張 琦
(福建省廈門第一中學 廈門 361003)
培養(yǎng)學生收集和處理科學信息的能力是《初中生物學課程標準》的基本理念,教師能否有效地提升學生生物學知識信息處理能力顯得尤為重要。在初中生物學科學習階段,信息處理能力是指學生通過思考,從呈現(xiàn)形式各異的信息中,提取有效的生物學知識信息,對其進行積極思維加工整合,轉換成事實、概念和原理等新信息,能利用信息來解決實際生活中問題。生物學知識信息處理能力是對生物學知識材料不斷做出判斷取舍、加工處理和轉化運用的一種高層次智力能力[1]。筆者通過生物學知識信息處理教學模式的實施,有步驟、分階段地引導這些思維活動,使學生處理信息能力逐步得到提升。
1.1 常見問題 經(jīng)過調查發(fā)現(xiàn),初中生在生物學知識“信息提取”方面常常找不到關鍵詞,提取信息不準;不能篩出有效的信息。
例1 (2017年廈門市七年級質檢題)下圖是某人在一次平靜呼吸中肺內(nèi)氣壓的變化曲線。在曲線BC段的變化過程中,胸廓前后徑和上下徑的變化是( )
A. 前后徑和上下徑都增大
B. 前后徑和上下徑都縮小
C. 前后徑增大,上下徑縮小
D. 前后徑縮小,上下徑增大
本題實測難度值僅為0.18。原因分析:題目問的是BC段,關鍵詞是“BC段胸廓變化”,然后判斷BC段肺內(nèi)氣壓與外界氣壓差為正值,說明肺內(nèi)氣壓大于外界氣壓;最后判斷此時應是前后徑和上下徑都縮小。實際本題推理并不復雜,需學生鎖定“關鍵詞”這個靶心,準確地提取信息是正確推理的前提。
1.2 提升策略 提升策略具體如下:
1.2.1 強大的心理暗示 多鼓勵學生要有耐心,克服看到長句或者圖表的畏懼心理,不要被長篇敘述、新名詞和情景所蒙蔽,給學生心理暗示是:“通常此類練習題起點高,而落點低”。
1.2.2 正確的方法指導 指導學生對文字材料要字斟句酌地讀取信息,快速篩選出有效和關鍵的生物學知識信息。對曲線圖材料,要做到:①看坐標,先觀察橫坐標(自變量)的變化,再觀察縱坐標(因變量)的值會有什么變化;②看點,曲線的起點、拐點、中間點、最高與最低和交叉點;③看走向,對數(shù)據(jù)材料,要看數(shù)據(jù)變化,比大小、查多少和列增減。以上方法可幫助學生正確獲取信息。生物學知識指向明確,不易產(chǎn)生歧義。
2.1 常見問題 調查發(fā)現(xiàn),初中生在生物學知識“信息加工整合”方面常不能準確地判定生物學材料信息的真?zhèn)?;不能結合特定生物學情境來正確地理解真實的意思;不能根據(jù)所獲取信息挖掘其中隱含的生物學原理、概念和知識信息。
例2 下表各選項中,概念間的關系與右圖不相符的是( )。
選項1234A生物多樣性 生物種類多樣性基因多樣性 生態(tài)系統(tǒng)多樣性B生物圈農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)農(nóng)作物水稻C種子植物被子植物雙子葉植物 菜豆D綱目科屬
解答本題先要準確判定圖和表的含意,再找到圖表的對應關系。圖中隱藏的信息“包含關系圖”,1中有2、3、4;2中有3、4;3中有4;4是最小的一個單元。從表中尋找出“包含關系圖”的生物學知識和原理,除A選項是平行關系外,其他都是包含關系,圖與表不相符的是A。因此,排除干擾信息,找出圖表中的隱含條件,明確圖表和問題間的聯(lián)系,此題答案就迎刃而解了[2]。
2.2 提升策略 具體如下:
2.2.1 概念辨析,夯實基礎 教師在教學中,注意對易混淆概念的辨析。
例如:葉綠體和線粒體、光合作用和呼吸作用、動脈和動脈血、胎盤和胚盤、呼吸運動和呼吸、反射和反射弧、顯性性狀和顯性基因等。根據(jù)“課標”中重要概念,逐條逐點加以落實。教師必須引導學生全面鞏固基礎知識,在理解的基礎上加強記憶,才能充分利用題干文字或圖表所給條件,結合生物學基本概念、生物學原理或規(guī)律,批判性思考,鑒別真?zhèn)?,篩選出正確信息。
