基于文獻閱讀的高中生物學學科二考復習策略

摘 要：科學思維是高中生物學學科核心素養(yǎng)的重要組成部分，同時也是選考考查的重點。本文在完成首考系統(tǒng)復習的基礎上，探索以文獻閱讀為核心的二考復習策略，通過引導學生對文獻背景、實驗方案、實驗結果、結論進行分析，激發(fā)學生對二考復習的熱情，旨在幫助學生深入復習并鞏固各個模塊知識，實現(xiàn)其科學思維的有效提升。

關鍵詞：科學思維；文獻閱讀；二考復習

文章編號：1003-7586（2024）08-0057-03 中圖分類號：G633.91 文獻標識碼：B

《普通高中生物學課程標準（2017年版2020年修訂）》（以下簡稱《課程標準》）對科學思維給出定義：尊重事實和證據(jù)，崇尚嚴謹和務實的求知態(tài)度，運用科學的思維方法認識事物，解決實際問題的思維習慣和能力。其中涵蓋了歸納與概括、演繹與推理、模型與建模、批判性思維以及創(chuàng)造性思維等多種思維方式。近年來，浙江省選考生物學試題對學生科學思維的考查頻率逐年提高，尤其是對陌生科學文本信息的分析解讀能力，學生綜合運用多種思維方式解決實際問題，并以科學邏輯語言嚴謹表述的能力。［1］

二考復習是基于首考系統(tǒng)化復習的專題化復習。經(jīng)過首考復習，學生已構建相對完善的知識體系，對教材內容較為熟練，學生的解題技巧和知識運用能力顯著提升。然而，根據(jù)2024年1月浙江省生物學選考試卷真實作答情況及對學生診斷報告書的分析，學生在真實情境下的知識遷移能力、科學文本閱讀分析能力以及科學術語運用能力仍有待加強。

科技文獻是對某一問題或現(xiàn)象進行系統(tǒng)研究的學術文本，通常包括前言、材料與方法、結果與討論及結論等部分。這些文獻不僅蘊含豐富的生物學知識，還展現(xiàn)了科學探索中科學家的嚴謹態(tài)度和求真務實的科學思維。

1 文獻選取原則

以文獻閱讀為核心的復習教學，應圍繞文獻展開設計，教師需要根據(jù)教學需求仔細甄別、篩選文獻。筆者認為所選文獻須具有“針對性”“翔實性”和“適宜性”等必備特性。“針對性”一方面是指所選用的文獻材料，必須符合教師基于《課程標準》制定的教學目標，另一方面指所選用的文獻材料能對學生現(xiàn)階段所存在的問題展開教學。“翔實性”是指所選用的文獻具有嚴謹證據(jù)鏈和完整思維推理過程，從而可以在教學中開展相關討論。“適宜性”是指所選用的文獻材料符合教材體系結構和學生認知水平，教師應依據(jù)教學計劃和學生的接受程度，對所選文獻中超過學生當下水平或不符合教學需求的內容進行刪減或改編，并對學生理解的難點進行適當?shù)膫渥⒄f明，以幫助學生更好地掌握知識。

依據(jù)上述原則，本文以文獻《鹽酸羥胺和紫外線復合誘變選育納豆激酶高產(chǎn)菌株》［2］為例，闡述文獻閱讀在二考復習中的運用策略。

2 文獻閱讀具體過程

2.1 明確實驗背景及實驗目的，設計實驗方案

教師利用多媒體和學案展示文獻前言部分內容，引導學生進行閱讀、思考并回答：文獻實驗的背景是什么？需要解決的問題是什么？本實驗的實驗目的是什么？

前言：納豆菌具有分解蛋白質、碳水化合物、脂肪等大分子物質的作用，由其代謝產(chǎn)生的納豆激酶具有優(yōu)良的溶栓性能，且價格相對低廉、安全無副作用。目前國內納豆激酶的生產(chǎn)普遍采用液態(tài)發(fā)酵工藝，經(jīng)發(fā)酵條件優(yōu)化后，酶活力仍舊較低。本實驗所用的初始菌株為NT-6，實驗過程中利用鹽酸羥胺（化學誘變劑）和紫外燈對菌株進行處理。

