高中生物思维品质类习题设计的策略

2024-11-28 00:00:00辛长红
天津教育·上 2024年10期

思维品质指思维能力的特点及其表现,思维品质反映了每个个体智力或思维水平的差异,主要包括深刻性、灵活性、独创性、批判性、敏捷性和系统性六个方面。思维品质是思维能力的表现形式,培养学生严谨、深刻和具有批判性的思维品质是当前教学研究的重要课题。习题训练是高中生物教学中的重要环节之一,是巩固与深化所学知识,培养思维品质的重要手段。那么,如何设计思维品质类习题呢?下面笔者结合自己的教学实践,谈一谈高中生物思维品质类习题的设计策略。

一、一题多变,培养学生思维的广阔性和深刻性

一题多变就是对同一道题多次改变条件或问题,达到举一反三、触类旁通的目的。选择习题时尽量选择情景变、问题变,但是中心知识没有改变的题目,这样才可以更加快速有效地帮助学生形成完善的学习系统。教师从多角度、多方面进行训练,引导学生通过一道题进行层层递进的思考,启发学生的思维,使学生的思维能力随着问题的不断变化,在解决问题的过程中得到不断提升。

例:豌豆叶肉细胞中的核酸含有的碱基种类是( )

A.1种 B.4种 C.5种 D.8种

根据教学实际可进行如下改变:

变式1:将题干中的核酸改成遗传物质。豌豆叶肉细胞的遗传物质含有几种碱基?

变式2:将题干中的碱基改成核苷酸。豌豆叶肉细胞中的核酸含有几种核苷酸?

变式3:将题干中的豌豆改成病毒。烟草花叶病毒的核酸含有几种碱基?

本题考查了核酸的种类和结构,这是学生易混易错的知识,通过一系列的变式,引导学生深入理解所学知识的要点,同时训练学生比较学习法。这样,由一道题变为一系列题,不断深化,既能强化学生对基础知识的理解,又能使学生的思维变得更加灵活,增强他们的应变能力,拓宽思路,克服了思维定式。

二、一题多解,培养学生思维的灵活性与敏捷性

一题多解属于解题策略问题,用多种方法解答同一道题,可以打破学生的思维定势,通过比较分析找到最佳解题方法,使学生思维变得更加灵活敏捷。在高中生物中,一题多解常见于计算题,如蛋白质的相对分子质量、氨基酸数量的计算;光合作用与呼吸作用的计算;遗传与变异的概率计算;DNA与RNA的碱基计算;土壤中微生物数量的计算;培养液中酵母菌数量的计算和PCR技术中引物的计算等,教师可以从这些知识入手,选择合适的典型习题对学生进行训练,鼓励学生尝试解题的多样性,不要拘泥常规方法,勇于创新。

例:小麦的无芒(A)对有芒(a)为显性,高秆(M)对矮秆(m)为显性。将两种小麦亲本进行杂交实验,子一代出现矮秆无芒、矮秆有芒、高秆无芒、高秆有芒四种表型,且比例为3∶1∶3∶1,则亲本基因型为( )

A.MMAa×mmAA B.MMAA×mmAa

C.MmAa×mmAa D.Mmaa×mmaa

此题有两种解法,方法一是常规法,将两对性状分开研究,后代高杆为3+1=4,矮杆为3+1=4,则高秆∶矮秆=1∶1,可推知两亲本这对基因分别为Mm×mm。而后代中无芒为3+3=6,有芒为1+1=2,则无芒∶有芒=3∶1,可推知两亲本的第二对基因分别为Aa×Aa,因此两亲本基因型为MmAa×mmAa。方法二是将3∶1∶3∶1直接分解成(3∶1)×(1∶1),由3∶1可知是杂合子自交,由1∶1可知是测交,因此选择C。方法一,繁琐、费时费力;方法二,思路新异,快速准确。如果教师经常对学生进行一题多解的训练,当学生掌握了一定的方法与技巧后,头脑变得更加灵活,就能真正地摆脱“题海”,改变定势思维为多向思维,既能拓宽解题思路开阔视野,又能优化解题策略,寻求最佳途径。

