浅谈如何提高生物三轮复习中习题教学的有效性
2021-07-20广东周忆堂陈文萍
广东 周忆堂 陈文萍
习题教学课是三轮复习课的重要组成部分之一,其教学效果是评价生物课堂教学的重要指标之一。日常教学中大部分教师十分重视习题的讲解和分析,但是从实际效果看,无论是对习题本身,还是对习题所蕴含的能力、素养,学生仍有模糊不清之感,以至于出现“一听就会,一做就错”的情况。原因在于教师对习题的选择忽视了教学目标,习题讲解过程存在主体偏差,讲解后教师缺乏反思,重结果而轻过程。鉴于此,本文结合“光合作用”习题课的教学实践,浅谈如何提高三轮复习中习题教学的有效性。
1.精致选题,匹配素养目标
习题的选取是习题教学课堂准备的主要内容。由于三轮复习时间紧、任务重、知识容量大,精致选题便成为了提高习题教学有效性的重要前提。那么,如何做到精致选题?教师首先需要明确教学目的,在教学目的的指引下精选习题。习题的形式、内容和难度都因教学目的而异。任何一道习题的出现都应有明确的目的,可以针对某一知识点、针对学生的学习思维现状、针对学生的学科核心素养水平等。所以,教师在备课时要根据不同的需要深入钻研,研读《普通高中生物学课程标准(2017 年版2020 年修订)》(以下简称《课程标准》)中的学业水平要求及《中国高考评价体系》(以下简称《评价体系》)中的考试要求,切实针对不同环节、不同目的来精选习题。在生物问题解决过程中,学生会出现以下两个常见问题:一是学生现有的知识结构中缺乏解决问题的相应知识(知识遗忘);二是虽有相应知识,但是其不稳定、不清晰,学生不能将其灵活运用于问题的解决,找不到思维固着点(思维混乱)。在先行组织者策略下,教师应该有目的地对相关概念和原理进行必要的梳理与知识体系的构建,明确习题讲解过程需要达到的学科核心素养目标。唯有这样,教学才能有的放矢。笔者在进行“光合作用”习题讲解时,事先研读了《课程标准》及《评价体系》,分析了近几年高考中的光合作用相关试题,构建知识框架(如图1),明确素养目标,选择相应习题予以匹配。
图1 光合作用知识及素养框架体系
【例1】(原创)我国榨菜主产地的榨菜常因芜菁花叶病毒(TuMV)大面积感染,严重影响作物的产量和品质。某研究团队以青菜的健康株及接种芜菁花叶病毒(TuMV)的感病株为材料,比较测定了两者的光合作用和呼吸作用相关参数,结果如表1 所示:
表1
(1)分析表中数据推测青菜感染TuMV 后光合速率显著下降的原因:一方面,青菜细胞中叶绿素含量显著下降,这一变化会对青菜_______光能产生影响,直接抑制光合作用的_______阶段,使ATP 的合成受阻,直接抑制暗反应中_______过程;另一方面,由于_______________________________________,直接影响暗反应中CO2的固定过程。
(2)若想进一步从细胞水平上探究TuMV 对青菜细胞光合作用及呼吸作用的影响,可在电子显微镜下观察相关细胞器的_________。根据上述实验信息,推测病毒对________(_填细胞器名称)破坏较小。
(3)类似的研究发现薇甘菊萎蔫病毒(MMWV)侵染对薇甘菊(外来物种)的光合作用也有很强的抑制作用,因此有人提出可以利用病毒对外来物种进行生物防治,你觉得这一举措合理吗?请阐明理由。__________________________________________________________________。
【参考答案】(1)吸收、传递、转化 光反应C3的还原 气孔导度下降,胞间二氧化碳浓度下降 (2)形态、结构和数量 线粒体 (3)合理,可以通过接着病毒,抑制外来物种的光合作用,从而抑制其生长与扩散(或不合理,病毒容易扩散,会侵染本地植株,导致生态安全问题)(言之有理即可)
