基于高三生物學(xué)復(fù)習(xí)教學(xué)的習(xí)題組設(shè)計(jì)研究

劉冰妍

（福建師范大學(xué)附屬中學(xué)，福建 福州 350007）

高三生物學(xué)復(fù)習(xí)教學(xué)重要任務(wù)之一是提高學(xué)生運(yùn)用知識(shí)解決問題的能力，有效運(yùn)用習(xí)題進(jìn)行復(fù)習(xí)教學(xué)，可順利完成這一任務(wù)。習(xí)題組是知識(shí)與實(shí)際問題的有效結(jié)合，蘊(yùn)含著解決問題的信息，這些信息大多是知識(shí)與知識(shí)的交集。教師需要及時(shí)抓住這些交集，通過較少的習(xí)題，擴(kuò)展更多的關(guān)聯(lián)知識(shí)，幫助學(xué)生突破知識(shí)的局限，學(xué)會(huì)聯(lián)系、遷移與應(yīng)用。［1］教學(xué)時(shí)要重視發(fā)揮習(xí)題組的功能，根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律和知識(shí)基礎(chǔ)，引申與拓展習(xí)題，提出一系列問題，引導(dǎo)學(xué)生全方位地理解與應(yīng)用知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生思維的深刻性，形成系統(tǒng)而全面的思維習(xí)慣。［2］筆者結(jié)合高三生物學(xué)復(fù)習(xí)教學(xué)實(shí)踐，對習(xí)題組的設(shè)計(jì)進(jìn)行了實(shí)踐探索和創(chuàng)新，有效地提高學(xué)生復(fù)習(xí)效果與質(zhì)量。

一、習(xí)題組設(shè)計(jì)策略

1.從具體到抽象，梳理不同層次的概念

生命活動(dòng)呈現(xiàn)在各個(gè)生命系統(tǒng)層次，理解各個(gè)層次的生命現(xiàn)象并理清不同層次之間的關(guān)系，才能深刻理解生命活動(dòng)的本質(zhì)。如復(fù)習(xí)神經(jīng)沖動(dòng)產(chǎn)生和傳導(dǎo)這部分內(nèi)容時(shí)，以膝跳反射為例按照從具體到抽象的思路，從可見的器官組織水平到微觀的細(xì)胞水平設(shè)計(jì)習(xí)題組，幫助學(xué)生基于神經(jīng)元結(jié)構(gòu)和功能相適應(yīng)的規(guī)律，理解神經(jīng)沖動(dòng)的產(chǎn)生和傳導(dǎo)，能很好地突破學(xué)生復(fù)習(xí)難點(diǎn)。

例1膝跳反射的反射弧由哪些神經(jīng)元構(gòu)成？在此反射弧上神經(jīng)沖動(dòng)是怎樣產(chǎn)生和傳導(dǎo)的？針對該問題，設(shè)計(jì)習(xí)題組。

（1）膝跳反射是刺激什么部位，什么部位反應(yīng)？

（2）反射弧結(jié)構(gòu)屬于器官組織水平，組織由細(xì)胞構(gòu)成，構(gòu)成反射弧的細(xì)胞主要是神經(jīng)元。請參考教科書中神經(jīng)元和膝跳反射的圖解，指出膝跳反射的反射弧主要由哪些神經(jīng)元構(gòu)成？

（3）反射是反射弧結(jié)構(gòu)產(chǎn)生興奮、傳導(dǎo)興奮的過程。從神經(jīng)元的水平來分析，反射弧上神經(jīng)沖動(dòng)的產(chǎn)生和傳導(dǎo)過程與神經(jīng)元的哪些結(jié)構(gòu)相關(guān)？

