在學(xué)業(yè)水平考試復(fù)習(xí)中滲透生物學(xué)學(xué)科思想的教學(xué)研究

【摘 要】在學(xué)業(yè)水平考試復(fù)習(xí)教學(xué)中，通過學(xué)科思想的滲透，提高復(fù)習(xí)實效，提升學(xué)科教學(xué)價值。如在生命的物質(zhì)基礎(chǔ)和結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)復(fù)習(xí)中滲透結(jié)構(gòu)與功能相統(tǒng)一等學(xué)科思想；以信息傳遞為主線復(fù)習(xí)在生物體對信息的傳遞和調(diào)節(jié)、遺傳信息的傳遞和表達；在細胞分裂等生命活動的復(fù)習(xí)中滲透生物系統(tǒng)論思想和進化思想。

【關(guān)鍵詞】學(xué)業(yè)水平考試 復(fù)習(xí)教學(xué) 生物學(xué)學(xué)科思想

1.研究背景

上海市從2010年起恢復(fù)了全市統(tǒng)一的學(xué)業(yè)水平考試。學(xué)業(yè)水平考試是以《上海市普通中小學(xué)學(xué)科課程標(biāo)準(zhǔn)》為依據(jù)實施的。《標(biāo)準(zhǔn)》指出，評價不僅要關(guān)注學(xué)生的學(xué)業(yè)成績，而且要發(fā)現(xiàn)和發(fā)展學(xué)生多方面的潛能，了解學(xué)生發(fā)展中的需求，幫助學(xué)生認(rèn)識自我，建立自信。然而，為了能讓學(xué)生獲得更好的卷面成績，教師往往會在教學(xué)的各個環(huán)節(jié)抓緊知識點的落實，在復(fù)習(xí)階段更是背誦、默寫、練習(xí)輪番上陣，導(dǎo)致學(xué)生的學(xué)習(xí)趨向機械化。知識是如何發(fā)展相互聯(lián)系的，這其中蘊含的生物學(xué)學(xué)習(xí)的一般規(guī)律常常被忽視。復(fù)習(xí)結(jié)束，留給學(xué)生的回憶只是枯燥乏味地應(yīng)試過程。生命科學(xué)對學(xué)生而言，仍然是“只見樹木，不見森林”。這種復(fù)習(xí)方式也導(dǎo)致一些學(xué)生產(chǎn)生了錯誤的認(rèn)識：平時不學(xué)習(xí)不要緊，只要復(fù)習(xí)時背一背，練一練就可以了。如此惡性循環(huán)，已與學(xué)業(yè)水平考試的初衷背道而馳，教學(xué)的育人目標(biāo)也不可能達成。

為了解決上述問題，我一直在教學(xué)中探索如何有效地指導(dǎo)學(xué)生進行考前復(fù)習(xí)。從這兩年的生命科學(xué)學(xué)業(yè)水平試卷中可以看出，考試考查的知識面廣，難度適中。考試評價在注重知識考查的同時，也重視對生命科學(xué)思維、觀念和探究能力的考察。這絕非機械式復(fù)習(xí)所能提高的。我認(rèn)為，復(fù)習(xí)中應(yīng)運用學(xué)科思想指導(dǎo)教學(xué)，促使學(xué)生系統(tǒng)地整理學(xué)科知識，理性地運用學(xué)科學(xué)習(xí)方法，深刻地領(lǐng)悟生命世界多姿多彩、博大精深。

2.生物學(xué)思想指導(dǎo)教學(xué)實踐的理論研究

2.1 生物學(xué)思想的主要內(nèi)容

2.1.1 辯證統(tǒng)一思想

辯證統(tǒng)一是唯物主義辯證法的基本觀點，生物界也處處體現(xiàn)著辯證統(tǒng)一的思想。例如，生物從細胞水平到個體水平到生態(tài)系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)和功能總是相互統(tǒng)一；無論從物質(zhì)或能量方面看，同化作用與異化作用都是對立的，但兩者共同起作用成為個體生長發(fā)育的基礎(chǔ)；遺傳和變異是一對矛盾，而生物的可遺傳變異是自然選擇發(fā)生的基礎(chǔ)，是生物進化的內(nèi)在因素；生物種類林林總總，生命形式多種多樣，但所有的生物體在分子水平上都有統(tǒng)一的物質(zhì)基礎(chǔ)，核酸和蛋白質(zhì)。

