基于思維圖示化的講評課建模教學(xué)實踐
——以“原因類問題的解題技巧”為例

四川 黃 霞

《普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版2020年修訂)》(以下簡稱《課程標(biāo)準(zhǔn)》)要求學(xué)生，通過參與指向生物學(xué)科思維發(fā)展和解決真實問題的學(xué)習(xí)活動，從生命系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、生命系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)與平衡的內(nèi)在機(jī)制、生命延續(xù)等角度認(rèn)識生命的本質(zhì)，形成證據(jù)—推理—邏輯的科學(xué)思維方式，能夠科學(xué)地進(jìn)行個人和社會決策，解決真實情境中的復(fù)雜生物學(xué)問題，逐漸發(fā)展實踐能力和創(chuàng)新能力，并最終發(fā)展生物學(xué)科核心素養(yǎng)。由此可知，學(xué)生科學(xué)思維能力的訓(xùn)練是高中生物學(xué)教學(xué)中很重要的一個環(huán)節(jié)。“導(dǎo)·建·用”的建模教學(xué)策略以“模型與建模”為中心，突出“問題導(dǎo)模”“圖示建模”“評價用模”三個基本的活動環(huán)節(jié)。

老師們通過多種類型(復(fù)習(xí)課、新授課、實驗課、講評課等)的課堂教學(xué)實踐對該策略模型進(jìn)行了研究。下面筆者將以一堂高三生物題型講評課——“原因類問題的解題技巧”為例進(jìn)行說明。

一、“導(dǎo)”

經(jīng)過高三上半學(xué)期生物學(xué)知識的一輪復(fù)習(xí)，學(xué)生們已經(jīng)基本建立了生物學(xué)科知識體系，對知識點及其對應(yīng)的考查方式都有一定程度的了解，高三下半學(xué)期的主要復(fù)習(xí)任務(wù)應(yīng)該是“綜合訓(xùn)練”，同時對各種經(jīng)典題型進(jìn)行針對性復(fù)習(xí)。在近幾年全國卷的非選擇題中，原因類填空題逐漸增多，分值逐漸增高，學(xué)生作出的答案總存在一些問題，本節(jié)課筆者將運用“思維圖示化”的思想，指導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建解答此類問題的模型、歸納解答問題的方法，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力。

根據(jù)課前學(xué)生做例題的答題情況，教師引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行錯因分析，歸納出表述題的錯答原因主要有以下幾點：(1)不明白題目需要回答什么；(2)原因敘述缺乏基本的邏輯關(guān)系；(3)沒有真正理解重要生理過程；(4)沒有回答“為什么”的思路和技巧。

該環(huán)節(jié)要明確指出學(xué)生的問題所在，即答錯的原因主要是基本的邏輯不清，這也是接下來的建模核心。

二、“建”

在明確了問題后，接下來就是引導(dǎo)學(xué)生梳理邏輯。將思維過程圖示化、構(gòu)建答題模型是幫助學(xué)生梳理解答此類題型思路的最佳方法。根據(jù)題目分析可知，原因表述類問題在題干中往往隱含著答題的關(guān)鍵信息，如條件、結(jié)果等，而需要學(xué)生回答的原因往往就是高中生物學(xué)中的一些重要生理過程，這幾者之間的邏輯關(guān)系是某個條件下會出現(xiàn)某個結(jié)果、某個條件下會引起某種重要的生理變化過程從而導(dǎo)致某個結(jié)果、這種重要的生理變化過程應(yīng)該由題目中的條件和結(jié)果反推大概分析方向，即考查點。通過以上信息的梳理，引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建出圖1所示的解題邏輯模型。

圖1

【解題步驟說明】

(1)明白要回答什么：首先認(rèn)真讀題，在讀題、審題時用筆畫出問題，找出給定的條件(范圍)、出現(xiàn)的結(jié)果(現(xiàn)象)。要回答的是在“這個”條件(范圍)下，為什么會出現(xiàn)這樣的結(jié)果(現(xiàn)象)，即原因表述。

(2)厘清“起因—經(jīng)過—結(jié)果”的邏輯關(guān)系：找尋條件(范圍)與結(jié)果(現(xiàn)象)之間的聯(lián)系，是“這個”條件(范圍)引起了某個重要的生理變化過程，導(dǎo)致這樣的結(jié)果(現(xiàn)象)出現(xiàn)。要表述的“原因”就是這個重要的生理變化過程。

(3)確定答案：先由結(jié)果(現(xiàn)象)反推出考查點，再結(jié)合條件(范圍)限定的思考方向，明確應(yīng)該從哪個角度分析具體的生理變化過程導(dǎo)致了這個結(jié)果(現(xiàn)象)，最后在題干中或已學(xué)過的知識中獲取答題需要的信息。題干中的信息往往包括圖示和文字兩類，將這些信息充分應(yīng)用于答題，主要考查學(xué)生獲取信息的能力。

以上解題的三個步驟中，第(3)步是最關(guān)鍵的，確定最終答案的環(huán)節(jié)實際上考查了學(xué)生的理解能力、獲取信息的能力及語言表達(dá)(組織)能力，可以看出，這一步驟對學(xué)生的能力要求很高，如何快速、準(zhǔn)確地確定最終答案，需要學(xué)生在日常練習(xí)中反復(fù)訓(xùn)練。在平常做題時，很多學(xué)生都不太重視第(1)和第(2)步，認(rèn)為是在浪費時間，習(xí)慣拿到問題馬上就確定出答案。事實上，很多學(xué)生“錯答”正是因為沒有弄清楚題目問什么、思維混亂沒有頭緒、回答問題邏輯不通，因此教師要引導(dǎo)學(xué)生，在做題時一定不要忽略了審題、梳理邏輯等準(zhǔn)備工作。