（4）神經(jīng)元內(nèi)外離子的分布與神經(jīng)纖維上興奮傳導(dǎo)有什么聯(lián)系？

（5）神經(jīng)元的軸突末梢哪些種類的細(xì)胞器比較多？神經(jīng)遞質(zhì)的受體分布在神經(jīng)元的什么結(jié)構(gòu)上？

根據(jù)學(xué)生答題情況，教師可以發(fā)現(xiàn)學(xué)生復(fù)習(xí)中存在的問題，及時(shí)補(bǔ)充、擴(kuò)展相關(guān)知識(shí)，如感受器與神經(jīng)元的關(guān)系、效應(yīng)器與神經(jīng)元的關(guān)系、神經(jīng)纖維與神經(jīng)元的關(guān)系、突觸與神經(jīng)元的關(guān)系等等。高三復(fù)習(xí)時(shí)需要教師設(shè)計(jì)一系列習(xí)題組，指導(dǎo)學(xué)生理清不同生命層次的生物學(xué)概念。

2.顯現(xiàn)科學(xué)思維過程，促進(jìn)科學(xué)認(rèn)知的形成

科學(xué)思維是指學(xué)生在基于生物學(xué)事實(shí)或證據(jù)的前提下，運(yùn)用假設(shè)、演繹推理、論證、檢驗(yàn)等方法，探討、闡釋生命現(xiàn)象及規(guī)律。科學(xué)分析遺傳學(xué)雜交實(shí)驗(yàn)是學(xué)生發(fā)展科學(xué)思維、形成科學(xué)認(rèn)知方式的良好素材。設(shè)計(jì)遺傳學(xué)雜交實(shí)驗(yàn)習(xí)題組，將內(nèi)在的思維過程通過一系列問題清晰顯現(xiàn)出來，為學(xué)生科學(xué)思維的形成搭設(shè)臺(tái)階，并指導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用相應(yīng)方法解決問題。［3］

例2已知果蠅的灰體和黃體受一對等位基因控制，但這對相對性狀的顯隱性關(guān)系和該等位基因所在的染色體是未知的。甲同學(xué)設(shè)計(jì)用一只灰體雌蠅與一只黃體雄蠅雜交，子代中♀灰體:♀黃體:♂灰體:♂黃體為1∶1∶1∶1。乙同學(xué)設(shè)計(jì)用兩種不同的雜交實(shí)驗(yàn)都證實(shí)了控制黃體的基因位于X染色體上，并表現(xiàn)為隱性。以此設(shè)計(jì)習(xí)題組，回答問題：

（1）請描述題目條件。

（2）由甲同學(xué)的雜交實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以推理出什么結(jié)論？

（3）乙同學(xué)用兩種不同的雜交實(shí)驗(yàn)都證實(shí)了黃體基因在X染色體上，假設(shè)結(jié)論成立，能不能演繹推理出同學(xué)甲的雜交實(shí)驗(yàn)結(jié)果？

（4）由此發(fā)現(xiàn)甲同學(xué)雜交實(shí)驗(yàn)結(jié)果推理出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是不確定的，那怎樣利用甲同學(xué)的實(shí)驗(yàn)材料設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)論證乙同學(xué)結(jié)論的正確性？

（5）要證明基因在X染色體上，應(yīng)設(shè)計(jì)哪些雜交實(shí)驗(yàn)？

科學(xué)思維需要基于事實(shí)或證據(jù)，習(xí)題（1）（2）要求學(xué)生描述甲同學(xué)的實(shí)驗(yàn)，就是要學(xué)生在事實(shí)的基礎(chǔ)上分析問題，依據(jù)事實(shí)建立假說。由甲同學(xué)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)事實(shí)可建立多個(gè)假說，如假說1黃體基因位于常染色體上表現(xiàn)為顯性，假說2黃體基因位于常染色體上表現(xiàn)為隱性，假說3黃體基因位于X染色體上表現(xiàn)為隱性。哪個(gè)假說正確呢？習(xí)題（3）中乙同學(xué)已經(jīng)證實(shí)黃體基因位于于X染色體上表現(xiàn)為隱性，說明假說3成立，其他假說不成立。由于甲同學(xué)的事實(shí)不能確定地推理出乙同學(xué)的結(jié)論，那說明甲同學(xué)的事實(shí)不是有利證據(jù)，應(yīng)探究其他雜交實(shí)驗(yàn)。習(xí)題（4）（5）進(jìn)一步要求學(xué)生設(shè)計(jì)雜交實(shí)驗(yàn)論證黃體基因位于X染色體上表現(xiàn)為隱性，而不是位于常染色體上表現(xiàn)為隱性或顯性。運(yùn)用“描述、假設(shè)、演繹推理和論證”等術(shù)語進(jìn)行習(xí)題組的設(shè)計(jì)，旨在按照科學(xué)思維的方式引導(dǎo)學(xué)生理性地分析問題、解決問題，顯現(xiàn)學(xué)生的思維過程，促進(jìn)學(xué)生科學(xué)認(rèn)知的形成。

