用“變式編題”取代“機(jī)械刷題”的實(shí)踐與思考

四川

“刷題”是以試題強(qiáng)化訓(xùn)練某一知識(shí)點(diǎn)、某一類(lèi)型試題、某一解題技巧為基礎(chǔ)的一種以題論題的題海戰(zhàn)術(shù)。它對(duì)學(xué)生熟悉試題結(jié)構(gòu)、增強(qiáng)知識(shí)的熟練程度、提升做題速度、提高考試成績(jī)確實(shí)有一定的助推作用。但從“刷題”這一行為本身來(lái)說(shuō)，它以強(qiáng)化記憶為核心，缺乏對(duì)學(xué)生創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng)，效率低下。學(xué)生僅靠“刷題”難以實(shí)現(xiàn)“高分高能”的目標(biāo)。“變式編題”是以單個(gè)題目為基礎(chǔ)，系統(tǒng)地研究題目所涉及的所有知識(shí)點(diǎn)及各知識(shí)點(diǎn)之間的相互聯(lián)系，通過(guò)建構(gòu)知識(shí)體系，不斷改變題目條件，從而生發(fā)出大量新題的一種研究性學(xué)習(xí)方法，它關(guān)注做題的質(zhì)量，力求把要研究的題目做細(xì)、做透，做到舉一反三、觸類(lèi)旁通。所以，“變式編題”是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維能力的一種有效途徑，是獲取高考好成績(jī)的一種高效的學(xué)習(xí)方法。

一、“變式編題”的實(shí)踐示例

“變式編題”主要包括解題、整合知識(shí)體系、創(chuàng)編新題、交流分享四個(gè)步驟。

1.解題

生物學(xué)試題的結(jié)構(gòu)是由題干信息或解題條件和求解兩部分組成。解答時(shí)，要盡可能把解題條件或題干信息與教材知識(shí)相聯(lián)系，并建立與試題求解之間的關(guān)聯(lián)，明晰解題思路。

【例】將蘿卜磨碎，制得提取液，立即冷卻，做下列兩組實(shí)驗(yàn)。

（1）取試管若干，分別加入pH為3～9并含一定量過(guò)氧化氫的溶液，30℃下保溫，然后加入少量冷卻的提取液，測(cè)定每只試管產(chǎn)生的氣體量。

（2）重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)的基本過(guò)程，但把提取液的加入量減半。經(jīng)兩組實(shí)驗(yàn)后，將產(chǎn)生氣體的含量繪制成如圖1所示的曲線，請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

圖1

①曲線A、B中氣體生成量的相對(duì)值的最高點(diǎn)都位于同一直線上是因?yàn)開(kāi)_____________________________________________。

② A、B 曲線哪一條是第一組實(shí)驗(yàn)的結(jié)果？_____________。理由是___________________________________________________________________。

③若將提取液進(jìn)行高溫處理后，再重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)1、2，結(jié)果如何？______________，原因是____________________________________________。

④該實(shí)驗(yàn)可以說(shuō)明，影響酶促反應(yīng)速率的因素除反應(yīng)物的含量和 pH 以外還包括________________________________________________。

⑤根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，繪出pH對(duì)過(guò)氧化氫酶活性影響的坐標(biāo)曲線圖。

【解析】本題考查必修1酶的有關(guān)知識(shí)，主要考查了pH對(duì)酶活性的影響、酶量對(duì)反應(yīng)速率的影響，以及高溫導(dǎo)致酶變性失活等知識(shí)。同時(shí)考查了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究能力、邏輯推理能力、語(yǔ)言表達(dá)能力和作圖等能力。

【答案】①處于最適pH時(shí)，酶的活性最高 ②A第1組加入的酶多，分解的H2O2多，產(chǎn)生的O2多 ③無(wú)氣泡產(chǎn)生 高溫使酶變性失活，H2O2不能被分解 ④溫度和酶的含量 ⑤見(jiàn)圖2

