基于科學思維素養(yǎng)的生物學試題分析與教學策略

康思婷

摘要：本文以高考全國卷理綜生物部分試題為例，從回歸課本發(fā)散思維，運用概念解釋原理，歸納概括論證推理三個方面，為教師提升學生的科學思維素養(yǎng)提供教學策略。

關鍵詞：科學思維；生物學；試題分析；教學策略

中圖分類號：G633.91文獻標識碼：A文章編號：1992-7711（2020）10-0121

“科學思維”是指尊重事實和證據(jù)，崇尚嚴謹和務實的求知態(tài)度，運用科學的思維方法認識事物、解決實際問題的思維習慣和能力[1]。高考試題越來越重視考查學生的科學思維，因此基于已掌握的科學思維方法解答高考生物學試卷，不僅會幫助學生減少學業(yè)的壓力，同時還會取得顯著的成績。教師應充分認識科學思維的重要性。那么，針對如何提升學生的科學思維素養(yǎng)，本文以高考全國卷理綜生物部分試題為例，對生物學試題進行分析，為教師提升學生的科學思維素養(yǎng)提供教學策略。

一、回歸課本，發(fā)散思維

教學離不開課本，讓學生理解并掌握教材的內(nèi)容，認識到生物學都是科學事實經(jīng)過論證產(chǎn)生的，都是用一些簡單的概念解釋生命現(xiàn)象的。在生物學的學習中，對課本的知識點要融會貫通。要求學生不僅要知道這段話，更要發(fā)散思維，去理解這段話的核心概念，捕捉到知識點[2]。只有這樣，才會在碰到真假命題時，不會亂了陣腳，準確地選擇出心中的正確答案。

例如，高考生物卷有一道關于生物膜的結構與功能存在密切聯(lián)系的考題，從中選取描述錯誤的選項，其中四個選項分別為：A為葉綠體的類囊體膜上含有ATP合成的酶，B為溶酶體膜破裂后會放出一種酶，這種酶會破壞細胞結構，C為細胞的核膜具有雙層膜的結構，物質(zhì)可以通過核孔的通道進出細胞核，D為位于線粒體外膜上的線粒體DNA，是一種既編碼同時還參與呼吸作用的酶。本題正確答案為D。本題考查“概述細胞由質(zhì)膜包裹，質(zhì)膜能夠控制物質(zhì)進出，同時參與細胞之間信息的交流”這一重要概念。其中A選項不僅考查學生對類囊體在光反應場所的抽象知識掌握，還考查了對光反應過程的聯(lián)想。光合作用是生物學的重點知識，光合作用過程中既包括了光反應，又包括了暗反應。在講解本知識點時，不單單需要進行理論知識的講述，同時還要結合生活實際，發(fā)掘?qū)W生的想象力，讓學生可以完全理解該知識點。

例如考題考查學生對生物體內(nèi)的DNA常與蛋白質(zhì)結合知識點的理解，以DNA-蛋白質(zhì)復合物的形式存在為基本，從下面四個選項中找尋錯誤的答案，其中A選項的內(nèi)容是DNA-蛋白質(zhì)復合物存在真核細胞染色體和染色質(zhì)中，B選項的內(nèi)容是真核細胞的核中有DNA-蛋白質(zhì)復合物，而原核細胞的擬核中沒有DNA-蛋白質(zhì)復合物。C選項的內(nèi)容是若復合物中的某蛋白參與DNA復制，該蛋白或許是DNA聚合酶。D選項的內(nèi)容是若復合物中正在進行RNA的合成，那么該復合物中含有RNA聚合酶。本題正確答案為B。本題主旨是考查學生對審題的能力，其中的考點內(nèi)容是生物大分子，DNA復制和遺傳信息轉(zhuǎn)錄知識點。

