生物學是一門探索生命奧秘的自然科學,科學的價值在于求真,其中的每一個生物學事實、概念、原理和規律等,都是通過反復實驗推導和論證而得出的結論,而這些結論在教材中以多種形式呈現,如文字、圖表、圖解等,其中以文字表達為主。
高考是選拔性考試,絕不會照搬教材。長期以來高考奉行的原則是考能力,考查學生的真才實學,考查學生對不同信息背后所代表的真知的理解和掌握,這即是高考中的求“真”。高考試題的形式是多變的,近年來命題者將教材中的呈現形式轉化為其它形式(如圖形、坐標曲線等)出現在高考試題中,正如考試說明中所述:“遵循教材,但不拘泥于教材。”雖然是同一知識,一些考生由于缺乏這種呈現形式的相互轉化能力,看到這類試題時有“似曾相見、不相識”的感覺。針對這些試題,我經過仔細對比分析、捉摸,發現不同信息(文字、圖表、圖解等)背后所代表的真知(生物學事實、概念、原理和規律等)是一致的,也即是形式是多變的,而真知是不變的。在平時的學習和高三的復習中,只要考生是真正理解和掌握了真知,正確回答這些試題是比較容易的。下面舉例說明。
例1:(2007全國卷Ⅱ),下圖表示光照強度對A、B兩種C3植物光合作用強度的影響。據圖回答:
(1)A、B兩種植物光合作用過程中對光能利用的差異是。
(2)在農業生產中,與B植物相比,A植物應種植在條件下。
解析:此題是考查考生對光照強度對不同農作物光能利用率影響規律的理解和掌握情況。試題是以坐標曲線的形式呈現的,橫坐標是光照強度(自變量)、縱坐標是光合作用強度(因變量)。解此題的依據是什么?請看人教版選修教材第三冊P32光照強弱的控制:“不同農作物,對光照強弱的需求不同。有些農作物如水稻、玉米、向日葵等,進行光合作用時需要強的光照,只有強的光照才能生長良好,才能提高光能利用率,這類農作物屬于陽生植物,陽生植物應當種植在陽光充裕的地方。有些農作物如胡椒、三七、人參等,進行光合作用時不需要太強的光照,太強的光照不利于生長發育,也就不利于提高光能利用率,這類農作物屬于陰生植物,陰生植物應當種植在隱蔽的地方。”這段文字敘述了這樣一個生物學規律:陽生植物和陰生植物對光照強弱的需求不同,陽生植物只有在強的光照下才能生長良好,才能提高光能利用率;陰生植物只有在弱的光照下才能生長良好,才能提高光能利用率。此題將教材文字信息轉換為坐標曲線信息,但不管怎樣呈現,其形式背后所代表的真知是相同的,只要領會了這一點,也就能把握住答題的要點了。答案:(1)在低于P光照強度下B植物光能利用率比A植物的高,在高于P光照強度下A植物光能利用率比B植物的高。(2)較強光照(或陽光充裕)。
例2:Ⅰ(2007全國卷Ⅰ)下圖表示一段離體神經纖維的S點受到刺激而興奮時,局部電流和神經興奮的傳導方向(彎箭頭表示膜內、外局部電流的流動方向,直箭頭表示興奮傳導方向),其中正確的是()。
Ⅱ(2008全國卷Ⅰ)肌肉受到刺激會產生收縮,肌肉受刺激前后肌細胞膜內外的電位變化和神經纖維的電位變化一樣。現取兩個新鮮的神經——肌肉標本,將左側標本的神經搭在右側標本的肌肉上,此時神經纖維與肌肉細胞相連接(實驗期間用生理鹽水濕潤標本),如圖所示。圖中②、④指的是神經纖維與肌細胞之間的接頭,此接頭與突觸結構類似。刺激①可引起右肌肉收縮,左肌肉也隨之收縮。請回答:
用,從而引起③的神經纖維興奮。
(3)直接刺激③會引起收縮的肌肉是?搖?搖?搖?搖?搖?搖。
解析:上述兩題是將教材中的圖、文信息轉換成新的圖形信息,以實驗操作為背景,重點考查考生對神經纖維上的興奮傳導和神經元間的興奮傳遞的理解與掌握情況。教材利用“文字”和“模式圖”來講述興奮在神經纖維上傳導是通過膜內外的電位變化以“局部電流”的形式進行雙向傳導的;而興奮在神經元間的傳遞是通過突觸以“電信號→化學信號→電信號”的形式進行單向傳遞的。圖、文信息的相互轉換,目的在于加深對相關知識的理解與掌握。第一題,只要考生熟悉教材的相關內容,真正掌握了不同信息背后的真知(興奮在神經纖維上傳導是通過膜內外的電位變化以“局部電流”的形式進行雙向傳導的),本題就可迎刃而解了;而第二題,考生除了對相關知識(興奮在神經纖維上傳導是通過膜內外的電位變化以“局部電流”的形式進行雙向傳導的,而興奮在神經元間的傳遞是通過突觸以“電信號→化學信號→電信號”的形式進行單向傳遞的)的理解與掌握外,當然還要具有很強的獲取信息的能力和綜合分析問題的能力。答案:Ⅰ、C。Ⅱ、(1)②、④①、③;(2)局部刺激;(3)左肌肉和右肌肉。