三、“用”

解題模型構(gòu)建完成后，就要運用模型進(jìn)行解題，即模型應(yīng)用。下面筆者將運用兩道例題說明不同類型試題的具體解題過程。

(一)圖示信息類

【例1】甲、乙兩種植物凈光合速率隨光照強(qiáng)度的變化趨勢如圖2所示。回答下列問題：

圖2

甲、乙兩種植物單獨種植時，如果種植密度過大，那么凈光合速率下降幅度較大的植物是________，判斷的依據(jù)是________。

筆者在教學(xué)中用PPT將解題的思維過程如圖3所示進(jìn)行圖示化。

圖3

【解題步驟說明】

首先從問題中找到條件——“種植密度過大”、結(jié)果——“凈光合速率下降幅度較大”，然后分析條件與結(jié)果的聯(lián)系，正確的邏輯是“種植密度過大會導(dǎo)致什么情況發(fā)生，從而導(dǎo)致凈光合速率下降幅度較大”。由條件和結(jié)果推測出考查點是“影響光合作用的因素”，于是明確了答題方向，最后從題目所給的圖中獲取信息，得出以下結(jié)論：種植密度過大會使植物之間相互遮擋，導(dǎo)致植株接受到的光照強(qiáng)度減小，而光照強(qiáng)度減小時，甲植株凈光合速率下降的幅度較大。

(二)文字信息類

【例2】氫是一種清潔能源。萊茵衣藻能利用光能將H2O分解成[H]和O2，[H]可參與暗反應(yīng)，低氧時葉綠體中的產(chǎn)氫酶活性提高，使[H]轉(zhuǎn)變?yōu)闅錃狻?/p>

(1)產(chǎn)氫會導(dǎo)致萊茵衣藻生長不良，請從光合作用的物質(zhì)轉(zhuǎn)化角度分析其原因________。

(2)在自然條件下，萊茵衣藻幾乎不產(chǎn)氫的原因是________，因此可通過篩選高耐氧產(chǎn)氫藻株以提高萊因衣藻的產(chǎn)氫量。

筆者在教學(xué)中用PPT將解題的思維過程如圖4、圖5所示進(jìn)行圖示化。

圖4

圖5

【解題步驟說明】

對于第(1)小題，首先從問題中找到條件——“產(chǎn)氫”、結(jié)果——“萊茵衣藻生長不良”，然后分析條件與結(jié)果之間的聯(lián)系，由于題目指定從“光合作用的物質(zhì)轉(zhuǎn)化角度”分析，正確的邏輯應(yīng)該是“產(chǎn)氫會引起光合作用的什么物質(zhì)轉(zhuǎn)化，從而導(dǎo)致萊茵衣藻生長不良”。由條件和結(jié)果及題目限定的答題方向推測出考查點是“光合作用的物質(zhì)轉(zhuǎn)化與植物生長的關(guān)系”，于是明確了答題方向，最后從題目所給的文字“[H]可參與暗反應(yīng)，低氧時葉綠體中的產(chǎn)氫酶活性提高，使[H]轉(zhuǎn)變?yōu)闅錃狻敝蝎@取信息，得出以下結(jié)論：產(chǎn)氫會使光反應(yīng)產(chǎn)生的[H]不能用于暗反應(yīng)，從而使光合作用合成有機(jī)物停止(減弱)，最終導(dǎo)致植物生長不良。

對于第(2)小題，首先從問題中找到條件——“自然條件下”、結(jié)果——“萊茵衣藻幾乎不產(chǎn)氫”，然后分析條件與結(jié)果之間應(yīng)如何建立聯(lián)系，正確的邏輯是“自然條件下會引起什么生理變化，從而導(dǎo)致萊茵衣藻幾乎不產(chǎn)氫”，由條件和結(jié)果及題目限定的答題方向推測出考查點是“產(chǎn)氫的條件”，于是明確了答題方向，最后從題目所給的文字“低氧時葉綠體中的產(chǎn)氫酶活性提高，使[H]轉(zhuǎn)變?yōu)闅錃狻敝蝎@取信息，得出以下結(jié)論：自然條件下氧氣比較充足，萊茵衣藻體內(nèi)的產(chǎn)氫酶活性較低，不能使[H]轉(zhuǎn)變?yōu)闅錃狻?/p>

在引導(dǎo)學(xué)生熟悉如何運用解題模型后，更重要的是教師還需要選取一些典型的練習(xí)題給學(xué)生加以訓(xùn)練鞏固，這樣，學(xué)生才能掌握好原因類問題的解題技巧。

四、教學(xué)實踐反思總結(jié)

通過課堂教學(xué)實踐，筆者認(rèn)為高中生物學(xué)教學(xué)的各類課型均適合采用“導(dǎo)·建·用”的建模教學(xué)策略，且教學(xué)效果較好，例如通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，學(xué)生普遍反映解答“原因類問題”找到了具體的辦法，不再“找不著方向”，教師們也覺得講解此類題型的思路非常清晰，習(xí)題講解變得不再困難。將解題的思維過程圖示化，能很好地幫助教師和學(xué)生梳理邏輯、厘清思路。