生物學奧林匹克競賽促進學生能力的培養

屈 婷 王林嵩

（1 河南師范大學生命科學學院 河南新鄉 453000 2 河南省正陽縣第二高級中學 河南駐馬店 463600）

全國中學生生物學奧林匹克競賽（China National Biology Olympiad，簡寫CNBO）（以下簡稱生物學奧賽），主要目的是激發青少年對生物科學的興趣，提高青少年的生命科學素質，為各省優秀青少年搭建學習和交流的平臺， 為國際生物學競賽輸送優秀的生物科學人才［1］，符合素質教育理念，有利于提高學生的學習能力。

鄭州外國語學校是河南省生物學奧林匹克競賽開展較好的學校，在第27 屆全國中學生生物學奧林匹克競賽決賽中， 鄭州外國語學校獲得了6金1 銀的優異成績。 本文選取鄭州外國語學校的學生作為調查對象， 調查在實際教學中生物學奧賽對學生的學習成績、能力的影響。

1 生物學奧林匹克競賽對中學生影響的調查

1.1 調查的總體情況 本次收集從2010 級至2015 級共94 名學生的基本信息（初中學校、中招成績、高三模擬考試成績及考入的大學），其中包括47名參加生物學奧賽學生和47 名非參加奧賽學生。

1.2 對生物學奧林匹克競賽獲獎學生及教練的訪談調查 為充分了解奧賽過程中學生的學習現狀， 對該校的生物學競賽輔導教師和4 位生物學奧賽金牌獲得者進行了深度訪談， 這4 位學生在2018年的第27 屆全國中學生生物學奧林匹克競賽決賽中分別以全國第2 名、第7 名、第14 名和第19 名的成績入選國家集訓隊，2 名保送至清華大學，2 名保送至北京大學。

2 調查結果及分析

為了保證結果的可靠性， 排除學生參加奧賽之前的學習經歷不同， 學習水平參差不齊對調查結果的影響， 在整理和分析數據的過程中多次選擇初中學校相同的，中招分值相近（±5 分）的學生進行比較（經過教學實踐證明，分值相差5 分以內的學生，學習能力無明顯差異）。

2.1 對學生學習成績的影響 因有部分參加奧賽的學生直接被保送，沒有高考成績，所以選取了高三的模擬考試成績作為比對依據，結果見表1。

表1 參加奧賽學生與非參加奧賽學生高三模擬考試平均分及排名

對以上所得數據進行t 檢驗， 判斷二者是否存在顯著性差異，t 檢驗結果P<0.01，說明二者有極顯著差異。

由此可知， 參加生物學奧賽的學生與非參加生物學奧賽學生的模擬考平均分有極顯著差異，說明參加奧賽可提高學生的學習成績。 在訪談過程中，學生也普遍認為“參加奧賽的學生為了節約時間準備參賽，會自覺提高學習效率，加速課內任務的學習”，這種學習效率的提高無疑會對成績的提升有很大的幫助， 且每一科知識之間都是有聯系的，深入學好一門學科能更好地理解其他學科，帶動總體成績的提高。

同時，本文對這94 名學生考入的學校（以985和211 學校為主）進行了統計，根據所調查信息得到的具體比例如圖1（本文涉及的211 高校、985高校標準以教育部公布名單為準）。

清華大學和北京大學是國內頂級的2 所高校，因此，本文還統計了在這94 名學生中，被清華大學和北京大學錄取的情況，以供參考。 在47 名參加奧賽的學生中被清華大學錄取的有17 人，占人數的36.2%。 這17 人中有13 人是因為生物學奧賽獲獎被保送的， 保送比例占錄取人數的76.5%； 被北京大學錄取的有5 人， 占人數的10.6%， 其中有4 人是因為生物學奧賽直接保送的，保送比例占錄取人數的80%。 在47 名非參加奧賽的學生中，被清華大學錄取的有3 人，僅占人數的6.4%，沒有學生被北京大學錄取。

