关注五个基点 提升高中生物解题能力

摘 要：教师要提升高中学生的生物解题能力，就要提升他们运用所学的概念、原理等解决实际问题的能力.因此，在生物教学中教师可引导学生进行图像分析、基于场景提问、运用错题资源、借助实验表达、优化概念教学等手段促进他们解题能力的发展.

关键词：五个基点；解题能力；素养发展；高中生物

中图分类号：G632 文献标识码：A 文章编号：1008-0333（2023）31-0140-03

收稿日期：2023-08-05

作者简介：刘红山（1983.2-），

男，江苏省涟水人，本科，中学一级教师，从事高中生物教学研究.

提升学生的解题能力，对教师来说，就是要培养他们良好的逻辑思维能力、判断各种问题的能力.因此在教学的过程中，教师要关注学生的解题状态，激发他们的思维火花，逐步提升他们的解题能力.传统教学中，学生往往通过机械、单一的练习来提升他们的解题能力，这容易挫伤学生学习的积极性.教师要改变这样的状况，创设多样化的活动，开阔学生的视野，让他们在活动体验中逐步地解决问题，以培养生物学科素养.

1 借助图像分析，提升解题能力

高中生物教学与初中相比难度更大，主要体现在抽象的认知比较多.在教学的过程中，教师可借助图像，引导学生将抽象的问题转化为形象化的问题，再促成问题的解决.借助图像，学生更容易发现要解决的问题是什么、在问题与结论之间还需要建构什么样的桥梁等等.显然，对着图像进行分析，学生容易抓住问题的核心，容易找寻到解决问题的钥匙 [1].

例1 某实验小组在40 ℃和60 ℃条件下，探究pH对某酶活性的影响，结果如图1所示.问：结合图像能得出哪些结论？

这其实是图像分析，在教师的引导下可提升学生的解题能力.有学生得出这样的结论：温度不影响该酶的最适pH，该酶的最适pH约为7.学生给出的理由是：从图像可以看出来，不同温度下pH都在7时酶促反应速率最快，说明温度不影响该酶的最适pH.也有学生得出这样的结论：pH=12时，60 ℃条件下产物量不变，40 ℃条件下产物量在增加.学生是这样解释的：pH=12时，60 ℃条件下酶已失活，则产物量不变；40 ℃条件下酶还有活性，产物量在增加.还有学生再次观察图像后发现这样的结论：图中酶促反应速率可以用产物的生成速率或反应物的消耗速率来表示.学生是这样解释的：酶促反应速率可用单位时间内的物的消耗量或产物的生成量表示，即可以用产物生成速率或底物消耗速率来表示.在学生回答的基础上，教师追问在40 ℃时，该酶对不同pH环境的适应性都比60 ℃时强吗？学生发现在40 ℃时，该酶对pH大于7的环境的适应性比60 ℃时强，pH小于7时酶在40 ℃和60 ℃的环境适应性相同.对着图像分析，学生的解题思路更清晰，也更容易获得成功.

由此可知，教师要提升学生的解题能力，可引导他们充分利用图表，有了具体的图表，学生容易聚焦思维，进而促成问题的解决.

2 基于场景提问，提升解题能力

教师在开展生物教学时，要将书本的知识与学生熟悉的、具体的场景连接起来，这能让他们从不同的角度理解生物学中的知识，他们也能更好地借助场景迁移认知，这为他们解题能力的提升提供更多的可能.

例2 北京冬奥会上，谷爱凌夺得自由式滑雪女子大跳台金牌，这是中国历史上首枚女子雪上运动金牌.在她比赛过程中，“ATP”作为能量货币，为其机细胞提供了大量能量.你能就有关“ATP”的话题，提出一些问题吗？

在学生提问前，已经观看了相关的视频.他们将自己置入到当时的场景中，再以小组为单位，将想到的问题聚集起来.学生先想到冬奥会的具体的画面，再设想自己就是谷爱凌，接着再回顾有关“ATP”的认知.一个小组的学生问出这些问题：“ATP”中的“A”和“RNA”基本组成单位的组成元素相同吗？肌细胞中“ATP”转化为“ADP”的过程往往是伴随着吸能反应而发生的吗？肌细胞无氧呼吸过程中产生了二氧化碳了吗，合成了少量的“ATP”吗？在滑雪过程中消耗的“ATP”全部来自肌细胞有氧呼吸过程的合成吗？学生先是汇集所有的问题，再逐个地解决.学生发现“ATP”中的“A”指腺苷（核糖和腺嘌呤组成），含有C、H、O、N，RNA 基本组成单位是核糖核苷酸，组成元素是C、H、O、N、P，二者化学元素不完全相同，第一问被他们轻松地解决.学生在讨论中认为肌细胞中 “ATP” 转化为“ADP” 的过程往往伴随着吸能反应的发生，即“ATP”水解释放的能量正好用于相应的吸能反应，所以他们认为第二问是成立的.再深入地探究下去，学生发现肌细胞无氧呼吸过程中产生乳酸，不产生二氧化碳，合成了少量“ATP”，这解决了第三问.学生将自己置入滑雪的过程中，他们发现在滑雪的过程中，有些细胞可能氧气供应不足，消耗的“ATP”应该来自有氧呼吸和无氧呼吸，第四问也在他们的探讨中获得解决.

