生物雙縱坐標圖的學生答題錯誤及教學對策

摘 要：通過高考研究，總結了雙縱坐標圖的命題意圖和學生常見答題錯誤及原因。通過教學實踐研究，歸納了雙縱坐標圖的教學策略：根據教材和高考研究選擇例題、根據學情及時調整教學內容和例題，利用“腳手架”引導學生自主剖析例題;采用變式訓練提升知識遷移能力;通過體驗教學，學生自主提煉解題策略。

關鍵詞：雙縱坐標圖;答題錯誤;解題策略

近4年，生物高考中雙縱坐標圖試題多次出現，情境新穎，學生不易得分。雙縱坐標圖的命題意圖、常見題型和教學對策等亟待深入研究。

一、高考雙縱坐標圖的命題意圖及常見題型

1.生物高考雙縱坐標圖的命題意圖

認知心理學認為，對問題情境的正確表征是解決問題的關鍵。圖形表征在很多方面體現出區別于命題表征的優越性。雙縱坐標圖中有一橫兩縱三個坐標，曲線之間的變量關系較為復雜，對審題讀圖能力提出更高要求，對學生思維品質考查也更全面。生物高考雙縱坐標圖的命題意圖：側重于檢測學生獲取與處理信息能力、實驗與探究能力（如變量分析、推導結論、結果預期——繪制曲線等）。

2.生物高考雙縱坐標圖的常見題型

雙縱坐標圖題型的分類標準是雙曲線和多曲線、定量和定性、分析和繪制。根據分類標準，生物高考雙縱坐標圖的常見題型如下：（1）雙縱坐標雙曲線分析型（如2012年浙江省高考第3題）;（2）雙縱坐標多曲線分析型（如2012年江蘇省高考第25題）;（3）雙縱坐標雙曲線（定量+定性）繪制型（如2014年安徽省高考第30題）;（4）雙縱坐標多曲線（定性）繪制型（如2013年浙江省高考第31題）。

二、學生常見答題錯誤及原因

1.因知識負遷移，不能分段定性分析雙縱坐標曲線圖

學習遷移分為正遷移和負遷移。負遷移指兩種學習之間的相互干擾、阻礙。教學實踐表明，知識負遷移的產生，主要是學生不能準確地掌握生物概念、原理以及規律，只注意知識的共同要素，忽視了它們的差別與聯系，因而造成了知識的負遷移。

例如，2012年浙江省高考第3題，不少考生只根據部分課本知識“生長素主要是促進植物生長，乙烯與植物的衰老、成熟、對不良環境發生響應有關”，誤認為C項“生長素和乙烯對葉片脫落的作用是相互對抗的”是正確的。若對雙縱坐標曲線圖分段分析，就會發現：在較低的生長素濃度范圍內，生長素濃度、乙烯和脫落率三者之間呈正相關;在較高的生長素濃度范圍內，生長素濃度與乙烯呈正相關，但與脫落率呈負相關。

2.變量分析能力弱，不能判斷雙縱坐標圖中多曲線的含義

曲線圖是生物實驗結果的一種重要表達方式，是形象化的語言。它能直觀、簡明地表達結果中變量之間的關系，展示某一區域內不同量的分布、某一變量的發展趨勢等。由于雙縱坐標曲線圖的變量關系較復雜，不少考生因為變量分析能力較弱，不能正確判斷雙縱坐標圖中曲線的含義。

例如，2009年浙江省高考樣卷第6題出現甲、乙、丙3個反應變量，以圖注的形式隱藏了甲和乙的數量單位較大而丙的數量單位較小。不少考生沒有關注圖注信息，特別是雙縱坐標的數量單位相差1000倍，而誤認為第37年時丙的數量比甲和乙都大。

