摘 要:本文嘗試梳理高中生物圖表教學中如何挖掘教材內容,重視圖表教學的做法,積極探索生物圖表題的考查特點和解題策略,以期為突破圖表教學瓶頸提供教學參考.
關鍵詞:圖表教學;理解能力;解題策略
作者簡介:陳香茹(1977- ),女,福建廈門人,大學本科,高級教師,廈門市骨干教師,研究方向:高中生物教學研究.
教材是課程改革的產物,現行教材在版面、內容、指導思想等方面與傳統教材存在著很大的差別.與舊教材相比,高中生物教材知識體系中圖表(如模式圖、概念圖、流程圖、遺傳系譜圖等)資料信息的數量所占比例不斷增多.以人教版教材為例, 圖表由原來的約130幅增加到現在約250幅,且多為彩圖,增強了知識的形象性、直觀性和概括性.高考生物試題屢次通過圖表類試題來考查學生的理解、分析等能力,圖表類試題是高考失分的“重災區”.文章嘗試梳理高中生物圖表教學和生物圖表類試題的解題策略的一些做法和思考,希望為高中生物圖表教學提供教學參考.
一、挖掘教材內容,重視圖表教學
“理解能力”是教育部考試中心發布的《2018年普通高等學校招生全國統一考試大綱的說明》中要求的四大能力之一.要求考生“能用文字、圖表以及數學方式等多種形式準確地描述生物學方面的內容”.歷年高考卷中圖表類試題較多,要求學生首先要讀懂圖表,從中獲取解題所需的信息,再運用所學知識解決相關問題.因此,教師在教學中,應挖掘教材內容,重視圖表教學的系統性,開發學生智力,提升思維層次,促進其智力發展.
1.指導學生讀懂教科書中的圖表,提高學習興趣
教材更多地用數字、圖表、形象化的語言來描述生物學事實、原理等知識,既形象又生動,是對教學內容的必要補充.現行高中生物教材在每章開篇前都出現一幅圖片,其意圖是在新課前讓學生有意識地觀察,或是作為引入新課的引子,提高學生的學習興趣.例如,沃森與克里克、孟德爾等生物學家的肖像,既反映了這些科學家所作貢獻的真實性,還可激發學生對科學家們的崇敬之情.“顯微攝影圖”反映出科學的發展與嚴謹,可激發學生對生物世界的進一步探索.圖表表現形式的多樣化和色彩化,使有關知識顯得更具體、真實.通過色彩化處理,能提高圖表的實際質量.例如,“光合作用圖解”的背景色還突出了動感,隨光反應到暗反應的推進顏色由淺至深,為學生創設了相應的學習情景.教師在引導學生看圖、識圖的過程中,能較好地培養學生的觀察與表達能力,也有利于改善學生的思維品質,同時,在欣賞圖表之美的過程中,也能提高其對學習的興趣.
2.通過圖表教學,利用圖象語言,變無聲為有聲
生物圖表是生物學教學的第二語言,可將復雜、多樣、關聯的生物學知識以形象、直觀、概括的形式表達出來.教師要指導學生仔細看圖,領會圖表的意思,依據圖表來敘述其所表示的內容,練習“看圖說話”.圖文互換是一種高階思維活動和學習能力,平時教學中要有意識培養學生使用圖表來歸納和總結學習內容的能力.例如,在“光合作用”一節課的教學中,讓學生利用插圖(如圖1)進行全過程文字講解,提高學生文字表述能力.
教師可邊板圖邊講解:光合作用全過程分光反應和暗反應兩個階段.葉綠體中的色素吸收光能,這些光能有兩方面的用途:一方面是將水分子分解成氧和[H],氧直接以分子的形式釋放出去,而[H]則被傳遞到葉綠體的基質中,作為還原劑,參與暗反應;另一方面是在有關酶的催化作用下,促成ADP和Pi發生反應形成ATP.在暗反應階段中,CO2被C5固定為C3后,才能被[H]還原為(CH2O),同時也將ATP中的能量轉移到(CH2O)中去.而整個光合作用過程圖只有2個圓,10個箭頭.借助插圖進行全過程文字講解,加強了插圖知識的落實和記憶,提高用語言和文字完整、準確地表達圖意的能力.
