科學(xué)思維在高中生物學(xué)影響因素小專題復(fù)習(xí)中的運(yùn)用

四川 宋祝融

(作者單位：四川省遂寧市卓同國際學(xué)校)

高中生物學(xué)在進(jìn)行專題復(fù)習(xí)時(shí)，由于知識(shí)點(diǎn)相對(duì)零散，學(xué)科內(nèi)容相對(duì)較多且聯(lián)系生活非常廣泛，學(xué)生在復(fù)習(xí)的過程中往往只注重對(duì)具體知識(shí)的強(qiáng)化記憶，對(duì)知識(shí)所承載的思維方法的訓(xùn)練不夠重視，科學(xué)思維素養(yǎng)還有待提升?！吨袊呖荚u(píng)價(jià)體系》指出，利用真實(shí)情境考查學(xué)生靈活運(yùn)用知識(shí)的能力，允許學(xué)生多角度、全方位、全面性答題，通過習(xí)得的科學(xué)思維能力，從解題過渡到解決問題。在專題復(fù)習(xí)中，以一個(gè)核心能力為訓(xùn)練目標(biāo)的“小專題”復(fù)習(xí)更能夠起到“貫通復(fù)習(xí)” “觸類旁通”和“舉一反三”的作用。高中生物學(xué)中有許多的生命活動(dòng)會(huì)受到內(nèi)部因素與外部因素的影響，筆者通過對(duì)教材內(nèi)容的全面整理，歸納了一個(gè)個(gè)“小專題”，通過“小專題”對(duì)學(xué)生進(jìn)行思維訓(xùn)練，能夠起到雙重效果，讓學(xué)生在解決問題的新情境中獲得更好的效果。

“內(nèi)外因素論”是心理學(xué)家用因果關(guān)系推論的方法，從人們行為的結(jié)果尋求行為的內(nèi)在動(dòng)力因素。“外因”是事物存在和發(fā)展的外部條件，“內(nèi)因”是事物發(fā)展變化的內(nèi)在原因，即事物內(nèi)部的矛盾性。“內(nèi)外因素辯證思維”在高中生物學(xué)專題復(fù)習(xí)過程中的合理運(yùn)用，能夠提升學(xué)生全面性的科學(xué)思維能力和多方向的科學(xué)思維能力；提升學(xué)生思考問題的嚴(yán)謹(jǐn)性和邏輯性；提升學(xué)生看待問題的能力；同時(shí)拓展師生對(duì)于生物學(xué)知識(shí)的深度認(rèn)知，使學(xué)生不僅能看到生物學(xué)現(xiàn)象的本質(zhì)，更能學(xué)會(huì)利用其本質(zhì)，通過改變影響因素等為自己所用，為學(xué)生形成長(zhǎng)久的科學(xué)思維能力奠定基礎(chǔ)，為學(xué)生形成可持續(xù)發(fā)展的高階思維能力奠定基礎(chǔ)。

1.動(dòng)植物生命活動(dòng)過程的內(nèi)外影響因素分析

高中生物學(xué)中有很多的生命活動(dòng)過程，每一種生命活動(dòng)過程都具有特殊性。要保證生命活動(dòng)過程的順利進(jìn)行，必然需要具備相應(yīng)的條件，要滿足內(nèi)在的生理結(jié)構(gòu)完整、外在的條件適宜。教師可以將這些生命活動(dòng)進(jìn)行“升級(jí)”和“整合”，加上邏輯思維的鏈條，建構(gòu)一個(gè)動(dòng)態(tài)的過程，讓學(xué)生遵循科學(xué)思維的方法，以邏輯為“路徑”充分強(qiáng)化學(xué)生解決新問題的能力(表1)。

表1

針對(duì)以上生命活動(dòng)過程，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中或教學(xué)考查中可能會(huì)遇到一些較為經(jīng)典的問題，教師可以引導(dǎo)學(xué)生對(duì)這些典例問題進(jìn)行分析，錯(cuò)誤歸因并找出破解的方法，進(jìn)而對(duì)這些問題進(jìn)行針對(duì)性的訓(xùn)練(表2)。

表2

2.生產(chǎn)、生活、實(shí)踐的內(nèi)外因素分析

2.1基因突變的原因

內(nèi)因：DNA分子復(fù)制偶爾發(fā)生錯(cuò)誤、DNA的堿基組成發(fā)生改變等原因自發(fā)產(chǎn)生。

外因：物理因素、化學(xué)因素、生物因素(表3)。

表3

2.2泡菜品質(zhì)的影響因素

內(nèi)因：原料的種類。

外因：發(fā)酵的時(shí)間、溫度、調(diào)味料的種類和數(shù)量。

2.3腐乳風(fēng)味影響因素

內(nèi)因：豆腐含水量的不同、加入的輔料不同。

外因：發(fā)酵的條件不同，包括發(fā)酵的溫度和時(shí)間。

2.4影響加酶洗衣粉洗衣效果的因素(表4)

