初中生物學(xué)教學(xué)中信息處理能力的提升策略

張 琦

(福建省廈門第一中學(xué) 廈門 361003)

培養(yǎng)學(xué)生收集和處理科學(xué)信息的能力是《初中生物學(xué)課程標準》的基本理念，教師能否有效地提升學(xué)生生物學(xué)知識信息處理能力顯得尤為重要。在初中生物學(xué)科學(xué)習(xí)階段，信息處理能力是指學(xué)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(xué)知識信息，對其進行積極思維加工整合，轉(zhuǎn)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(xué)知識信息處理能力是對生物學(xué)知識材料不斷做出判斷取舍、加工處理和轉(zhuǎn)化運用的一種高層次智力能力[1]。筆者通過生物學(xué)知識信息處理教學(xué)模式的實施，有步驟、分階段地引導(dǎo)這些思維活動，使學(xué)生處理信息能力逐步得到提升。

1 鎖定靶心，提取信息的策略

1.1 常見問題 經(jīng)過調(diào)查發(fā)現(xiàn)，初中生在生物學(xué)知識“信息提取”方面常常找不到關(guān)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(zhì)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(guān)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(yīng)是前后徑和上下徑都縮小。實際本題推理并不復(fù)雜，需學(xué)生鎖定“關(guān)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(xué)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(xué)生心理暗示是：“通常此類練習(xí)題起點高，而落點低”。

1.2.2 正確的方法指導(dǎo) 指導(dǎo)學(xué)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(guān)鍵的生物學(xué)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(xué)生正確獲取信息。生物學(xué)知識指向明確，不易產(chǎn)生歧義。

2 去偽存真，加工整合的策略

2.1 常見問題 調(diào)查發(fā)現(xiàn)，初中生在生物學(xué)知識“信息加工整合”方面常不能準確地判定生物學(xué)材料信息的真?zhèn)危徊荒芙Y(jié)合特定生物學(xué)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(xué)原理、概念和知識信息。

例2 下表各選項中，概念間的關(guān)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(yīng)關(guān)系。圖中隱藏的信息“包含關(guān)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(guān)系圖”的生物學(xué)知識和原理，除A選項是平行關(guān)系外，其他都是包含關(guān)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(chǔ) 教師在教學(xué)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(dǎo)學(xué)生全面鞏固基礎(chǔ)知識，在理解的基礎(chǔ)上加強記憶，才能充分利用題干文字或圖表所給條件，結(jié)合生物學(xué)基本概念、生物學(xué)原理或規(guī)律，批判性思考，鑒別真?zhèn)危Y選出正確信息。

2.2.2 縱橫聯(lián)系，厘清框架 在學(xué)習(xí)生物學(xué)知識時，指導(dǎo)學(xué)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(dǎo)學(xué)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(luò)，加強各知識塊的聯(lián)系，便于學(xué)生梳理和掌握生物學(xué)原理。

例如，“視覺的形成”一節(jié)可以引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建如下框架：

教師在教學(xué)中要注重指導(dǎo)學(xué)生厘清框架，能幫助學(xué)生理解局部和整體的關(guān)系，體會各種生命活動協(xié)調(diào)成為統(tǒng)一整體，有利于學(xué)生感悟結(jié)構(gòu)與功能觀、局部與整體觀等生命觀念。

3 創(chuàng)新應(yīng)用，表達交流的策略

3.1 常見問題 經(jīng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，初中生在生物學(xué)知識“信息交流應(yīng)用”常不會類比轉(zhuǎn)換，不能將新情景下的問題與學(xué)過的知識相關(guān)聯(lián)；無法準確用文字、圖表以及數(shù)學(xué)方式等形式描述生物學(xué)方面的內(nèi)容。

例3 (2018年廈門市八年級質(zhì)檢題)科學(xué)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(fù)，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(xué)家的實驗，研究的問題是__________？

(2) 每組各取25粒，并做4個重復(fù)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(jié)論是：__________。

(4) 科學(xué)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(zhì)。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(guān)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(xué)生把自身原有經(jīng)驗結(jié)合所整合的生物學(xué)知識信息，轉(zhuǎn)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(guān)注科技前沿，選擇科普材料 在日常教學(xué)中，教師依據(jù)教學(xué)目標選擇全面、典型和可靠的生物學(xué)科學(xué)史料。通過創(chuàng)設(shè)問題、探究討論等方式，引導(dǎo)學(xué)生掌握信息的處理方法和途徑，教出有科學(xué)味道的生物學(xué)課。

例如，學(xué)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(shù)、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(xué)材料，運用科學(xué)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(jié)論”的路徑，獲得生物學(xué)重要概念。學(xué)生在提出質(zhì)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(guān)鍵信息，表述簡明概括 在生物學(xué)知識信息處理教學(xué)模式中，教師要加強答題規(guī)律指導(dǎo)。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(dǎo)，讓學(xué)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(guān)鍵信息，文字表達要規(guī)范科學(xué)、要使用生物學(xué)術(shù)語作答，同時要求語言簡明概括，還要防止寫錯別字。