例談高中生物核心概念的一輪復(fù)習(xí)策略

安徽 張 曼 張言峰

核心概念是學(xué)科內(nèi)容中的概念性知識，是學(xué)科知識的主干部分。高中生物課程核心概念包括了重要的概念、原理和理論，是理解生物學(xué)科內(nèi)容的關(guān)鍵。2019年《普通高等學(xué)校招生全國統(tǒng)一考試大綱的說明》中對生物學(xué)核心概念的考查提出明確要求：“考生不但能夠概括出所學(xué)生物學(xué)知識的主要內(nèi)容，還要能夠把握相關(guān)知識之間的有機(jī)聯(lián)系；能夠用生物學(xué)術(shù)語、圖表、圖解等表述生物學(xué)事實(shí)、概念、原理和規(guī)律等。”本文以高考試題為例，淺談在高三一輪復(fù)習(xí)中運(yùn)用概念解讀、構(gòu)建概念圖、創(chuàng)設(shè)情境等策略對生物學(xué)核心概念進(jìn)行有效復(fù)習(xí)。

一、解讀概念，認(rèn)清概念的內(nèi)涵與外延

高考試題所考查的核心概念均源于教材，且高考注重對核心概念及教材知識的考查。所以在一輪復(fù)習(xí)時(shí)，教師一定要重視對教材核心概念的復(fù)習(xí)，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真研讀教材，注意細(xì)節(jié)，真正認(rèn)清概念的內(nèi)涵與外延。

【例1】（2018年，全國卷Ⅱ，第6題）在致癌因子的作用下，正常動(dòng)物細(xì)胞可轉(zhuǎn)變?yōu)榘┘?xì)胞。有關(guān)癌細(xì)胞特點(diǎn)的敘述錯(cuò)誤的是（ ）

A.細(xì)胞中可能發(fā)生單一基因突變，細(xì)胞間黏著性增加

B.細(xì)胞中可能發(fā)生多個(gè)基因突變，細(xì)胞的形態(tài)發(fā)生變化

C.細(xì)胞中的染色體可能受到損傷，細(xì)胞的增殖失去控制

D.細(xì)胞中遺傳物質(zhì)可能受到損傷，細(xì)胞表面的糖蛋白減少

【答案】A

【解析】教材中有關(guān)“癌細(xì)胞”概念的描述為黑體字，筆者將概念一一解讀：“有的細(xì)胞受到致癌因子的作用”——提示學(xué)生，致癌因子誘發(fā)細(xì)胞癌變。那致癌因子有哪些呢？以此引導(dǎo)學(xué)生聯(lián)系下一個(gè)概念“致癌因子”。“細(xì)胞中遺傳物質(zhì)發(fā)生變化”——提示學(xué)生，發(fā)生癌變的細(xì)胞，遺傳物質(zhì)DNA也發(fā)生變化，這與細(xì)胞分裂、分化、衰老、凋亡不同，進(jìn)而使學(xué)生聯(lián)系到知識點(diǎn)“細(xì)胞癌變的根本原因”。“就變成不受機(jī)體控制的、連續(xù)分裂的惡性增殖細(xì)胞，這種細(xì)胞就是癌細(xì)胞”——提示學(xué)生，癌細(xì)胞的主要特征之一為無限增殖，連續(xù)分裂。繼而與本節(jié)“癌細(xì)胞的主要特征”相聯(lián)系。

本題考查癌細(xì)胞的概念、特征和癌變原因，在教材中介紹“癌變原因”的內(nèi)容位于正文下面的小字部分，已明確提到“癌癥的發(fā)生并不是單一基因突變的結(jié)果，至少在一個(gè)細(xì)胞中發(fā)生5～6個(gè)基因突變，才能賦予癌細(xì)胞所有的特征，這是一種累積效應(yīng)”。所以本題答案為A。綜上可知，教師帶領(lǐng)學(xué)生復(fù)習(xí)時(shí)要精讀教材，解讀概念，不僅要掌握概念的內(nèi)涵（癌細(xì)胞的概念），還要掌握概念的外延（癌細(xì)胞的特征、發(fā)生原因、致癌因子等）。

【例2】單純的磷脂分子在水中可以形成雙層脂分子的球形脂質(zhì)體（如圖1），它載入藥物后可以將藥物送入靶細(xì)胞內(nèi)部，下列關(guān)于脂質(zhì)體的敘述正確的是（ ）

