生物学奥林匹克竞赛促进学生能力的培养

屈 婷 王林嵩

（1 河南师范大学生命科学学院 河南新乡 453000 2 河南省正阳县第二高级中学 河南驻马店 463600）

全国中学生生物学奥林匹克竞赛（China National Biology Olympiad，简写CNBO）（以下简称生物学奥赛），主要目的是激发青少年对生物科学的兴趣，提高青少年的生命科学素质，为各省优秀青少年搭建学习和交流的平台， 为国际生物学竞赛输送优秀的生物科学人才［1］，符合素质教育理念，有利于提高学生的学习能力。

郑州外国语学校是河南省生物学奥林匹克竞赛开展较好的学校，在第27 届全国中学生生物学奥林匹克竞赛决赛中， 郑州外国语学校获得了6金1 银的优异成绩。 本文选取郑州外国语学校的学生作为调查对象， 调查在实际教学中生物学奥赛对学生的学习成绩、能力的影响。

1 生物学奥林匹克竞赛对中学生影响的调查

1.1 调查的总体情况 本次收集从2010 级至2015 级共94 名学生的基本信息（初中学校、中招成绩、高三模拟考试成绩及考入的大学），其中包括47名参加生物学奥赛学生和47 名非参加奥赛学生。

1.2 对生物学奥林匹克竞赛获奖学生及教练的访谈调查 为充分了解奥赛过程中学生的学习现状， 对该校的生物学竞赛辅导教师和4 位生物学奥赛金牌获得者进行了深度访谈， 这4 位学生在2018年的第27 届全国中学生生物学奥林匹克竞赛决赛中分别以全国第2 名、第7 名、第14 名和第19 名的成绩入选国家集训队，2 名保送至清华大学，2 名保送至北京大学。

2 调查结果及分析

为了保证结果的可靠性， 排除学生参加奥赛之前的学习经历不同， 学习水平参差不齐对调查结果的影响， 在整理和分析数据的过程中多次选择初中学校相同的，中招分值相近（±5 分）的学生进行比较（经过教学实践证明，分值相差5 分以内的学生，学习能力无明显差异）。

2.1 对学生学习成绩的影响 因有部分参加奥赛的学生直接被保送，没有高考成绩，所以选取了高三的模拟考试成绩作为比对依据，结果见表1。

表1 参加奥赛学生与非参加奥赛学生高三模拟考试平均分及排名

对以上所得数据进行t 检验， 判断二者是否存在显著性差异，t 检验结果P<0.01，说明二者有极显著差异。

由此可知， 参加生物学奥赛的学生与非参加生物学奥赛学生的模拟考平均分有极显著差异，说明参加奥赛可提高学生的学习成绩。 在访谈过程中，学生也普遍认为“参加奥赛的学生为了节约时间准备参赛，会自觉提高学习效率，加速课内任务的学习”，这种学习效率的提高无疑会对成绩的提升有很大的帮助， 且每一科知识之间都是有联系的，深入学好一门学科能更好地理解其他学科，带动总体成绩的提高。

同时，本文对这94 名学生考入的学校（以985和211 学校为主）进行了统计，根据所调查信息得到的具体比例如图1（本文涉及的211 高校、985高校标准以教育部公布名单为准）。

清华大学和北京大学是国内顶级的2 所高校，因此，本文还统计了在这94 名学生中，被清华大学和北京大学录取的情况，以供参考。 在47 名参加奥赛的学生中被清华大学录取的有17 人，占人数的36.2%。 这17 人中有13 人是因为生物学奥赛获奖被保送的， 保送比例占录取人数的76.5%； 被北京大学录取的有5 人， 占人数的10.6%， 其中有4 人是因为生物学奥赛直接保送的，保送比例占录取人数的80%。 在47 名非参加奥赛的学生中，被清华大学录取的有3 人，仅占人数的6.4%，没有学生被北京大学录取。

根据以上调查结果显示， 参加奥赛学生和非参加奥赛学生被985 高校和211 高校的录取率有较大差异，参加奥赛学生被录取的几率明显较高，而且参加奥赛学生更容易得到清华大学和北京大学的青睐， 这除了与参加奥赛学生学习成绩好有关，也与参加奥赛学生思维灵活、学习能力较强的原因是分不开的。

2.2 对学生能力的培养

2.2.1 提高自主学习能力 促进学生自主学习是社会发展的需要，也是人终身教育的需要。生物学奥赛涉及的知识深度和广度远超过高中课程的内容。参加奥赛的学生除了学习日常高中课程外，还要熟练掌握本科的生物学教材（细胞生物学、生物化学、微生物学、植物解剖和生理、动物解剖和生理、动物行为学、遗传学与进化、生态学、生物系统学9 门大学教材）。在现有高中日常教学不受影响的情况下，奥赛学习时间短、内容多，教师不可能面面俱到讲授所有知识， 这就要求学生有强烈的学习主动性。

基于社会学习理论，Zimmerman 提出了自主学习的三维模型， 他认为自主学习是由3 种因素决定的，即个人、环境和行为［2］。 个人——学生根据自己的意愿选择参加奥赛，说明学生渴望学习，对学习有主动性， 这就是自主学习的动机； 环境（包括在哪里学， 与谁一起学）——学校作为学生学习的主要场所， 为学生学习提供了丰富的学习资源，安静的学习环境，现代化的教学设施，优质的教师队伍，这些都为学生学习提供了保障；寻找有利的伙伴会让自主学习事半功倍， 参加奥赛的学生作为一个团体，他们有着共同的目标，对生物学都有着相同的爱好，同伴之间既是竞争对手，又是益友， 竞争产生的压力促使他们产生了拼搏的动力， 这样良好的学习氛围无形中激发了学生的学习意愿；行为——在奥赛学习过程中，教师只起引导作用，帮助学生建立知识框架，具体的学习计划需要学生自己合理安排， 合理的计划安排可更有效地利用时间，提高学习效率，按照计划行事，久而久之，所有行为就会形成自觉行动。并且教师在教学过程中有意识让学生增加自主学习的空间，让学生一直处于主导地位，引导学生在思考中发现问题，然后通过自学想办法解决，问题的解决会带来很多新的问题， 问题→解决→新问题→再解决，以此类推，学生将会体验一种螺旋式上升的认知过程［3］，在此过程中，学生自学能力得到提高，对知识的渴望逐渐增加，最后达到自主自愿的自主学习的过程。