學生只有在理解、掌握核心概念后，才能夠在腦海中迅速找尋對應的知識點，避免相似知識內(nèi)容混淆，從而選出正確的答案。

二、運用概念，解釋原理

學生在腦海里形成簡單的生物學概念，通過理解簡單的生物學概念，然后運用文字對生命現(xiàn)象做出相應的正確的合理解釋”[3]。一些試題在題干中擺出事實或現(xiàn)象，要求學生通過對題干的理解，探求其所表達的原理和概念，并運用這些原理和概念對事實進行分析。作答該類題目，學生首先要從事實中選擇有效信息，并運用信息探求其隱藏的原理；其次運用這些原理和概念對事實進行分析，找出正確答案。

例如在2018年全國卷Ⅰ高考理綜生物卷29試題中，就體現(xiàn)了運用生物學對簡單的生態(tài)生物現(xiàn)象進行解釋說明。高考真題中有一道題是這樣的，捕食者通過比被捕食者更快速的奔跑來獲得捕食獵物的機會，被捕食者和捕食者的某一方面進化都能促進對方發(fā)生很大的改變，這種現(xiàn)象在生態(tài)學上稱為共同進化。生態(tài)學家斯坦利“收割理論”的核心，食性廣捕食者的存在有利于增加物種多樣性的產(chǎn)生，在此過程中，食性廣捕食者增加物種多樣性的方式是捕食者會捕食數(shù)量多的物種，從而為其他物種提供了生存的機會。

教師應盡量把教學內(nèi)容問題化，創(chuàng)設有層次性、邏輯性的問題情境，利用問題驅(qū)動發(fā)展學生的思維，讓學生圍繞問題，運用概念，解釋原理。

三、歸納概括，論證推理

一些高考試題要求學生在特定的新情境中，采用適當?shù)目茖W思維方法揭示生物學規(guī)律或機制，并選用適當?shù)姆绞奖磉_、闡明內(nèi)涵，確定其適用的生物學原理和規(guī)律。在面對生活中與生物學相關的問題作出決策時，利用多個相關的生物學大概念或原理，通過邏輯推理闡明個人立場。

例如在2018年高考真題中，有一道題是針對如果DNA分子發(fā)生突變，那么引起編碼血紅蛋白多肽鏈的mRNA序列中一個堿基被替換，但并未引起血紅蛋白中氨基酸的序列發(fā)生改變，可能是因為遺傳密碼突變前后，血紅蛋白多肽鏈的mRNA上相應的密碼子對應同一種氨基酸，本題也就是針對密碼子的簡并性這個知識點的考查。

教師在日常教學中要指導學生緊緊抓住句中的關鍵詞或關鍵句，采用歸納的方式方法概括生物學規(guī)律，對生命現(xiàn)象進行推測或解釋，并闡明其核心內(nèi)涵。在答題時表述嚴謹，推理嚴密，避開題目中的誤區(qū)，做出正確推理。

四、小結

生物學的知識點多且雜，需要教師在授課過程中做到因材施教，善于結合生活舉例子，幫助學生建立個人專屬的科學思維模式。讓學生在學習過程中發(fā)展科學思維，能夠基于生物學事實和證據(jù)運用歸納與概括，模型與建模，演繹與推理，批判性思維等方法，探討、闡釋生命現(xiàn)象及規(guī)律。發(fā)展科學思維不是一蹴而就，需要教師將科學思維的培養(yǎng)切實融入日常教學中，站在全面發(fā)展學生核心素養(yǎng)的高度，達成生物學教學目標。

參考文獻：

[1]教育部.普通高中生物學課程標準（2017年版）[M].北京：人民教育出版社，2017.4.

[2]申定健.基于學科核心素養(yǎng)測評的高中生物學試題命制嘗試[J].生物學教學，2019，44（11）：54-56.

[3]胡愛民.基于科學思維評價的高考生物學試題分析與教學策略[J].生物學教學，2019，44（6）：62-65.

（作者單位：福建省泉州第一中學362000）