劉紅山

(灌南縣惠澤高級(jí)中學(xué),江蘇 連云港 222500)

提升學(xué)生的解題能力,對教師來說,就是要培養(yǎng)他們良好的邏輯思維能力、判斷各種問題的能力.因此在教學(xué)的過程中,教師要關(guān)注學(xué)生的解題狀態(tài),激發(fā)他們的思維火花,逐步提升他們的解題能力.傳統(tǒng)教學(xué)中,學(xué)生往往通過機(jī)械、單一的練習(xí)來提升他們的解題能力,這容易挫傷學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性.教師要改變這樣的狀況,創(chuàng)設(shè)多樣化的活動(dòng),開闊學(xué)生的視野,讓他們在活動(dòng)體驗(yàn)中逐步地解決問題,以培養(yǎng)生物學(xué)科素養(yǎng).

1 借助圖像分析,提升解題能力

高中生物教學(xué)與初中相比難度更大,主要體現(xiàn)在抽象的認(rèn)知比較多.在教學(xué)的過程中,教師可借助圖像,引導(dǎo)學(xué)生將抽象的問題轉(zhuǎn)化為形象化的問題,再促成問題的解決.借助圖像,學(xué)生更容易發(fā)現(xiàn)要解決的問題是什么、在問題與結(jié)論之間還需要建構(gòu)什么樣的橋梁等等.顯然,對著圖像進(jìn)行分析,學(xué)生容易抓住問題的核心,容易找尋到解決問題的鑰匙[1].

例1某實(shí)驗(yàn)小組在40 ℃和60 ℃條件下,探究pH對某酶活性的影響,結(jié)果如圖1所示.問:結(jié)合圖像能得出哪些結(jié)論?

圖1 探究溫度和pH對酶活性的影響圖

這其實(shí)是圖像分析,在教師的引導(dǎo)下可提升學(xué)生的解題能力.有學(xué)生得出這樣的結(jié)論:溫度不影響該酶的最適pH,該酶的最適pH約為7.學(xué)生給出的理由是:從圖像可以看出來,不同溫度下pH都在7時(shí)酶促反應(yīng)速率最快,說明溫度不影響該酶的最適pH.也有學(xué)生得出這樣的結(jié)論:pH=12時(shí),60 ℃條件下產(chǎn)物量不變,40 ℃條件下產(chǎn)物量在增加.學(xué)生是這樣解釋的:pH=12時(shí),60 ℃條件下酶已失活,則產(chǎn)物量不變;40 ℃條件下酶還有活性,產(chǎn)物量在增加.還有學(xué)生再次觀察圖像后發(fā)現(xiàn)這樣的結(jié)論:圖中酶促反應(yīng)速率可以用產(chǎn)物的生成速率或反應(yīng)物的消耗速率來表示.學(xué)生是這樣解釋的:酶促反應(yīng)速率可用單位時(shí)間內(nèi)的物的消耗量或產(chǎn)物的生成量表示,即可以用產(chǎn)物生成速率或底物消耗速率來表示.在學(xué)生回答的基礎(chǔ)上,教師追問在40 ℃時(shí),該酶對不同pH環(huán)境的適應(yīng)性都比60 ℃時(shí)強(qiáng)嗎?學(xué)生發(fā)現(xiàn)在40 ℃時(shí),該酶對pH大于7的環(huán)境的適應(yīng)性比60 ℃時(shí)強(qiáng),pH小于7時(shí)酶在40 ℃和60 ℃的環(huán)境適應(yīng)性相同.對著圖像分析,學(xué)生的解題思路更清晰,也更容易獲得成功.

由此可知,教師要提升學(xué)生的解題能力,可引導(dǎo)他們充分利用圖表,有了具體的圖表,學(xué)生容易聚焦思維,進(jìn)而促成問題的解決.

2 基于場景提問,提升解題能力

教師在開展生物教學(xué)時(shí),要將書本的知識(shí)與學(xué)生熟悉的、具體的場景連接起來,這能讓他們從不同的角度理解生物學(xué)中的知識(shí),他們也能更好地借助場景遷移認(rèn)知,這為他們解題能力的提升提供更多的可能.

