高三生物學(xué)試題講解策略探究

北京 李建芝 盧曉華

(作者單位：北京師范大學(xué)附屬中學(xué))

試題講評課是高中生物學(xué)教學(xué)的有機(jī)組成部分之一。在高三復(fù)習(xí)迎考階段，高強(qiáng)度的訓(xùn)練和頻繁的綜合性考試更加突出了試題講評課的重要性。如何在有限的課堂時間內(nèi)發(fā)揮試題講評的最大效益,以幫助學(xué)生鞏固知識、提升解題能力,是教師需認(rèn)真思考和研究的問題。

上好試題講評課,需要教師認(rèn)真準(zhǔn)備，如統(tǒng)計(jì)每道題的錯誤率、得分情況、答錯的原因等，同時還要做好學(xué)生的心理建設(shè)工作。在諸多環(huán)節(jié)中，教師講清、講透重點(diǎn)試題是關(guān)鍵。筆者將結(jié)合實(shí)例進(jìn)行說明，同時給出相關(guān)的試題講解策略。

1.從整體把握試題架構(gòu)

較選擇題而言,非選擇題更側(cè)重于考查學(xué)生的分析、綜合、推理、創(chuàng)造和語言組織等高層次的能力。學(xué)生覺得答題困難，原因通常是答題時間緊、解題能力有限，即使答完了題，仍不明白整道題的邏輯線索。若教師仍是就個別題空進(jìn)行講解，學(xué)生還是“只見樹木不見森林”，這時教師就需要以一種整體的視角“俯視”試題，幫助學(xué)生厘清試題各部分的關(guān)系，這對于提高學(xué)生的審題能力有事半功倍的效果。

【例1】“光呼吸代謝工程”被認(rèn)為是“第二次綠色革命”的一個關(guān)鍵突破口。如圖1所示，綠色植物中RuBP羧化酶(Rubisco)具有雙重活性，光呼吸是在光的驅(qū)動下將碳水化合物氧化生成CO2和水的一個生化過程，是一個高耗能的反應(yīng)。

圖1

水稻、小麥等C3植物的光呼吸顯著，而高粱、玉米等C4植物的光呼吸消耗有機(jī)物很少。與C3植物相比，C4植物葉肉細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)具有一種特殊的PEP羧化酶，PEP羧化酶與CO2的親和力是RuBP羧化酶的60倍，能固定低濃度的CO2(圖2)。

圖2

華南農(nóng)業(yè)大學(xué)彭新湘課題組歷時十余載，最終利用水稻自身的三個基因，成功構(gòu)建了一條新的光呼吸支路，簡稱“GOC支路”?！癎OC支路”定位至葉綠體中，由此使光呼吸產(chǎn)生的部分乙醇酸直接在葉綠體內(nèi)被催化為草酸并最終完全分解為CO2，從而形成一種類似C4植物的光合CO2濃縮機(jī)制(圖3)。

圖3

GOC工程水稻株系的光合效率、生物量、籽粒產(chǎn)量分別提高了15%～22%、14%～35%、7%～27%。

(1)據(jù)圖1推測，細(xì)胞中CO2濃度倍增可以使光合產(chǎn)物的積累增加，原因是________。

(2)據(jù)圖2請解釋C4植物光呼吸比C3植物小很多的原因。

(3)據(jù)圖1和圖3分析GOC工程水稻株系的光合效率、生物量、籽粒產(chǎn)量提高的機(jī)制。

此題3個問題考查點(diǎn)相似，教師可以不進(jìn)行逐一講解。講解此題時，重點(diǎn)可放在圖1上，因?yàn)閷Υ藞D的理解是解答整道題的關(guān)鍵。為了讓學(xué)生更好地理解此圖，教師可以提出以下問題：①在圖1中，左面圓圈所示部位是哪里？②在圖1中標(biāo)出光呼吸的環(huán)節(jié)。③光呼吸造成的“浪費(fèi)”現(xiàn)象是由于什么物質(zhì)離開葉綠體？④過多的O2在細(xì)胞內(nèi)會轉(zhuǎn)化生成氧自由基，據(jù)此分析光呼吸的意義是什么？

