關注解題過程中的思維訓練

劉正旺

(廣東省佛山市順德區(qū)教育發(fā)展中心 佛山 528300)

廣東省2016年適應性測試中，29題的命題受到教師的廣泛認可，試題準確把握了全國卷的內容要求和考試導向，難度適宜，既與教材聯系緊密，又具有很高訓練價值，很好地體現了高考試題的命題特點，也是上佳的例題素材，對學生和教師備考具有十分重要的指導意義。本文以該題為例，為教師如何利用習題講評訓練學生的解題思維、培養(yǎng)學生的辨析能力提供一些參考。

1 例題

(廣東省2016年適應性測試理科綜合第29題)在夏季晴朗的白天，測得某綠色植物的葉片光合作用曲線如圖。回答下列問題：

(1) 在圖中曲線上的A點～E點5個點中，在________點對應的時間葉綠體產生O2的速率最高。在C點時光合作用強度明顯減弱，原因是此時葉片較多氣孔關閉，導致________；此時葉綠體內C5的含量________(填“增加”“不變”或“減少”)。

(2) 在光照下，該植物葉肉細胞內產生ATP的部位包括________。

(3) Rubisco酶是植物葉片催化C5與CO2結合形成C3的可溶性蛋白質，熱穩(wěn)定性較好。若用某種化學試劑降解可溶性蛋白質，則葉綠體中的[H]含量會________(填“增加”“不變”或“減少”)。如果其他條件適宜，溫度從30℃升高到40℃， Rubisco酶活性的變化趨勢是________。

參考答案：(1) B CO2進入細胞受阻 增加 (2) 細胞質基質、葉綠體(類囊體)、線粒體 (3) 增加 逐漸升高。

2 訓練學生關注教材素材的深度挖掘

教材的問題探討、旁欄思考、課后習題、技能訓練、科學·技術·社會等素材是教材的重要組成部分，也是重要的教學素材，是我們不可忽視的教學內容之一，教師在備考過程中需要不失時機地利用習題講評訓練學生關注教材素材，進行深度挖掘。

該題在教材中的素材來源于人教版高中生物學教材必修1第106頁練習中的拓展題第1題。在教學中需要引導學生辨析清楚如下幾個關鍵點：

關鍵點1：植物體同時進行光合作用、呼吸作用和蒸騰作用等重要的代謝活動，這些代謝活動既相互獨立又彼此聯系。

關鍵點2：在一定溫度和CO2供應充足的情況下，光合作用的強度隨光照強度的增強而增加，隨光照強度的減弱而減小。這是7：00～10：00和14：00～17：00光合作用強度變化的原因。

關鍵點3：12：00左右，溫度明顯上升，植物的蒸騰作用過強，植物過度失水導致葉片大量氣孔關閉，植物吸收CO2明顯減少，光合作用暗反應受到抑制導致光合作用強度明顯減弱。

由上述的關鍵點可以看出，對該題圖的解析可以基于教材題圖歸納整理曲線中的主要涵義(圖1)。白天隨時間變化的主要因素有光照強度和溫度，而影響植物體的主要代謝有光合作用、呼吸作用和蒸騰作用。7：00～10：00和14：00～17：00雖然溫度和光照強度都會影響光合作用強度，但是這兩個時間段主要影響因素是光照強度，光照強度主要影響光合作用，對其他代謝的影響相對較弱。而10：00～14：00主要影響因素成為溫度，溫度主要影響植物的蒸騰作用，導致植物大量失水，植物通過關閉大量氣孔來保存水分，進而影響到植物體CO2供應減少，最終導致光合作用受到抑制。依據習題可以引導學生深度辨析，而精確的辨析又是學生解題的思維基礎。

圖1 教材習題圖像解析

3 訓練學生解題思維的相對獨立性

該題的幾個小題錯誤率較高，部分教師在做題時也常在這些地方出現錯誤，有些錯誤甚至與答案恰恰相反。這也引起教師廣泛的爭論，甚至有教師依據參考答案和解析作為自己的論據。看完參考答案及相關解析后，教師根據參考答案的思路進行試題講評更是一種常態(tài)，這樣就使得很有價值的訓練材料浪費了。那么，如何在習題講評中發(fā)揮典型題對學生能力培養(yǎng)的價值呢？教師在公布答案前引導學生分析各種答案的思維角度，鼓勵他們辨析這些角度獲取答案的合理性，這對訓練學生獨立思考的能力大有裨益，訓練學生養(yǎng)成不迷信和盲從參考答案和“專家”解析的辨析習慣，保持自己思維的相對獨立性。下面以個別小題的部分填空為例說明。