2.2.2 縱橫聯(lián)系,厘清框架 在學習生物學知識時,指導學生用流程圖將連續(xù)發(fā)生的一系列生理活動聯(lián)系起來,把握縱橫向的聯(lián)系[3]。
例如,引導學生繪制思維圖、概念圖等形式抓住主干知識,厘清框架,優(yōu)化知識網(wǎng)絡,加強各知識塊的聯(lián)系,便于學生梳理和掌握生物學原理。
例如,“視覺的形成”一節(jié)可以引導學生構建如下框架:
教師在教學中要注重指導學生厘清框架,能幫助學生理解局部和整體的關系,體會各種生命活動協(xié)調成為統(tǒng)一整體,有利于學生感悟結構與功能觀、局部與整體觀等生命觀念。
3.1 常見問題 經(jīng)調查發(fā)現(xiàn),初中生在生物學知識“信息交流應用”常不會類比轉換,不能將新情景下的問題與學過的知識相關聯(lián);無法準確用文字、圖表以及數(shù)學方式等形式描述生物學方面的內(nèi)容。
例3 (2018年廈門市八年級質檢題)科學家對3種狀態(tài)的桑樹種子進行萌發(fā)實驗:帶有完整果皮的原始種子(A組)、從鳥類糞便中收集的種子(B組)和經(jīng)過水洗揉搓去除果皮的種子(C組)。具體方法是:三類桑樹種子各取25粒分別均勻置于墊有濾紙的培養(yǎng)皿中,保持濕潤,在恒溫培養(yǎng)室中萌發(fā),每組4個重復,以長出2mm胚根作為種子萌發(fā)的標志,每天統(tǒng)計種子萌發(fā)數(shù)量的平均值,繪制曲線圖(見下圖)。
(1) 科學家的實驗,研究的問題是__________?
(2) 每組各取25粒,并做4個重復的目的是__________;每天統(tǒng)計種子萌發(fā)數(shù)量平均值的目的是__________。
(3) 比較A和C兩條曲線得出的結論是:__________。
(4) 科學家根據(jù)A曲線和C曲線推測,桑樹果皮中可能含有抑制種子萌發(fā)的物質。B、 C兩條曲線比較接近,可推測__________。
(5) 觀察及實驗表明,桑樹為鳥類提供__________和棲息場所,鳥類不僅能__________桑樹種子的傳播范圍,還能提高種子的__________,這是一種生態(tài)互利現(xiàn)象。
本題實測難度值分別為5.81%、 38.67%、 28.91%、 4.77%和71.57%。其中(1)(3)(4)得分率特別低。解答這3道小題,不僅需從題干中獲取關鍵信息“對3種狀態(tài)桑樹種子進行萌發(fā)實驗”,也不僅需看懂曲線圖,更需要學生把自身原有經(jīng)驗結合所整合的生物學知識信息,轉換成為新信息解決際問題,并能進行準確地表達。
3.2 提升策略 提升的策略具體如下:
3.2.1 關注科技前沿,選擇科普材料 在日常教學中,教師依據(jù)教學目標選擇全面、典型和可靠的生物學科學史料。通過創(chuàng)設問題、探究討論等方式,引導學生掌握信息的處理方法和途徑,教出有科學味道的生物學課。
例如,學生分析、閱讀非洲埃博拉病毒、維生素A的重要功能、超級稻育種技術、提取改造青蒿素治療瘧疾、人類基因組計劃和新藥創(chuàng)制等生物學材料,運用科學思維探究生命現(xiàn)象和規(guī)律,參與討論社會議題[4],經(jīng)歷“已知—求證—結論”的路徑,獲得生物學重要概念。學生在提出質疑、分析解決疑問的思維過程中,豐富了信息和經(jīng)驗,增加對生命世界的認識,增強運用新的信息有效解決際問題能力。
3.2.2 圍繞關鍵信息,表述簡明概括 在生物學知識信息處理教學模式中,教師要加強答題規(guī)律指導。例如,曲線圖變化狀態(tài)就是自變量和因變量內(nèi)在變化規(guī)律的外在表現(xiàn),一般有3種情況:兩者成正向變化;兩者成反向變化;在臨界點前成正向變化,在臨界點后成反向變化,抑或相反。
教師還要進行答題規(guī)范指導,讓學生明確完整提問的要素,以及問題的表述方式,答題時圍繞關鍵信息,文字表達要規(guī)范科學、要使用生物學術語作答,同時要求語言簡明概括,還要防止寫錯別字。