葉小金

摘?要：理性思維是一種重要的核心素養(yǎng)，生物學(xué)試題解析是一項(xiàng)常態(tài)教學(xué)行為.通過(guò)得出結(jié)論、學(xué)以致用、引導(dǎo)質(zhì)疑、讀圖繪圖等試題解析手段，培養(yǎng)學(xué)生理性思維.

關(guān)鍵詞：試題解析;理性思維

理性思維是一種有明確的思維方向，有充分的思維依據(jù)，能對(duì)事物或問(wèn)題進(jìn)行觀察、比較、分析、綜合、抽象與概括，建立在證據(jù)和邏輯推理基礎(chǔ)上的思維方式[1].理性思維既是一種重要的思維方式，也是學(xué)生必備的核心素養(yǎng).生物學(xué)試題解析，是課堂教學(xué)的一項(xiàng)重要內(nèi)容，也是內(nèi)化生物學(xué)概念和規(guī)律的重要手段，但在實(shí)際教學(xué)中，教師往往注重解題過(guò)程的呈現(xiàn)、結(jié)論的得出，而忽視了學(xué)生理性思維的培養(yǎng).

庫(kù)恩認(rèn)為，理性思維是智力發(fā)展的最終目標(biāo)，教育的核心在于發(fā)展學(xué)生的思維，尤其是理性思維.為此通過(guò)生物學(xué)試題解析，開(kāi)展了旨在培養(yǎng)學(xué)生歸納和概括，演繹和推理，模型和建模以及批判性思維的實(shí)踐與探索.

1?得出結(jié)論，培養(yǎng)學(xué)生概括與歸納思維

歸納和概括是認(rèn)識(shí)事物本質(zhì)規(guī)律不可或缺的思維過(guò)程，是指在頭腦中把對(duì)象的各個(gè)組成部分聯(lián)系起來(lái)，從個(gè)別到一般、從特殊事例到一般原理的科學(xué)思維方法[2].通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究，收集實(shí)驗(yàn)事實(shí)和證據(jù)，然后通過(guò)概括與歸納，得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論，是生物學(xué)常見(jiàn)的一類試題.通過(guò)生物學(xué)試題“得出結(jié)論”的解析，有助于培養(yǎng)學(xué)生的概括和歸納思維.

例1?為了探究“丁香提取液對(duì)馬鈴薯呼吸作用強(qiáng)度的影響.”某科學(xué)興趣小組做了以下實(shí)驗(yàn)：

步驟1：選取體積大小相近、薯皮未損傷、其他狀況相同的馬鈴薯，分為16等份，每4等分為1組，分別均勻噴灑等質(zhì)量的不同溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)丁香提取液和清水（見(jiàn)表1），放在陰涼通風(fēng)處迅速晾干.

步驟2：把經(jīng)過(guò)預(yù)處理的馬鈴薯用網(wǎng)袋裝好后，放在溫度為 12℃，濕度為50%的恒溫恒濕培養(yǎng)箱中儲(chǔ)藏180天，儲(chǔ)藏期間每隔45天各取出一組樣品測(cè)定其呼吸作用強(qiáng)度，并繪圖（呼吸作用強(qiáng)度表示每千克馬鈴薯每小時(shí)減少的質(zhì)量為多少毫克），如圖1所示.

該實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論是.

解析?該題探究“丁香提取液對(duì)馬鈴薯呼吸作用強(qiáng)度的影響”，如通過(guò)對(duì)0.0025%的4份樣品的丁香提取液實(shí)驗(yàn)，可以概括出相應(yīng)特點(diǎn)，并以折線圖表示，接著通過(guò)對(duì)0.005%、0.0075%的丁香提取液，以及清水進(jìn)行對(duì)照實(shí)驗(yàn)，概括出相應(yīng)折線圖特點(diǎn).在分析每類實(shí)驗(yàn)結(jié)果的基礎(chǔ)上并與清水進(jìn)行對(duì)照，歸納得出結(jié)論，即在相同條件下，丁香提取液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)越大，對(duì)馬鈴薯呼吸作用強(qiáng)度影響越小.

得出結(jié)論是科學(xué)探究的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，在解析“得出結(jié)論”類生物學(xué)試題時(shí)，教師要積極引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)分析實(shí)驗(yàn)事實(shí)和證據(jù)，概括和歸納得出反映該類事物屬性的結(jié)論，進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生概括歸納思維能力和實(shí)證意識(shí).

2?學(xué)以致用，培養(yǎng)學(xué)生演繹推理思維

演繹和推理就是以一般性的全稱性知識(shí)判斷為前提，通過(guò)推導(dǎo)（即演繹），得出具體陳述或個(gè)別結(jié)論的過(guò)程[3].在生物學(xué)試題解析中，要求學(xué)生運(yùn)用已有的生物學(xué)知識(shí)，通過(guò)演繹和推理的思維方式，對(duì)生物學(xué)現(xiàn)象進(jìn)行探討和判斷，致力于問(wèn)題的解決.