圖1

A.在A處嵌入脂溶性藥物，利用它的流動(dòng)性將藥物送入細(xì)胞

B.在B處嵌入脂溶性藥物，利用它的流動(dòng)性將藥物送入細(xì)胞

C.在A處嵌入水溶性藥物，利用它與細(xì)胞膜融合的特點(diǎn)將藥物送入細(xì)胞

D.在B處嵌入水溶性藥物，利用它與細(xì)胞膜融合的特點(diǎn)將藥物送入細(xì)胞

【答案】C

【解析】根據(jù)生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型，磷脂分子“頭部”親水，“尾部”疏水。所以可在A處嵌入水溶性藥物，B處嵌入脂溶性藥物。將藥物送入細(xì)胞，是利用脂雙層與細(xì)胞膜的成分、結(jié)構(gòu)相似，且具有流動(dòng)性，可以發(fā)生融合現(xiàn)象，進(jìn)而將藥物送入細(xì)胞。

本題涉及的核心概念：生物膜、生物膜系統(tǒng)。概念的內(nèi)涵：細(xì)胞器膜和細(xì)胞膜、核膜等結(jié)構(gòu)，共同構(gòu)成細(xì)胞的生物膜系統(tǒng)。概念的外延：（1）細(xì)胞膜、核膜和細(xì)胞器膜都是生物膜，各種生物膜在結(jié)構(gòu)和功能上緊密聯(lián)系，才能構(gòu)成生物膜系統(tǒng)。（2）這些生物膜的成分和結(jié)構(gòu)相似，都主要含有脂質(zhì)和蛋白質(zhì)，膜結(jié)構(gòu)都是流動(dòng)鑲嵌模型，生物膜都具有流動(dòng)性，這是膜與膜能融合的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。人教版教材必修1中“分泌蛋白的合成和運(yùn)輸”這一實(shí)例是對該概念外延很好的體現(xiàn)。囊泡的運(yùn)動(dòng)、囊泡膜與細(xì)胞膜或靶細(xì)胞膜的融合（需要生物膜的識別）過程，體現(xiàn)了膜具有信息交流的功能及具有流動(dòng)性的特點(diǎn)，同時(shí)也說明生物膜具有相似的成分和結(jié)構(gòu)，保證了膜與膜的順利融合。

【例3】（2017年，全國卷Ⅱ，第3題）下列關(guān)于生物體中酶的敘述，正確的是（ ）

A.在細(xì)胞中，核外沒有參與DNA合成的酶

B.由活細(xì)胞產(chǎn)生的酶在生物體外沒有催化活性

C.從胃蛋白酶的提取液中沉淀該酶可用鹽析的方法

【答案】C

【解析】本題考查酶的功能、特性，即涉及的核心概念是酶。同樣需要研究概念的內(nèi)涵和外延，概念的內(nèi)涵：酶是由活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機(jī)物，其中絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)。抓住內(nèi)涵——酶是催化劑，可提高酶促反應(yīng)速率，而不改變反應(yīng)平衡點(diǎn)。概念的外延：從概念中延伸出其他知識點(diǎn)，如酶的成分、組成元素、酶的檢測方法、酶的特性、酶活性影響因素等。由此可分析出：大多數(shù)代謝過程需要酶的催化，代謝反應(yīng)在哪里發(fā)生，哪里就有相應(yīng)的酶。細(xì)胞核外的線粒體、葉綠體中有DNA，可進(jìn)行DNA的復(fù)制，故線粒體、葉綠體中有參與DNA復(fù)制的酶，A錯(cuò)誤；概念中提到“酶由活細(xì)胞產(chǎn)生”，但這并不意味著酶一定要在活細(xì)胞內(nèi)起作用，事實(shí)上，借助“加酶洗衣粉”這一實(shí)例就可以很直接地告訴學(xué)生，酶在生物體外也具有催化活性，B錯(cuò)誤；鹽析是一種通過改變?nèi)芙舛仁沟鞍踪|(zhì)沉淀的方法，概念中提到“酶大多為蛋白質(zhì)”，而胃蛋白酶恰好就是蛋白質(zhì)，C正確；D選項(xiàng)考查的是酶的特性，教材中對“溫度和pH對酶活性的影響”已經(jīng)做了詳細(xì)說明，低溫條件下酶的活性低，但結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，所以酶的保存應(yīng)該選擇低溫條件，D錯(cuò)誤。

總的來說，在復(fù)習(xí)生物學(xué)核心概念時(shí)，師生必須要利用好教材，并認(rèn)真解讀概念，弄清概念的內(nèi)涵和外延。

二、聯(lián)系其他章節(jié)相關(guān)知識，構(gòu)建知識網(wǎng)絡(luò)