例2北京冬奧會(huì)上,谷愛凌奪得自由式滑雪女子大跳臺(tái)金牌,這是中國歷史上首枚女子雪上運(yùn)動(dòng)金牌.在她比賽過程中,“ATP”作為能量貨幣,為其機(jī)細(xì)胞提供了大量能量.你能就有關(guān)“ATP”的話題,提出一些問題嗎?

在學(xué)生提問前,已經(jīng)觀看了相關(guān)的視頻.他們將自己置入到當(dāng)時(shí)的場景中,再以小組為單位,將想到的問題聚集起來.學(xué)生先想到冬奧會(huì)的具體的畫面,再設(shè)想自己就是谷愛凌,接著再回顧有關(guān)“ATP”的認(rèn)知.一個(gè)小組的學(xué)生問出這些問題:“ATP”中的“A”和“RNA”基本組成單位的組成元素相同嗎?肌細(xì)胞中“ATP”轉(zhuǎn)化為“ADP”的過程往往是伴隨著吸能反應(yīng)而發(fā)生的嗎?肌細(xì)胞無氧呼吸過程中產(chǎn)生了二氧化碳了嗎,合成了少量的“ATP”嗎?在滑雪過程中消耗的“ATP”全部來自肌細(xì)胞有氧呼吸過程的合成嗎?學(xué)生先是匯集所有的問題,再逐個(gè)地解決.學(xué)生發(fā)現(xiàn)“ATP”中的“A”指腺苷(核糖和腺嘌呤組成),含有C、H、O、N,RNA 基本組成單位是核糖核苷酸,組成元素是C、H、O、N、P,二者化學(xué)元素不完全相同,第一問被他們輕松地解決.學(xué)生在討論中認(rèn)為肌細(xì)胞中 “ATP” 轉(zhuǎn)化為“ADP” 的過程往往伴隨著吸能反應(yīng)的發(fā)生,即“ATP”水解釋放的能量正好用于相應(yīng)的吸能反應(yīng),所以他們認(rèn)為第二問是成立的.再深入地探究下去,學(xué)生發(fā)現(xiàn)肌細(xì)胞無氧呼吸過程中產(chǎn)生乳酸,不產(chǎn)生二氧化碳,合成了少量“ATP”,這解決了第三問.學(xué)生將自己置入滑雪的過程中,他們發(fā)現(xiàn)在滑雪的過程中,有些細(xì)胞可能氧氣供應(yīng)不足,消耗的“ATP”應(yīng)該來自有氧呼吸和無氧呼吸,第四問也在他們的探討中獲得解決.

由此可知,教師將一些難以理解的知識(shí)點(diǎn)融入學(xué)生熟悉的情境中,更能提升他們解決問題的能力.

3 借助實(shí)驗(yàn)表達(dá),提升解題能力

實(shí)驗(yàn)是生物教學(xué)的一部分,也是學(xué)生提升學(xué)科素養(yǎng)的重要方式.教師可將實(shí)驗(yàn)教學(xué)與學(xué)生解題能力的發(fā)展融合起來.教師在教學(xué)的過程中可盡可能地創(chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn),以此將學(xué)生的雙手、眼睛、嘴巴、大腦等調(diào)動(dòng)起來.當(dāng)學(xué)生的多元感官參與到具體的生物學(xué)習(xí)中,他們解決問題的路徑也就增多了,解決問題的能力也就獲得了發(fā)展.

例3 酵母菌是兼性厭氧菌,是研究細(xì)胞呼吸的常用材料.某生物興趣小組利用一定量的含5%葡萄糖的培養(yǎng)液培養(yǎng)酵母菌并研究其無氧呼吸,裝置如圖2所示.請大家一邊做這樣的實(shí)驗(yàn),一邊表達(dá)操作的過程..