3.通過圖表直觀教學,有利于突破重難點,學生易于理解
例如,正確理解生長素作用的兩重性是“植物激素調節”一節的教學重點和難點.生長素作用的兩重性是指低濃度促進生長,高濃度抑制生長.而在向光性實驗中,我們常說“背光一側生長素濃度高,生長快;向光一側生長素濃度低,生長慢,因此,出現彎曲生長”.可以利用“生長素的作用曲線”(如圖2)來幫助學生輕松理解和突破“生長素作用的兩重性”這一教學重點與難點.
從圖2可以看出,曲線AC段的生長素濃度屬于低濃度范圍,背光側生長素濃度高是相對向光側而言,其范圍應在AC范圍內的,故促進植物生長.曲線CD段的生長素濃度屬于高濃度范圍,具有頂端優勢的植物,側芽部位的生長素濃度高,應屬于高濃度CD范圍內的,故抑制植物生長.
4.利用提問和圖形變換,理解插圖,實現知識遷移
例如,圖1提到的光合作用過程中2個圓和10個箭頭,可針對每個箭頭進行提問,有利于學生對每個環節內容的鞏固,同時,可讓學生思考;進行光合作用的植物,突然中斷CO2的供給或停止光照,C3和C5在植物體內出現何種變化?通過圖表展示,有利于學生的知識遷移.
又如,在學習“動植物細胞的亞顯微結構圖”時,可對圖形進行變換,將它換成以下幾種類型的細胞:植物根尖分生區細胞、葉肉細胞、卵細胞、精子、心肌細胞、胰島細胞、蛔蟲細胞,細胞結構有何變化?通過圖形轉換有利于提高學生的發散思維能力,并也有助于學生加深對生物體形態結構與生理功能相適應這一基本觀點的理解.
5.利用圖表資料創設問題情景,讓學生在情景中發現矛盾,并得到解決
利用圖表資料創設問題情景,讓學生在圖表資料情景中去發現矛盾,并繼而發現事物間的聯系(或區別)和某些規律性的認識,經過分析、綜合,提高到抽象概括的認識高度,從而提高學生的智力水平.例如,在“外界條件對植物葉片光合作用的影響”的教學中,經常會遇到類似“夏季水稻葉片光合作用強度在一天中變化”的圖解(如圖3).
教師講課前可先將圖3展示出來,讓學生自己去觀察分析,經過思考討論,得出結論.經過觀察分析,學生可能會發現并不是在光照最強時(中午十二時)光合作用強度最大.這和學生的已有認知有沖突,必然會引起學生的極大興趣,急于探究原因.同理,對于“有絲分裂和減數分裂中染色體數、DNA分子數、染色單體數等的數量對比”,也可通過畫綜合曲線圖創設問題情景,進行教學.
二、生物圖表題的考查特點和解題策略
1.生物圖表題在高考題中的地位
生物圖表題在歷年高考題中都占有較大比重,難度基本分布在中檔題和難題,不僅是試卷總難度的體現,也是高校選拔人才時區分度的關鍵.生物圖表題知識點分布面廣,在各章節知識點中均有.提高生物圖表題的得分率是提高生物學科高考成績的關鍵.
2.生物圖表題考查特點及考查類型
凡是含有圖、表的生物題統稱為生物圖表題.生物圖表題有創設問題情景,注重考查學習能力,所占分值較大,考查知識呈遞進關系等特點.生物圖表題既有利于對學生基礎知識、基本技能的考查,又有利于對學生學習能力(如識圖,識表能力,知識遷移能力,收集和整理數據資料的能力,比較、判斷、推理、分析、綜合等思維能力)的考查.圖表類試題主要有概念圖模型類、圖解圖示類、坐標曲線類、直方圖類及數據表格類等考查類型.
3.生物圖表類試題的解題策略
全國卷高考注重對學生進行獲取信息能力和綜合運用能力的考查.圖表既具有形象直觀的一面,又具有概括、濃縮知識的一面,因此,圖表題是全國卷及各地市質檢試題的常見題型.預計在今后的高考中,對圖表等資料信息類試題的考查力度將進一步加大.因此,分門別類地歸納圖表類試題相應的解題策略,顯得尤為重要.
(1)概念圖模型類的解題策略
破解此類試題一般可按照“定題眼——鏈知識——細判斷”三步進行.“定題眼”就是需要認真審題,找出關鍵字詞,明確概念圖考查的是什么概念或原理;“鏈知識”就是回顧教材對試題涉及的概念和原理的準確描述,并進行適當的拓展和延伸,準確理解概念的內涵和外延;“細判斷”就是利用所學知識驗證與題干給出的概念圖是否相符合,最后,得出準確的答案.