2.2.2 信息傳遞思想

生命活動的有序進行，離不開信息傳遞，生物個體間的信息傳遞形式非常多樣，而生物體內(nèi)部的信息傳遞方式更是如此。如激素分子攜帶的信息能調(diào)節(jié)生命活動；由電信號和化學(xué)信號構(gòu)成的神經(jīng)信息傳遞使生物能應(yīng)對外界刺激做出反應(yīng)；抗原作為一種信息能激發(fā)免疫應(yīng)答；DNA所攜帶的遺傳信息通過復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯，保證了生命的生生不息。

2.2.3 系統(tǒng)論思想和生命的自組織

系統(tǒng)論思想是由奧地利生物學(xué)家貝塔朗菲提出的，他認(rèn)為生物體是一個復(fù)雜的有機整體，生物體部分不能離開整體而存在，整體不等于部分的疊加。例如，細胞就是一個完整的生命系統(tǒng)，其中的各細胞結(jié)構(gòu)各司其職，密切配合，而獨立于細胞外的細胞結(jié)構(gòu)是不能執(zhí)行相應(yīng)功能，具備生命特征的。此外，生物具有自組織的特征。生命體在一定條件下，能與外界進行物質(zhì)交換和能量轉(zhuǎn)化，并通過自組織，使自身在時間、空間和功能各方面處于穩(wěn)定有序的狀態(tài)。

2.2.4 進化思想

進化思想認(rèn)為，自然選擇促使生物優(yōu)勝劣汰，適者生存。因此，存留于世的生物，其生命形式、結(jié)構(gòu)、功能等等方面都是經(jīng)過反復(fù)打磨的。生物通過精確的生命活動來減少能量的消耗，保證物種的延續(xù)。進化思想并非獨立于生物學(xué)的其他分支，相反，生命的代謝、遺傳、生殖等生命活動無一不是適應(yīng)環(huán)境后進化的結(jié)果。

2.2 生物學(xué)思想對促進學(xué)生一般發(fā)展的作用

蘇聯(lián)著名教育家贊可夫的發(fā)展主義理論認(rèn)為，教學(xué)不僅應(yīng)當(dāng)為掌握知識和技能服務(wù)，而且應(yīng)當(dāng)促進兒童的一般發(fā)展，即智力、情感、意志、品質(zhì)、性格的發(fā)展。教學(xué)有兩個任務(wù)，一是發(fā)展，二是掌握知識獲得技能。學(xué)生只有一般發(fā)展取得成績的基礎(chǔ)上，才能高質(zhì)量地掌握知識和技能。

學(xué)業(yè)水平考試所涉及的知識點，在其學(xué)習(xí)和積累過程中蘊含著不同維度的學(xué)科思想，在復(fù)習(xí)中加以應(yīng)用，能幫助學(xué)生進一步深刻理解知識，提高解決生活中與生物相關(guān)問題的能力。其次，學(xué)科知識時有更新，學(xué)科思想?yún)s能對學(xué)生的思維產(chǎn)生終身的影響。因為與較易遺忘的知識點相比，學(xué)科思想的內(nèi)化需要經(jīng)過體驗和實踐后才能逐步理解、認(rèn)同，成為個人的主觀認(rèn)識，進一步影響自身的情感態(tài)度和價值觀。

3 生物學(xué)思想在學(xué)業(yè)水平考試復(fù)習(xí)教學(xué)中的實踐研究

3.1 以“物質(zhì)—結(jié)構(gòu)—功能—環(huán)境”為主線展開的復(fù)習(xí)教學(xué)

結(jié)構(gòu)與功能的統(tǒng)一是生物學(xué)辯證統(tǒng)一思想的重要體現(xiàn)。生命的物質(zhì)基礎(chǔ)和結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)作為學(xué)業(yè)水平考試中的基本內(nèi)容，學(xué)生對此都感到較為熟悉。但學(xué)生對這些知識間的聯(lián)系又很陌生，不利于解決實際問題。要加強知識點間的聯(lián)系靈活，學(xué)生就要有“物質(zhì)組成結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)決定功能，生物功能與環(huán)境相適應(yīng)”的學(xué)科思想，以構(gòu)建知識網(wǎng)絡(luò)。