表4

當(dāng)分析主體變?yōu)閮蓚€(gè)時(shí)，不僅需要分別對(duì)兩個(gè)主體的內(nèi)因進(jìn)行分析，還需要對(duì)連接兩個(gè)主體的外部條件進(jìn)行具體的分析，進(jìn)一步訓(xùn)練學(xué)生的邏輯思維。例如，根據(jù)生態(tài)系統(tǒng)中分解者的作用，若要采用生物學(xué)的方法處理生活垃圾，在確定處理生活垃圾的方案時(shí)，通常需要考慮的因素可概括為三個(gè)方面：分解者的分解效率、生活垃圾的成分、分解者的培養(yǎng)條件。生活垃圾的處理包括兩個(gè)主體：分解者和生活垃圾，而連接兩個(gè)主體的因素就是外因，這一分析思路和加酶洗衣粉的科學(xué)思維是高度相似的。

3.物質(zhì)的提取和分離有關(guān)的影響因素分析

高中生物學(xué)中有關(guān)物質(zhì)的提取和分離實(shí)驗(yàn)中，對(duì)于實(shí)驗(yàn)結(jié)果的誤差分析一直是教學(xué)中的難點(diǎn)，筆者分析學(xué)生的思維歷程發(fā)現(xiàn)，根本原因是學(xué)生沒有建立任何的思維邏輯，只是在“背”實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，知識(shí)沒有貯存在腦海中，就不能做到全面而透徹的分析、理解。此時(shí)教師就需要構(gòu)建一個(gè)邏輯線條，引導(dǎo)學(xué)生多次進(jìn)行條理分析，進(jìn)而提升學(xué)生的邏輯思維能力。

3.1濾紙條上色素帶顏色過淺的原因(表5)

表5

基于表5的分析，教師可以重新設(shè)計(jì)問題對(duì)學(xué)生進(jìn)行相應(yīng)能力的培養(yǎng)(表6)。

表6

3.2胡蘿卜素提取的影響因素

內(nèi)因：原料顆粒的大小、緊密程度、含水量。

外因：(主要因素)萃取劑的性質(zhì)和使用量、萃取的溫度和時(shí)間。

3.3橘皮精油的提取影響因素

內(nèi)因：橘皮的種類和數(shù)量。

外因：蒸餾的溫度和時(shí)間、橘皮的處理(如干燥去水，防止壓榨時(shí)滑脫)。

3.4血紅蛋白的提取影響因素

內(nèi)因：紅細(xì)胞的數(shù)量和種類。

外因：離心的速度、洗滌的次數(shù)、透析的時(shí)間等。

對(duì)于物質(zhì)的提取和分離實(shí)驗(yàn)中，含量的變化分析，可以從來源和去路上進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析，按照教材實(shí)驗(yàn)取材、分組和實(shí)驗(yàn)操作過程的邏輯分析影響物質(zhì)含量的因素，進(jìn)而達(dá)到動(dòng)態(tài)分析的有效效果(表7)。需要特別注意的是分析物質(zhì)提取過程中特有的藥物、試劑、操作等對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。

表7

4.高中生物學(xué)中涉及動(dòng)態(tài)變化的影響因素分析

4.1種群數(shù)量的動(dòng)態(tài)變化

內(nèi)因：決定種群繁殖特性的因素。

外因：影響種群動(dòng)態(tài)的食物、天敵、氣候等。

4.2影響群落演替的因素

內(nèi)因：種內(nèi)關(guān)系和種間關(guān)系。

外因：氣候變化、土壤變化、動(dòng)物作用、人類活動(dòng)。

4.3內(nèi)環(huán)境變化的原因

內(nèi)因：體內(nèi)細(xì)胞代謝活動(dòng)的進(jìn)行。

外因：外界環(huán)境因素的變化。

4.4內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)遭到破壞的原因

內(nèi)因：自身的調(diào)節(jié)功能出現(xiàn)障礙(表8)。

外因：外界環(huán)境變化過于劇烈。

表8

合理地運(yùn)用科學(xué)思維，可以幫助學(xué)生進(jìn)行系統(tǒng)化的比較分析、歸納分析；深度理解內(nèi)因才是根本，外因是依托于內(nèi)因起作用的。加強(qiáng)對(duì)上述“小專題”的分析，可以幫助學(xué)生“一分為二”地對(duì)待問題，因?yàn)槿魏问挛锒夹枰耙环譃槎钡乜创推饰?；可以幫助學(xué)生解決生活中的實(shí)際問題，提升學(xué)生認(rèn)識(shí)事物發(fā)展變化的能力；還可以幫助學(xué)生學(xué)會(huì)抓住影響事物的主要矛盾，在學(xué)習(xí)實(shí)踐中提高效率。生物之間具有或多或少的聯(lián)系，對(duì)于特定的生物學(xué)現(xiàn)象或者過程而言，它的內(nèi)部要素和許多事物都會(huì)有聯(lián)系，教師可以引導(dǎo)學(xué)生分析某一現(xiàn)象或過程的影響因素包括哪些、它們的影響程度有什么差別、各個(gè)影響因素之間存在怎樣的相互作用，人們?cè)诰唧w的生活實(shí)際中可以如何協(xié)調(diào)、利用這些影響因素，使學(xué)生學(xué)會(huì)動(dòng)態(tài)分析問題和解決問題的能力，這樣可以取得較好的專題復(fù)習(xí)效果。將同一類問題進(jìn)行歸類整理，讓知識(shí)條理化、網(wǎng)絡(luò)化，更有利于學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解和運(yùn)用，同時(shí)也可以提升學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)中科學(xué)思維能力，進(jìn)一步提升專題復(fù)習(xí)的效果。