浅议高中生命科学理性思维的培养——以图表分析能力的提升为例.DOCVIP

浅议高中生命科学理性思维的培养 ——以图表分析能力的提升为例 上海市松江二中 许耀 随着课程改革的深入，高考、等级考中生命科学的题型也在发生深刻的变化。一些传统、经典题型如蛋白质肽键数与分子量计算、基于化学方程式的光合与呼吸计算、两对或两对以上基因自由组合的概率计算等均已陆续被《上海市高中生命科学学科教学基本要求》列为不作要求，并陆续淡出各种考试。新的考试越来越注重对包括生命观念、理性思维、科学探究、社会责任等在内的生命科学学科素养的考察，尤其理性思维和科学探究这两点，是未来的生命科学研究者必备的重要素养，如何帮助学生提升这些学科素养，已成为一线教师面前一个巨大的挑战。笔者通过对近年来上海市乃至全国高考、模拟考试题转型的分析，试图以图表分析能力的提升作为切入点，对生命科学理性思维的培养作一初步探讨，为便于阐述，全文将从数据呈现类图表和过程演示类图表两个角度展开。 一、数据呈现类图表 科研过程会在两种情形下会遇到此类图表：其一、自己的研究工作做完实验后获得了大量的数据，需要通过解读这些数据发现规律，得出结论；其二、他人的研究成果以论文形式发表时，我们作为读者需要解读其以图表形式呈现的数据，以便更好地理解其结论。无论是何种情形，都对图表阅读能力有着较高的要求，这种能力恰是当代高中生命科学的教学需要培养学生的。尽管不同情境下的图表各有不同，但解读方法往往有一些共通之处，若能在日常教学及训练过程中加强对相关通法的归纳和积累，将有助于快速提升学生的图表解读能力。下面就笔者日常教学中和学生共同总结的经验通法阐述如下，以期做个示例，起到抛砖引玉之效： 转折点法 有时，图表中呈现的数据较多（案例1）（2013年上海高考） 为研究放牧强度与草原植物多样性的关系，研究者将草原划分为无放牧区、轻度放牧区、中度放牧区和重度放牧区进行研究，2年后的结果如下表： 利用本研究中的数据，阐述人类活动与生物多样性的关系。（分析） 问题：据图总结胞间CO2浓度与三倍体西瓜净光合速率的关系。 问题：结合表中数据，概括绣线菊A在低温处理前最大光合速率高于绣线菊B的原因。（案例4）（2014年山东高考） 问题：此图表示初夏某天在遮光50%条件下，温度、光照强度、该植物净光合速率和气孔导度（气孔张开的程度）的日变化趋势。8:00到12:00光照强度增强而净光合速率降低，根据图中相关信息，分析出现这种现象的原因（案例）（201） 潮间带是指大潮期的最高潮位和大潮期的最低潮位间的海岸，其中中潮间带和低潮间带主要生活着海星、贻贝、藤壶、鹅颈藤壶和海藻等生物，海星主要的猎物是贻贝，贻贝主要以藻类为食。为研究海星在该群落中的作用，做了海星移除实验，其结果如所示 问题：据图分析在自然状态下贻贝在中潮间带的密度大于低潮间带的原因。 题干中“海星的主要食物是贻贝，贻贝主要以藻类为食”这句话揭示了一条食物链“藻类→贻贝→海星”，于是自然想到贻贝的数量可能会受到食物藻类和天敌海星两个方面的影响，但这还只是一个猜想，需要通过读图来加以验证。在代表自然状态的图中，低潮间带有海藻符号2个，中潮间带也有海藻符号2个， 对照组法 实验设计要遵循对照原则和单一变量原则，找到对照组和实验组，两组实验条件间的唯一差异就是自变量，两组均要观察记录的相同指标即为因变量，通过对照组和实验组的对比，即可发现自变量对因变量的影响。 （案例6）（2015年上海高考） 左图显示的是小鼠在不同条件下一定时间内的饮水（即舔水）行为。对照条件为无光刺激（“-光”），实验条件为有光刺激（“+”），两种条件下各尝试了6次，阴影部分光刺激时间，图中每一个小竖线代表小鼠的一次舔水动作 问题：右图显示了接受不同处理的三组小鼠15分钟内的饮水量。据此结果可得到什么结论？某研究小组将生长状态一致的某品种小麦植株分为5组，1组在田间生长作为对照组，另4组在人工气候室中生长作为对照组，并保持其光照和CO2浓度等条件与对照组相同，在中午12:30测定各组叶片的光合速率，各组实验处理及结果如下表所示 问题：根据上述实验结果，可以得出什么结论。下图为生活在寒冷地带非冬眠小型哺乳动物体内褐色脂肪组织细胞(BAT细胞)产热过程的示意图。 问题：利用图中信息，对去甲肾上腺素促进BAT细胞产热的机制作出分析。下图是人体脂类代谢与调节的部分机制示意图。LDL既可以运往靶器官，也可以通过肝细胞膜上的LDL受体进入肝细胞而被清除；IDL也能与LDL受体结合。 问题：健康人体若摄入高脂食物，血液中LDL含量的变化趋势如何？写出分析过程。