這幾個問題可以幫助學(xué)生深入理解圖1。在此基礎(chǔ)上，補(bǔ)充問題⑤如何減少光呼吸？有學(xué)生提出減少O2，理由是CO2和O2競爭酶。全班討論后認(rèn)為不可行，因?yàn)镺2減少意味著光合作用減弱。受此啟發(fā)，學(xué)生繼續(xù)提出增加CO2、不讓乙醇酸離開葉綠體等方法。教師總結(jié)：增加CO2即C4途徑，是圖2和第三段話的內(nèi)容；不讓乙醇酸離開需要轉(zhuǎn)基因，是圖3和第四段話的內(nèi)容。這樣處理，讓學(xué)生明白了整篇文章的架構(gòu)，自然也就能回答相關(guān)問題。

2.從學(xué)生的角度分析錯誤的原因

對于學(xué)生出現(xiàn)的錯誤，部分教師認(rèn)為不用額外講解，學(xué)生只要知道了正確答案，自然就能知道自己的答案錯在了哪里。大部分教師在講題時，習(xí)慣從自己的角度出發(fā)，讓學(xué)生順著自己的思路一步步得出正確的答案。實(shí)際上很多時候，學(xué)生即使承認(rèn)教師講的是對的，但是仍然不知道自己的想法錯在哪里，還有部分學(xué)生課堂的關(guān)注點(diǎn)全部都在自己的“錯誤”答案上，根本沒有聽進(jìn)去教師的話。這就提示教師們不僅要講清正確的答案，還要從學(xué)生的角度分析學(xué)生得出的答案為什么是錯誤的。

【例2】近年研究認(rèn)為，Aβ沉積會誘發(fā)細(xì)胞凋亡、胞內(nèi)鈣穩(wěn)態(tài)失衡、炎癥反應(yīng)等，對神經(jīng)元造成損傷。圖4為Aβ沉積誘發(fā)神經(jīng)小膠質(zhì)細(xì)胞(MC細(xì)胞)引起炎癥反應(yīng)的可能機(jī)制。

圖4

為證實(shí)Aβ沉積引起的K酶磷酸化會引發(fā)IK磷酸化，研究者將一段短肽導(dǎo)入MC細(xì)胞，以干擾K酶的磷酸化過程。實(shí)驗(yàn)組和對照組中，需要用Aβ處理的組是________，實(shí)驗(yàn)組所用短肽應(yīng)與K酶的特定氨基酸序列________(填“A”或“B”或“C”)。

A.數(shù)目不同、序列不同

B.數(shù)目相同、序列相反

C.數(shù)目相同、序列相同

【參考答案】實(shí)驗(yàn)組和對照組 C

學(xué)生的錯誤集中在第1個空。相當(dāng)多的學(xué)生寫的是“實(shí)驗(yàn)組”。教師講解時首先提到：Aβ沉積是條件，沒有Aβ沉積，就沒有后續(xù)的磷酸化等過程，用一般性通式表示為“A條件下，B促進(jìn)C”，此時實(shí)驗(yàn)組和對照組都有A，對照組有B，而實(shí)驗(yàn)組沒有B，兩組檢測C。到此，仍是老師的思路。學(xué)生的思路是：實(shí)驗(yàn)組是需要特殊處理的組，所以看到“需要用Aβ處理的組是”，就認(rèn)為應(yīng)填“實(shí)驗(yàn)組”。學(xué)生的思路錯在哪里呢？教師提示：按照同學(xué)們的想法，實(shí)驗(yàn)組用Aβ處理，對照組不處理，這里已經(jīng)有一個自變量不同了，別的因素都需要相同。對于第2個空，絕大多數(shù)學(xué)生知道選C，目的是與K酶競爭磷酸化位點(diǎn)。那么，按照單因子變量原則，兩組使用的短肽應(yīng)相同，都將形成干擾，兩組的結(jié)果就一樣了。至此，學(xué)生發(fā)現(xiàn)了矛盾所在，徹底明白了此題。