3.數形轉換能力弱，不能定位定量曲線與定性曲線的關系

2014年安徽高考第30題（3）小題，由表格數據到坐標曲線的轉換主要是考查考生對實驗數據處理的基本能力，而要求以此再畫出胰島素濃度變化趨勢的曲線圖則是側重于考查考生對胰島素調節血糖機制和過程的理解和掌握情況;繪制時，胰島素濃度變化相對于血糖濃度變化的曲線總體趨勢和峰值的對應時段出現較多錯誤。

4.繪圖能力較差，不能完整定性繪制雙縱坐標多曲線圖

繪制的坐標圖都應有“自明性”，即只看圖題和圖例，不閱讀正文，就可以理解圖示含義。例如，2013年浙江省高考第31題學生繪制雙縱坐標曲線圖的典型錯誤：（1）曲線圖分組圖例標示不清或沒有標注，導致每條曲線與雙縱坐標的對應關系未知而得0分;（2）課本相關生物學原理理解偏差，導致曲線走勢錯誤;（3）根據實驗步驟分析變量能力差，導致曲線數量不對;（4）無關變量的控制能力差，導致實驗組和對照組曲線的起點不同等。

三、教學對策

1.選好并用好例題

（1）根據學情及時調整教學內容和例題

2014年7月參加浙江省高中名師專家赴四川省青川縣送教活動，授課主題即是“雙縱坐標曲線圖的解讀和繪制”，以本次實踐的操作為例說明。青川中學是青川縣最好的高中，根據這一情況，備課時教師將教學目標預設為“通過例題的討論分析，說出生物雙縱坐標圖的作用，總結雙縱坐標曲線圖的要素，并學會解讀和正確繪制雙縱坐標曲線圖”。

學案設置的總體思路為：①判斷雙縱坐標圖中曲線研究的對象（利用例1）→②通過雙縱坐標圖中變量分析推導結論（利用例1變式）→③自主小結：生物雙縱坐標圖的解讀策略→④從表格中篩選數據繪制雙縱坐標雙曲線圖（光合色素含量和凈光合速率隨著凋落葉含量的變化曲線）→⑤在雙縱坐標圖中定量繪制1條曲線，再定性繪制另1條曲線（利用2014年安徽省高考第30題）→⑥自主小結：生物雙縱坐標圖的繪制策略。

控制、激勵和評價是教學目標的主要教學功能。美國教育心理學家奧蘇伯爾說過：“影響學習最重要的因素是學生已經知道了什么，我們應當根據學生原有的知識狀況去進行教學。”到達青川后了解到青川中學每年上重點線人數為個位數。因此臨時決定把上課內容縮減一半（即刪除繪制曲線圖的一半內容），只保留例1和例1變式。教學目標改為“通過例題的討論分析，說出生物雙縱坐標圖的作用，總結雙縱坐標曲線圖的要素，并學會解讀雙縱坐標曲線圖”。

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圖1

例1（2009年浙江省高考樣卷第6題）某草原因過度放牧和鼠害導致荒漠化。為了遏止鼠害對草原的破壞，放入馴化后的銀黑狐捕鼠。圖1中的曲線分別代表羊、鼠和狐數量的年變化，這3條曲線正確對應的動物是（D）

A.甲為狐、乙為鼠、丙為羊

B.甲為鼠、乙為羊、丙為狐

C.甲為狐、乙為羊、丙為鼠

D.甲為羊、乙為鼠、丙為狐

（2）利用“腳手架”引導學生自主剖析例題

試題難度是多種因素綜合作用的結果。特別是對不同的試題，考生往往存在一個解題的最大障礙點，這個障礙點躍不過去，試題應答就受阻。不同試題的解題最大障礙點的表現形式又各不相同，有的是知識點，有的是經驗障礙，還有的是思維操作障礙。

