張小奇
(廣州大學(xué)附屬中學(xué) 廣東廣州 510006)
基于高中生物新課標(biāo)中“教學(xué)過程重實(shí)踐”的基本理念,高考生物也高頻出現(xiàn)一些情境分析題目,已達(dá)到對學(xué)生“能用科學(xué)的觀點(diǎn)、知識、思路和方法,探討或解決現(xiàn)實(shí)生活中某些問題”的能力的考查。面對新情境題目,學(xué)生在實(shí)際答題過程中,經(jīng)常會出現(xiàn)情境分析到位,教材知識點(diǎn)也熟知,但無法將二者進(jìn)行有效的“連接”,即出現(xiàn)“想不到”和“想偏了”的現(xiàn)象。下面列舉幾類“連接”問題,并提出解決策略。
【例1】(2018·全國卷Ⅰ·6)某大腸桿菌能在基本培養(yǎng)基上生長,其突變體M和N均不能在基本培養(yǎng)基上生長,但M可在添加了氨基酸甲的基本培養(yǎng)基上生長,N可在添加了氨基酸乙的基本培養(yǎng)基上生長,將M和N在同時添加氨基酸甲和乙的基本培養(yǎng)基中混合培養(yǎng)一段時間后,再將菌體接種在基本培養(yǎng)基平板上,發(fā)現(xiàn)長出了大腸桿菌(X)的菌落。據(jù)此判斷,下列說法不合理的是 ( )
A.突變體M催化合成氨基酸甲所需酶的活性喪失
B.突變體M和N都是由于基因發(fā)生突變而得來的
C.突變體M的RNA與突變體N混合培養(yǎng)能得到X
D.突變體M和N在混合培養(yǎng)期間發(fā)生了DNA轉(zhuǎn)移
參考答案:C。
分析:本題似乎是在考查選擇性必修模塊3中的微生物培養(yǎng)問題,但從4個選項(xiàng)的設(shè)置分析,有從必修模塊1中的代謝角度分析的,還有從必修模塊2中的變異角度分析的。因此,將題目中的微生物培養(yǎng)當(dāng)做一個情境來解讀,與教材中提到的類似情境以及于此相關(guān)的核心知識進(jìn)行連接,是本題的突破點(diǎn)所在?;仡櫧滩闹信c之最為類似的情境,是必修模塊2中的艾弗里的肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)。艾弗里為探究格里菲斯發(fā)現(xiàn)的“轉(zhuǎn)化因子”是什么,設(shè)計(jì)了肺炎雙球菌的體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn),并成功地找到了“轉(zhuǎn)化因子”——DNA。本題情境中的大腸桿菌轉(zhuǎn)化和艾弗里實(shí)驗(yàn)中肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化完全一致。故,連接教材中艾弗里的實(shí)驗(yàn)結(jié)論,“DNA是轉(zhuǎn)化因子”,而不是RNA,可以輕松發(fā)現(xiàn)C選項(xiàng)的信息與教材知識點(diǎn)不符,從而快速做出正確的選擇。
在解題過程中,有學(xué)生出現(xiàn)“想偏”的現(xiàn)象,即有學(xué)生會認(rèn)為如果突變體M的RNA被N吸收,也有可能在N體內(nèi)翻譯出相關(guān)蛋白質(zhì),從而得到X。還從連接的角度進(jìn)行分析,不難發(fā)現(xiàn),教材中顯然沒有任何吸收RNA的類似情境,故此類推測不應(yīng)該成為解題方法之一。
教師要促進(jìn)學(xué)生在熟悉教材內(nèi)容、掌握知識體系的基礎(chǔ)上,將題目所述情境與教材的實(shí)驗(yàn)過程、列舉實(shí)例、情境提示等進(jìn)行連接,使學(xué)生進(jìn)一步回顧與之密切相關(guān)的核心知識點(diǎn),從而找到解題突破口。學(xué)生在建立有效連接的過程中,要避免過多地拓展發(fā)散,自我理解,從教材相似情境出發(fā),最終回到教材知識點(diǎn)。
【例2】(2016·江蘇卷·14)圖1中甲、乙兩個體的一對同源染色體中各有一條發(fā)生變異(字母表示基因)。下列敘述正確的是 ( )
圖1 甲、乙兩個體的同源染色體
A.個體甲的變異對表型無影響
B.個體乙細(xì)胞減數(shù)分裂形成的四分體異常
C.個體甲自交的后代,性狀分離比為3∶1
D.個體乙染色體沒有基因缺失,表型無異常
參考答案:B。
分析:本題考查的是染色體結(jié)構(gòu)變異中的缺失和倒位。解題中遇到的困難是題干信息太少,沒有說明甲乙兩個個體表型中有什么異常,故選項(xiàng)A和D,似乎成為了一種猜測,無法排除。
用連接的思維分析題目,首先回顧教材中與染色體結(jié)構(gòu)變異有關(guān)的具體實(shí)例。必修2列舉了染色體缺失引起的貓叫綜合征,其患者發(fā)育遲緩,存在嚴(yán)重的智力障礙;還列舉了染色體倒位引起的果蠅的卷翅,其翅型的差別很明顯。這些都是與題目類似的染色體結(jié)構(gòu)變異帶來的表型異常的實(shí)例。所以,即便本題的題干沒有提到表型問題,也能根據(jù)教材實(shí)例推斷出這兩種變異對表型的影響是很明顯的,從而輕松將選項(xiàng)A和D排除??梢姡瑢滩牡闹匾暫褪煜?,不僅要準(zhǔn)確掌握教材結(jié)論性的知識內(nèi)容,對教材中大量實(shí)例的了解同樣非常重要,它為解題提供了豐富的“連接”素材。在分析陌生的情境時,教師不妨引導(dǎo)學(xué)生嘗試將情境內(nèi)容與教材實(shí)例進(jìn)行有效連接,類比分析,從而找到解題突破口。
