摘 要:2008年江蘇省高考自主命題如今已有5年光景,但凡在教學一線的教師無不感受到高考卷的變化,體會到教學中的困惑,也知道生物教學,有些偏離了理科的軌道,影響了教學效率。通過透析近三年的高考卷,談談生物教學中如何提高學生的理科
思維。
關鍵詞:高考卷分析;生物教學;提升理科思維;策略
高中生物要背的那么多,為什么屬于理科的范疇?我相信大多數人心里存在這樣一個疑問。不過教學中的這樣一種現象會讓你多少有點明白:高一、高二生物成績占優勢的是女生居多,而高三男生就反敗為勝了。女生的背功較好,男生的思維較好,可見高中生物的學習光靠背是達不到要求的,只有具備較強的理科思維才
能應對。生物屬于理科,因為它是以實驗為基礎的,需要抽象的思維,需要深入理解,尤其在“遺傳與進化”這一模塊中更是將理科的特點顯現得淋漓盡致。
一、透析高考
自從2008年江蘇省高考自主命題后,因為選修采取了等級制而沒有了分數的限制,所以,試卷難度加大,區分度明顯,表現在以下幾個方面:(1)題目新穎靈活。有很多題目用新情境或實驗作為背景,學生要會分析提取才能解決。(2)題量多。現在100分鐘的試題與原來120分鐘的題量相當甚至更多,學生思考、答題速度必須加快。(3)思維量大。試卷中出現多幅圖或表,需要學生領悟并應用。專家呼吁:現在的高考要與國際接軌,亟須還原生物學的理科本色,即注重理性思維和實驗探究的考查;注重理論與實踐的結
合,提高綜合度;糾正生物教學中的兩個主要誤區——死記硬背和題海戰術。
具體分析近三年的高考卷,其中能體現理性思維的三個方
面——遺傳、實驗、圖表的數量與比例明顯偏高,的確符合專家的預言和新課程改革的思路。以下筆者進行了粗略統計:
二、深思教學現狀
在目前的高中生物教學中,我們很多教師苦惱的不是學生不會思維,而是認為學生沒有去背基礎知識,因缺乏了基礎,所以不會應用。因此,為了幫助學生全力夯實基礎,教師常常通過劃重點、印知識點、反復默寫等方式來加強,結果導致大多數女生沾沾自喜,大多數男生總是達不到要求而遭到訓斥,還被罰抄重默,從而對生物學科失去興趣甚至產生反感。但在考試中,往往拿高分的大多是男生,女生根本達不到要求,甚至出現出人意料的低分。結果學生對教師的指導產生懷疑,教師對學生的表現感到挫敗。家長不理解的是生物這種背一背的學科,為什么孩子總是不會,口頭責怪孩子太懶,心中卻是責備教師的教學水平太低。
這很明顯說明我們目前的觀念都存在偏差,導致教學策略存在一定的問題,從而導致教學效率低下。反思調整勢在必行,否則我們將勞民傷財,最終兩敗俱傷。
三、生物教學中提升學生理科思維的策略
理科的學習必然需要學生有較強的理科思維。理科思維強調一種很強的邏輯性,能用最簡潔、最快速的方法找到問題的答案。筆者認為,只有在生物教學中加強理性思維的熏陶,學生才能顯得思維敏捷,快速抓住事物的本質,應對如今的生物高考。而實踐中發現“圖文結合訓練”“模型建構體驗”“實驗設計與操作”這三種策略可以明顯提升學生的理科思維能力。
1.圖文結合訓練
數形結合是數學的最大特點,那筆者認為圖文結合是生物作為理科的最大特點。圖顯得直觀形象,可以解決生物知識“文”的枯燥和凌亂,讓學生沉靜耐心。關鍵是學生在圖文轉化過程中已經得到理科思維的訓練和提升。
(1)讓學生有意識地充分利用各種圖資源作為學習的載體。如,學新課前利用教材中每章的首頁與每節中的問題探討圖,或將自
己帶入學習的情境,或與日常生活聯系,激發自己學習的興趣。學新課時,利用教師提供的圖資源和教材正文中的圖幫助學生突破
重點難點。學新課后,通過分析習題中的圖來促進學生對知識的理解和應用,達到理論與實踐的結合。