首先，根據教師間的合作及教學經驗，商討并確定例題解題的最大障礙點。例1解題的最大障礙點為“在雙縱坐標圖中，曲線的交點，代表的數值是否一定等大”。其次，根據例題解題的最大障礙點制定“腳手架”。在例1的雙縱坐標圖中添加輔助線，并設置一個討論題（在31年時，請比較甲、乙、丙3種動物數量的大小？）和一個思考題（根據題干文字信息判斷，該草原中什么動物數量最少？什么動物數量最多？）。最后，利用“腳手架”實施例題的課堂教學：①請學生對例1進行審題，并在學案上寫出需要老師幫助解決的問題→②課件投影討論題，學生充分討論并分享自己的想法（上課中常見兩種答案：動物數量乙=丙gt;甲;乙gt;甲gt;丙）→③學生對兩種常見答案進行分析評價（部分學生發現左右縱坐標的單位不同）→④提醒學生在學案上圈出圖注和雙縱坐標的單位，再分析討論題→⑤課件投影思考題，學生從題干找關鍵詞（“過度放牧”“鼠害”“銀黑狐捕鼠”）并分析解答→⑥教師點評，學生總結。

2.注重變式訓練

（1）變式訓練的作用及原則

利用變式訓練，能夠讓學生深入認識到變化內的不變關聯，掌握問題的實質，進而靈活應用已經學習過的生物內容去開展探究活動，發掘更高程度的知識。變式訓練可以凝聚學生的注意力，對學生的遷移能力及發散性思維進行培養。實施變式訓練，是幫助學生鞏固基礎、辨明概念、克服自身思維狹窄性的有效手段。

例題變式教學，一般應遵循以下幾個原則：①目的性原則;②啟導性原則;③量力性原則;④適時性原則。

（2）采用變式訓練提升知識遷移能力

例1變式亞精胺（Spd）能增強植物的抗逆性。外源的亞精胺（Spd）對不同濃度NaCl脅迫下黃瓜的緩解效應的實驗結果如圖2所示。下列有關敘述正確的是（ D ）

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圖2

A.只用20 mmol/L NaCl處理時，黃瓜的呼吸速率大于凈光合速率

B.只用140 mmol/L NaCl處理時，黃瓜產生ATP的場所為細胞溶膠和線粒體

C.隨著NaCl濃度的增加，黃瓜幼苗CO2的吸收速率不斷減小

D.外源的亞精胺（Spd）能提高鹽脅迫下黃瓜的總光合速率

例1變式題中設置知識點迷惑項主要為：（1）在雙縱坐標圖中，位置高的點，代表的數值是否一定較大——與例1解題的最大障礙點實質相同;（2）凈光合速率為0時，能否進行光合作用;（3）“光照下O2釋放速率”“CO2的吸收速率”表示總光合速率，還是凈光合速率;（4）運用公式“凈光合速率+呼吸速率=總光合速率”進行推理。

實施變式題的課堂教學：①請學生對例1變式進行審題，并在學案上寫出需要老師幫助解決的問題→②概念辨析，做連線題（學生的典型錯誤：認為“光照下O2釋放速率”表示“總光合速率”）→③討論曲線模型和細胞模型，厘清概念→④拆分雙縱坐標圖為兩個單縱坐標圖，請學生逐一分析柱形圖和曲線圖的含義和變化趨勢→⑤合并兩個單縱坐標圖為雙縱坐標圖，圈出標注文字和備注信息，分析選項→⑥學生自主小結并分享：生物雙縱坐標圖的解讀策略→⑦教師完善生物雙縱坐標圖的解讀策略。

（3）自主提煉解題策略

體驗教學要求教師依據所講授的不同內容，設計出不同的體驗情境，讓學生在不同的情境體驗中內化知識，升華情感，積累經驗，提高能力。活動教學和情境教學是體驗教學的兩個主要策略。教師不應直接幫學生歸納雙縱坐標圖的解題策略，而是讓學生學會在錯誤中成長，從而完善自己的知識結構。在體驗教學中，學生在活動教學和情境教學中自主提煉出的雙縱坐標圖的解題策略才是真正有效的。

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編輯 段麗君