2.2.2 提高心理承受能力 无论在生活还是学习上，都会经历逆境，在奥赛培训过程中，这些学生要比普通学生承受着更大的压力， 奥赛内容繁多，参赛选手的任务很重，平常经常小考，每次考试伴随着排名次，并且从初赛到联赛再到决赛，经过层层选拔， 考试前学生难免会出现焦虑的心理状态，这时候需要教师及时疏导，学生也要加强与同伴、教师之间的沟通交流, 这样有利于渐渐敞开心扉, 缓解内心压力, 由此减轻学习生活中所存在的不必要的压力， 同时学会将压力转换成动力，提升学习效率，从而促进学习成绩的提高。 在此转变过程中，学生可提高心理素质，健全其人格魅力，增强其抵御挫折和适应环境的能力。

参加奥赛的学生付出很多， 但比赛结果却伴随着不确定性， 这也增加了参加奥赛学生的压力。为了在奥赛中取得好成绩，学生往往需要牺牲休息时间，加班加点补充知识量，在与学生访谈中得知，参加奥赛的学生从高一开始假期就严重“缩水”，付出了如此多的时间、精力，却不一定能取得令自己满意的成绩，例如统计的47 名参加奥赛学生中，保送的只有13 人， 大部分学生还是要通过高考进入大学，这在无形中给学生增加了心理负担，在此过程中，对学生的抗压能力提出了很高的要求。

人的一生不可能永远一帆风顺, 学会用正确的态度对待挫折，在奥赛的学习过程中，学生抗挫折能力和社会适应能力得到提升, 更有利于其人格全面健康发展。 经过奥赛“洗礼”的学生，心理承受能力都比较强大，经得起挫败。

2.2.3 提高科学思维能力 通过对比往年奥赛试题，发现虽然奥赛大纲基本没有变化，但是试题却对学生能力提出更高的要求。 2015年及以前，试题基本上还是以识记、理解为主。 2016年以后，除了识记之外，试题内容上升到知识应用层次，对学生的思维能力、知识迁移能力提出了更高的要求。

对科学思维的考查体现了生物学的理科属性， 生物学奥赛中经常出现的试题类型是题干给出很长一篇科研论文内容， 让学生指出以下叙述正确与否（判断题），或根据题干信息推理得出某种结论，这些都是运用生物学观念判断事情真伪，对某种现象作出解释的过程［4］。 2018年的生物学奥赛全国决赛的理论试题共103 题, 题量比2017年少很多， 但试题篇幅长， 几乎没有纯粹的记忆题， 内容几乎都来源于国内权威生物学期刊发表的科研论文中， 需要短时间内从科研论文的原始数据、图表分析中获取有效信息，然后根据所学知识进行分析推理。 试卷有26 页,要读懂这些试题,并得出正确答案, 需要考生具备很广的生物学背景知识和较高的思维能力。

20 世纪伟大的心理学巨匠皮亚杰将个体认知的发展和成长分为4 个阶段， 根据皮亚杰的认知发展理论， 高中阶段的学生处于第4 阶段——形式运算阶段［5］，此时思维能力已发展至抽象逻辑推理水平，这是认知发展的最高阶段，能在头脑中将形式和内容分开，能根据假设进行逻辑推理。因此高中阶段是学生逻辑思维养成、 推理能力提高的关键年龄阶段。

生物学奥赛是超出高中教材范围的一种特殊考试， 要求学生补充大量知识， 需要的思维量很大，同时生物学是一门实验性很强的学科，在生物学奥赛的培训过程中， 启发学生用辩证的观点和逻辑方法对自然现象、实验现象进行分析、综合，注重对学生科学思维的引导， 提高学生的快速判断能力， 使学生对知识的掌握具有很高的灵活性和熟练度。 因此高中时参加奥赛有利于快速提高学生的思维能力。

2.2.4 提高合作学习能力 合作学习既是新课程改革的要求，也是学生个性发展必备的。共同的目标是产生合作意识的基础， 在生物学奥赛的学习过程中，竞赛小组的成员就是一个利益共同体，互助才能互益，在学习过程中遇到问题时，小组之间可相互讨论交流，以达到学习资源共享化，解决方案最优化。 维果茨基的 “最近发展区” 理论指出，“在彼此最近的发展区内合作学习， 会表现出比个人单独活动更为高级的行为”［6］，不同层次的学生，可在合作中相互讨论以加深对问题的理解，促进学习质量的提高；在合作中取长补短，共同进步，促进每个学生的全面发展。

作为中学生物学的课外延伸， 生物学奥赛起到选拨和培养对生物学有浓厚兴趣的人才的作用，在理念上与新课改的方向是一致的，符合核心素养理念，有利于提高学生的综合素质。如果说素质教育的重点是培养学生的创新精神和实践能力, 学科奥林匹克竞赛则是实现素质教育的具体体现,是创新素质教育的拓展和延伸［7］，对于参加奥赛的学生来说要做到参加奥赛和高考两不误，从而引导学生全面发展。

致谢 向郑州外国语中学的杨德宝老师在数据调查和访谈过程中给予的帮助表示衷心的感谢！