通過對前言內容的分析，教師首先引導學生明確實驗背景，確定待解決問題和實驗目的。教師通過選取并展示多位學生的答案，依據(jù)評價量表進行示范評價，再引導學生互評，使學生了解實驗目的應該包含的關鍵要素和規(guī)范的學術表述方式。完成上述三個問題的討論后，教師提出小組合作任務：要實現(xiàn)實驗目的，應該如何進行實驗，設置什么樣的檢測指標？教師要求學生先獨立思考，再共同討論實驗方案，并以流程圖的形式呈現(xiàn)。

生物學是基于觀察和實驗研究的學科，培養(yǎng)學生的科學思維、終身學習能力以及創(chuàng)新實踐能力是發(fā)展其核心素養(yǎng)的關鍵。然而，由于高中教學條件的限制，多數(shù)學生缺少親自操作實驗的機會。因此，教師通過閱讀分析文獻前言，根據(jù)文獻提出的實驗目的，結合所學的相關知識，組織學生進行小組合作設計實驗方案，可以有效提升其科學思維和科學探究能力。

2.2 對比實驗方案，闡釋方案差異

教師展示各組的實驗方案流程圖，引導學生進行歸納比較。學生通過分析各組方案的異同點，進一步整合出具有各組方案共性特征的綜合方案（見圖1左）。同時，教師鼓勵學生記錄下討論過程中出現(xiàn)的疑問、尚未解決的問題及需要統(tǒng)一意見的地方。

接下來教師引導學生閱讀文獻中的實驗方案，要求學生以流程圖的形式歸納文獻中的實驗方案，并列出實驗分組和檢測指標（見圖1右）。教師引導學生分析他們自己討論得出的實驗方案與實際研究中的實驗方案之間的差異。對于學生方案中遺漏的實驗步驟，教師應重點引導學生思考該操作的目的和重要性。對于學生方案中不必要的環(huán)節(jié)，教師應組織學生探討設置該環(huán)節(jié)的意圖，以及實際操作中省略該環(huán)節(jié)的理由。如果文獻中的實驗步驟與學生的實驗方案有顯著差異，教師應引導學生展開深入的論證分析，比較兩種方案的優(yōu)缺點。

實驗步驟是實驗目的與實驗結果之間的重要紐帶，其充分展現(xiàn)了實驗的嚴謹性和邏輯性。學生通過閱讀文獻、分析實驗步驟以及繪制流程圖來提升科學思維和科學探究能力。

由于學生缺乏實際的實驗操作經(jīng)驗，僅根據(jù)自身的知識儲備和思維能力所設計的實驗方案通常較為片面且存在多方面的不足。對比分析學生方案與文獻中的實驗方案，揭示學生在知識與能力方面的不足，有助于教師發(fā)現(xiàn)并彌補學生存在的科學思維漏洞。學生通過深入的分析和對比，認識到科學實驗的嚴謹性，拓寬其學科視野，同時有助于提高學生對常規(guī)實驗設計的理解，從而提升其科學探究能力。

2.3 三讀文獻：分析實驗數(shù)據(jù)、推測內在機理、撰寫實驗結論

教師展示文獻中的實驗數(shù)據(jù)圖表，引導學生分析和討論實驗結果，進而幫助學生了解實驗設計如何影響實驗結果。例如，針對鹽酸羥胺處理結果（見表1），教師可以提出以下問題：實驗檢測指標是什么？作為化學誘變劑，鹽酸羥胺為何能抑制菌體生長增殖？最后復合誘變時所采用的0.2g/L鹽酸羥胺濃度是基于什么考慮？

