借助易錯(cuò)題提升學(xué)生科學(xué)思維

黃元新

[摘 要]研究近幾年的生物高考試題，不難發(fā)現(xiàn)其重點(diǎn)考查學(xué)生的科學(xué)思維。科學(xué)思維作為生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的重要內(nèi)容，它包括演繹與推理、批判性思維、創(chuàng)造性思維等。新課程標(biāo)準(zhǔn)要求學(xué)生學(xué)會(huì)推理、判斷和分析生命現(xiàn)象和規(guī)律并得出結(jié)論，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)所學(xué)知識(shí)的鞏固和掌握，進(jìn)一步提升科學(xué)思維。文章主要探究如何借助易錯(cuò)題提升學(xué)生的科學(xué)思維，幫助學(xué)生從錯(cuò)誤中吸取經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，避免再犯類似錯(cuò)誤，逐步形成解題的科學(xué)思維模式。

[關(guān)鍵詞]易錯(cuò)題;科學(xué)思維;生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)

[中圖分類號(hào)] ? ?G633.91 ? ? ? ?[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] ? ?A ? ? ? ?[文章編號(hào)] ? ?1674-6058（2020）32-0094-03

科學(xué)思維是指尊重事實(shí)和證據(jù)、崇尚嚴(yán)謹(jǐn)和務(wù)實(shí)的求知態(tài)度，應(yīng)用科學(xué)的思維方法認(rèn)識(shí)事物、解決實(shí)際問題的思維能力。在高中生物復(fù)習(xí)和考試中，學(xué)生經(jīng)常解題出現(xiàn)錯(cuò)誤，比如答非所問、思維定式、詞不達(dá)意等。很多學(xué)生解題時(shí)往往沒有形成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)思維。因此，在高三復(fù)習(xí)過程中，教師應(yīng)高度關(guān)注學(xué)生科學(xué)思維的發(fā)展，幫助學(xué)生在解題時(shí)形成科學(xué)思維習(xí)慣。基于此，本文主要探究如何借助易錯(cuò)題有效提升學(xué)生的科學(xué)思維。

一、典型易錯(cuò)題

【題1】某單子葉植物的非糯性（A）對(duì)糯性（a）為顯性，抗?。═）對(duì)染病（t）為顯性，花粉粒長形（D）對(duì)圓形（d）為顯性，三對(duì)等位基因分別位于三對(duì)同源染色體上，非糯性花粉遇碘液變藍(lán)，糯性花粉遇碘液變棕色?，F(xiàn)有四種純合子基因型分別為：①AATTdd、②AAttDD、③AAttdd、④aattdd。則下列說法正確的是 （）。

A.若采用花粉鑒定法驗(yàn)證基因的分離定律，應(yīng)該用①和③雜交所得F1的花粉

B.若采用花粉鑒定法驗(yàn)證基因的自由組合定律，可以觀察①和②雜交所得F1的花粉

C.若培育糯性抗病優(yōu)良品種，應(yīng)選用①和④親本雜交

D.將②和④雜交后所得的F1的花粉涂在載玻片上，加碘液染色后，均為藍(lán)色

【題2】[2019年全國Ⅱ理綜卷，29（2）]通常，對(duì)于一個(gè)水生生態(tài)系統(tǒng)來說，可根據(jù)水體中含氧量的變化計(jì)算出生態(tài)系統(tǒng)中浮游植物的總初級(jí)生產(chǎn)量（生產(chǎn)者所制造的有機(jī)物總量）。若要測定某一水生生態(tài)系統(tǒng)中浮游植物的總初級(jí)生產(chǎn)量，可在該水生生態(tài)系統(tǒng)中的某一水深處取水樣，將水樣分成三等份，一份直接測定O2含量（A）;另兩份分別裝入不透光（甲）和透光（乙）的兩個(gè)玻璃瓶中;密閉后放回取樣處，若干小時(shí)后測定甲瓶中的O2含量（B）和乙瓶中的O2含量（C） 。據(jù)此回答下列問題：