圖2

2.整合知識(shí)體系

在第一步解題中，除了要把原題中涉及的所有知識(shí)全部找出來(lái)之外，還要鏈接相近、相似或相關(guān)的知識(shí)，再拓展它們的不同應(yīng)用層面，探索各知識(shí)間更多的聯(lián)系，以期建構(gòu)出新的、更為龐大的知識(shí)體系，使學(xué)生對(duì)整個(gè)關(guān)聯(lián)知識(shí)的認(rèn)知更加有條理、更透徹。如與上述例題相關(guān)聯(lián)的知識(shí)還有：酶的概念及產(chǎn)生場(chǎng)所，包括分泌蛋白（如消化酶）的合成與分泌過(guò)程；酶的專(zhuān)一性及其在生產(chǎn)實(shí)踐中的應(yīng)用，包括細(xì)胞工程、基因工程、酶工程的有關(guān)知識(shí)；影響酶活性的其他因素及其實(shí)驗(yàn)探究，如溫度、反應(yīng)物濃度、抑制劑等對(duì)酶活性的影響；酶與激素的關(guān)系；基因的表達(dá)（轉(zhuǎn)錄與翻譯），基因與性狀的關(guān)系（基因通過(guò)控制酶的合成控制代謝過(guò)程從而控制性狀）；酶參與的生化反應(yīng)，如光合作用、細(xì)胞呼吸等的考查；對(duì)分解尿素（脲酶）與纖維素（纖維素酶）微生物的分離；實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)有關(guān)能力的考查。由此可見(jiàn)，通過(guò)酶的有關(guān)知識(shí)，可以將必修1、必修2、必修3和選修有關(guān)的知識(shí)進(jìn)行整合，構(gòu)建起與酶有關(guān)的專(zhuān)題知識(shí)網(wǎng)絡(luò)。上述例題僅僅考查了該網(wǎng)絡(luò)中的一小部分知識(shí)，還有大部分的知識(shí)可以通過(guò)“變式編題”加以考查。

3.創(chuàng)編新題

依據(jù)例題建構(gòu)新的知識(shí)體系后，梳理出各知識(shí)點(diǎn)之間的聯(lián)系，通過(guò)改變或增減某些條件，探索新的知識(shí)脈絡(luò)，研究新的問(wèn)題，就能編制出新的試題。然后，通過(guò)求解，檢驗(yàn)所編制新題的合理性和可行性。由于是對(duì)現(xiàn)有材料的深度挖掘，所以改編所得的新題一般帶有一定的新穎性和創(chuàng)造性。筆者針對(duì)上述例題所涉及的知識(shí)體系進(jìn)行變式編題如下：

【變式1】將蘿卜磨碎，制得提取液，立即冷卻，做下列兩組實(shí)驗(yàn)。

（1）取試管4支，分別加入3 mL過(guò)氧化氫溶液，并將pH分別調(diào)為3、5、7、9，在30℃下保溫，然后加入少量冷卻的提取液，一段時(shí)間后測(cè)定過(guò)氧化氫的含量。

（2）重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)的基本過(guò)程，但把提取液的加入量減半。 經(jīng)兩組實(shí)驗(yàn)后，過(guò)氧化氫含量變化如圖3所示。據(jù)此回答下列問(wèn)題：（具體問(wèn)題及答案同例1）

圖3

【說(shuō)明】該題屬于題設(shè)條件變換，而考查內(nèi)容不變的變式編題方式。變換題設(shè)條件時(shí)可以將文字?jǐn)⑹鲎兂蓤D形，或?qū)D形改成文字?jǐn)⑹?，也可將一種圖形變換成另一種圖形，或變換成表格等。如本題中的題設(shè)信息就是將曲線圖變換成柱狀圖，將產(chǎn)物的生成量變換成底物的剩余量而形成的新題。

【變式2】題干如例1，考查內(nèi)容作如下變換：

①過(guò)氧化氫酶的合成場(chǎng)所是_________，合成過(guò)程要經(jīng)過(guò)的兩個(gè)階段是________。

②過(guò)氧化氫酶的催化效率遠(yuǎn)高于FeCl3的催化效率，原因是_____________________________________________________________________________。

③上述實(shí)驗(yàn)是在pH為3、5、7、9下所作的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，為探究過(guò)氧化氫酶催化的最適pH，請(qǐng)簡(jiǎn)述你的設(shè)計(jì)思路______________________________________________。

④某人想用過(guò)氧化氫酶來(lái)探究溫度對(duì)酶活性的影響，實(shí)驗(yàn)?zāi)苋〉贸晒?？為什么？______________________________________________。

【答案】①核糖體 轉(zhuǎn)錄和翻譯 ②酶降低活化能的效果更顯著 ③在5 ～ 9之間設(shè)置更細(xì)的pH梯度進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，觀察氧氣的產(chǎn)生量，單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生最多的試管對(duì)應(yīng)的pH即為最適pH ④不能，因?yàn)殡S溫度的升高，H2O2的分解速率也會(huì)隨之增強(qiáng)