3.以概念圖的形式歸納總結(jié)解題方法

概念圖可以系統(tǒng)地表示概念之間的深層聯(lián)系，形成知識體系，在復(fù)習(xí)課上使用意義重大。概念圖不僅在復(fù)習(xí)基礎(chǔ)知識時很方便，在總結(jié)一些解題方法時同樣適用。

【例3】研究者用化學(xué)誘變劑處理野生型擬南芥，處理后的擬南芥自交得到的子代中抗鹽∶不抗鹽=1∶3，據(jù)此判斷抗鹽為________性性狀。為進(jìn)一步得到除抗鹽突變外，其他基因均與野生型相同的抗鹽突變體，可采用下面的雜交育種方案。

步驟一：抗鹽突變體與野生型雜交；

步驟二：________

；

步驟三：________

；

步驟四：多次重復(fù)步驟一至步驟三。

【參考答案】隱 F1自交 篩選抗鹽突變體

學(xué)生常出現(xiàn)的錯誤是步驟二和步驟三的答案填反了，即先篩選后自交。造成錯誤的原因是忽略了抗鹽是隱性性狀，F(xiàn)1得不到抗鹽個體。

“回交”是近幾年遺傳育種的熱點(diǎn)。在講解完此題后，教師可出示概念圖(圖5)進(jìn)行總結(jié)。

圖5

通過概念圖，學(xué)生明確了“回交”的意義和相關(guān)的操作流程，這對于學(xué)生解決相關(guān)試題是大有裨益的。

4.變式訓(xùn)練以達(dá)到觸類旁通的目的

教師在試卷講評過程中,對于重點(diǎn)和難點(diǎn)的知識,要注重進(jìn)行變式訓(xùn)練，以拓展學(xué)生思考問題的廣度和深度，提高學(xué)生觸類旁通的能力。

【例4】DNA分子中特定片段的“拷貝數(shù)變異”是指與本物種正常的基因組相比，染色體上發(fā)生的一種結(jié)構(gòu)變異。圖6為R基因在13號染色體上的位置及拷貝數(shù)示意圖。

圖6

用PCR技術(shù)檢測體細(xì)胞中R基因的拷貝數(shù)時，需確保R基因和內(nèi)參序列(每個細(xì)胞中均有2個拷貝，且穩(wěn)定存在)的擴(kuò)增效率________(填“一致”或“不一致”)。R基因拷貝數(shù)越多，則在擴(kuò)增過程中作為復(fù)制的________的量也越多，相同條件下擴(kuò)增產(chǎn)物也越多。將R基因與內(nèi)參序列的PCR擴(kuò)增結(jié)果進(jìn)行對比，可推算出R基因的拷貝數(shù)。

【參考答案】一致 模板

這一題的難度不大，學(xué)生聯(lián)系“PCR需要模板”后，基本都能答對。在講完原題后，教師補(bǔ)充問題：不同的R基因的堿基對數(shù)不一定相同。若欲利用PCR推算出R基因的拷貝數(shù)，具體操作時一般用熒光分子(或放射性同位素)標(biāo)記________片段，這樣在檢測PCR結(jié)果時就可以排除________對定量檢測的影響。

【參考答案】引物 目的基因堿基對長短

增加的問題與原題緊密相關(guān)，但難度卻提升了一個層次，學(xué)生需要將題干信息“不同的R基因堿基對數(shù)不一定相同”與頭腦中的知識“每新形成一個DNA分子需要消耗2個引物”綜合起來，才能正確作答。通過此題，學(xué)生對“利用定量PCR檢測基因表達(dá)量或模板量”有了更深入的了解。

5.利用生動形象的語言“化難為易”

教師語言表達(dá)藝術(shù)運(yùn)用的好壞，直接影響著教學(xué)效果的高低。生動、形象的語言，會激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情，降低其理解問題的難度，從而提高教學(xué)的效率。

例如“標(biāo)志重捕法”誤差分析是教學(xué)中的難點(diǎn)，相關(guān)試題在高考中較為常見。

【例5】用標(biāo)志重捕法調(diào)查該區(qū)的種群數(shù)量時，若部分標(biāo)記個體遷出，則會導(dǎo)致調(diào)查結(jié)果________(填“偏高”或“偏低”)；用標(biāo)志重捕法調(diào)查大黃魚的種群密度時，若標(biāo)記個體更易于被捕食，則種群密度的估計(jì)值________(填“偏高”“偏低”或“不變”)。