二、錯(cuò)因分析

1.審題不清，基礎(chǔ)知識(shí)掌握不牢固，概念混淆，理解不到位

題1考查驗(yàn)證基因的分離定律和自由組合定律的方法——自交法、測交法和花粉鑒定法，考生對(duì)這三種方法沒有掌握牢固，似懂非懂，一知半解。比如A和B選項(xiàng)考查采用花粉鑒定法驗(yàn)證基因的分離定律和自由組合定律，采用花粉鑒定法驗(yàn)證遺傳的基因規(guī)律是可以在顯微鏡下觀察的性狀，即非糯性（A）和糯性（a），花粉粒長形（D）和圓形（d），只有花粉才能在顯微鏡下看得到，而抗病和染病在顯微鏡下是看不到的。而考生往往忽略花粉鑒定法的條件，導(dǎo)致理解出現(xiàn)偏差，形成定式思維，認(rèn)為選擇雜交后有一對(duì)等位基因就可以驗(yàn)證基因的分離定律，選擇雜交后有兩對(duì)等位基因就可以驗(yàn)證自由組合定律，忽略了顯微鏡下能觀察到的只有花粉的形狀和被染色的情況，從而導(dǎo)致錯(cuò)選答案。D選項(xiàng)其實(shí)也是考查花粉鑒定法，②和④雜交后所得的F1基因型為AattDd，其花粉有糯性和非糯性，加碘液染色后，應(yīng)一半為藍(lán)色，另一半為棕色。C選項(xiàng)考查自交法 ，即先雜交再自交，就可以集優(yōu)，若培育糯性抗病優(yōu)良品種，就必須尋找兩個(gè)品種均各有一個(gè)優(yōu)良性狀的，即①有抗病，④有糯性，所以選用①和④親本雜交，再自交，即可從子二代中選出所需品種，因此正確答案為C。

2. 詞不達(dá)意，表達(dá)欠缺，不理解題意，答非所問，獲取與分析題干信息的能力有限

題2考查的是利用黑白瓶法測定呼吸作用強(qiáng)度和凈光合作用強(qiáng)度，主要考查考生對(duì)“生產(chǎn)者光合作用的總放氧量=生產(chǎn)者凈光合作用的放氧量+生產(chǎn)者呼吸作用的耗氧量”的理解與應(yīng)用。其中，考生1的答案為：凈光合速率，總光合，呼吸;考生2的答案為：積累有機(jī)物的量，制造有機(jī)物的量，消耗有機(jī)物的量。第一空，考生1答“凈光合速率”，可題目所給條件是實(shí)驗(yàn)前測定O2含量（A），實(shí)驗(yàn)若干小時(shí)后測定甲瓶中的O2含量（B）和乙瓶中的O2含量（C），題目并未給單位時(shí)間，而是若干小時(shí)后;考生2答“有機(jī)物積累量”，雖然能表示凈光合作用，但是題目測定的是O2含量的變化，不能表示有機(jī)物的積累量，所以正確答案應(yīng)該是“生產(chǎn)者凈光合作用的放氧量”。第二空，考生1答“總光合”，總光合本身具體表示什么沒有說明，答案含糊，而考生2答“制造有機(jī)物的量”，跟前面錯(cuò)因相同。根據(jù)公式（C-A）+（A-B）不難得出標(biāo)準(zhǔn)答案為“生產(chǎn)者凈光合作用的放氧量”。同理，A與處理后甲瓶中的O2含量（B）的差值為“生產(chǎn)者呼吸作用的耗氧量”，考生1答“呼吸”說明概念混淆，以為呼吸就是呼吸作用，雖然懂得是表示呼吸作用，但是詞不達(dá)意，表達(dá)欠缺，而考生2答“消耗有機(jī)物的量”跟前面錯(cuò)因相同。

對(duì)此，教師在引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行錯(cuò)因分析時(shí)應(yīng)從培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)思維角度出發(fā)，重視問題錯(cuò)誤的根源，審好題目，正確理解題意，明白研究對(duì)象，引導(dǎo)學(xué)生規(guī)范性答題，幫助學(xué)生養(yǎng)成解題的科學(xué)思維模式。

3.思維定式，實(shí)驗(yàn)原理和原則沒弄清，沒看清題意，實(shí)驗(yàn)計(jì)算出錯(cuò)

不難看出，題3是實(shí)驗(yàn)探究題，考查學(xué)生的科學(xué)思維和科學(xué)探究能力。本題利用液滴移動(dòng)法來測定凈光合作用強(qiáng)度和呼吸作用強(qiáng)度，然后再根據(jù)公式算出總光合作用強(qiáng)度。考生必須懂得測定光合作用強(qiáng)度的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法，懂得實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本原理和基本原則及方法，并且弄清楚實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組液滴移動(dòng)的含義，才能夠準(zhǔn)確答題。第（1）（2）問錯(cuò)答的原因是沒弄清楚實(shí)驗(yàn)原理和方法，沒有遵循實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的對(duì)照原則和單一變量原則，不知道要確保無關(guān)變量相同。部分考生答錯(cuò)第（3）問的原因是沒有弄清楚凈光合作用和呼吸作用實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的原理和液滴移動(dòng)的含義。而部分考生對(duì)外界環(huán)境變化引起的誤差理解不到位，比如為防止外界壓強(qiáng)、溫度變化等因素所引起的誤差，應(yīng)設(shè)置對(duì)照組實(shí)驗(yàn)，即用不能進(jìn)行光合作用的死亡綠色植物進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn)并作對(duì)照，根據(jù)紅色液滴的移動(dòng)距離與原實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行比較，然后得出實(shí)際數(shù)值。由于對(duì)這些情況分析不到位，所以導(dǎo)致第（4）問算錯(cuò)。除此之外，有的學(xué)生沒審好題，題目給的是30分鐘，問的是單位時(shí)間內(nèi)的呼吸速率，考生思維定式，以為時(shí)間是1小時(shí);題目給出“白天光照15 h，一晝夜葡萄糖的積累量是___g”，光照15小時(shí)，問一晝夜，學(xué)生誤認(rèn)為白天，導(dǎo)致最后的空算錯(cuò)。