案例：關(guān)于“高等植物細胞特有的細胞結(jié)構(gòu)”復(fù)習(xí)過程的比較

原有的復(fù)習(xí)過程：整理線粒體、葉綠體、高爾基體、細胞壁等細胞結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)特點、作用；根據(jù)上述細胞結(jié)構(gòu)的整理來歸納動植物細胞結(jié)構(gòu)的區(qū)別。

改進后的復(fù)習(xí)過程：從學(xué)生較為熟悉的植物細胞功能入手，根據(jù)“物質(zhì)、結(jié)構(gòu)、功能、環(huán)境”的關(guān)系進行知識點的延伸和整理。

效果：在以往的復(fù)習(xí)練習(xí)中，學(xué)生對類似“洋蔥根尖成熟區(qū)細胞與動物細胞相比，特有的細胞結(jié)構(gòu)是什么”這樣的問題，常錯答：“細胞壁、大液泡、葉綠體”。這說明學(xué)生對動植物細胞區(qū)別的認(rèn)識是非常機械的，不能代入題目信息中應(yīng)用。改進后，學(xué)生在解題時，能抓住“根尖”這一信息，從其吸水的功能聯(lián)想到相應(yīng)的結(jié)構(gòu)液泡。再從其相應(yīng)的土壤環(huán)境想到缺乏光照，不能進行光合作用，因而不需要有葉綠體。通過知識點之間的聯(lián)系，降低了錯誤率。

3.2 以“信息傳遞”為主線展開的復(fù)習(xí)教學(xué)

在復(fù)習(xí)“生物體對信息的傳遞和調(diào)節(jié)”“遺傳信息的傳遞和表達”這些內(nèi)容時，學(xué)生表現(xiàn)出了知識點容易混淆，記憶不牢固的問題。確實，這部分內(nèi)容量大知識點分散，不利于記憶。只有抓住“信息傳遞”這條主線來展開，明確各種細節(jié)問題所圍繞的中心，使知識點的梳理有主脈可循，才能改變他們機械記憶的復(fù)習(xí)狀態(tài)。

案例：“信息傳遞”相關(guān)章節(jié)的教學(xué)框架構(gòu)建比較

原有的復(fù)習(xí)框架：按照教材順序，先復(fù)習(xí)第五章“生物體對信息的傳遞和調(diào)節(jié)”，包括神經(jīng)系統(tǒng)、內(nèi)分泌系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)、植物激素的復(fù)習(xí)，再復(fù)習(xí)第六章“遺傳信息的傳遞和表達”，包括DNA的結(jié)構(gòu)，DNA的復(fù)制和蛋白質(zhì)的合成。

改進的復(fù)習(xí)框架：以中心法則為主線，先復(fù)習(xí)中心法則后，對DNA的結(jié)構(gòu)、DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯的具體過程進行復(fù)習(xí)，再復(fù)習(xí)“生物體對信息的傳遞和調(diào)節(jié)”。

效果：以中心法則為主線，學(xué)生在復(fù)習(xí)中進一步鞏固并理解了DNA、RNA和蛋白質(zhì)所具有的特定空間結(jié)構(gòu)，明確了幾種物質(zhì)間的關(guān)系和相互作用，使DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯的復(fù)習(xí)過程更具有連貫性。從中心法則上看，遺傳信息的傳遞在指向蛋白質(zhì)時戛然而止。這就引發(fā)了學(xué)生的思考：蛋白質(zhì)會怎樣表達出遺傳信息？以此為抓手復(fù)習(xí)“生物體對信息的傳遞和調(diào)節(jié)”“信息傳遞”的概念由分子水平轉(zhuǎn)向了細胞水平。蛋白質(zhì)可以充當(dāng)哪些信息分子，有沒有其他物質(zhì)能作為信息分子？個體內(nèi)的各系統(tǒng)如何接受信息？帶著這些問題開展復(fù)習(xí)整理，零散的知識點能得到梳理和歸納，提高復(fù)習(xí)效率。

3.3以系統(tǒng)論思想為指導(dǎo)開展復(fù)習(xí)教學(xué)