例2?幽門螺旋桿菌是一種具有螺旋結(jié)構(gòu)及鞭毛的細(xì)菌.當(dāng)人胃部表皮細(xì)胞受到幽門螺旋桿菌感染時(shí)，會(huì)分泌水解酶（FUCA2），催化水解糖蛋白側(cè)鏈上的巖藻糖.幽門螺旋桿菌可以攝入胃部表皮細(xì)胞上巖藻糖的水解產(chǎn)物，獲得生長(zhǎng)的養(yǎng)分與能量.此外，幽門螺旋桿菌可通過(guò)飲食等途徑傳播給健康人.根據(jù)上述信息回答下列問(wèn)題：

（1）幽門螺旋桿菌與霉菌在細(xì)胞結(jié)構(gòu)上最本質(zhì)的差異是.

（2）FUCA2的催化作用具有的特點(diǎn).若按同化作用的方式進(jìn)行區(qū)分，幽門螺旋桿菌的營(yíng)養(yǎng)方式屬于.幽門螺旋桿菌可以通過(guò)方式繁殖后代.

解析?細(xì)菌與真菌在細(xì)胞結(jié)構(gòu)上最本質(zhì)的差異是有無(wú)成形的細(xì)胞核，而幽門螺旋桿菌是細(xì)菌，霉菌是真菌，所以幽門螺旋桿菌與霉菌在細(xì)胞結(jié)構(gòu)上最本質(zhì)的差異，是幽門螺旋桿菌無(wú)成形的細(xì)胞核.

酶的催化作用是高效性和專一性，而水解酶（FUCA2）是一種酶，故具有酶的特點(diǎn)，也即具有高效性和專一性特點(diǎn).按同化作用的方式進(jìn)行區(qū)分，細(xì)菌的營(yíng)養(yǎng)方式是異養(yǎng).細(xì)菌是通過(guò)分裂生殖方式繁殖后代.幽門螺旋桿菌是一種細(xì)菌，故它的營(yíng)養(yǎng)方式是異養(yǎng)，通過(guò)分裂生殖方式繁殖.

通過(guò)該題的解析，可引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)出一般模式，即：大前提——已知的一般原理，小前提——所研究的特殊情況，結(jié)論——根據(jù)一般原理，對(duì)特殊情況作出判斷，即“三段論”演繹推理模式.通過(guò)“三段論”演繹推理模式在生物學(xué)試題解析中的應(yīng)用，既達(dá)到知識(shí)學(xué)以致用的目地，也有助于培養(yǎng)學(xué)生演繹推理的理性思維，提高學(xué)生解決問(wèn)題能力.

3?引導(dǎo)質(zhì)疑，培養(yǎng)學(xué)生批判性思維

現(xiàn)代心理學(xué)家認(rèn)為，思維的批判性是指思維過(guò)程中善于嚴(yán)格地估計(jì)思維材料和精細(xì)檢查思維過(guò)程的良好品質(zhì)[4].在生物學(xué)試題解析中，教師不僅要引導(dǎo)學(xué)生得出正確答案，而且也要結(jié)合試題實(shí)際，引導(dǎo)學(xué)生批判質(zhì)疑，鼓勵(lì)學(xué)生對(duì)試題開(kāi)展評(píng)價(jià)，提出自己的觀點(diǎn).

例3?為了探究pH對(duì)唾液淀粉酶催化作用的影響，某同學(xué)設(shè)計(jì)并進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：

請(qǐng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)過(guò)程和結(jié)果回答下列問(wèn)題：

（1）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中控制溫度在“37℃”的原因是.

（2）試驗(yàn)中第3支試管沒(méi)有出現(xiàn)預(yù)期現(xiàn)象，對(duì)于第3支試管不變藍(lán)原因的分析，除了考慮“唾液淀粉酶與溶液pH的關(guān)系”及“淀粉與氫氧化鈉溶液是否反應(yīng)”這兩個(gè)因素外，還有可能的原因是.

解析?該題探究pH對(duì)唾液淀粉酶催化作用的影響，問(wèn)題（1）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中控制溫度在37 ℃的原因是什么？要求學(xué)生運(yùn)用溫度對(duì)酶催化作用的影響規(guī)律予以解決，即37℃時(shí)酶的活性最高，體現(xiàn)了關(guān)注實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)的要求.對(duì)于問(wèn)題（2），實(shí)驗(yàn)結(jié)果出現(xiàn)與預(yù)設(shè)不一致情況，引導(dǎo)學(xué)生提出質(zhì)疑，深入分析原因，得出可能的原因?yàn)榈庖号c氫氧化鈉溶液發(fā)生反應(yīng)，或氫氧化鈉變質(zhì)等原因.