【說(shuō)明】該題屬于題設(shè)條件不變，考查內(nèi)容變換的變式編題方式。對(duì)于考查方向的變換可以變換考查的知識(shí)點(diǎn)，也可以變換設(shè)問(wèn)方式等。變換考查知識(shí)點(diǎn)時(shí)，一定要遵循《普通高等學(xué)校招生全國(guó)統(tǒng)一考試大綱》的要求，突出對(duì)核心價(jià)值、學(xué)科素養(yǎng)、關(guān)鍵能力、必備知識(shí)等的考查，杜絕繁、難、偏、怪試題的出現(xiàn)，注重試題的基礎(chǔ)性、綜合性、應(yīng)用性、創(chuàng)新性。

【變式3】某生物興趣小組的同學(xué)在科研人員的幫助下進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：

（1）取四支試管，分別編號(hào)，按表1要求完成操作。

表1

（2）將上述四支試管放入37℃的水浴鍋中，保溫10 min，然后將四支試管冷卻后滴入碘液。觀察比較四支試管的顏色變化及其深淺。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表2所示。

表2

據(jù)此回答下列問(wèn)題：

（1）該實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖莀_______________。影響該實(shí)驗(yàn)進(jìn)行的無(wú)關(guān)變量有________________________（寫(xiě)出兩項(xiàng)）。

（2）表中的數(shù)值 A 應(yīng)為_(kāi)_____________。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，三種酶的活性大小關(guān)系為_(kāi)_____________（用甲、乙、丙代表三種酶）。

（3）本實(shí)驗(yàn)還可以用___________試劑來(lái)檢測(cè)生成物的量。若用該試劑檢驗(yàn)，顏色變化最大的試管是___________。

（4）為探究乙生物提取液中淀粉酶的最適pH，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路為_(kāi)__________________________________________________________________________。

【答案】（1）探究三種生物提取液中淀粉酶的活性大小 酶的濃度、實(shí)驗(yàn)的溫度、底物的濃度等

（2）2.3 乙＞丙＞甲 （3）斐林 試管2

（4）將乙生物提取液均分成若干份，圍繞pH=8設(shè)置更細(xì)的pH梯度進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，一定時(shí)間后，用碘液檢測(cè)，顏色最淺的試管對(duì)應(yīng)的pH即為最適pH（其他答案合理即可）

【說(shuō)明】該題屬于題設(shè)條件和考查內(nèi)容均改變的變式編題方式。利用酶有關(guān)知識(shí)來(lái)考查學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究能力，科學(xué)探究素養(yǎng)是常見(jiàn)的考查方式。該題考查了學(xué)生依據(jù)實(shí)驗(yàn)過(guò)程，找出實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，判斷?shí)驗(yàn)變量，設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論以及設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)作進(jìn)一步探究的能力。

4.交流分享

在“變式編題”過(guò)程中，教師要充分發(fā)揮學(xué)生的主體性，激發(fā)學(xué)生的主觀能動(dòng)性和創(chuàng)造性，培養(yǎng)學(xué)生之間的協(xié)同合作能力，在與同伴的交流研磨中完善成果，分享成果。因此，在學(xué)生個(gè)人完成“變式編題”后，教師要組織學(xué)生開(kāi)展小組交流討論，用集體的智慧彌補(bǔ)個(gè)體的不足。在小組研討的基礎(chǔ)上選擇具有典型性或代表性的試題在班級(jí)分析、展示，使每位學(xué)生都能從中受益。

二、“變式編題”取代“機(jī)械刷題”的意義

“變式編題”能讓學(xué)生主動(dòng)參與課堂教學(xué)，積極開(kāi)展研究，在“變式編題”的實(shí)踐中，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新精神和學(xué)科素養(yǎng)。

1.激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)研究能力

子曰：“知之者不如好之者，好之者不如樂(lè)之者?！币馑际钦f(shuō)對(duì)于任何事情，了解它的人不如喜愛(ài)它的人，喜愛(ài)它的人不如以它為樂(lè)的人?！八㈩}”將學(xué)生籠罩在各色題目的陰影之下，成了做題的工具和機(jī)械應(yīng)對(duì)試題的“奴隸”，久而久之，學(xué)生就會(huì)失去學(xué)習(xí)的興趣?！白兪骄庮}”使學(xué)生由單純的被動(dòng)解題者變成主動(dòng)創(chuàng)編者和研究者，學(xué)生從自身的需求出發(fā)，借助已有知識(shí)并發(fā)揮其豐富的想象，創(chuàng)設(shè)問(wèn)題并提出解決問(wèn)題的方案。學(xué)生通過(guò)創(chuàng)造新題體會(huì)到了成功，增強(qiáng)了自信，激發(fā)了學(xué)習(xí)興趣。

