生物学解题策略

林　林

(西南师范大学附属中学重庆北碚400700)

　　学习的目的在于用获得的知识解决问题,而问题解决又是理解、巩固知识的重要手段。因此,有关问题解决的研究已成为现代教育研究的重要课题。研究表明:中等生与优等生的最主要差别不是基础知识,而是解题的思维策略。因此,学生掌握有关如何有效解决生物学问题的思维策略是提高解决问题能力的关键。1　生物学解题的一般策略

1.1　联想类比策略　联想类比是根据两个(类)对象部分属性相似或相同,从而推出另一些属性也可能相似或相同的一种科学方法。通过联想类比,可以唤醒记忆,沟通新旧知识之间的联系,从而化难为易,化隐为显,化生疏为熟悉,使问题得以解决。

例1:德国生理学家华尔柏在研究线粒体时,统计了某动物部分组织细胞中的线粒体数量。如下表:

A肝细胞950个

B肾皮质细胞400个

C平滑肌细胞260个

D心肌细胞12500个

E

冬眠时的肝细胞

1350个

　　1)接通电源后,甲室中的不能通过

进入乙室的清水中。

2)在甲室中加入少量缬氨霉素(1种含12个氨基酸的多肽)后,K+就能够进入乙室。如果把含K+的溶液换成Na+或Ca2+的溶液进行实验,Na+或Ca2+均不能进入乙室。这说明镶嵌入磷脂双分子层的缬氨霉素起到了的作用。它将K+从溶液浓度的一侧,运送到溶液浓度的一侧,这种运输方式相当于物质通过细胞膜出入细胞的。3)这个实验间接地证明了以磷脂双分子层为骨架的细胞膜是。

[解题思路]此题粗看与所学书本知识相去甚远,但通过仔细反复审题,可以看出此题是考查我们已学过的知识——物质通过膜的方式。起初甲室K+的浓度高于乙室,但是K+却不能通过双层磷脂分子薄膜进入乙室。说明双层磷脂分子薄膜对通过的物质具有选择性。当在甲室中加入少量缬氨霉素后,K+就能够进入乙室,说明缬氨霉素对K+的通过进行了协助,起到了载体蛋白质的作用。物质从高浓度向低浓度一边扩散,并且需要载体蛋白质来协助。这正是协助扩散的特点。

答案:1)K+双层磷脂分子薄膜

2)转运K+的载体蛋白质分子高、低协助扩散

3)一种选择透过性膜

1.3　图解化策略　图解化策略是指通过图表把抽象问题具体化、直观化,从而有利于问题的解决。

例3:1对色觉正常的夫妻,他们的父亲都是色盲患者,这对夫妻所生孩子中,女儿是色盲患者的可能性是。

[解题思路]此题只要把其间关系用图示表现出来,问题就很容易解决了。1对色觉正常的夫妻可图示如下(设A为正常基因,则a为异常基因):

夫　　　　　妻XAY　　　　XAXA　　　　　或XAXa

　　请据表回答问题:

1)心肌细胞线粒体含量最多的原因是。2)排出各组织细胞代谢活动从强到弱的顺序

。

3)肝细胞中的线粒体冬眠时比常态下多的原因是

。[解题思路]此题看似问题较隐蔽,但只要回忆起线粒体是细胞内供应能量的“动力工厂”,细胞生命活动所必需的能量,大约有95%来自线粒体这个知识,就可联想到消耗能量多的细胞含线粒体必然多。反之,线粒体数目的多少,也反映出了细胞的旺盛程度,心肌不停地有节律地收缩,活动强度大,需要能量多,因此线粒体的数目多。动物冬眠时的产热主要来自肝脏,所以冬眠时肝脏细胞内的线粒体比常态下要多。

答案:1)心肌活动强度大,需要能量多,因此线粒

体数目多。

2)D→E→A→B→C

3)冬眠时的产热主要来自肝脏。

1.2　信息转换策略　将待解决的问题经过某种转换,归结到一类已经认识或较易解决的问题情况中,从而求得原问题之解的思维方法。

例2:右图是一实验装置示意图。在容器中间的隔板上有1个圆形的小孔,并且在小孔的前后各附着1层磷脂双分子薄膜。在甲室中放入含K+的溶液,在乙室中放入清水,并且甲、乙两室中分别插入正负电极。—38—又题目告之他们的父亲都是色盲患者(XaY),故可

