借助易错题提升学生科学思维

黄元新

[摘 要]研究近几年的生物高考试题，不难发现其重点考查学生的科学思维。科学思维作为生物学学科核心素养的重要内容，它包括演绎与推理、批判性思维、创造性思维等。新课程标准要求学生学会推理、判断和分析生命现象和规律并得出结论，从而实现对所学知识的巩固和掌握，进一步提升科学思维。文章主要探究如何借助易错题提升学生的科学思维，帮助学生从错误中吸取经验教训，避免再犯类似错误，逐步形成解题的科学思维模式。

[关键词]易错题;科学思维;生物學学科核心素养

[中图分类号]    G633.91        [文献标识码]    A        [文章编号]    1674-6058（2020）32-0094-03

科学思维是指尊重事实和证据、崇尚严谨和务实的求知态度，应用科学的思维方法认识事物、解决实际问题的思维能力。在高中生物复习和考试中，学生经常解题出现错误，比如答非所问、思维定式、词不达意等。很多学生解题时往往没有形成严谨的科学思维。因此，在高三复习过程中，教师应高度关注学生科学思维的发展，帮助学生在解题时形成科学思维习惯。基于此，本文主要探究如何借助易错题有效提升学生的科学思维。

一、典型易错题

【题1】某单子叶植物的非糯性（A）对糯性（a）为显性，抗病（T）对染病（t）为显性，花粉粒长形（D）对圆形（d）为显性，三对等位基因分别位于三对同源染色体上，非糯性花粉遇碘液变蓝，糯性花粉遇碘液变棕色。现有四种纯合子基因型分别为：①AATTdd、②AAttDD、③AAttdd、④aattdd。则下列说法正确的是 （）。

A.若采用花粉鉴定法验证基因的分离定律，应该用①和③杂交所得F1的花粉

B.若采用花粉鉴定法验证基因的自由组合定律，可以观察①和②杂交所得F1的花粉

C.若培育糯性抗病优良品种，应选用①和④亲本杂交

D.将②和④杂交后所得的F1的花粉涂在载玻片上，加碘液染色后，均为蓝色

【题2】[2019年全国Ⅱ理综卷，29（2）]通常，对于一个水生生态系统来说，可根据水体中含氧量的变化计算出生态系统中浮游植物的总初级生产量（生产者所制造的有机物总量）。若要测定某一水生生态系统中浮游植物的总初级生产量，可在该水生生态系统中的某一水深处取水样，将水样分成三等份，一份直接测定O2含量（A）;另两份分别装入不透光（甲）和透光（乙）的两个玻璃瓶中;密闭后放回取样处，若干小时后测定甲瓶中的O2含量（B）和乙瓶中的O2含量（C） 。据此回答下列问题：

二、错因分析

1.审题不清，基础知识掌握不牢固，概念混淆，理解不到位

题1考查验证基因的分离定律和自由组合定律的方法——自交法、测交法和花粉鉴定法，考生对这三种方法没有掌握牢固，似懂非懂，一知半解。比如A和B选项考查采用花粉鉴定法验证基因的分离定律和自由组合定律，采用花粉鉴定法验证遗传的基因规律是可以在显微镜下观察的性状，即非糯性（A）和糯性（a），花粉粒长形（D）和圆形（d），只有花粉才能在显微镜下看得到，而抗病和染病在显微镜下是看不到的。而考生往往忽略花粉鉴定法的条件，导致理解出现偏差，形成定式思维，认为选择杂交后有一对等位基因就可以验证基因的分离定律，选择杂交后有两对等位基因就可以验证自由组合定律，忽略了显微镜下能观察到的只有花粉的形状和被染色的情况，从而导致错选答案。D选项其实也是考查花粉鉴定法，②和④杂交后所得的F1基因型为AattDd，其花粉有糯性和非糯性，加碘液染色后，应一半为蓝色，另一半为棕色。C选项考查自交法 ，即先杂交再自交，就可以集优，若培育糯性抗病优良品种，就必须寻找两个品种均各有一个优良性状的，即①有抗病，④有糯性，所以选用①和④亲本杂交，再自交，即可从子二代中选出所需品种，因此正确答案为C。

2. 词不达意，表达欠缺，不理解题意，答非所问，获取与分析题干信息的能力有限

题2考查的是利用黑白瓶法测定呼吸作用强度和净光合作用强度，主要考查考生对“生产者光合作用的总放氧量=生产者净光合作用的放氧量+生产者呼吸作用的耗氧量”的理解与应用。其中，考生1的答案为：净光合速率，总光合，呼吸;考生2的答案为：积累有机物的量，制造有机物的量，消耗有机物的量。第一空，考生1答“净光合速率”，可题目所给条件是实验前测定O2含量（A），实验若干小时后测定甲瓶中的O2含量（B）和乙瓶中的O2含量（C），题目并未给单位时间，而是若干小时后;考生2答“有机物积累量”，虽然能表示净光合作用，但是题目测定的是O2含量的变化，不能表示有机物的积累量，所以正确答案应该是“生产者净光合作用的放氧量”。第二空，考生1答“总光合”，总光合本身具体表示什么没有说明，答案含糊，而考生2答“制造有机物的量”，跟前面错因相同。根据公式（C-A）+（A-B）不难得出标准答案为“生产者净光合作用的放氧量”。同理，A与处理后甲瓶中的O2含量（B）的差值为“生产者呼吸作用的耗氧量”，考生1答“呼吸”说明概念混淆，以为呼吸就是呼吸作用，虽然懂得是表示呼吸作用，但是词不达意，表达欠缺，而考生2答“消耗有机物的量”跟前面错因相同。