圖2 實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ綀D

學(xué)生先是表達(dá)出實(shí)驗(yàn)的兩個(gè)原理:一個(gè)是在有氧條件下進(jìn)行有氧呼吸,產(chǎn)生二氧化碳和水;另外一個(gè)是在無氧條件下進(jìn)行無氧呼吸,產(chǎn)生酒精和少量二氧化碳.接著學(xué)生表達(dá)出檢測的具體方法,他們這樣檢測CO2的產(chǎn)生的:使澄清石灰水變渾濁或使溴麝香草酚藍(lán)水溶液由藍(lán)變綠再變黃.學(xué)生是這樣檢測酒精的產(chǎn)生:橙色的重鉻酸鉀溶液,在酸性條件下與酒精發(fā)生反應(yīng)變成灰綠色.教師再讓他們在做的過程中說出具體的細(xì)節(jié),有學(xué)生說,甲瓶在連接乙瓶前應(yīng)封口放置一段時(shí)間,以制造無氧環(huán)境,讓酵母菌進(jìn)行無氧呼吸,以保證檢測出來的二氧化碳是無氧呼吸產(chǎn)生的.還有學(xué)生說,增加甲瓶中酵母菌的數(shù)量會(huì)使短時(shí)間內(nèi)酒精的產(chǎn)生速率增大,但葡萄糖溶液的量是一定的,所以酒精的總產(chǎn)量不變[2].

借助實(shí)驗(yàn),學(xué)生可從多個(gè)角度思考,原本不會(huì)的問題會(huì)在悄然間恍然大悟了.

4 優(yōu)化概念教學(xué),提升解題能力

教師可通過優(yōu)化概念教學(xué)的方式,提升學(xué)生的解題能力.教師可將概念以具體的事物為載體表達(dá)出來,再讓學(xué)生判斷正誤,這就能讓他們深度了解概念,再運(yùn)用概念[3].

例4下列有關(guān)光合作用和呼吸作用原理敘述正確的是哪些:①相對于油菜種子,等質(zhì)量的水稻種子萌發(fā)需要更多氧氣,應(yīng)適度淺播;②用透氣的創(chuàng)口貼包扎傷口,有利于傷口細(xì)胞的有氧呼吸,促進(jìn)傷口愈合;③早稻催芽過程中,常用適宜溫水淋種并時(shí)常翻動(dòng),以促進(jìn)呼吸作用;④給豇豆搭架,使其往高處生長,主要是增加葉片受光面積,提高光能利用率.

可以看出來,教師沒有讓學(xué)生直接地背誦什么是關(guān)光合作用和呼吸作用,而是將概念融入學(xué)生熟悉的事物,再撥動(dòng)他們的思維.教師將概念融入油菜種子、創(chuàng)口貼、早稻、豇豆等事物中.學(xué)生發(fā)現(xiàn)油菜種子含有脂肪多,脂肪中含有更多的氫元素,氧化分解過程需要更多的氧氣,所以①陳述是錯(cuò)誤的;基于生活,學(xué)生發(fā)現(xiàn)用透氣的創(chuàng)口貼包扎傷口,可防止厭氧菌繁殖,所以第②表述也是錯(cuò)誤的;教師給學(xué)生搭建有關(guān)早稻生長的情境,學(xué)生發(fā)現(xiàn)有氧呼吸需要適宜的溫度、水分和空氣等條件,早稻催芽過程中,常用適宜溫水淋種并時(shí)常翻動(dòng),以促進(jìn)呼吸作用,因此第③表述是對的;教師再展示豇豆生長的過程,學(xué)生發(fā)現(xiàn)給豇豆搭架,使其往高處生長,可防止葉片相互遮擋,增加葉片受光面積,提高光能利用率,因此第④表述也是對的.顯然,教師調(diào)整了概念教學(xué)的方式,學(xué)生能從新的維度理解概念,他們也就能游刃有余地解決這類問題.

總之,在引導(dǎo)學(xué)生解決高中生物問題的過程中, 教師要以學(xué)生為主,要發(fā)揮他們的主體作用,要讓他們的能力得到充分的展現(xiàn).學(xué)生在生物學(xué)習(xí)的過程中總會(huì)遇到這樣或那樣的錯(cuò)誤,面臨這樣或者那樣的問題,教師要引導(dǎo)他們從不同角度思考,抓住問題的本質(zhì),進(jìn)而掌握解決問題的基本思路和方法.