例3:Ⅰ(2008全國卷Ⅱ)人體受到某種抗原刺激后會產生記憶細胞,當其受到同種抗原的第二次刺激后()。
A.記憶細胞的細胞周期持續時間變短,機體抗體濃度增加
B.記憶細胞的細胞周期持續時間變長,機體抗體濃度增加
C.記憶細胞的細胞周期持續時間變短,機體抗體濃度減少
D.記憶細胞的細胞周期持續時間不變,機體抗體濃度減少
Ⅱ(2006全國卷Ⅰ)一般情況下,用抗原免疫機體,血清中抗體濃度會發生相應變化。如果第二次免疫與第一次免疫所用的抗原相同且劑量相等,下列四圖中能正確表示血清中抗體濃度變化的是()。
解析:上述兩題重點考查了考生對體液免疫及二次免疫的特點、記憶細胞的細胞周期等知識的理解和掌握情況。我們先來看看人教版選修教材第三冊P20的文字敘述:“當同一抗原再次進入機體時,記憶細胞就會迅速增殖分化,形成大量的效應B細胞,繼而產生更強的特異性免疫反應,及時將抗原清除”。再來比較題目的呈現形式,第(1)題采用文字敘述,而第(2)題變為坐標圖呈現,形式雖有所不同,但形式背后的真知是相同的,都是考查同一生物學事實:二次免疫因記憶細胞的存在而比第一次免疫快速而強烈,產生的抗體濃度更大,發生更強烈的免疫反應。答案:Ⅰ、A;Ⅱ、A。
例4:Ⅰ(2007全國卷Ⅰ)下列有關種群增長的S型曲線的敘述,錯誤的是()
A.通常自然界中的種群增長曲線最終呈S型
B.達到K值時種群增長率為零
C.種群增長受自身密度的影響
D.種群的增長速度逐步降低
Ⅱ(2005全國卷Ⅰ)為了保護魚類資源不受破壞,并能持續地獲得量大捕魚量,根據種群增長的S型曲線,應使被捕魚群的種群數量保持在K/2水平。這是因為在這個水平上()。
A.種群數量相對穩定 B.種群增長量最大
C.種群數量最大D.環境條件所允許的種
解析:上述兩題重點考查了考生對教材有關種群增長的“S”型曲線的理解水平,顯然,這是直接考查教材內容的典型例子。請看人教版必修教材第二冊P75種群增長的“S”型曲線:“對自然界的種群來說,由于受到食物空間等因素的限制,加上隨著種群密度的增加和種內斗爭的加劇等,種群的增長率會下降。當種群數量達到環境條所允許的最大值(以K表示)時,種群數量將停止增長,有時會在K值左右保持穩定。假定種群的增長率隨著種群密度的增加而按一定的比例下降,種群數量達到K值以后保持穩定,那么,將種群的這種增長方式用坐標圖表示出來,就會呈“S”型(圖8—9)”;同時,教材中還有具體的大草履蟲種群的增長曲線(圖8—10)。通過不同信息的對比分析,不難看出在種群增長的“S”型曲線中,其種群數量和增長率的變化有這樣的規律:種群數量由0→K/2時,增長率逐漸增大;種群數量為K/2時,增長率最大;種群數量由K/2→K時,增長率不斷降低;種群數量為K時,增長率為0。這才是圖、文信息背后的真知。另外,為了加深對有關種群增長的“S”型曲線的理解,還可以根據種群增長率的變化規律,繪制坐標圖如下,對回答上述兩題,也起到很好的輔助作用。答案:Ⅰ、D;Ⅱ、B。
總之,高考中的求“真”是目的,求“美”是過程和方法,高考試題的形式是多變的,而考查真知是不變的。以不變應萬變,萬變不離其宗,在高三生物學復習時,為了避免“炒冷飯”,增加新鮮感,應加強利用文字、圖表、圖解等形式來闡述生物學事實、概念、原理和規律等的訓練,培養考生對圖、文信息的理解能力和信息轉化能力,進一步增強對不同信息背后所代表的真知的理解和掌握。