例1 圖4中①②分別代表不同的細胞,A代表物質,下列各項不符合該示意圖的是( )
A.①為前一神經元、②為后一神經元、A為神經遞質
B.①為垂體細胞、②為甲狀腺細胞、A為促甲狀腺激素釋放激素
C.①為下丘腦細胞、②為腎小管細胞、A為抗利尿激素
D.①為甲狀腺細胞、②為下丘腦細胞、A為甲狀腺激素
評析:本題屬于概念圖模型試題.本題題眼在于細胞①通過釋放物質A作用于細胞②的膜受體上.回顧神經、體液調節的相關知識,知道垂體細胞釋放的是促甲狀腺激素,從而判斷不符合示意圖的是B.本題看似簡單,但涵蓋的知識點多、細,通過“定題眼——鏈知識——細判斷”這樣的步驟,很好地考查學生的讀圖析圖能力以及對教材概念的理解.
答案:B
(2)圖解、圖示類試題的解題策略
破解此類試題可按照“識圖——架橋——渡橋”三步進行.“識圖”就是識別圖解、圖像中各部分的名稱及其關系,對于圖解的每一個步驟和過程需要與教材圖中相關知識進行對比;“架橋”就是將識圖獲得的信息與教材相關知識聯系起來,從而明確試題新情景背后的核心知識;“渡橋”就是根據核心知識點,明確挖掘試題圖中的隱含信息,最終得出正確答案.
例2 (2017年高考全國卷Ⅱ)圖5是表示某植物葉肉細胞光合作用和呼吸作用的示意圖.
據圖回答下列問題:
(i)圖中①、②、③、④代表的物質依次是、、、,[H]代表的物質主要是.
(ii)B代表一種反應過程,C代表細胞質基質,D代表線粒體,則ATP合成發生在A過程,還發生在(填“B和C”“C和D”或“B和D”).
(iii)C中的丙酮酸可以轉化成酒精,出現這種情況的原因是.
評析:本題屬于圖解、圖示類試題.試題考查的核心知識點為光合作用與呼吸作用.解答第(i)小題時,只需結合教材圖進行對比,即能得出正確答案;解答第(ii)、(iii)小題時,需將識圖獲得的信息與教材相關知識聯系起來,進行分析推理,方作出準確的判斷.所以“識圖——架橋——渡橋”三步曲在解答本題時很好地體現出來.
答案:(i)O2 NADP+ ADP+Pi C5 NADH(或還原型輔酶Ⅰ)
(ii)C和D (iii)在缺氧條件下進行無氧呼吸
(3)坐標曲線、直方圖及數據表格類試題的解題策略
破解此類試題可按照“一看、二析”兩步進行.一“看”,即看橫縱坐標的生物學含義,看曲線的走勢變化及特殊點;二“析”,即分析各變量間的關系及影響因素.
例3 (2017年高考全國卷Ⅰ)假設某草原上散養的某種家畜種群呈S型增長,該種群的增長率隨種群數量的變化趨勢如圖6所示.若要持續盡可能多地收獲該種家禽,則應在種群數量合適時開始捕獲,下列四個種群數量中合適的是( )
A.甲點對應的種群數量
B.乙點對應的種群數量
C.丙點對應的種群數量
D.丁點對應的種群數量
評析:本題屬于坐標曲線類試題.試題以如何獲得某草原散養家畜的最大捕獲量為情境,考查學生對坐標圖的解讀與理解能力,對數學模型的分析與運用能力.同時,演繹與推理、模型與建模等理性思維能力也得到很好的訓練.本題解題中需結合種群數量增長變化S型曲線的分析,S型曲線的K/2處是種群增長率的最大點,把題中圖跟教材圖結合一起,挖掘信息,理清橫縱坐標的含義及曲線走向,就不難理解獲得最大經濟效益需在種群數量的K/2以上捕獲,也就是丁點對應的種群數量.本題在考查學生對圖表的解析與綜合能力的同時,又很好地對考生傳達可持續發展的觀點,體現立德樹人的思想.
答案:D
參考文獻:
[1]吳志強.高考生物圖表類試題的解讀和破解策略[J].教學考試,2018(15):68-70.