思維品質(zhì)指思維能力的特點及其表現(xiàn),思維品質(zhì)反映了每個個體智力或思維水平的差異,主要包括深刻性、靈活性、獨創(chuàng)性、批判性、敏捷性和系統(tǒng)性六個方面。思維品質(zhì)是思維能力的表現(xiàn)形式,培養(yǎng)學生嚴謹、深刻和具有批判性的思維品質(zhì)是當前教學研究的重要課題。習題訓練是高中生物教學中的重要環(huán)節(jié)之一,是鞏固與深化所學知識,培養(yǎng)思維品質(zhì)的重要手段。那么,如何設(shè)計思維品質(zhì)類習題呢?下面筆者結(jié)合自己的教學實踐,談一談高中生物思維品質(zhì)類習題的設(shè)計策略。
一、一題多變,培養(yǎng)學生思維的廣闊性和深刻性
一題多變就是對同一道題多次改變條件或問題,達到舉一反三、觸類旁通的目的。選擇習題時盡量選擇情景變、問題變,但是中心知識沒有改變的題目,這樣才可以更加快速有效地幫助學生形成完善的學習系統(tǒng)。教師從多角度、多方面進行訓練,引導學生通過一道題進行層層遞進的思考,啟發(fā)學生的思維,使學生的思維能力隨著問題的不斷變化,在解決問題的過程中得到不斷提升。
例:豌豆葉肉細胞中的核酸含有的堿基種類是( )
A.1種 B.4種 C.5種 D.8種
根據(jù)教學實際可進行如下改變:
變式1:將題干中的核酸改成遺傳物質(zhì)。豌豆葉肉細胞的遺傳物質(zhì)含有幾種堿基?
變式2:將題干中的堿基改成核苷酸。豌豆葉肉細胞中的核酸含有幾種核苷酸?
變式3:將題干中的豌豆改成病毒。煙草花葉病毒的核酸含有幾種堿基?
本題考查了核酸的種類和結(jié)構(gòu),這是學生易混易錯的知識,通過一系列的變式,引導學生深入理解所學知識的要點,同時訓練學生比較學習法。這樣,由一道題變?yōu)橐幌盗蓄},不斷深化,既能強化學生對基礎(chǔ)知識的理解,又能使學生的思維變得更加靈活,增強他們的應(yīng)變能力,拓寬思路,克服了思維定式。
二、一題多解,培養(yǎng)學生思維的靈活性與敏捷性
一題多解屬于解題策略問題,用多種方法解答同一道題,可以打破學生的思維定勢,通過比較分析找到最佳解題方法,使學生思維變得更加靈活敏捷。在高中生物中,一題多解常見于計算題,如蛋白質(zhì)的相對分子質(zhì)量、氨基酸數(shù)量的計算;光合作用與呼吸作用的計算;遺傳與變異的概率計算;DNA與RNA的堿基計算;土壤中微生物數(shù)量的計算;培養(yǎng)液中酵母菌數(shù)量的計算和PCR技術(shù)中引物的計算等,教師可以從這些知識入手,選擇合適的典型習題對學生進行訓練,鼓勵學生嘗試解題的多樣性,不要拘泥常規(guī)方法,勇于創(chuàng)新。
例:小麥的無芒(A)對有芒(a)為顯性,高稈(M)對矮稈(m)為顯性。將兩種小麥親本進行雜交實驗,子一代出現(xiàn)矮稈無芒、矮稈有芒、高稈無芒、高稈有芒四種表型,且比例為3∶1∶3∶1,則親本基因型為( )
A.MMAa×mmAA B.MMAA×mmAa
C.MmAa×mmAa D.Mmaa×mmaa
此題有兩種解法,方法一是常規(guī)法,將兩對性狀分開研究,后代高桿為3+1=4,矮桿為3+1=4,則高稈∶矮稈=1∶1,可推知兩親本這對基因分別為Mm×mm。而后代中無芒為3+3=6,有芒為1+1=2,則無芒∶有芒=3∶1,可推知兩親本的第二對基因分別為Aa×Aa,因此兩親本基因型為MmAa×mmAa。方法二是將3∶1∶3∶1直接分解成(3∶1)×(1∶1),由3∶1可知是雜合子自交,由1∶1可知是測交,因此選擇C。方法一,繁瑣、費時費力;方法二,思路新異,快速準確。如果教師經(jīng)常對學生進行一題多解的訓練,當學生掌握了一定的方法與技巧后,頭腦變得更加靈活,就能真正地擺脫“題?!?,改變定勢思維為多向思維,既能拓寬解題思路開闊視野,又能優(yōu)化解題策略,尋求最佳途徑。
三、一題多問,培養(yǎng)學生思維的系統(tǒng)性和邏輯性