由此可知，教师将一些难以理解的知识点融入学生熟悉的情境中，更能提升他们解决问题的能力.

3 借助实验表达，提升解题能力

实验是生物教学的一部分，也是学生提升学科素养的重要方式.教师可将实验教学与学生解题能力的发展融合起来.教师在教学的过程中可尽可能地创设实验，以此将学生的双手、眼睛、嘴巴、大脑等调动起来.当学生的多元感官参与到具体的生物学习中，他们解决问题的路径也就增多了，解决问题的能力也就获得了发展.

例3 酵母菌是兼性厌氧菌，是研究细胞呼吸的常用材料.某生物兴趣小组利用一定量的含5%葡萄糖的培养液培养酵母菌并研究其无氧呼吸，装置如图2所示.请大家一边做这样的实验，一边表达操作的过程..

学生先是表达出实验的两个原理：一个是在有氧条件下进行有氧呼吸，产生二氧化碳和水;另外一个是在无氧条件下进行无氧呼吸，产生酒精和少量二氧化碳.接着学生表达出檢测的具体方法，他们这样检测CO2的产生的：使澄清石灰水变浑浊或使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄.学生是这样检测酒精的产生：橙色的重铬酸钾溶液，在酸性条件下与酒精发生反应变成灰绿色.教师再让他们在做的过程中说出具体的细节，有学生说，甲瓶在连接乙瓶前应封口放置一段时间，以制造无氧环境，让酵母菌进行无氧呼吸，以保证检测出来的二氧化碳是无氧呼吸产生的.还有学生说，增加甲瓶中酵母菌的数量会使短时间内酒精的产生速率增大，但葡萄糖溶液的量是一定的，所以酒精的总产量不变[2].

借助实验，学生可从多个角度思考，原本不会的问题会在悄然间恍然大悟了.

4 优化概念教学，提升解题能力

教师可通过优化概念教学的方式，提升学生的解题能力.教师可将概念以具体的事物为载体表达出来，再让学生判断正误，这就能让他们深度了解概念，再运用概念[3].

例4 下列有关光合作用和呼吸作用原理叙述正确的是哪些：①相对于油菜种子，等质量的水稻种子萌发需要更多氧气，应适度浅播；②用透气的创口贴包扎伤口，有利于伤口细胞的有氧呼吸，促进伤口愈合；③早稻催芽过程中，常用适宜温水淋种并时常翻动，以促进呼吸作用；④给豇豆搭架，使其往高处生长，主要是增加叶片受光面积，提高光能利用率.

可以看出来，教师没有让学生直接地背诵什么是关光合作用和呼吸作用，而是将概念融入学生熟悉的事物，再拨动他们的思维.教师将概念融入油菜种子、创口贴、早稻、豇豆等事物中.学生发现油菜种子含有脂肪多，脂肪中含有更多的氢元素，氧化分解过程需要更多的氧气，所以①陈述是错误的；基于生活，学生发现用透气的创口贴包扎伤口，可防止厌氧菌繁殖，所以第②表述也是错误的；教师给学生搭建有关早稻生长的情境，学生发现有氧呼吸需要适宜的温度、水分和空气等条件，早稻催芽过程中，常用适宜温水淋种并时常翻动，以促进呼吸作用，因此第③表述是对的；教师再展示豇豆生长的过程，学生发现给豇豆搭架，使其往高處生长，可防止叶片相互遮挡，增加叶片受光面积，提高光能利用率，因此第④表述也是对的.显然，教师调整了概念教学的方式，学生能从新的维度理解概念，他们也就能游刃有余地解决这类问题.

总之，在引导学生解决高中生物问题的过程中， 教师要以学生为主，要发挥他们的主体作用，要让他们的能力得到充分的展现.学生在生物学习的过程中总会遇到这样或那样的错误，面临这样或者那样的问题，教师要引导他们从不同角度思考，抓住问题的本质，进而掌握解决问题的基本思路和方法.

参考文献：［1］

王绍洁.浅谈高中生物教学中学生解题能力的培养策略[J].教学管理与教育研究，2022，7（02）：92-93.

[2] 王彦轩，房春红.新课程背景下高中生物实验题解题模式及方法[J]，数理化解题研究，2021（19）：112-113.

[3] 朱栋栋.培养高中生生物学科能力的实验教学研究：以“绿叶中色素的提取和分离”为例[J].中学课程资源，2023，19（02）：56-60.

［责任编辑：季春阳］