三、提升學(xué)生科學(xué)思維的策略

科學(xué)思維是一種習(xí)慣和能力，教師在指導(dǎo)學(xué)生解題時(shí)應(yīng)從多個(gè)角度引導(dǎo)，讓學(xué)生學(xué)會(huì)結(jié)合題給信息，應(yīng)用所學(xué)知識(shí)分析問題、解決問題，從而提升學(xué)生的科學(xué)思維能力?，F(xiàn)筆者結(jié)合上述易錯(cuò)題談?wù)勅绾翁嵘龑W(xué)生的科學(xué)思維。

1.強(qiáng)化學(xué)生審題能力，引導(dǎo)學(xué)生弄清題目研究目的，提高學(xué)生獲取和處理分析信息的能力

審題時(shí)，要引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)一畫二圈尋找題干信息;解題時(shí)，要引導(dǎo)學(xué)生提煉題干信息和關(guān)鍵詞、題給材料及圖表信息等，這些體現(xiàn)了試題考查的內(nèi)容方向和涉及的知識(shí)點(diǎn)及相關(guān)信息。對(duì)于實(shí)驗(yàn)探究題，找出實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖堑谝徊?，也是正確解答的關(guān)鍵一步。題干蘊(yùn)含著必要的答題信息，教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真讀取圖表和文字信息，仔細(xì)觀察和比較，找出圖表中的有效信息，然后將相關(guān)的生物學(xué)知識(shí)和題干信息相結(jié)合，最終解決問題。

2.加強(qiáng)學(xué)生邏輯思維能力的培養(yǎng)，使學(xué)生答題思路清晰，做到準(zhǔn)確用字、用詞，規(guī)范性答題

答題思路清晰、條理清楚、層次分明、邏輯性強(qiáng)，只有這樣，學(xué)生才能形成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)思維。如一道實(shí)驗(yàn)試題，如果能找到題目要研究的目的，就能順藤摸瓜地找出實(shí)驗(yàn)變量，然后根據(jù)實(shí)驗(yàn)變量科學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案和實(shí)驗(yàn)步驟，再根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析得出結(jié)論。在解題過程中，應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)一些有規(guī)律的答題模式，歸納解題方法和技巧，并且注重答題的規(guī)范性和科學(xué)性。

3.把握答題要點(diǎn)，提高表達(dá)的科學(xué)性和簡潔性

答題時(shí)要養(yǎng)成科學(xué)思維的習(xí)慣，一般問原因的題目或說明理由的題目，思考題目時(shí)先分析直接原因，再分析間接原因，寫答案時(shí)先寫間接原因再寫直接原因。如題目經(jīng)常問：中午（烈日）植物光合作用下降的原因是什么？思考時(shí)先考慮光合作用下降的直接原因，即CO2不足，再考慮CO2不足的原因，即中午（烈日）植物葉肉細(xì)胞部分氣孔關(guān)閉，所以答題時(shí)就先答中午（烈日）植物葉肉細(xì)胞部分氣孔關(guān)閉，導(dǎo)致CO2供應(yīng)不足，所以光合作用下降。要注意答案一般都可在已給的題干信息和圖表中尋找，然后組織語言規(guī)范性答題。近幾年高考生物試題中，除了個(gè)別空較難得答案外，多數(shù)非選擇題的答案都來自課本的原話或者題干信息，所以考生要養(yǎng)成從題干信息和課本中尋找答案的答題思維習(xí)慣。

綜上所述，要想在高考中取得好成績，需要教師引導(dǎo)學(xué)生整理錯(cuò)題本，從學(xué)生易錯(cuò)題中培養(yǎng)學(xué)生的審題能力，獲取信息、處理與分析信息的能力，演繹與推理、創(chuàng)造性思維、歸納與總結(jié)等科學(xué)思維能力。對(duì)一線教師而言，要將科學(xué)思維方法納入具體的復(fù)習(xí)備考中，使學(xué)生逐步養(yǎng)成科學(xué)思維習(xí)慣，培養(yǎng)科學(xué)探究能力，從而使學(xué)生的生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)能夠得到真正的落實(shí)和體現(xiàn)。

[ ? 參 ? 考 ? 文 ? 獻(xiàn) ? ]

[1] ?中華人民共和國教育部.普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）[S].北京：人民教育出版社，2018.

[2] ?趙占良.對(duì)生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的理解（二）：科學(xué)思維及其教學(xué)[J].中學(xué)生物教學(xué)，2019（19）：4-7.

（責(zé)任編輯 黃春香）