对此，教师在引导学生进行错因分析时应从培养学生严谨的科学思维角度出发，重视问题错误的根源，审好题目，正确理解题意，明白研究对象，引导学生规范性答题，帮助学生养成解题的科学思维模式。

3.思维定式，实验原理和原则没弄清，没看清题意，实验计算出错

不难看出，题3是实验探究题，考查学生的科学思维和科学探究能力。本题利用液滴移动法来测定净光合作用强度和呼吸作用强度，然后再根据公式算出总光合作用强度。考生必须懂得测定光合作用强度的实验设计方法，懂得实验设计的基本原理和基本原则及方法，并且弄清楚实验组和对照组液滴移动的含义，才能够准确答题。第（1）（2）问错答的原因是没弄清楚实验原理和方法，没有遵循实验设计的对照原则和单一变量原则，不知道要确保无关变量相同。部分考生答错第（3）问的原因是没有弄清楚净光合作用和呼吸作用实验设计的原理和液滴移动的含义。而部分考生对外界环境变化引起的误差理解不到位，比如为防止外界压强、温度变化等因素所引起的误差，应设置对照组实验，即用不能进行光合作用的死亡绿色植物进行上述实验并作对照，根据红色液滴的移动距离与原实验结果进行比较，然后得出实际数值。由于对这些情况分析不到位，所以导致第（4）问算错。除此之外，有的学生没审好题，题目给的是30分钟，问的是单位时间内的呼吸速率，考生思维定式，以为时间是1小时;题目给出“白天光照15 h，一昼夜葡萄糖的积累量是___g”，光照15小时，问一昼夜，学生误认为白天，导致最后的空算错。

三、提升学生科学思维的策略

科学思维是一种习惯和能力，教师在指导学生解题时应从多个角度引导，让学生学会结合题给信息，应用所学知识分析问题、解决问题，从而提升学生的科学思维能力。现笔者結合上述易错题谈谈如何提升学生的科学思维。

1.强化学生审题能力，引导学生弄清题目研究目的，提高学生获取和处理分析信息的能力

审题时，要引导学生学会一画二圈寻找题干信息;解题时，要引导学生提炼题干信息和关键词、题给材料及图表信息等，这些体现了试题考查的内容方向和涉及的知识点及相关信息。对于实验探究题，找出实验目的是第一步，也是正确解答的关键一步。题干蕴含着必要的答题信息，教师应引导学生认真读取图表和文字信息，仔细观察和比较，找出图表中的有效信息，然后将相关的生物学知识和题干信息相结合，最终解决问题。

2.加强学生逻辑思维能力的培养，使学生答题思路清晰，做到准确用字、用词，规范性答题

答题思路清晰、条理清楚、层次分明、逻辑性强，只有这样，学生才能形成严谨的科学思维。如一道实验试题，如果能找到题目要研究的目的，就能顺藤摸瓜地找出实验变量，然后根据实验变量科学设计实验方案和实验步骤，再根据实验结果分析得出结论。在解题过程中，应引导学生总结一些有规律的答题模式，归纳解题方法和技巧，并且注重答题的规范性和科学性。

3.把握答题要点，提高表达的科学性和简洁性

答题时要养成科学思维的习惯，一般问原因的题目或说明理由的题目，思考题目时先分析直接原因，再分析间接原因，写答案时先写间接原因再写直接原因。如题目经常问：中午（烈日）植物光合作用下降的原因是什么？思考时先考虑光合作用下降的直接原因，即CO2不足，再考虑CO2不足的原因，即中午（烈日）植物叶肉细胞部分气孔关闭，所以答题时就先答中午（烈日）植物叶肉细胞部分气孔关闭，导致CO2供应不足，所以光合作用下降。要注意答案一般都可在已给的题干信息和图表中寻找，然后组织语言规范性答题。近几年高考生物试题中，除了个别空较难得答案外，多数非选择题的答案都来自课本的原话或者题干信息，所以考生要养成从题干信息和课本中寻找答案的答题思维习惯。

综上所述，要想在高考中取得好成绩，需要教师引导学生整理错题本，从学生易错题中培养学生的审题能力，获取信息、处理与分析信息的能力，演绎与推理、创造性思维、归纳与总结等科学思维能力。对一线教师而言，要将科学思维方法纳入具体的复习备考中，使学生逐步养成科学思维习惯，培养科学探究能力，从而使学生的生物学学科核心素养能够得到真正的落实和体现。

[   参   考   文   献   ]

[1]  中华人民共和国教育部.普通高中生物学课程标准（2017年版）[S].北京：人民教育出版社，2018.

[2]  赵占良.对生物学学科核心素养的理解（二）：科学思维及其教学[J].中学生物教学，2019（19）：4-7.

（责任编辑 黄春香）