【例4】（2018年，全國卷Ⅰ，第1題）生物膜的結(jié)構(gòu)與功能存在密切的聯(lián)系。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是（ ）

A.葉綠體的類囊體膜上存在催化ATP合成的酶

B.溶酶體膜破裂后釋放出的酶會(huì)造成細(xì)胞結(jié)構(gòu)的破壞

C.細(xì)胞的核膜是雙層膜結(jié)構(gòu)，核孔是物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞核的通道

D.線粒體DNA位于線粒體外膜上，編碼參與呼吸作用的酶

【答案】D

綜上所述，研究中所指的課程連貫性主要具有以下特征：一方面，課程內(nèi)容具有內(nèi)部整體性（詳見文中“內(nèi)容分布”“主題選擇”“主題連續(xù)性”等內(nèi)容的探討）；另一方面，課程內(nèi)容知識在邏輯層面上具有次序性（詳見文中“主題邏輯結(jié)構(gòu)”等內(nèi)容的探討）．

【解析】本題考查生物膜的種類和功能。復(fù)習(xí)時(shí)，筆者從“生物膜系統(tǒng)”這一概念出發(fā)，聯(lián)系其他章節(jié)內(nèi)容：人教版教材必修1第三章第1節(jié)中細(xì)胞膜的功能、第2節(jié)中各種具膜細(xì)胞器的結(jié)構(gòu)和功能、第3節(jié)中核膜的功能、第五章第3、4節(jié)細(xì)胞呼吸與光合作用有關(guān)生物膜的功能等，整合相關(guān)知識點(diǎn)，解決綜合性題目。聯(lián)系“光合作用”相關(guān)內(nèi)容：光反應(yīng)發(fā)生在葉綠體類囊體薄膜上，則葉綠體類囊體薄膜上有光反應(yīng)所需的酶，A正確；聯(lián)系“具膜細(xì)胞器”相關(guān)內(nèi)容：溶酶體膜破裂后釋放出的酶屬于水解酶，會(huì)造成細(xì)胞結(jié)構(gòu)的破壞，B正確；聯(lián)系“細(xì)胞核膜”相關(guān)內(nèi)容：考查核膜、核孔控制物質(zhì)運(yùn)輸?shù)墓δ埽珻正確；聯(lián)系“細(xì)胞呼吸”相關(guān)內(nèi)容：線粒體內(nèi)膜是有氧呼吸第三階段的場所，但線粒體DNA存在于線粒體基質(zhì)中，D錯(cuò)誤。

【例5】（2019年，全國卷Ⅲ，第1題）下列有關(guān)高爾基體、線粒體和葉綠體的敘述，正確的是（ ）

A.三者都存在于藍(lán)藻中

B.三者都含有DNA

C.三者都是ATP合成的場所

D.三者的膜結(jié)構(gòu)中都含有蛋白質(zhì)

【答案】D

【解析】本題考查細(xì)胞、細(xì)胞器結(jié)構(gòu)和功能。復(fù)習(xí)時(shí)，筆者聯(lián)系人教版教材必修1第一章、第三章、第五章的內(nèi)容。根據(jù)第一章第2節(jié)中“真核細(xì)胞和原核細(xì)胞的結(jié)構(gòu)比較”可知，原核細(xì)胞中沒有上述細(xì)胞器，A錯(cuò)誤；根據(jù)第三章第2節(jié)中“各種細(xì)胞器的功能”可知，高爾基體中不含DNA，B錯(cuò)誤；根據(jù)第五章第2節(jié)中“形成ATP時(shí)的能量來源”可知，上述細(xì)胞器中，只有線粒體和葉綠體可以合成ATP，C錯(cuò)誤；根據(jù)“生物膜系統(tǒng)”概念可知，上述細(xì)胞器膜都屬于生物膜，膜的組成成分和結(jié)構(gòu)相似，都含有蛋白質(zhì)，D正確。

三、構(gòu)建概念圖，進(jìn)行核心概念的歸納

高考復(fù)習(xí)時(shí)，教師要打破教材章節(jié)的界限，引導(dǎo)學(xué)生圍繞核心概念建立概念圖，在一個(gè)概念圖中顯示多章節(jié)核心概念的異同和聯(lián)系，這樣有利于學(xué)生對整個(gè)概念體系進(jìn)行理解、記憶及應(yīng)用，有利于學(xué)生自行構(gòu)建知識網(wǎng)絡(luò)。同時(shí)，學(xué)生自行構(gòu)建概念圖的過程也是學(xué)生思考、回顧知識的過程，只有厘清概念之間的邏輯關(guān)系，才能實(shí)現(xiàn)核心概念的歸納總結(jié)。