三、一题多问,培养学生思维的系统性和逻辑性

教师在设置习题时要对题目作适当的扩充和演变,提出一系列的问题,引导学生把相关的知识结合起来,揭示知识之间的内在联系。教师依据层级递进的方式,结合学生对于某一题目所反映的认知发展程度,通过对生物试题的层次结构设计来区分学生的知识理解水平和思维发展水平,让学生的思维根据题中设置的小题逐级拓展上升,最后达到层次标准。这样将不同的题型、思维方式、生物知识有机地结合起来,能训练学生的判断推理、分析综合、比较归纳、抽象概括等多种思维能力。

例:下图表示光合作用过程,请据图回答问题:

(1)图中表示光反应的是 ,表示暗反应的是 。(填相应字母)(2)参与光合作用的色素分布在 (填结构名称)上。(3)光反应为暗反应提供物质 ,暗反应为光反应提供物质 。(4)由CO2和C5合成D的过程叫做 ,由D转化为(CH2O)和C5的过程叫做 。(5)影响光反应的因素有 ,影响暗反应的因素有 。(6)突然停止CO2的供应,C3的含量变化是 。(7)消耗88毫克的CO2生成 毫克的葡萄糖。

利用上述一系列问题将光合作用的知识进行联系和综合,学生表现出强烈的思考兴趣,通过引导学生不断地拓展引申、分析归纳,使学生获得学习的主动权。同时,通过这种习题命制方法,学生能够根据自己的答题情况清楚地认识到自己在理解问题方面的不足,激励自己采用深层次的学习策略。

四、多题归一,培养学生思维的类比性和敏捷性

很多生物习题题型各异,但问题的实质一致,如能对这些“型异质同”的问题归类组建题组,便能抓住共同特征,达到触类旁通的目的,使学生思考问题的能力得到提高,提高思维的类比性和敏捷性。

例:细胞分裂规律提炼题组

1.如图为某生物四个处于不同分裂时期细胞的示意图,正确的是( )

A.①内有2对同源染色体,1处若为D基因,2处一般为d基因。

B.②细胞的中心体在分裂前期复制,②细胞的前一个时期会发生联会。

C.③内有4个染色体组,该生物可能为雌性动物。

D.若④中的b为常染色体,则a不可能是性染色体。

2.如图表示某昆虫体内一个初级卵母细胞在减数分裂不同时期细胞中的染色体、染色单体和核DNA分子数目,下列有关说法错误的是( )

A.a、c分别表示染色体和核DNA分子

B.该细胞减数分裂的顺序为Ⅱ→Ⅲ→Ⅰ→Ⅳ

C.该昆虫的正常体细胞中含有4条染色体

D.Ⅳ时期的细胞是次级卵母细胞或极体

这几道题都考查减数分裂和有丝分裂的知识,细胞模式图、柱形图题型不同,但其核心是减数分裂和有丝分裂过程中染色体的行为变化规律,抓住这一规律,问题也就迎刃而解了。

五、错题汇编,培养学生思维的独立性和批判性

思维的独立性是指善于独立思考,独立发现问题、分析问题、解决问题,不依赖于别人的帮助,不依赖现成的答案,创造性的观察新现象、运用新方法、找出新规律。思维的批判性是指善于根据客观标准来检查自己和别人的思维及结果是否正确。教师可以针对学生容易出现的错误编成题目,引导学生克服障碍,对于选择题,不仅要求选出正确答案,还要对错误答案进行论证分析。

总之,高中生的思想和思维水平已初具成熟,显著表现在分析、解决学习或生活等问题上具有更多的独立性、独创性与批判性。因此,在高中生物教学中,教师应充分把握学生思维发展的特点和规律,多维度挖掘生物习题的命制策略,促进学生生物综合素养全面提升、生物思维潜质的快速发展。

(侯金鹤)