系統(tǒng)論思想強調(diào)了生命活動的整體性、協(xié)調(diào)性和精確的相互配合。運用在生物生殖、細胞增殖、遺傳規(guī)律等章節(jié)的復(fù)習(xí)中，可以幫助學(xué)生從整體上理解生命活動的聯(lián)系和變化，感受生命活動的有序性和系統(tǒng)性，進一步領(lǐng)悟進化對生物的作用。

案例：由“中心體復(fù)制”引起的教學(xué)改進

在一次知識點檢查中我發(fā)現(xiàn)，對于動植物有絲分裂的區(qū)別，很多學(xué)生會答“動物細胞有絲分裂間期發(fā)生中心體復(fù)制”，對于關(guān)鍵點“動物細胞是由中心體發(fā)出紡錘絲形成紡錘體，高等植物細胞則是由細胞兩極直接發(fā)出紡錘絲”，能提到的反倒很少。這是由于新授課時，學(xué)生通過圖片觀察，首先發(fā)現(xiàn)的區(qū)別就是動物細胞中心體在間期復(fù)制，因此容易以偏代全地記住這一點。

原有的復(fù)習(xí)過程：與圖片相結(jié)合，復(fù)習(xí)有絲分裂每個時期的特征。觀察動植物細胞有絲分裂的圖片，列表歸納其不同點。

改進的復(fù)習(xí)過程：通過遞進式問答，幫助學(xué)生從整體上系統(tǒng)地理解有絲分裂。

上課時，我針對上述錯誤問學(xué)生：“大家都知道動物細胞有絲分裂間期中心體會復(fù)制，那么中心體復(fù)制了干什么呢？”“中心體為什么要移向兩極？”“細胞分裂時為什么需要紡錘絲呢？”“染色體是怎樣活動的呢？”“染色體這樣活動的目的是什么呢？”……

通過一連串的問題，學(xué)生再一次推敲了有絲分裂過程。當(dāng)學(xué)生為細胞精確的生命活動發(fā)出感嘆時，我提出了新的問題：“生命為什么能這樣精確、有序地工作呢？”

這個問題激起了學(xué)生的討論，在我的引導(dǎo)下，學(xué)生從遺傳聯(lián)系到進化。有學(xué)生最后總結(jié)：“進化過程中，如果生命活動不夠準(zhǔn)確，做些無意義的活動，浪費了能量，這樣的個體會被淘汰。所以，保留下來的生物都有著精確的生命活動。”

我接著這個學(xué)生的話說：“有絲分裂這樣的生命活動，只不過是生命復(fù)雜系統(tǒng)中的冰山一角。生命活動的精確性是億萬年來進化的結(jié)果。生命的延續(xù)伴隨著不停息的、甚至是殘酷的生存斗爭。這個過程中，無以計數(shù)的個體因不適應(yīng)環(huán)境被淘汰。維持生存的能量來之不易，只有進化出最有利于自身生存的系統(tǒng)，最大限度的保存和精確地使用能量，才能活下去。生命是不朽的傳奇啊！來之不易，值得珍惜！”說到這里，我的心里充滿了對生命的敬畏，讓我高興的是，我在學(xué)生們的眼里看到了贊同和思考。

4 學(xué)業(yè)水平考試復(fù)習(xí)教學(xué)的感悟

對相當(dāng)一部分學(xué)生來說，高二的學(xué)業(yè)水平考試是他們系統(tǒng)學(xué)習(xí)生命科學(xué)的終點。復(fù)習(xí)是知識構(gòu)建的高地，是對這個學(xué)科的總結(jié)和回顧。怎樣才是有效的復(fù)習(xí)呢？我想，學(xué)科教學(xué)的最大成功，是能引起學(xué)習(xí)者對學(xué)科價值的思考，進而有益于他們今后的生活和人生。復(fù)習(xí)教學(xué)正承擔(dān)著這樣的重任。當(dāng)我們試圖運用學(xué)科思想，將前人所歸納提煉的思想精髓滲透于知識的系統(tǒng)整理，以提升學(xué)科價值時，不僅僅需要教師在備課中做好充分的預(yù)設(shè)，還要在課堂上能及時捕捉學(xué)生的思想變化，循循善誘。唯此，知識才能升華成對生命的理解和感悟，我們的教學(xué)才會有真正的意義。