教師在設(shè)置習題時要對題目作適當?shù)臄U充和演變,提出一系列的問題,引導學生把相關(guān)的知識結(jié)合起來,揭示知識之間的內(nèi)在聯(lián)系。教師依據(jù)層級遞進的方式,結(jié)合學生對于某一題目所反映的認知發(fā)展程度,通過對生物試題的層次結(jié)構(gòu)設(shè)計來區(qū)分學生的知識理解水平和思維發(fā)展水平,讓學生的思維根據(jù)題中設(shè)置的小題逐級拓展上升,最后達到層次標準。這樣將不同的題型、思維方式、生物知識有機地結(jié)合起來,能訓練學生的判斷推理、分析綜合、比較歸納、抽象概括等多種思維能力。
例:下圖表示光合作用過程,請據(jù)圖回答問題:
(1)圖中表示光反應(yīng)的是 ,表示暗反應(yīng)的是 。(填相應(yīng)字母)(2)參與光合作用的色素分布在 (填結(jié)構(gòu)名稱)上。(3)光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供物質(zhì) ,暗反應(yīng)為光反應(yīng)提供物質(zhì) 。(4)由CO2和C5合成D的過程叫做 ,由D轉(zhuǎn)化為(CH2O)和C5的過程叫做 。(5)影響光反應(yīng)的因素有 ,影響暗反應(yīng)的因素有 。(6)突然停止CO2的供應(yīng),C3的含量變化是 。(7)消耗88毫克的CO2生成 毫克的葡萄糖。
利用上述一系列問題將光合作用的知識進行聯(lián)系和綜合,學生表現(xiàn)出強烈的思考興趣,通過引導學生不斷地拓展引申、分析歸納,使學生獲得學習的主動權(quán)。同時,通過這種習題命制方法,學生能夠根據(jù)自己的答題情況清楚地認識到自己在理解問題方面的不足,激勵自己采用深層次的學習策略。
四、多題歸一,培養(yǎng)學生思維的類比性和敏捷性
很多生物習題題型各異,但問題的實質(zhì)一致,如能對這些“型異質(zhì)同”的問題歸類組建題組,便能抓住共同特征,達到觸類旁通的目的,使學生思考問題的能力得到提高,提高思維的類比性和敏捷性。
例:細胞分裂規(guī)律提煉題組
1.如圖為某生物四個處于不同分裂時期細胞的示意圖,正確的是( )
A.①內(nèi)有2對同源染色體,1處若為D基因,2處一般為d基因。
B.②細胞的中心體在分裂前期復制,②細胞的前一個時期會發(fā)生聯(lián)會。
C.③內(nèi)有4個染色體組,該生物可能為雌性動物。
D.若④中的b為常染色體,則a不可能是性染色體。
2.如圖表示某昆蟲體內(nèi)一個初級卵母細胞在減數(shù)分裂不同時期細胞中的染色體、染色單體和核DNA分子數(shù)目,下列有關(guān)說法錯誤的是( )
A.a、c分別表示染色體和核DNA分子
B.該細胞減數(shù)分裂的順序為Ⅱ→Ⅲ→Ⅰ→Ⅳ
C.該昆蟲的正常體細胞中含有4條染色體
D.Ⅳ時期的細胞是次級卵母細胞或極體
這幾道題都考查減數(shù)分裂和有絲分裂的知識,細胞模式圖、柱形圖題型不同,但其核心是減數(shù)分裂和有絲分裂過程中染色體的行為變化規(guī)律,抓住這一規(guī)律,問題也就迎刃而解了。
五、錯題匯編,培養(yǎng)學生思維的獨立性和批判性
思維的獨立性是指善于獨立思考,獨立發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題,不依賴于別人的幫助,不依賴現(xiàn)成的答案,創(chuàng)造性的觀察新現(xiàn)象、運用新方法、找出新規(guī)律。思維的批判性是指善于根據(jù)客觀標準來檢查自己和別人的思維及結(jié)果是否正確。教師可以針對學生容易出現(xiàn)的錯誤編成題目,引導學生克服障礙,對于選擇題,不僅要求選出正確答案,還要對錯誤答案進行論證分析。
總之,高中生的思想和思維水平已初具成熟,顯著表現(xiàn)在分析、解決學習或生活等問題上具有更多的獨立性、獨創(chuàng)性與批判性。因此,在高中生物教學中,教師應(yīng)充分把握學生思維發(fā)展的特點和規(guī)律,多維度挖掘生物習題的命制策略,促進學生生物綜合素養(yǎng)全面提升、生物思維潛質(zhì)的快速發(fā)展。
(侯金鶴)