根據以上調查結果顯示， 參加奧賽學生和非參加奧賽學生被985 高校和211 高校的錄取率有較大差異，參加奧賽學生被錄取的幾率明顯較高，而且參加奧賽學生更容易得到清華大學和北京大學的青睞， 這除了與參加奧賽學生學習成績好有關，也與參加奧賽學生思維靈活、學習能力較強的原因是分不開的。

2.2 對學生能力的培養

2.2.1 提高自主學習能力 促進學生自主學習是社會發展的需要，也是人終身教育的需要。生物學奧賽涉及的知識深度和廣度遠超過高中課程的內容。參加奧賽的學生除了學習日常高中課程外，還要熟練掌握本科的生物學教材（細胞生物學、生物化學、微生物學、植物解剖和生理、動物解剖和生理、動物行為學、遺傳學與進化、生態學、生物系統學9 門大學教材）。在現有高中日常教學不受影響的情況下，奧賽學習時間短、內容多，教師不可能面面俱到講授所有知識， 這就要求學生有強烈的學習主動性。

基于社會學習理論，Zimmerman 提出了自主學習的三維模型， 他認為自主學習是由3 種因素決定的，即個人、環境和行為［2］。 個人——學生根據自己的意愿選擇參加奧賽，說明學生渴望學習，對學習有主動性， 這就是自主學習的動機； 環境（包括在哪里學， 與誰一起學）——學校作為學生學習的主要場所， 為學生學習提供了豐富的學習資源，安靜的學習環境，現代化的教學設施，優質的教師隊伍，這些都為學生學習提供了保障；尋找有利的伙伴會讓自主學習事半功倍， 參加奧賽的學生作為一個團體，他們有著共同的目標，對生物學都有著相同的愛好，同伴之間既是競爭對手，又是益友， 競爭產生的壓力促使他們產生了拼搏的動力， 這樣良好的學習氛圍無形中激發了學生的學習意愿；行為——在奧賽學習過程中，教師只起引導作用，幫助學生建立知識框架，具體的學習計劃需要學生自己合理安排， 合理的計劃安排可更有效地利用時間，提高學習效率，按照計劃行事，久而久之，所有行為就會形成自覺行動。并且教師在教學過程中有意識讓學生增加自主學習的空間，讓學生一直處于主導地位，引導學生在思考中發現問題，然后通過自學想辦法解決，問題的解決會帶來很多新的問題， 問題→解決→新問題→再解決，以此類推，學生將會體驗一種螺旋式上升的認知過程［3］，在此過程中，學生自學能力得到提高，對知識的渴望逐漸增加，最后達到自主自愿的自主學習的過程。

2.2.2 提高心理承受能力 無論在生活還是學習上，都會經歷逆境，在奧賽培訓過程中，這些學生要比普通學生承受著更大的壓力， 奧賽內容繁多，參賽選手的任務很重，平常經常小考，每次考試伴隨著排名次，并且從初賽到聯賽再到決賽，經過層層選拔， 考試前學生難免會出現焦慮的心理狀態，這時候需要教師及時疏導，學生也要加強與同伴、教師之間的溝通交流, 這樣有利于漸漸敞開心扉, 緩解內心壓力, 由此減輕學習生活中所存在的不必要的壓力， 同時學會將壓力轉換成動力，提升學習效率，從而促進學習成績的提高。 在此轉變過程中，學生可提高心理素質，健全其人格魅力，增強其抵御挫折和適應環境的能力。

參加奧賽的學生付出很多， 但比賽結果卻伴隨著不確定性， 這也增加了參加奧賽學生的壓力。為了在奧賽中取得好成績，學生往往需要犧牲休息時間，加班加點補充知識量，在與學生訪談中得知，參加奧賽的學生從高一開始假期就嚴重“縮水”，付出了如此多的時間、精力，卻不一定能取得令自己滿意的成績，例如統計的47 名參加奧賽學生中，保送的只有13 人， 大部分學生還是要通過高考進入大學，這在無形中給學生增加了心理負擔，在此過程中，對學生的抗壓能力提出了很高的要求。