【分析】选择该例题目的明确,一方面复习巩固光合作用过程与原理等基础知识,另一方面发展学生学科核心素养。第1 小题考查色素的功能、光合作用的过程与原理,指向生命观念的一、二级水平,引导学生打牢生物学相关基础知识;同时,要求学生依据表格数据,运用相关知识进行推理、分析病毒感染后植株光合作用受到抑制的原因,培养学生科学探究和科学思维能力。第2 小题引导学生从细胞水平上进行探究,结合表格中数据,做出相应推测,培养学生科学思维和结构与功能相适应的生命观念,同时引导学生形成“从宏观到微观”的科学研究范式,这是终身受益的学科方法论层面的知识。第3 小题是开放性更强的设问,引导学生尝试以思辩的精神、审慎的态度参与社会决策,旨在培养学生的批判性思维和社会责任意识。
2.详致讲解,提升问题解决能力
讲解是习题教学中的关键环节,是学生获取知识、运用知识、提升问题解决能力的重要途径之一。如果教师在教学时仅仅为了结论而讲解,为了示范而板书,不与学生一起探索解题思路的形成,那么学生对知识的理解是不深刻的,思维难以得到提升,很容易陷入表面化的“技巧式”误区。因此,重点习题的分析与讲解应详尽、细致。当然,详致讲解不是对题面和设问做咬文嚼字、机械的文字解析、停留于学生的回答和参考答案的字面意思上,而是引导学生透过文字表面深入到对习题内容的有效思考,挖掘试题和答案背后的立意,尽可能地揭开知识间的内在联系,诱发学生思维,促使学生解决问题能力的提升。
【例2】(2020 年,全国卷Ⅰ,第30 题)农业生产中的一些栽培措施可以影响作物的生理活动,促进作物的生长发育,达到增加产量等目的。回答下列问题:
(1)中耕是指作物生长期中,在植株之间去除杂草并进行松土的一项栽培措施,该措施对作物的作用有_____________________________________(答出2 点即可)。
(2)农田施肥的同时,往往需适当浇水,此时浇水的原因是_____________________________(答出1 点即可)。
(3)农业生产常采用间作(同一生长期内,在同一块农田上间隔种植两种作物)的方法提高农田的光能利用率。现有4 种作物,在正常条件下生长能达到的株高和光饱和点(光合速率达到最大时所需的光照强度)见表2。从提高光能利用率的角度考虑,最适合进行间作的两种作物是_________,选择这两种作物的理由是_________________________________________________。
表2
【参考答案】(1)减少杂草对水分、矿质元素和光的竞争;增加土壤氧气含量,促进根系的呼吸作用(2)肥料中的矿质元素只有溶解在水中才能被作物根系吸收(3)A 和C 作物A 光饱和点高且长得高,可利用上层光照进行光合作用;作物C 光饱和点低且长得矮,与作物A 间作后,能利用下层的弱光进行光合作用
【分析】该题利用中耕、施肥、浇水等栽培措施与植物生长、发育、产量的关系作为试题的情境,提出问题,引发学生思考。这不是单纯对学生知识记诵能力的考查,而是对学生准确调用所学生物学知识分析现实问题、解决现实问题的能力考查,需要学生综合考虑作物生长的各方面影响因素予以作答。
【简要过程】学生独立思考作答后,教师利用实物如投影仪投影学生答案,并鼓励学生说出自己的解题思路,暴露学生的思维过程。在尊重学生主体言说权利的基础上,就其言说内容进行细致剖析。可以发现学生答题不理想的症结在于“程序化”地照搬光合作用相关知识,不从具体情况出发,这样就出现“缺水会导致光合作用下降”“杂草的生长会影响作物光合作用”这一类表面化的答案。继而针对学生回答的薄弱点,教师对影响作物生长的环境因素及背后的原理、实践中的应用进行详致分析与讲解,并予以图式化总结(如图2),学生思路豁然开朗,学生归纳思维、系统化思维得以提升。最后,从因果关系的角度,引导学生严谨作答,规范书写,培养学生思维的严谨性。