學生根據(jù)實驗方案，結合基因突變、微生物培養(yǎng)等相關知識進行解答：實驗檢測指標是相同接種量下菌體的增殖情況。鹽酸羥胺具有誘發(fā)菌體遺傳物質突變的作用，但同時破壞菌體結構，從而降低菌體代謝活性，抑制菌體增殖。因此，鹽酸羥胺的處理能對菌株增殖產(chǎn)生抑制效果，且抑制效果與鹽酸羥胺濃度呈正相關。在復合誘變過程中選用0.2g/L的鹽酸羥胺濃度，是綜合考慮誘變概率和菌體增殖抑制效果后的最佳決策。

對實驗結果進行全面分析后，教師需要指導學生整合所有實驗數(shù)據(jù)，撰寫實驗結果分析報告。教師對多位學生的實驗結果分析報告進行評估和修訂，以確定學生總結的實驗結論的核心要素。隨后，教師將這些結論與文獻中已有的結論進行仔細對比，深入分析存在的差異，以促進學生對實驗結論形成過程的理解。

在科學研究中，實驗結果與實驗結論各自擔負著至關重要的角色，二者之間存在顯著差異，卻又緊密相連。簡而言之，實驗結果反映了實驗過程中觀察與測量的具體數(shù)據(jù)，而實驗結論則基于這些數(shù)據(jù)進行深入分析與解讀，展現(xiàn)了研究者對實驗結果的認知和推斷。因此，實驗結論是對實驗結果的深入闡釋。在科技文獻中，實驗結果通常以圖表形式進行直觀展示，學生通過對圖表信息的提煉、概括、剖析及推導，揭示結果產(chǎn)生的內在機理并據(jù)此撰寫實驗結論。在此過程中學生不僅提升了根據(jù)事實與證據(jù)采用恰當?shù)目茖W思維方法揭示生物學規(guī)律或機制的能力，也培養(yǎng)了運用科學語言進行嚴謹邏輯表述的技巧。此外，通過對比自己總結的實驗結論與文獻中的實驗結論，學生進一步認識到科學研究的嚴謹性與精練性。

2.4 多維度教學評價

在完成文獻全篇閱讀和訓練后，教師需要對教學效果進行多維度的測評（見表2）。

教學評價是教學過程中至關重要的一環(huán)，不僅有助于教師了解真實的教學效果，從而對后續(xù)教學進行針對性調整，同時還能夠引領和推動學生開展高效學習。在文獻閱讀教學的收官階段，教師采用全方位的教學評價，旨在提升并驗證教學效果。首先，教師對實驗整體的設計思路進行評價，以掌握學生對文獻的理解程度，及其所具備的科學思維和科學探究能力，并借此引導學生總結學習過程。其次，教師對實驗細節(jié)進行評價，旨在幫助學生鞏固基礎知識，提升知識應用和遷移能力。最后，教師通過對實驗拓展評價，進一步鞏固學生的知識運用能力，實現(xiàn)各模塊知識的融合，以提升學生的科學思維品質和辯證能力。

3 總結

教師采用以文獻閱讀訓練為核心的二考復習方法，不僅能夠圍繞文獻，實現(xiàn)各模塊相關知識的全面復習和綜合運用，同時培養(yǎng)學生閱讀科學文本、提取有效信息、進行正確分析推導以及運用科學術語進行表述的能力，有助于激發(fā)學生的學習興趣，進而提高教學效果。

參考文獻

［1］毛志偉，吳進強，莊志雄.訓練閱讀科技文獻 發(fā)展學生核心素養(yǎng)［J］.生物學教學，2023，48（12）：80-82．

［2］關志煒，李志香，孫洪濤.鹽酸羥胺和紫外線復合誘變選育納豆激酶高產(chǎn)菌株［J］.食品與發(fā)酵工業(yè)，2009，35（6）：71-74．