教育家貝葉在其《什么是批判性思維》一文中指出，“批判性思維包括的不僅是具體的大腦活動(dòng)，更重要的是一種思維模式，教師的責(zé)任是幫助學(xué)生形成這種模式[5].通過(guò)該題的解析，告訴了我們?cè)谏飳W(xué)試題解析時(shí)，教師可先呈現(xiàn)題干內(nèi)容，引導(dǎo)學(xué)生尋找質(zhì)疑點(diǎn)，提出問(wèn)題，通過(guò)小組交流討論來(lái)解決問(wèn)題，基于這種解析模式來(lái)培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維.

4?讀圖繪圖，培養(yǎng)學(xué)生模型與建模思維

模型是人們?yōu)榱四撤N特定的目的而對(duì)認(rèn)識(shí)對(duì)象所做的一種簡(jiǎn)化的、概括性的描述，是認(rèn)識(shí)和闡明生命活動(dòng)規(guī)律、原理的重要方法之一[6]，圖形是生物學(xué)試題中常見(jiàn)的一類模型，通過(guò)讀圖、析圖、繪圖，可用來(lái)培養(yǎng)學(xué)生模型與建模的理性思維.

例4?如圖2甲所示為人體部分生理活動(dòng)過(guò)程的示意圖，其中A、B、C表示物質(zhì)，①②表示相關(guān)生理過(guò)程.請(qǐng)分析回答下列問(wèn)題.

（1）淀粉經(jīng)過(guò)①過(guò)程最終被消化為葡萄糖，隨著②過(guò)程的進(jìn)行，健康人體內(nèi)（填一激素名稱）的分泌量將增多，從而使血糖的含量保持相對(duì)穩(wěn)定.

（2）圖乙曲線代表血液中某種成分含量變化的趨勢(shì)，結(jié)合圖甲分析，下列生理活動(dòng)中物質(zhì)含量的變化能用圖乙曲線表示的有（填序號(hào)）.

Ⅰ.血液流經(jīng)肺部時(shí)B含量的變化

Ⅱ.血液流經(jīng)小腸時(shí)C含量的變化

Ⅲ.血液流經(jīng)組織細(xì)胞周圍時(shí)A含量的變化

Ⅳ.血液流經(jīng)腎臟時(shí)尿素含量的變化

解析?先讓學(xué)生根據(jù)圖甲來(lái)分析該模型表示了哪些生理活動(dòng)過(guò)程，如：圖甲模型呈現(xiàn)的是食物消化、吸收、肺泡內(nèi)氣體交換、組織氣體交換、尿液的形成等生理活動(dòng).然后對(duì)②過(guò)程進(jìn)行分析，隨著②過(guò)程的進(jìn)行，即血糖濃度升高，而胰島素具有促進(jìn)血糖合成糖元、加速血糖分解等作用，故為了使血糖的含量保持相對(duì)穩(wěn)定，胰島素的分泌量增加.

對(duì)于（2）小題的解析，教師可根據(jù)選項(xiàng)內(nèi)容引導(dǎo)學(xué)生分析各物質(zhì)含量變化趨勢(shì)，再畫出相應(yīng)的數(shù)字模型，如小腸是消化和吸收的主要場(chǎng)所，當(dāng)血液流經(jīng)小腸時(shí)，消化道中的水、無(wú)機(jī)鹽、葡萄糖、氨基酸等會(huì)通過(guò)消化道壁進(jìn)入血液，血液中葡萄糖等養(yǎng)料的含量增高，如圖3所示.由此可判斷符合圖乙曲線表示的有Ⅰ、Ⅳ2個(gè)選項(xiàng).以此來(lái)培養(yǎng)學(xué)生建模思維能力.在生物學(xué)試題解析中，教師通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生讀圖析圖，來(lái)培養(yǎng)學(xué)生分析模型的理性思維能力.或根據(jù)試題內(nèi)容，引導(dǎo)學(xué)生繪圖，來(lái)培養(yǎng)學(xué)生建模的思維能力.

通過(guò)基于模型的試題解析，不僅有利于培養(yǎng)學(xué)生讀圖析圖能力，也有助于培養(yǎng)學(xué)生理性思維.

理性思維是生物學(xué)核心素養(yǎng)的重要組成部分，是學(xué)生在生物學(xué)課程中重要的，終身受益的學(xué)習(xí)成果[3].在生物學(xué)試題解析中，教師不要僅僅局限于解題過(guò)程的指導(dǎo)，關(guān)注結(jié)論的正確與否，更應(yīng)把歸納與概括、演繹與推理、批判性思維、模型與建模等理性思維融入到生物學(xué)試題的解析過(guò)程中，充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，顯化理性思維的培養(yǎng)，從而促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)的提高.

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（收稿日期：2020-01-08）