确定妻子的基因型为XAXa正常(携带者)。由此可作以

生　物　学　通　报　　　　　　　　　2001年第36卷第11期下图示:

教学,暴露其解决问题的思维过程,使学生通过追寻教师的思维轨迹,体会解决问题的方法和思路,从而内化为自己的思维方式。

2.2　把专家的思维策略教给学生　专家和学生不仅在知识结构上有较大的差异,而且在解决问题的思维策略上有显著的差异。因此,把专家的思维策略教给学生是解题策略训练的一条有效途径。

2.3　形成问题解决模式　问题解决中往往有模式识别的过程,多次解决相同类型(但有不同表现形式)的问题可以发展对该类问题的解决能力,并形成问题解决模式。因此,可通过解决变式问题的训练,归纳出解某类型问题的思维策略,并以“原型”的方式贮存(原型即指在长时记忆中的模式,不是某1个特点模式的内部复本,而是代表1类客体具有的概括性内部表征),从而增强其解决问题的灵活性和适应性。

2.4　培养对解题过程的元认识监控能力　在学生掌握了生物解题策略后,最重要的便是训练学生对自己解题过程的元认知监控,即对自己解题的过程进行反省:思考和评价自己解题背景知识的掌握情况;思考自己解题思路、方法的特点、适用条件等,认识它们的价值,概括出条件化、策略化的思维规律;比较和借鉴他人的解题思路,从中吸取有益的启迪,改进自己的思维方法。

(BW)

　　答案:女儿是色盲患者的可能性是0。

2　解题策略训练

解题策略训练的中心内容就是教会学生学会思考,学会解题的策略。

美国著名数学教育家C・A・波利亚指出:“解题者所做的脑力工作就在于回忆他的经验中用得上的东西。”即用过去的解题经验解题。如果脑中储存的解题策略、技巧越多,解答题的可能性越大。因此,进行解题策略的训练是非常必要的。

2.1　将内潜的解题思想外显化　思路具有启发智慧的价值,是解决问题的关键所在。但在实际教学中,教师往往忽视了让内潜的探索解题途径的思维过程外显化,很少讲解题的关键点是什么,突破口在哪里,以及各种思路的评价及决策等,使学生在“新题”、“难题”面前无所适从,不知所措。因此,教师应重视解题思路的

一种简便的叶绿体色素纸层析的点样方法

周衍茂

(安徽教育学院生物系安徽合肥230061)

　　“叶绿体色素的提取与分离”实验中,“点样”是用毛细管在滤纸上划滤液线的方法来完成的。现介绍一种用玻璃片“盖印”的点样法,优于毛细管点样方法。1　点样玻璃片制作

挑选无缺损的载玻片(75mm×25mm×1mm),用玻璃刀横向裁成10mm宽的小玻片(25mm×10mm×1mm),此玻片即可用作点样。制成的点样玻片宽的一侧要保证平直无缺损,其宽度要小于滤纸条的宽度。因此,玻璃片的宽度为10mm,滤纸条的宽度可裁成15mm为宜。2　操作

　　从小漏斗流出的滤液不要用试管收集,可直接滴1～2滴在1块干净的载玻片上,用点样玻片宽的一侧(10mm的一边),蘸取滴在载玻片上的滤液,立即“印”

在备好的滤纸条距一端10mm处。对于色素浓度高的滤

液,“印”一次即可,浓度低的滤液可重复“印”一次。

操作时需注意的是:收集在载玻片上的滤液有1～2滴即可,不可太多,以免点样玻片蘸取的滤液过多,滤液线太宽而影响色素的分离;“印”滤液线时,不要用力过大,以防压断滤纸纤维;滤纸条的点样处,最好事先不用铅笔划线,目测一下距离一端10mm处大概的位置,直接在此处点样,其目的也是避免笔尖划断滤纸纤维而影响色素的分离。用此法印出的滤液线细、直,滤液分布均匀,层析后色带清晰;操作简单、快速;点样玻片制作容易,不易折断,可反复使用,避免了原方法在实验前常要拉制毛细管的麻烦。

(BW)

2001年第36卷第11期　　　　　　　　　生　物　学　通　报—39—