本站原创习题教学对于深化基础知识、完善知识结构、培养解题技巧有重要作用,在教学中有较大的比重.但如果把习题教学变成学生大量地、重复地、机械地训练,教师简单地纠错讲解,往往会造成学生只会做套路题,思维形成定势,题目一变,就无所适从.这显然违背新课程目“发展能力”和“促进学生持续发展”的要求.在习题教学中如何调动学生学习的积极性、主动性,发挥学生潜能,使习题教学过程成为知识和思维能力共同提高的过程,笔者在教学中进行了探索和总结.
1 利用相似性习题,培养学生自主构建系统性知识的能力
教学中有些习题源于同一知识点,对一个问题从不同角度去延伸拓展,教师利用这些相似性的习题,有意识引导学生进行对比分析,揭示题与题之间的相同和不同之处,并进行总结归纳,构建出系统化、规律化的知识,有利于储存更多的信息.达到通过解决一个问题,学会解决一片问题的目的,大大提高学生认知结构的可利用性,使知识顺利地升华为能力.如：在学习“基因工程”知识后,利用以下一组相似性习题进行练习,引导学生对“目的基因导入受体细胞”和“目的基因的检测与鉴定”步骤中的许多细节知识进行自主概括总结.
[例1]为扩大可耕地面积,黄河三角洲等盐碱地的开发利用备受关注.我国科学家应用耐盐基因培育出了耐盐水稻新品系.请回答：
(1)将重组DNA分子导入水稻受体细胞的常用方法有农杆菌转化法和______________法.用带有目的基因的土壤农杆菌侵染受体细胞,受体细胞可以是______________.
(2)为了确定耐盐转基因水稻是否培育成功,既要用放射性同位素记的______________作探针进行分子杂交检测,又要用______________方法从个体水平鉴定水稻植株的耐盐性.
[例2]继哺乳动物乳腺发生器研发成功后,膀胱发生器的研究也取得了一定进展.科学家培养出一种转基因小鼠,其膀胱上皮细胞可以合成人的生长激素并分泌到尿液中.请回答：
(1)将人的生长激素基因导入小鼠受体细胞,常用方法是______________.
(2)进行基因转移时,通常要将外源基因转入______________中,原因是______________.
(3)通常采用______________技术检测外源基因是否插入了小鼠的基因组.
(4)在研制膀胱生物反应器时,应使外源基因在小鼠的______________细胞中特异表达.
[例3]图1是将人的生长激素基因导入细菌B内制造“工程菌”示意图.已知细菌B细胞内不含质粒A,也不含质粒A上的基因.下列说法正确的是( )
A 将重组质粒导入细菌B常用的方法是显微注射法
B 将完成导入过程后的细菌涂布在含有氨苄青霉素的培养基上,能生长的只是导入了重组质粒的细菌
C 将完成导入过程后的细菌涂布在含有四环素的培养基上,能生长的就是导入了质粒A的细菌
D 目的基因成功表达的志是受体细胞能在含有氨苄青霉素的培养基上生长
通过以上题组的比较分析,学生会认识到：将目的基因导入植物、动物、微生物受体细胞中的方法是不同的.又由于动、植物细胞全能性有差异,因此所选择的受体细胞种类也不同.在“目的基因的检测与鉴定”步骤中,检测目的基因是否导入的方法和检测目的基因是否表达的方法也是有区别的,而表达的检测又有分子水平、细胞水平、个体水平上的检测之分.引导学生对这些知识进行归纳总结(表1),所形成的概括性知识便于解决富于变化的、具体的问题,实现思维水平向更高台阶迈进.
2 注重变式练习的训练,培养学生灵活迁移知识的能力
变式练习是指在常规练习的基础上有所变化的练习,往往围绕若干重点、难点或疑点的教学内容从新的角度,多方位、多层次地设计问题,通过变化促进学生不断地思考,从而全面而准确地理解问题的本质属性,拓展和深化学生所学的知识,促进学生对知识的灵活迁移和应用,提高思维的变通性和深刻性.
如生物选修1“生物技术实践”和选修3“现代生物科技专题”中都有“植物组织培养”的内容,将这两个模块中相关知识进行整合,从植物组织培养过程中的植物生长发育角度及生产过程中主要操作环节角度设计不同的流程图(图2和图3),并多层次提出问题进行训练.