3.聯(lián)系相關(guān)概念，形成整體認(rèn)識(shí)

種群數(shù)量變化是研究種群的重要內(nèi)容。種群數(shù)量變化受到多方面因素的影響，各種因素對種群的影響程度不一樣，種群數(shù)量變化是多種因素整體作用的結(jié)果，而且種群數(shù)量變化會(huì)影響更高層次群落、生態(tài)系統(tǒng)的變化。

例3某生態(tài)系統(tǒng)中生活著多種植食性動(dòng)物，其中某一植食性動(dòng)物種群個(gè)體數(shù)量的變化如圖所示。若不考慮該系統(tǒng)內(nèi)生物個(gè)體的遷入與遷出，請結(jié)合下列問題分析該種群數(shù)量變化。（如圖1）

圖1 某一植食性動(dòng)物種群個(gè)體數(shù)量變化曲線圖

（1）某一植食性動(dòng)物種群數(shù)量呈現(xiàn)哪種類型增長？

（2）其他植食性動(dòng)物怎樣影響該種植食動(dòng)物數(shù)量？

（3）天敵的大量捕食會(huì)導(dǎo)致該種群個(gè)體數(shù)量下降嗎？

（4）綜合分析，影響該種群數(shù)量變化的因素有哪些？

（5）該種群所在的生態(tài)系統(tǒng)相對穩(wěn)定嗎？

種群數(shù)量變化受到非生物因素和生物因素的影響，生物因素分為種內(nèi)因素和種間因素。競爭和捕食是高中生物學(xué)重點(diǎn)分析的種間關(guān)系，捕食關(guān)系存在著負(fù)反饋調(diào)節(jié)，捕食會(huì)間接影響競爭關(guān)系。研究某個(gè)種群數(shù)量的變化，應(yīng)從生態(tài)系統(tǒng)這個(gè)層次的整體考慮，列出各個(gè)因素，思考每個(gè)因素能起到的作用，運(yùn)用已學(xué)的生物學(xué)概念分析各個(gè)因素之間的聯(lián)系，這樣才能建立全面的整體認(rèn)識(shí)。如果學(xué)生不能聯(lián)想到某個(gè)影響因素，則說明生態(tài)學(xué)的某些基本概念沒有掌握好，應(yīng)反思相關(guān)概念的內(nèi)涵和外延，建立相關(guān)生態(tài)概念體系，才能運(yùn)用概念解決問題。

4.適當(dāng)拓展與延伸，認(rèn)識(shí)生命活動(dòng)本質(zhì)

細(xì)胞呼吸是重要的生命活動(dòng)，這個(gè)過程怎樣實(shí)現(xiàn)能量的轉(zhuǎn)換？為什么某些細(xì)菌也可以進(jìn)行有氧呼吸？筆者對高考試題進(jìn)行改編，設(shè)計(jì)例4習(xí)題組，幫助學(xué)生深刻理解細(xì)胞呼吸中ATP的產(chǎn)生原理。

例4為探究酵母菌的細(xì)胞呼吸，將酵母菌破碎并進(jìn)行差速離心處理，得到細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體，與酵母菌分別裝入A～F試管中，加入不同的物質(zhì)，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，如表1。

表1 探究酵母菌細(xì)胞呼吸實(shí)驗(yàn)結(jié)果

（1）哪些試管中的酵母菌進(jìn)行有氧呼吸？哪些試管中的酵母菌進(jìn)行無氧呼吸？

（2）有氧呼吸過程中怎樣產(chǎn)生ATP？

（3）有氧呼吸產(chǎn)生的［H］，經(jīng)過一系列的化學(xué)反應(yīng)，與氧結(jié)合形成水。2，4-二硝基苯酚（DNP）對該氧化過程沒有影響，但使該過程所釋放的能量都以熱的形式耗散，沒有合成ATP。從材料中推理出有氧呼吸過程中有機(jī)物的氧化分解和ATP的產(chǎn)生有什么關(guān)系？