【例3】(2018·全國卷Ⅰ·30)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。
圖2 兩種植物的凈光合速率曲線圖
回答下列問題:
(2)甲、乙兩種植物單獨(dú)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)_________________________________。
參考答案:甲光照強(qiáng)度降低,導(dǎo)致甲植物凈光合速率降低的幅度比乙大,種植密度過大,植株接受的光照強(qiáng)度減弱,導(dǎo)致甲植物凈光合速率下降幅度比乙大
分析:這類題目的“連接”問題難度較大,分析學(xué)生在答題過程中出現(xiàn)的“連接”思維缺乏的體現(xiàn)有以下兩種:
①將題干已知條件進(jìn)行分析,但未解決題目所提的問題。在本題中,將判斷的依據(jù)表述為:種植密度大,光照強(qiáng)度弱,所以乙組凈光合速率下降幅度大。顯然分析出了“種植密度大”這一題干條件意味著光照強(qiáng)度弱,但中間缺失了從光照強(qiáng)度弱到凈光合速率下降幅度大之間的連接知識。
②只論述了科學(xué)結(jié)論,但未與題干條件進(jìn)行有效連接。如在本題中,將判斷的依據(jù)直接表述為:乙組利用弱光的能力強(qiáng)?;虻凸庹諒?qiáng)度下,甲植物凈光合速率降低的幅度比乙大。這些都是根據(jù)曲線容易分析得到的科學(xué)結(jié)論,但與題干條件“種植密度大”之間的連接明顯缺失。
原因分析類論述,都涉及三方面的要點(diǎn),即題干條件、相關(guān)知識(即連接)、科學(xué)結(jié)論,三者缺一不可。通常在答題過程中,按順序?qū)θ哌M(jìn)行分別解析,期間的邏輯關(guān)系都不難得出,也有助于論述表達(dá)更加調(diào)理清晰。在本題中,題干條件是“種植密度大”,知識連接是光照強(qiáng)度弱,科學(xué)結(jié)論是曲線所指的甲的凈光合速率下降幅度大,乙的凈光合速率下降幅度小。在論述時,三者缺一不可。
此類連接問題,在論述性填空題的解答中非常多見,又如例4。
【例4】(2020·全國卷I·30)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的一些栽培措施可以影響作物的生理活動,促進(jìn)作物的生長發(fā)育,達(dá)到增加產(chǎn)量等目的?;卮鹣铝袉栴}:
(3)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)常采用間作(同一生長期內(nèi),在同一塊農(nóng)田上間隔種植兩種作物)的方法提高農(nóng)田的光能利用率?,F(xiàn)有4種作物,在正常條件下生長能達(dá)到的株高和光飽和點(diǎn)(光合速率達(dá)到最大時所需的光照強(qiáng)度)見表1。從提高光能利用率的角度考慮,最適合進(jìn)行間作的兩種作物是___________,選擇這兩種作物的理由是_________________ 。
表1 4種作物的株高和光飽和點(diǎn)記錄表
參考答案:A和C 作物A光飽和點(diǎn)高且長得高,可以利用上層光照進(jìn)行光合作用;作物C光飽和點(diǎn)低且長得矮,與作物A間作后,能利用下層的弱光進(jìn)行光合作用
分析:充分利用連接思維進(jìn)行此題的理由分析。題干條件:A的株高最高,光飽和點(diǎn)最大,C的株高最低,光飽和點(diǎn)最小。知識連接:株高高,光飽和點(diǎn)最大的適合利用上層較強(qiáng)的光照;株高低,光飽和點(diǎn)最小的適合利用上層較強(qiáng)的光照??茖W(xué)結(jié)論:A和C最適合進(jìn)行間作。
這類論述性填空題的連接問題,除了掌握上述題干條件、相關(guān)知識(即連接)、科學(xué)結(jié)論三者順序分析的策略之外,在平時的訓(xùn)練中,教師要注重提高學(xué)生的審題水平,促進(jìn)學(xué)生準(zhǔn)確分析題干條件中的關(guān)鍵詞,系統(tǒng)總結(jié)題干關(guān)鍵詞與相關(guān)知識之間的固有搭配,不斷提高“連接”能力。
“連接”問題看似是全面審題、熟悉教材知識和實(shí)例以及提高長句論述能力的問題,實(shí)則是從對生物學(xué)事實(shí)和證據(jù)進(jìn)行歸納概括的思維到演繹推理思維的提升體現(xiàn),培養(yǎng)的是學(xué)生從認(rèn)識事物到解決實(shí)際問題的思維習(xí)慣和能力。在日常的解題中,教師要充分運(yùn)用上述教材知識、教材實(shí)例與情境內(nèi)容的連接思維以及三步走論述連接思維,將有利于不斷提高解題效率和論述性作答水平,從而培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維核心素養(yǎng)。