(2)培養學生一圖多用的習慣,充分挖掘圖的內涵與外延。例:由圖1可以聯想到這樣幾個相似的知識點:①細胞內液、血漿、組織液、淋巴三者之間的關系。②碳循環中生產者、消費者、分解者、大氣中CO2之間的關系。③下丘腦、垂體、甲狀腺及甲狀腺激素之間的關系。然后再通過修正比較知識間的區別。如此的訓練可提升學生的發散思維,建立知識網絡,應對綜合題。
(3)培養學生文轉圖的能力,這樣可以把繁雜的語言和抽象的過程理順理清,有利于解決問題。例:某色盲男性的父母、外祖父母色覺都正常,但他的舅舅是色盲患者。問該男孩的色盲基因是來自于誰?將該題中復雜的人際關系繪制成如圖2遺傳系譜圖,則各個體的關系及性狀一目了然。這種方法在解決抽象的細胞分裂與DNA復制相結合的題型時也尤其適用。
2.模型建構體驗
建構主義學習理論認為學習者在一定的情境下,借助他人
(如教師或同學)的幫助,利用必要的學習資料,通過構建的方式而主動獲得知識。構建的過程因啟動了學生的理性思維,更能夠讓其體驗到學習的快樂,從而對所學知識印象深刻。筆者以實際教學中使用頻率較高的數學模型與概念模型為例加以說明。
數學建模是生物學習中培養學生理科思維的另一種重要手段。數學模型中常以公式、表格或曲線來表示生物學的規律,我們教學過程中往往重視數學模型的應用,卻忽視了建構的過程,因此,教師驚訝于學生常犯套用公式也不會的低級錯誤。如,在DNA復制過程中有這樣兩個規律學生很難理解并區分:若已知一個DNA
分子中有腺嘌呤a個,則復制N次共需要游離的腺嘌呤a(2N-1);復制第N次共需要游離的腺嘌呤a(2N-1)幾個公式。反思教學過程,如果讓學生自己通過圖3的總結歸納提煉得到該公式,自然能夠
靈活運用,且學生的創造性思維得到鍛煉。
概念模型即把各類對象的關系用概念與概念之間的關系來表述,用文字和符號突出表達對象的主要特征和聯系。概念模型的類型一般有鏈式圖、輻射圖、括號圖等。生物學的基礎知識零散且較多,難記易忘,這是讓學生頭痛的一大原因。如果學習過程中善于構建概念圖,則可以更深刻地理解知識間的區別和聯系,達到夯實基礎的目的。如,在高三一輪復習時許多學生對遺傳信息、遺傳密碼、反密碼子總是混淆不清,對基因表達的概念一直不理解。筆者則通過“課前學生自主構建概念圖—課上師生共同評價與完善”,得出圖4以蛋白質合成為中心的概念圖。此過程雖然沒有強調學生去背誦,但是建構過程中學生的思維得到激發,對知識的理解也就真正達到了要求。
3.實驗設計與操作
新課程改革強調自主合作探究的理念,生物實驗教學正是該理念的最好體現。目前各校雖然在開設實驗課方面已經逐步加強,但目的卻只落實在讓學生理解實驗的原理,記住實驗的現象。課堂上也大多停留在學生將書上的實驗按步驟模仿一遍,如“葉綠體的提取與分離實驗”,學生實驗后,對提取和分離的原理不再混淆,對濾液細線、層析液等名詞也不再陌生。這樣的實驗教學沒有啟動學生的理科思維,實驗教學的目標遠遠沒有達到。
筆者在開設“酶的高效性”實驗時,在提供了相應的實驗材料后,大膽地讓學生以小組為單位進行討論、設計并進行操作。雖然花了兩節課,雖然實驗室有些吵,但最終的集體交流環節,課堂氣氛相當熱烈。他們不僅驗證了課本實驗——用H2O2酶與FeCl3比較,還用了將豬肝碾磨液稀釋的方法,同時知道操作中的實驗變量控制原則,化學儀器的使用規定,肝臟碾磨液必須新鮮等細節。由此可見,真正放手讓學生進行實驗探究,可以提高學生的觀察能力、思維能力和動手操作能力等。筆者相信,經過如此長期熏陶,學生應對試卷上的實驗題將不再困難。
當然,高一的生物教學因為學生沒有明確方向,可以以會考的要求進行教學,不過多地考慮提升學生的理科思維。但一旦高二分班之后,生物作為選修要參加高考,這時我們一定要改變傳統的觀念,改善自己的教學方法,真正做到以理科的方式進行教學,提高教學效率。也許這是一個長期的過程,但堅持下去,我們的生物教學才有轉機,才能改善目前的尷尬處境。
(作者單位 江蘇省江陰市成化高級中學)