人的一生不可能永遠一帆風順, 學會用正確的態度對待挫折，在奧賽的學習過程中，學生抗挫折能力和社會適應能力得到提升, 更有利于其人格全面健康發展。 經過奧賽“洗禮”的學生，心理承受能力都比較強大，經得起挫敗。

2.2.3 提高科學思維能力 通過對比往年奧賽試題，發現雖然奧賽大綱基本沒有變化，但是試題卻對學生能力提出更高的要求。 2015年及以前，試題基本上還是以識記、理解為主。 2016年以后，除了識記之外，試題內容上升到知識應用層次，對學生的思維能力、知識遷移能力提出了更高的要求。

對科學思維的考查體現了生物學的理科屬性， 生物學奧賽中經常出現的試題類型是題干給出很長一篇科研論文內容， 讓學生指出以下敘述正確與否（判斷題），或根據題干信息推理得出某種結論，這些都是運用生物學觀念判斷事情真偽，對某種現象作出解釋的過程［4］。 2018年的生物學奧賽全國決賽的理論試題共103 題, 題量比2017年少很多， 但試題篇幅長， 幾乎沒有純粹的記憶題， 內容幾乎都來源于國內權威生物學期刊發表的科研論文中， 需要短時間內從科研論文的原始數據、圖表分析中獲取有效信息，然后根據所學知識進行分析推理。 試卷有26 頁,要讀懂這些試題,并得出正確答案, 需要考生具備很廣的生物學背景知識和較高的思維能力。

20 世紀偉大的心理學巨匠皮亞杰將個體認知的發展和成長分為4 個階段， 根據皮亞杰的認知發展理論， 高中階段的學生處于第4 階段——形式運算階段［5］，此時思維能力已發展至抽象邏輯推理水平，這是認知發展的最高階段，能在頭腦中將形式和內容分開，能根據假設進行邏輯推理。因此高中階段是學生邏輯思維養成、 推理能力提高的關鍵年齡階段。

生物學奧賽是超出高中教材范圍的一種特殊考試， 要求學生補充大量知識， 需要的思維量很大，同時生物學是一門實驗性很強的學科，在生物學奧賽的培訓過程中， 啟發學生用辯證的觀點和邏輯方法對自然現象、實驗現象進行分析、綜合，注重對學生科學思維的引導， 提高學生的快速判斷能力， 使學生對知識的掌握具有很高的靈活性和熟練度。 因此高中時參加奧賽有利于快速提高學生的思維能力。

2.2.4 提高合作學習能力 合作學習既是新課程改革的要求，也是學生個性發展必備的。共同的目標是產生合作意識的基礎， 在生物學奧賽的學習過程中，競賽小組的成員就是一個利益共同體，互助才能互益，在學習過程中遇到問題時，小組之間可相互討論交流，以達到學習資源共享化，解決方案最優化。 維果茨基的 “最近發展區” 理論指出，“在彼此最近的發展區內合作學習， 會表現出比個人單獨活動更為高級的行為”［6］，不同層次的學生，可在合作中相互討論以加深對問題的理解，促進學習質量的提高；在合作中取長補短，共同進步，促進每個學生的全面發展。

作為中學生物學的課外延伸， 生物學奧賽起到選撥和培養對生物學有濃厚興趣的人才的作用，在理念上與新課改的方向是一致的，符合核心素養理念，有利于提高學生的綜合素質。如果說素質教育的重點是培養學生的創新精神和實踐能力, 學科奧林匹克競賽則是實現素質教育的具體體現,是創新素質教育的拓展和延伸［7］，對于參加奧賽的學生來說要做到參加奧賽和高考兩不誤，從而引導學生全面發展。

致謝 向鄭州外國語中學的楊德寶老師在數據調查和訪談過程中給予的幫助表示衷心的感謝！