图2 作物生长影响因素
3.周致反思,优化思维品质
生物教学的根本目的是使学生在学习知识的同时,发展其学科核心素养,提高分析生物学现象和解决生物学问题的能力。习题讲解后教师需要进行总结、提炼,加以显化,让学生回顾反思,主动构建知识体系,寻找规律,总结思想方法和思维策略,从而提高生物问题的解决能力,优化思维品质。
【例3】(2018 年,全国卷Ⅰ,第30 题节选)甲、乙两种植物净光合速率随光照强度的变化趋势如图3 所示。
图3
回答下列问题:
(2)甲、乙两种植物单独种植时,如果种植密度过大,那么净光合速率下降幅度较大的植物是________,判断的依据是_______________________________________________________________________________________________。
(3)甲、乙两种植物中,更适合在林下种植的是__________________。
【参考答案】(2)甲 光照强度降低导致甲植物净光合速率降低的幅度比乙大,种植密度过大,植株接受的光照强度减弱,导致甲植物净光合速率下降幅度比乙大
(3)乙
【例4】(2017 年,全国卷Ⅰ,第30 题节选)植物的CO2补偿点是指由于CO2的限制,光合速率与呼吸速率相等时环境中的CO2浓度。已知甲种植物的CO2补偿点大于乙种植物的。回答下列问题:
(1)将正常生长的甲、乙两种植物放置在同一密闭小室中,适宜条件下照光培养。培养后发现两种植物的光合速率都降低,原因是______________________________________。
(2)若将甲种植物密闭在无O2、但其他条件适宜的小室中,照光培养一段时间后,发现植物的有氧呼吸增加,原因是_____________________________________。
【参考答案】(1)植物在光下光合作用吸收CO2的量大于呼吸作用释放CO2的量,使密闭小室中CO2浓度降低,光合速率也随之降低(2)甲种植物在光下光合作用释放的O2使密闭小室中O2增加,而O2与有机物分解产生的NADH 发生作用形成水是有氧呼吸的一个环节,所以当O2增多时,有氧呼吸会增加
【分析】例3、例4 两道习题难度适中,主要考查了光合作用和呼吸作用的联系及其影响因素等知识点,要求学生有较强的图表分析能力和语言表述能力,能从图表中获取证据,并运用所学知识,对生物学现象做出正确判断和深度解释。
【解题后反思】例3 给出的条件是两种植物净光合速率随光照强度的变化趋势曲线,需要学生从图形中找出证据,对问题予以解释和判断,属于“判断依据类”试题;例4 不仅需要寻得证据,还应结合所学知识对相关现象做出合理解释,属于“原因分析类”试题。两者是有区别的,而很多学生将其混为一谈,缺乏严谨的因果思维,以至于答题不准确,表述不清晰。如例3 第1 小题的两个采分点分别为①种植密度过大,导致植物接受的光照强度降低;②甲植物受光照强度的影响比乙大。很多学生只回答出了一个方面,多数是丢掉了种植密度对光照强度影响的描述。例4 第2 小题,学生只答“氧气减少,呼吸作用减慢”,而缺少对两者相关性的因果解释。因此,讲解习题之后,教师应进行周致反思,针对学生答题的薄弱环节,将解题思路外显化,和学生一起构建解题思路框架(如图4),优化思维品质,提升逻辑思维的严谨性。
图4 解题思路框架
总之,习题课作为三轮复习教学的常态课,习题教学有效性的提高是一个值得教师不断思考、不断完善的课题,在三轮复习中,教师需要明确为什么要选这道题,如何讲解好这道题,这道题背后又有多少内涵需要教师去提炼、总结,切实发挥习题的教学价值,促使学生思维能力的提高、学科核心素养的发展,不断提高复习效益。