李秋石 楊 穎
(河北師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院 石家莊 050024)
科學(xué)思維的培養(yǎng)要通過實(shí)現(xiàn)學(xué)生“歸納與概括”“演繹與推理”“模型與建?!薄芭行运季S”和“審視或論證生物學(xué)社會(huì)性議題”等能力來落實(shí)[1]?!皻w納與概括”就是指在頭腦中把對(duì)象的各個(gè)組成部分聯(lián)系起來,或把事物的個(gè)別特性、個(gè)別方面結(jié)合成整體的過程[2]。在生物學(xué)測(cè)評(píng)中,常常要求學(xué)生能基于生物學(xué)事實(shí)或生物學(xué)現(xiàn)象,從事實(shí)或現(xiàn)象Ⅰ得出相應(yīng)的子結(jié)論Ⅰ,從事實(shí)或現(xiàn)象Ⅱ得出相應(yīng)的子結(jié)論Ⅱ,綜合子結(jié)論Ⅰ和子結(jié)論Ⅱ得出總結(jié)論?!皻w納與概括”的思維過程是要求學(xué)生能根據(jù)題意進(jìn)行深度的分析、理性的判斷,而不是僅僅停留在事實(shí)、現(xiàn)象或相應(yīng)子結(jié)論的表面。
2016年全國(guó)Ⅰ卷30題的第3問將光合作用強(qiáng)度的現(xiàn)象與遺傳的因素進(jìn)行結(jié)合,考查學(xué)生的“歸納與概括”能力。較多學(xué)生在回答本題時(shí),思維常停滯表面,答為:“隨光照強(qiáng)度的增加,光合作用強(qiáng)度也增加”。這種答案是屬于描述性知識(shí),不是在結(jié)果的基礎(chǔ)上闡明觀點(diǎn)的結(jié)論;還有部分學(xué)生,答為:“乙組光合作用強(qiáng)度和甲組的不同,是由環(huán)境因素低光照引起”,沒有說明遺傳物質(zhì)的有無影響。這些回答都表現(xiàn)出學(xué)生對(duì)現(xiàn)象描述的“歸納與概括”能力的不足。要提升學(xué)生對(duì)現(xiàn)象描述的“歸納與概括”能力,教師可梳理解題圖示和過程,根據(jù)“單因素”及“對(duì)照”原則,可得出結(jié)論(圖1)。
圖1 現(xiàn)象描述的“歸納與概括”解題圖
2016年全國(guó)Ⅲ卷29題的第1問以光合作用為背景,以表格、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的形式,考查學(xué)生“歸納與概括”能力??忌鷮?duì)回答本題的困難之處是在于對(duì)兩個(gè)獨(dú)立單一變量數(shù)據(jù)的歸納與分析方面。以至于不少考生會(huì)答為:“溫度和濕度對(duì)光合速率都有影響”這樣的模糊答案。還有部分考生單純敘述濕度對(duì)光合速率的影響,而不是解釋為什么濕度是影響較大的因素。這些情況都表現(xiàn)了學(xué)生對(duì)于表格數(shù)據(jù)的“歸納與概括”能力不足。要提升學(xué)生對(duì)表格數(shù)據(jù)的“歸納與概括”能力,教師可以梳理如下解題圖示和過程(圖2)。
圖2 表格數(shù)據(jù)的“歸納與概括”解題圖
2017年全國(guó)Ⅰ卷第3題是以葉片的葉綠素為材料,以葉片中的葉綠素下降可作為其衰老的檢測(cè)指標(biāo)為背景,呈現(xiàn)曲線圖形考查學(xué)生的“歸納與概括”能力。考生對(duì)單一的曲線分析能力較好,本題涉及到四條曲線的綜合分析,需要考生能對(duì)比歸納出不同曲線的意義,并概括出激素的相互作用和相應(yīng)規(guī)律。學(xué)生常犯的錯(cuò)誤主要是停留在單一曲線的認(rèn)知,這反映出學(xué)生對(duì)圖形分析的“歸納與概括”能力的不足。要提升學(xué)生的圖形分析的“歸納與概括”能力,教師可梳理如下解題過程。
將四條曲線從上到下依次標(biāo)號(hào)為1、2、3和4,運(yùn)用“單一變量”原則,可得出以下結(jié)論: ①由曲線1與曲線3可知,細(xì)胞分裂素具有減弱葉片的衰老程度的作用;②由曲線3與曲線4可知,脫落酸具有加快葉片的衰老程度的作用;③由曲線1與曲線2可知,與僅含有細(xì)胞分裂素的溶液相比,含有脫落酸、細(xì)胞分裂素的溶液中,葉片衰老程度加快。綜合以上結(jié)論,可“歸納與概括”為:“本實(shí)驗(yàn)中細(xì)胞分裂素對(duì)該植物離體葉片的作用可被脫落酸削減”。
基于以上實(shí)例可總結(jié)出解決“歸納與概括”測(cè)評(píng)問題的思維步驟: ①厘清題干中有幾個(gè)關(guān)鍵的事實(shí)或現(xiàn)象;②基于事實(shí)或現(xiàn)象,分別分析得出其所對(duì)應(yīng)的子結(jié)論;③根據(jù)子結(jié)論,綜合分析得出最終的結(jié)論。此思維過程,往往伴隨著核心信息的獲取、關(guān)鍵信息的判斷和信息要素的整合等信息獲取與處理能力,這些都是解決“歸納與概括”測(cè)評(píng)問題的重要基礎(chǔ)。
(基金項(xiàng)目: 2017~2018年度河北省高等教育教學(xué)改革研究與實(shí)踐項(xiàng)目“師范生培養(yǎng)質(zhì)量評(píng)價(jià)體系構(gòu)建與實(shí)踐研究”,No.2017GJJG057;河北省教育科學(xué)研究“十三五”規(guī)劃2016年度重點(diǎn)資助課題“國(guó)際科學(xué)教師教育視野下職前教師教學(xué)能力發(fā)展研究”,No.1602055)