增快；结合事实II 我们可知：二、三、四组的相对湿度不存在差异，温度具有区别，光合速率几乎相同。推出子结论II：相对湿度相同时，小麦光合速率随温度的变化不明显；结合子结论I 和子结论II，推出总结论：即中午对光合作用速率影响较为显著的因素为相对湿度；如果在一定程度上提升环境相对湿度，那么它能够减少小麦“午休”的时间。

(二)对描述题的“归纳与概括”

这类试题主要需要学生结合客观事实进行归纳分析，进而推导相应的生物学规律。这方面的考查主要是让学生产生更强的理性认识，使其能够探究事物的本质顾虑，发现事物发展规律，这也能够在一定程度上增强学生的综合能力[3]。该类题的解题思路是：①根据单一变量原则和对照原则，筛选分析题干所给事实条件，得出子结论；②结合所学生物学知识，综合子结论归纳概括得出最终结论。

例3 ：（2016 年全国卷I，第30 题节选）为了明确生长条件对光合作用产生的实际影响，先将盆栽苗换分为两个组别，即甲组和乙组，并将其转移至人工气候室中，甲组主要对自然光照进行模拟，而乙组的光照条件相对较差，另外的培养条件完全一致。在培养一定时间之后，测定其叶片伴随光照强度变化的情况，核心指标伴随光照强度发生改变的整体趋势具体参考下图，回答下列问题。

播种乙组植株的种子，获得的盆栽苗根据甲组的条件培养一段时间之后，检测植株叶片伴随光照强度变化的光合作用强度，获得的曲线与甲组具有高度一致性，因此我们可以推导出的结论为_________。

答案：低光照（环境）并未改变植物的遗传物质（和遗传规律）

试题解析：由事实I，即甲组在自然光照条件下光合作用强度较高，乙组在低光照条件下光合作用强度较低，得出子结论I，即光照强度会影响植物的光合作用。由事实II，即乙组植物的后代在自然光照条件下，光合作用强度与甲组相同，得出子结论II，即低光照使乙组植物光合作用强度较低这种影响不会遗传给下一代。由子结论I 和子结论II 可以进一步得出：甲组与乙组光合作用强度不同，可影响光合作用强度，但不改变遗传物质。从而得出：低光照未改变植物的遗传物质。

（三）对论述题的“归纳与概括”

通过文字表达考查受教育者在这方面的能力，具有逻辑性的表达是科学思维的重要部分。对于语言表达能力而言，它对于推理生命活动的规律具有不可忽视的价值意义[4]

解题思路：①首先要通过阅读表格信息，提取出表格中行标题与列标题对应的文字材料信息；②提取有效信息结合题干信息转化为可利用信息，进一步迁移到题干所给情景中去回答问题。

例4 ：（2017 年北京卷，第31 题节选）临床应用青蒿素治疗疟疾获得了成功，然而其抗疟机制还没有彻底明晰，国内学者开展了下述实验。

?

1、2 组结果说明_________________；结合3、4 组结果我们能够发现青蒿素对仓鼠细胞线粒体膜电位不存在显著影响。因此我们能够推导的结论为____________________。

答案：青蒿素可以大幅度减少疟原虫线粒体膜电位青蒿素对核心指标产生的影响具有明显的物种间差异。

试题分析：本题以青蒿素治疗疟疾为背景材料，考查学生对论述解答题的归纳概括能力。以事实I，即1 组加入青蒿素，2 组不加青蒿素，加青蒿素的那组线粒体膜电位的相对值较低，得出子结论I，青蒿素可以大幅度减少疟原虫线粒体膜电位。除此之外，结合事实II，一组加青蒿素另一组不加青蒿素，实验结果与用疟原虫的线粒体为实验材料不同，得出子结论II，即青蒿素对线粒体膜电位的影响存在物种间差异。

二、高中生物教学中提高学生归纳与概括能力的措施

（一）概念图法

概念图是把所学的相关概念转变为可视化图标的一种方法[5]。概念图能够体现所学内容的相关性和整体性，可以帮助学生厘清思路，实现对生物学知识系统的掌握。如在学习新知识的过程中，概念图能够帮助学生串联所学知识，化复杂为简单，而在进行系统性复习时，概念图能够帮助学生快速理清所学知识的结构和层次，变局部为整体，形成知识网络体系，使知识脉络更加清晰。

例如：在学习无机盐这节新课内容时，课后可以让学生把所学知识用概念图的形式展现出来，帮助学生更好地记忆新知识点，化繁为简，如图1 所示：

图1 细胞中的无机盐

（二）表格法

文字表格可以对某些易于发生混淆的概念进行区别和联系，以明确知识点之间的异同，并加以比较和分析，使知识点能够实现条理化。比如：学生在复习蛋白质时，可以把高中学过的所有蛋白质的名称、分布以及对应的功能用表格的形式整理出来，使知识更加条理化，更加清晰如图2 示所。

图2 生物体中常见蛋白质种类及其功能

（三）“说”“写”表达训练法

表达是对信息内容的高度概括与表述。教师在教学中要注意多为学生提供和创造机会进行“说”“写”表达训练，由此可提高学生语言、书写表达能力。针对“说”表达训练，教师可以以分组讨论，开展竞赛、辩论、讲故事形式，鼓励学生去“说”。例如：在学完必修三免疫新课时，教师可以结合时下新闻——新型冠状肺炎病毒防疫情况充分调动学生回答问题的积极性。建议学生用语言阐述病毒在机体中复制的过程，并论述体液免疫的原理。这样的方式一方面帮助学生实现对所学内容的二次加工，使受教育者能够对掌握的知识进行巩固，此外，其考查了受教育者的逻辑思维能力。此外，在开展教学活动的过程中应对“写”的训练给予充分的重视。因此有必要在作业中设计类似的问题使学生能够更好地书写作答，学生先相互进行评比，教师随之进行系统化、科学化、条理化的点评和概括。这种让学生通过“说”“写”表达训练来提高语言表达能力的方式，是培养学生归纳概括能力的重要方法。