（4）上述材料推理出DNP使分布在________的酶無法合成ATP。若將DNP加入試管E中，葡萄糖的氧化分解__________（填“能”或“不能”）繼續(xù)進(jìn)行。

（5）若將DNP處理硝化細(xì)菌的細(xì)胞膜，硝化細(xì)菌能夠通過有氧呼吸產(chǎn)生ATP嗎？

學(xué)生知道細(xì)胞呼吸將有機(jī)物中的能量轉(zhuǎn)化成ATP的能量，怎樣轉(zhuǎn)換？教科書中未知。這一習(xí)題組提供了相應(yīng)的信息，引導(dǎo)學(xué)生思考細(xì)胞呼吸機(jī)理。有機(jī)物氧化分解正常進(jìn)行而ATP的產(chǎn)生被DNP阻礙，說明有機(jī)物氧化分解釋放的能量要轉(zhuǎn)換成ATP中的能量，中間這個(gè)重要的轉(zhuǎn)換過程受DNP影響。題目中的提示能幫助學(xué)生聯(lián)想［H］和氧氣反應(yīng)的結(jié)構(gòu)，推理出ATP合成酶在轉(zhuǎn)換過程中發(fā)揮重要作用，ATP合成酶在線粒體內(nèi)膜上。原核生物沒有線粒體，但是有唯一的質(zhì)膜，推測ATP合成酶在質(zhì)膜上。ATP合成酶在膜上，這點(diǎn)體現(xiàn)了原核生物和真核生物的統(tǒng)一性。

通過設(shè)計(jì)上述習(xí)題組，合理拓展延伸細(xì)胞呼吸這一核心概念，幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)細(xì)胞呼吸將有機(jī)物中的能量轉(zhuǎn)化成ATP中的能量，ATP合成酶發(fā)揮著重要的作用，有利于學(xué)生建立物質(zhì)和能量的轉(zhuǎn)化需要物質(zhì)作為基礎(chǔ)這一生物學(xué)觀點(diǎn)，促進(jìn)學(xué)生深刻理解細(xì)胞呼吸活動(dòng)本質(zhì)。

二、習(xí)題組設(shè)計(jì)應(yīng)注意的問題

1.圍繞主題有順序地呈現(xiàn)相關(guān)知識(shí)

圍繞核心概念，確定復(fù)習(xí)教學(xué)的主題，選擇或改編考查該主題的習(xí)題組時(shí)，應(yīng)將習(xí)題進(jìn)行拆解、變式、拓展等。依據(jù)由易到難，由單一到綜合的認(rèn)知規(guī)律，同一知識(shí)不同問題的呈現(xiàn)順序，以及若干相關(guān)知識(shí)的呈現(xiàn)順序，皆應(yīng)低起點(diǎn)、小步走、循序漸進(jìn)地遞進(jìn)、延伸，層層深入，最終達(dá)成生物學(xué)核心概念的復(fù)習(xí)，幫助學(xué)生建立高中生物學(xué)知識(shí)體系。

2.根據(jù)學(xué)生實(shí)際情況設(shè)計(jì)習(xí)題組

教師要結(jié)合學(xué)生實(shí)際學(xué)情，圍繞學(xué)生容易出錯(cuò)的知識(shí)，靈活設(shè)計(jì)習(xí)題組，使得學(xué)生在解答問題的過程中，發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)上的不足或錯(cuò)誤。不同層次的學(xué)生會(huì)暴露不同的問題，要引導(dǎo)學(xué)生找到各自“思考鏈條的斷開處”，依據(jù)習(xí)題組的提示構(gòu)建解決問題的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)和方法“鏈條”。

實(shí)踐證明，圍繞核心概念設(shè)計(jì)系列化的習(xí)題組，有利于提高不同學(xué)習(xí)層次學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)成績，是行之有效的高三生物學(xué)復(fù)習(xí)教學(xué)策略。