【例6】（2017年，全國卷Ⅰ，第1題）細(xì)胞間信息交流的方式有多種。在哺乳動(dòng)物卵巢細(xì)胞分泌的雌激素作用于乳腺細(xì)胞的過程中，以及精子進(jìn)入卵細(xì)胞的過程中，細(xì)胞間信息交流的實(shí)現(xiàn)分別依賴于（ ）

A.血液運(yùn)輸，突觸傳遞

B.淋巴運(yùn)輸，突觸傳遞

C.淋巴運(yùn)輸，胞間連絲傳遞

D.血液運(yùn)輸，細(xì)胞間直接接觸

【答案】D

【解析】本題考查細(xì)胞膜的功能。細(xì)胞膜有“將細(xì)胞與外界環(huán)境分隔開”“控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞”“進(jìn)行細(xì)胞間的信息交流”三大功能，這三個(gè)功能的內(nèi)涵以及教材中的例子都很重要。復(fù)習(xí)時(shí)，可以對膜的功能進(jìn)行歸納，構(gòu)建概念圖，便于學(xué)生理解記憶。

【例7】（2018年，全國卷Ⅱ，第2題）下列有關(guān)物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)臄⑹觯_的是（ ）

A.巨噬細(xì)胞攝入病原體的過程屬于協(xié)助擴(kuò)散

B.固醇類激素進(jìn)入靶細(xì)胞的過程屬于主動(dòng)運(yùn)輸

C.神經(jīng)細(xì)胞受到刺激時(shí)產(chǎn)生的Na+內(nèi)流屬于被動(dòng)運(yùn)輸

D.護(hù)膚品中的甘油進(jìn)入皮膚細(xì)胞的過程屬于主動(dòng)運(yùn)輸

【答案】C

【解析】本題是對細(xì)胞膜“控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞”這一功能的具體考查。巨噬細(xì)胞吞噬病原體屬于胞吞，A錯(cuò)誤；固醇類物質(zhì)、甘油屬于脂溶性小分子，可自由擴(kuò)散進(jìn)入細(xì)胞，B、D錯(cuò)誤；Na+內(nèi)流是順濃度梯度運(yùn)輸，屬于被動(dòng)運(yùn)輸，C正確。

筆者綜合對細(xì)胞膜的成分、結(jié)構(gòu)和功能等知識構(gòu)建概念圖，形成知識網(wǎng)絡(luò)（如圖2）。該概念模型中的核心概念有：流動(dòng)鑲嵌模型、磷脂雙分子層、糖蛋白、受體、流動(dòng)性、選擇透過性、自由擴(kuò)散、協(xié)助擴(kuò)散、主動(dòng)運(yùn)輸、胞吞、胞吐、信息交流、生物膜等。

圖2 “細(xì)胞膜”的相關(guān)概念

四、聯(lián)系生活實(shí)際，創(chuàng)設(shè)情境，促進(jìn)學(xué)生對核心概念的理解和應(yīng)用

教師在一輪復(fù)習(xí)中還可運(yùn)用情境教學(xué)方式，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，聯(lián)系生活實(shí)際，使學(xué)生更好地理解和運(yùn)用核心概念。以“光合作用”的教學(xué)為例：教師可以形象地用“自私的生物”來幫助學(xué)生理解“真光合作用”與“凈光合作用”的關(guān)系，植物光合作用產(chǎn)生的氧氣、有機(jī)物首先要滿足自身細(xì)胞呼吸的需求，才能釋放多余的氧氣、儲存多余的有機(jī)物；教師還可以創(chuàng)設(shè)問題情境，讓學(xué)生思考“假如自己是農(nóng)場主，如何通過改變環(huán)境因素來達(dá)到農(nóng)產(chǎn)品高產(chǎn)的目的”，從而引入“光合作用原理的應(yīng)用”相關(guān)內(nèi)容的教學(xué)。

一輪復(fù)習(xí)是一個(gè)全面回顧教材、整合知識、構(gòu)建知識網(wǎng)絡(luò)的過程。對于生物學(xué)核心概念的復(fù)習(xí)，教師可采用指導(dǎo)學(xué)生研讀教材、合理利用教材資源；聯(lián)系生活實(shí)際，運(yùn)用概念詳細(xì)解讀、構(gòu)建概念圖；聯(lián)系其他章節(jié)知識點(diǎn)，完善知識體系；情境教學(xué)等多種方法，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行核心概念的構(gòu)建，幫助學(xué)生真正理解概念，并提高學(xué)生熟練運(yùn)用核心概念解決相關(guān)問題的能力。