【參考答案】偏高 偏高

如果從標(biāo)志重捕法的計(jì)算公式講起，學(xué)生可能會感覺相關(guān)知識點(diǎn)既抽象又不容易把握。教師可用淺顯的語言說明：如果標(biāo)記個體全部遷出或被捕食，再捕到的將是未標(biāo)記的個體，會讓實(shí)驗(yàn)者認(rèn)為這個種群無限大，這樣相當(dāng)于把標(biāo)記個體“稀釋”了，所以結(jié)果偏大；另一種情況，若標(biāo)記個體再捕時更易被捉到，則結(jié)果將偏小。例如，人們曾利用標(biāo)志重捕法調(diào)查秦嶺野外大熊貓的數(shù)量。由于大熊貓是“國寶”，只能用安全、合理的方式進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，工作人員將大熊貓愛吃的食物集中放在一個挖好的坑中，結(jié)果發(fā)現(xiàn)有一只大熊貓會反復(fù)掉進(jìn)坑里。“如果你是研究人員，你會認(rèn)為這座山上就這一只大熊貓，不然為什么總是它掉進(jìn)去呢？”實(shí)際上不止這一只大熊貓，即所得結(jié)果偏小了，造成此結(jié)果的原因是大熊貓“自投羅網(wǎng)”。教師的三言兩語讓學(xué)生們在歡聲笑語中牢牢掌握了知識要點(diǎn)。

6.運(yùn)用學(xué)科思想解題

在習(xí)題課教學(xué)過程中,教師應(yīng)對例題講解過程中的生物學(xué)思想方法的提煉和強(qiáng)調(diào)給予足夠的重視。學(xué)生切實(shí)地領(lǐng)悟了重要的學(xué)科思想,解題能力自然“水漲船高”，提升思維品質(zhì)也將是“水到渠成”之事。

【例6】牽?；橄x媒、兩性花，花色多樣，有白色、紅色、藍(lán)紫色等。圖7為其色素代謝途徑示意圖。為探究牽牛花色的遺傳與進(jìn)化，研究者進(jìn)行了調(diào)查和實(shí)驗(yàn)。

圖7

注：A、B基因位于細(xì)胞核內(nèi)，其等位基因a、b無相應(yīng)功能。前體物質(zhì)使花呈白色。

進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，另一對等位基因D/d也影響牽?；ǖ幕ㄉ?，基因型dd表現(xiàn)為白色。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，某種群中a的基因頻率為0.05，d的基因頻率為0.4。試解釋a基因和d基因頻率出現(xiàn)差異的可能原因。

【參考答案】雖然基因型aa和基因型dd均表現(xiàn)為白花，但基因具有多效性，a基因控制的其他性狀可能不利于個體的生存和繁殖，使得基因型為aa植株被淘汰的概率遠(yuǎn)高于基因型為dd植株。

學(xué)生對這個問題感到很困惑：aa、dd表現(xiàn)型一樣，都表現(xiàn)為白花，為什么基因頻率有差異？教師可說明兩點(diǎn)：一是基因具有多效性(雖然此題題干沒有明確說明)；二是聯(lián)系進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是基因頻率的定向改變。推理可知若某基因頻率高，一定是因?yàn)樵摶驎o生物帶來某些方面的“益處”，從而使之適應(yīng)環(huán)境。所以答題時圍繞a基因有其他不利功能或d基因有其他有利功能均可。

教師還可以用很多措施優(yōu)化課堂教學(xué)，如組織“生生互評”，指導(dǎo)學(xué)生學(xué)會抓住題干中的關(guān)鍵字詞，利用示意圖剖析題干信息，規(guī)范答題語言等。總之，教師在習(xí)題講評課中,要以習(xí)題為載體,講出知識間的聯(lián)系,講出解題的方法,這樣才能完善學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu),提高解題技巧。