问题：
(1)植物组织培养的理论基础是什么
(2)选择怎样的材料作为外植体更容易获得成功
(3)进行组织培养的培养基需灭菌后才能使用,可采用什么方法对培养基进行灭菌外植体如何消毒
(4)诱导丛状苗时,培养基中应添加哪些植物激素比例如何
(5)将生根后的幼苗直接定植于土壤中,死亡率很高,应如何锻炼幼苗
(6)若用紫杉细胞生产治疗癌症的紫杉醇,应进行到图2中哪一阶段
(7)若用花药离体培养,最终获得的植株为几倍体叶片颜色如何为什么若用植物的叶片进行组织培养,其愈伤组织的颜色如何
(8)如何利用植物组织培养筛选耐盐植株
通过创设变化的练习,逐步设疑、释疑,可发展学生接受、吸收、整合生物信息的能力,提升学生对知识在不同情境下进行迁移应用的能力.
3 重视图表题分析,培养学生摄取并加工图表信息的能力
生物练习中的细胞结构图、生理过程图、遗传图、生态图、实验图等内容丰富多彩,形式多样,蕴涵着大量的生物学信息,是许多生物知识的载体.以图释文,开阔学生的思维空间,为学生提供分析问题、解决问题、发展想象力的第一手资料.在教学中应利用这些资料,指导学生读图,挖掘其中隐藏的信息,培养学生对图表的理解、分析、判断及摄取正确信息、加工信息的能力.
例：图4示某种植物光合作用强度与光照强度的关系,图5示该植物叶肉细胞的部分结构(图中M和N代表两种气体的体积),据图判断,下列说法正确的是(注：不考虑无氧呼吸)( )
A 图4中的纵坐数值即为图5中的m4
B 图4中a、b、c、d、e任意一点,图5中都有m1等于n1>0,m2等于n2>0
C 图4中e点以后,图5中n4不再增加,其主要原因是m1值太低
D 图4中c点时,图5中有m1等于n1等于m4等于n4
教师指导学生解读坐曲线图时,要提醒学生注意横、纵坐及关键点的生物学含义.对于该题中的图4要引导学生从以下3个方面分析：(1)纵坐所示的CO2吸收量,是否指光合作用同化的CO2总量 它表示的是净光合速率还是总光合速率(2)a、b、c、d、e五个点表示的生物学含义是什么(3)e点之后,有哪些因素会限制光合作用速率的增加对于图5引导学生分析两个问题：(1)细胞中上、下两种细胞器各是什么(2)M和N、m1和n1、m4和n4、m2和m3、n2和n3分别表示什么数值进一步综合这2个图像分析：(1)图4中的纵坐数值可由图5中的哪个字母表示(2)a、b、c、d、e点光合作用同化的CO2及产生的O2可分别用图5中哪些字母表示(3)c点时,m2、m3、n2、n3的数值分别为多少m1、n1、m4、n4在数值上有什么关系当学生获取图像中这些信息后,对选项中的正误就很容易做出判断.
教师在教学中注重培养学生分析、获取、加工图表信息及图文转换的能力,不仅能使学生突题的思维障碍,还能提高思维的严谨性,促进形象思维上升到抽象思维.
4 加强实验设计题训练,培养学生综合能力和探究能力
实验设计题往往是实验题中的难点,包括写出实验原理、选择实验器材、完成实验步骤、设计表格、坐图记录实验结果及分析实验现象等.实验设计的过程是科学思维的过程,集知识、能力、创新思维于一体,要求学生具备较高的综合能力,可训练学生思维的有序性、严密性,培养学生灵活运用实验知识的能力、实验设计能力、探究能力,在倡导探究性学习的今天,显得尤为重要.
学生要答好生物实验设计题,首先要明确实验设计应遵循的基本原则,并要了解实验设计的基本模式.其中对于实验原理的表达,绝大多数学生感觉很难把握,教师应指导学生从实验相关的理论知识、实验大致的处理方案和观测指的设置三方面去陈述.对于实验步骤的设计,除掌握基本的“三步”表达方式外,还应该掌握实验步骤分四步或五步时该如何处理.另外,如何对实验结论归纳提炼、如何设计用于记录实验数据的表格、坐图及如何控制无关变量等问题,在进行实验设计题训练时,都是值得注意的.
在教学中还可以结合开放型习题培养学生思维的发散性和灵活性,如设计一个良性循环的生态系统,做到投入少、产量高、有效避免或减轻环境污染.在有关蛋白质形成、遗传的分子基础、遗传的基本规律、生态系统的能量流动等内容中会涉及许多计算型习题,有效利用这些习题可培养学生的计算和推理能力.
可见,习题是培养学生思维能力的一种重要的课程资源,只要教师在习题教学中依然注重学生思维的开拓、能力的培养,定能充分调动学生的积极性,发挥其潜能,收到意想不到的效果.