福建 俞慧敏
在新课标、新教材、新高考模式下,高考生物学的考核不再以知识和能力作为唯一考查载体,而是向着“价值引领、素养导向、能力为重、知识为基”的方向改革发展。依据《中国高考评价体系》(以下简称《评价体系》)《中国高考评价体系说明》(以下简称《评价体系说明》)和《普通高中生物学课程标准(2017 年版 2020 年修订)》,分析已实施新高考地区的生物学高考试题,不难发现试题对考生的思维能力要求逐渐提高。传统复习教学中机械刷题、死记硬背知识条目的做法将不能满足当下的复习教学需求。新时代背景下的生物学复习呼唤思维培养的教学策略。
《评价体系》要求高考试题在引导教学中强调“一核四层四翼”,而达成此要求最好的方式就是在情境的应用方面下工夫(图1)。高考生物学试题一般都是在具体、真实的情境下进行设问,注重通过解决实际问题展开对学生素养、价值、能力和知识的综合考查。因此,在复习备考中应特别关注情境在复习教学和习题评讲中的构创。
例如,在复习假说-演绎法时,如果按照教材创设既定的情境,运用孟德尔经典遗传实验展开复习教学,大部分的学生可能凭借记忆即可完成对应知识的复习。但是学生的价值、素养和能力未必能得到很好发展。因此,教师可以在情境化方面进行创新变革。利用“新冠肺炎的确诊”情境,引导学生回顾孟德尔的豌豆杂交实验中的内容,逐步复习假说-演绎法相关知识。学生既感觉有趣,又在愉悦的活动中收获了复习效果(表1)。
表1 假说-演绎法复习情境的构创
续表
有了上述的复习教学后,再运用假说-演绎法迁移到新的试题探究情境中进行创设,帮助学生做好应试应答训练。教师设置新的实验情境:有两瓶果蝇,甲瓶全部是灰身果蝇,乙瓶既有灰身果蝇、又有黑身果蝇,甲、乙两瓶的果蝇为亲代和子代的关系。学生基于此可提出问题:甲、乙两瓶果蝇的亲代和子代关系是什么?学生通过思考,可以提出两种假说,即关系1:甲瓶中“灰身×灰身”→乙瓶。关系2:乙瓶中“灰身×黑身”→甲瓶。学生需要尝试用遗传图解解释题干中的现象,并利用遗传图解表示推理过程及预期结果。
此外,开创情境还可以利用学生熟悉的生物学现象或事实、学生学习过的现象或问题、生命科学史中的重要事件等。让学生在严谨的科学态度、科学研究精神、科学研究方法、科学探究能力方面得到启迪和发展。这种开创情境的教学注重调动学生的复习兴趣点,注重引导学生将教材所学知识与社会热点议题结合起来,加深对所学知识的迁移和应用,有利于提升学生的综合素质,促进应试能力的提升。
一线教师经常都会有一种困惑:为什么同样的试题或者同类型的试题,讲了很多遍,学生做题时还是会出错。也有老师认为这些错误的原因主要在这些方面:审题不仔细,对试题中的一些隐含或显性信息提取不全;基础知识掌握不牢固,对生物学的核心概念、原理没有理解或不能调用迁移;学生能力不到位,主要体现在对具体情境的分析、理解和推理等不符合试题考查的要求;答题不规范、不科学,主要体现在学生的专业术语使用不准确,学生在语言的表达上逻辑混乱等。如果继续深究这些错误背后的原因,主要是教师在教学中没能很好地培养学生的思维。在复习教学中,架构思维化的目标在于由点到面地逐步构建体系,培养学生的思维能力。
例如,为了探究生长条件对植物光合作用的影响,某研究小组将某品种植物的盆栽苗分成甲、乙两组,置于适宜条件中。甲组模拟自然光照,乙组提供低光照,其他培养条件相同。培养较长一段时间(T)后,测定两组植株叶片随光照强度变化的光合作用强度(即单位时间、单位面积吸收CO2的量),光合作用强度随光照强度的变化趋势如图2所示。播种乙组植株产生的种子,得到的盆栽苗按照甲组的条件培养T时间后,再测定植株叶片随光照强度变化的光合作用强度,得到的曲线与甲组的相同。根据这一结果能够得到的初步结论是什么?
遇到这种问题,在架构思维时,只要从设问情境中的条件、过程以及过程和结构之间的架构关系入手(图3),提供给学生一个又一个清晰的思维路径。这种架构分析之后,就很容易得出初步结论,即低光培养引起的变异是不可遗传的,因为乙组光合作用强度与甲组光合作用强度不同是由环境因素引起的,而非遗传物质的改变造成的。这种思维化教学使学生思维程序显性化,在教学中训练,使学生熟悉思维的程序,从而内化这些思维的方法和技能。
《评价体系》在高考试题的选拔功能上是有明确要求和说明的。近年全国各省、市的高考生物学试题也在考查解释归因、批判性思维、逻辑思维等方面下大功夫,力求在考查效度上有所提高,真正做到为高校选拔人才。因此,教师在复习教学中务必多些思维化的教学设计,培养学生的思维能力。
《评价体系》指出,必备知识是“四层”之一,是学生在面对、解决或解释生物学现象和问题时所具备的知识。这是学生运用所有思维的基础。而在教材编写时,考虑到学生的实际情况和知识间的逻辑关系,以及学生的认知特点等因素,知识是分散的,这有利于学生对知识的理解和渗透,循序渐进。但是,如此情况下,学生所获取的知识没能形成体系,在遇到具体问题时,对问题本质的认识、分析和解决,难以及时调取必备知识,从而影响学生的应试能力及素养的提升。因此,必备知识体系的构建任务就必须要在复习教学中完成。
例如,在复习同位素标记法时,教师可以引导学生对同位素标记法在高中生物学教材中的分布进行梳理及问题反馈。通过列表格或者其他方式,将梳理结果集中呈现,发现其中的规律,学生构建相关知识体系(表2)。通过这样的教学,学生比较容易理解:研究一个已知元素构成的物质(标记原料)在细胞中的合成、代谢的过程、结果或者分布时,一般为一组实验,自变量为时间,因变量则是检测放射性出现的物质、部位或者区分标记物质的分子质量。根据研究对象的不同或区别分组标记,因变量则为放射性的差异或者分子质量的不同。这样学生就进一步形成同位素标记法应用的“四要素”,即确定实验目的、确定实验分组情况、确定同位素种类和确定结果检测方法。
表2 同位素标记法相关知识整理
思维是生物学教学的重要任务之一,是学生对待生物学事实观察、比较、抽象、概括和推理等的必备能力。也是学生必备的应试能力,无论是挖掘题目中的隐含条件,还是合理转换信息,抑或是将生物学事实抽象化,都离不开思维。因此,教师在复习教学中应重视情境化备考、思维化复习和知识体系的建立等策略,全面培育学生的思维能力,为取得良好的复习效果进行大胆的教学变革。