2.增強(qiáng)教學(xué)開(kāi)放性，培養(yǎng)創(chuàng)新精神

“變式編題”為學(xué)生創(chuàng)設(shè)多樣化、開(kāi)放式的學(xué)習(xí)環(huán)境。通過(guò)改編生物學(xué)試題，讓學(xué)生主動(dòng)參與，深入研究，從不同的視角去分析、理解教材，呈現(xiàn)所學(xué)知識(shí)，改變了學(xué)生僅以記憶和強(qiáng)化熟練為目的的機(jī)械“刷題”思想，為學(xué)生鋪就一條集“解題、整合知識(shí)體系，創(chuàng)編新題，交流分享”于一體的創(chuàng)新能力培養(yǎng)思路。學(xué)生的解題目的發(fā)生了變化，解題行為變得有章可循，在“變式編題”過(guò)程中學(xué)生的想象力與創(chuàng)造力得以充分發(fā)揮，思維品質(zhì)和創(chuàng)新能力得以提升，為備戰(zhàn)新高考，培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)高效、開(kāi)拓創(chuàng)新型人才打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

3.強(qiáng)化知識(shí)應(yīng)用，提升學(xué)科素養(yǎng)

“變式編題”對(duì)試題所涉及的知識(shí)從廣度和深度上做了進(jìn)一步探究，以期建立完整的知識(shí)體系，這樣的學(xué)習(xí)方式使得學(xué)生的解題行為變得更加精細(xì)，記憶更深刻，有效杜絕“眼高手低”的馬虎現(xiàn)象。在“變式編題”的過(guò)程中，學(xué)生整合知識(shí)體系，把一個(gè)題目中相近、相似、相關(guān)的知識(shí)不斷進(jìn)行聯(lián)系、拓展、整合，進(jìn)而融會(huì)貫通、舉一反三。這種學(xué)習(xí)方式拓展了學(xué)生的想象空間，使學(xué)生能自覺(jué)地去探尋各知識(shí)之間的關(guān)聯(lián)，以及知識(shí)在生產(chǎn)實(shí)踐中的應(yīng)用，從而開(kāi)闊了視野，培養(yǎng)了研究能力，提升了學(xué)科素養(yǎng)。

三、對(duì)“變式編題”實(shí)踐的要求

“變式編題”是一項(xiàng)對(duì)學(xué)生能力要求非常高的研究性學(xué)習(xí)活動(dòng)，需要教師根據(jù)學(xué)生實(shí)際進(jìn)行耐心的、有針對(duì)性的指導(dǎo)和培養(yǎng)，更需要學(xué)生長(zhǎng)期的實(shí)踐探索和不懈的努力。

1.教師要提升專(zhuān)業(yè)技能，加強(qiáng)引導(dǎo)

要讓學(xué)生學(xué)會(huì)“變式編題”，教師應(yīng)有更強(qiáng)的“變式編題”的能力，精通“變式編題”的各步驟，并經(jīng)常對(duì)學(xué)生進(jìn)行“變式編題”的引導(dǎo)；教師要根據(jù)不同學(xué)生的實(shí)際制訂“變式編題”的分層激勵(lì)目標(biāo)與活動(dòng)，讓每一個(gè)學(xué)生都能在實(shí)踐中看到進(jìn)步，獲得成功，增強(qiáng)信心，并為進(jìn)一步開(kāi)展“變式編題”訓(xùn)練打下基礎(chǔ)；同時(shí)要加強(qiáng)與各學(xué)科教師的聯(lián)系，減少作業(yè)量，讓學(xué)生有更多的精力投入到“變式編題”的學(xué)習(xí)中來(lái)。

2.學(xué)生要注重實(shí)踐，實(shí)現(xiàn)觸類(lèi)旁通

要讓學(xué)生學(xué)會(huì)“變式編題”，首先要讓他們?cè)谒枷肷现匾暋白兪骄庮}”。“變式編題”實(shí)際上是對(duì)相關(guān)題目所涉及知識(shí)的一種深度學(xué)習(xí)與體系構(gòu)建，是通過(guò)提出并解決新問(wèn)題培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維能力和邏輯思維能力的一種高效學(xué)習(xí)方法；要根據(jù)“變式編題”的步驟不斷研究、不斷熟練，消除懶于翻閱教材、懶于梳理整合、懶于編題檢驗(yàn)的惰性心理，多與同伴交流、研討變式成果，在反思中完善、在完善中成長(zhǎng)，“變式編題”才能成為學(xué)生的一種意識(shí)和習(xí)慣。