3.1 小題(1)后兩空的矛盾與統(tǒng)一 小題(1)的后兩空的題干“在C點時光合作用強度明顯減弱，原因是此時較多葉片氣孔關閉，導致________；此時葉綠體內C5的含量________(填“增加”“不變”或“減少”)”有“C點時”和兩個“此時”，這些詞的理解是形成不同思路的最關鍵點。這里有兩種理解的方向：①“此時”=“葉片較多氣孔關閉”。這種理解也是出題者的理解，在這樣的理解基礎上，可以按照答案解析中給出的推理過程得出相應的答案。②“此時”=“C點時”=與氣孔沒有關閉時相比(如“B點時”)。這種理解是考慮在較長時間的漸變過程中，是從原穩(wěn)態(tài)到新穩(wěn)態(tài)的漸變過程。這種理解基于每個點的光合作用都處在特定的穩(wěn)態(tài)之中，而條件變化引起的不穩(wěn)定的調節(jié)過程不明顯。這樣，各種中間產物(如C5)在不同的代謝水平時處于不同的水平動態(tài)平衡。因為“C點時”的光合作用強度明顯低于“B點時”的水平，所以其C5的含量在較低水平維持動態(tài)平衡。所以答案為“減少”。

這兩種理解看似矛盾，實質上是相統(tǒng)一的，這也是在光合作用過程的教學過程中應該突破的一個難點。可以用一個動態(tài)變化模型來分析這樣的問題。假設植物在特定條件下光合作用的強度維持相對穩(wěn)定(原穩(wěn)態(tài))，CO2的供應受阻將對葉綠體中的C5的含量造成怎樣的影響？其分析方法可以概括為圖2。

圖2 C5的含量變化分析圖

從圖中可以看出，該小題的答案主要取決于對“此時”的理解是傾向于“短時間”還是更傾向于客觀事實“到達重新穩(wěn)定的全程”。學生在解題中應當保持思維的嚴謹性和獨立性，戒除“想當然”，養(yǎng)成充分辨析的思維習慣。從另一方面看，在命制題目的過程中，如果能夠對引起學生理解偏差的表述進行更清晰的界定，就可以避免題目對學生的誤導，進而提升試題的信度。這無疑可以避免“優(yōu)生更容易出錯”的尷尬。所以，教師或其他命題者在使用和命制題目時，需要對題目仔細斟酌，盡量修正題目中的這類問題。

3.2 小題(3)第一空的思維模式 小題(3)第一空的知識落腳點是人教版高中生物學教材必修1第103頁圖5-15(光合作用過程的圖解)，這是高中生物學的核心知識點，更是熱門考點。該空關鍵信息是“降解可溶性蛋白質(Rubisco酶)”和“催化C5與CO2結合形成C3”，有些錯選的學生在分析的過程中不能將兩個關鍵信息結合起來，忽略了“酶的具體功能”而只注意“酶被降解”，誤認為是[H]生成需要的酶被降解了而選擇“減少”。而正確的思路是根據題目的信息，這種酶被降解之后，“CO2的固定”過程受阻→C3含量明顯降低→[H]的消耗速率明顯降低，但是[H]的生成速率暫時不變，所以[H]的含量會增加(圖3)。教師可以用其他類似分析含量變化的題目使學生養(yǎng)成“含量變化取決于生成和消耗的相對速率”這種思維模式，甚至養(yǎng)成對教材圖解的深度加工意識。

圖3 植物葉肉細胞光合作用過程中[H]含量分析圖

3.3 小題(3)第二空的多角度分析 小題(3)第二空的關鍵信息是“熱穩(wěn)定性較好”和“溫度從30℃升高到40℃”。該空最常見錯誤是選擇“相對恒定”，導致錯選的思維角度可能是部分學生只抓住前一個信息點，從而推導出“相對恒定”或類似的答案。而第二個信息點學生如何使用呢？這里有兩個可行的途徑：①根據人教版高中生物學教材必修1第85頁的內容“植物體內的酶的最適溫度在40℃～50℃之間”(在講新課時可以用“比人體正常溫度高一些”來輔助學生了解和掌握)；②在不能獲知該植物最適溫度的前提下，學生需要根據溫度對酶的作用機制來作出預測，但錯選的學生對該知識點往往沒有準確地掌握，這恰恰是最佳的訓練學生核心素養(yǎng)的機會，學生可以通過訓練對該知識點準確理解，最終達到可以應用已掌握的知識分析解決實際問題的能力(圖4)。

圖4 酶活性變化分析圖

根據這樣的分析，在最適溫度以前，酶的活性隨溫度的升高而“逐漸升高”。另外的答案可以是假設不知道最適溫度，“如果最適溫度在30℃以前，酶的活性將相對恒定；如果最適溫度在30℃～40℃之間，酶的活性將先逐漸升高后相對恒定；如果最適溫度在40℃以后，酶的活性將逐漸升高。”或者加工出類似的答案。

這樣，學生在試題講評中既鞏固了教材核心知識點、養(yǎng)成關注教材素材的深度加工意識，又通過習題講評訓練了規(guī)范的解題思維，一舉兩得，真正做到了“習題、考試皆學習”的理想狀態(tài)。