生物高考|在高三生物学复习中利用求异思维进行习题演练

高三生物学复习课的特点是内容容量大，引导学生对知识点的归纳总结、对比分析多。而学生经过大量的习题演练，尽管积累了一些解题经验和套路，但却会使他们在看待不同的问题上产生一定的思维定势。当遇到新的情景问题时囿于自己的惯性思维而难以突破，则不利于开拓思路，进一步影响自我创新能力的培养和提高。因此，在教学中，有意识地精选典例及精心设置问题，引导学生利用求异思维突破思维定势，也是重要的一环。

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利用逆向思维，突破惯性思维

逆向思维作为一种创新思维已经为大家所熟识。按照思维方式的不同将逆向思维分为条件设置的逆向思维和因果关系的逆向思维。

例1  在探究“植物细胞的吸水和失水”实验中选用的材料是紫色洋葱鳞片叶外表皮，原因是     ，如果选用洋葱鳞片叶内表皮并改变实验条件能否观察到质壁分离现象，并解释原因     。

从学生反馈的答案来看，绝大多数认为选用内表皮细胞不能观察到质壁分离，因为内表皮细胞的液泡是无色而不是紫色，无法观察到明显的质壁分离和复原现象。这是学生惯性思维的结果。如果启发学生从条件入手逆向思维：用一定浓度的大分子有色溶液如胭脂红溶液（红色）来替代无色的蔗糖溶液，可以观察到洋葱鳞片叶内表皮细胞的无色液泡在外界红色溶液的衬托下逐渐缩小从而可以观察到质壁分离。这种典型的条件设置逆向思维会打开学生的思路，使问题迎刃而解。

例2  某家系中有甲、乙两种单基因遗传病（图1），其中一种是伴性遗传病。请回答以下相关问题：

（1）甲病的遗传方式是    ，乙病遗传方式是    ，

（2）若Ⅲ一4与Ⅲ一5结婚，生育一患两种病孩子的概率是    。

高考中这种遗传分析题目屡见不鲜，可以引导学生利用因果关系的逆向思维快速高效解决问题。例如计算患两种病孩子的概率问题，首先要知道父母Ⅲ-4与Ⅲ-5基因型，可根据Ⅲ-2与Ⅲ-6等患病信息逆向思维推出其父母基因型，然后利用正向思维推出Ⅲ-4与Ⅲ-5的基因型及其比例，再正向思维推理出该问题的答案。整个推理过程正向思维和逆向思维不断变换，很好地考查了学生的推理能力，而其中利用因果关系逆向思维是解决问题的关键点。

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利用多向思维，突破惯性思维

多向思维也是发散思维，是求异思维最重要的形式。它不局限一种情况，可让思维呈辐射状，避免思路闭塞。教学中培养学生的多向思维，对学生自我发现问题、分析问题，解决问题具有重要的意义。

例3  在减数分裂中四分体经常发生交叉互换。实验表明，交换可以发生在某些生物体的有丝分裂中，这种现象称为有丝分裂交换。图2是某高等动物一个表皮细胞发生有丝分裂交换的示意图，其中D和d, E和e ，F和f表示某对同源染色体上的三对等位基因。回答以下问题：

（1）该细胞在发生有丝分裂交换后，产生几种基因型的子代表皮细胞？分别写出基因型。

（2）如果不考虑该生物在产生配子时发生的交换，那么该生物产生的配子有几种基因型？ 并写出基因型。

许多学生在解（1）问解题过程中将有丝分裂和减数分裂混为一谈，同时不能利用多向思维考虑各种情况，造成很高的错误率。事实上，对该题只要抓住问题的本质，即在交换后进行有丝分裂，着丝点分裂产生的子染色体移向两极是随机的，在分析中将思维发散开来考虑：一种情况产生子细胞基因型是是DdEeFF和DdEeff；另一种情况两个产生子细胞基因型都是DdEeFf。

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利用侧向思维，突破惯性思维

侧向思维是将所研究对象与别的对象相联系，并从别的对象中获得启示来解决问题一种思维方式。通常所说的“类比”、“联想”就属于侧向思维范畴。

“

例4  请回答以下有关科学史问题：

（1）沃森和克里克通过建立      模型提出了DNA的双螺旋结构；克里克首先提出了描述        的中心法则 。

（2）萨顿通过        方法提出了基因位于染色体上的观点；摩尔根和他的学生通过      法证明了基因在染色体上。

不少学生由于对摩尔根的经典实验认识不够清晰，不会应用类比的科学方法来进行分析，错误认为摩尔根通过测交法证明了基因在染色体上。许多学生都知道假说演绎法是指在观察分析基础上提出问题，然后提出解释问题的假说，再经过演绎推理，以及实验检验推理的结论。摩尔根及其学生恰是根据果蝇实验现象提出控制白眼的基因在X染色体上，Y染色体上不含有其等位基因的假说，通过推理合理解释实验现象，随后又通过演绎推理及其测交实验验证了该观点。因此，摩尔根应用的研究方法的确是假说演绎法。通过这道题说明学生缺乏联想的侧向思维，教学中应加强侧向思维的训练。

”

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 利用变形思维，突破惯性思维

变形思维是将研究对象加以改变，实现认识上的突破。常见的变形思维有扩大法和缩小法。扩大法是扩大研究对象，将个别上升到整体来进行研究；缩小法是缩小研究对象，将整体变成个别来进行研究。

例5  科学家获得一种显性突变蚊子（AABB）。A、B基因位于非同源染色体上，只有A或B基因的胚胎致死。若纯合的雄蚊（AABB）与野生型雌蚊（aabb）交配，F₁群体中A基因频率是           ，F₂群体中A基因频率是             。

要克服此题的陷阱，则是在计算F₂中A基因频率时不能定势思维只考虑A和a这一对等位基因，而要利用变形思维的方法扩大研究对象。同时，考虑B和b这对等位基因存在的情况。正常情况下，F₂群体基因型及其比例关系为：4AaBb，2AaBB，2AABb，1AABB,3A_bb，3aaB_，1aabb，由于只有A或B基因致死，因此计算时要排除3A_bb，3aaB_，但同时为了研究更简单，可利用变形思维的缩小法认为F₂群体只有4个AaBb，2个AaBB，2个AABb，1个AABB,1个aabb基因型个体，每个个体只含2个相应基因，最终A基因频率为 A%=（4*1+2*1+2*2+1*2）/10*2=60%。

定势思维的存在一定程度上禁锢了学生的创新思维。在高三复习教学中，教师要引导、鼓励学生向萨顿、尼伦伯格、沃森和克里克等科学家学习，利用逆向思维、多向思维等求异思维研究问题，突破定势思维。这样不仅可以让学生完善知识结构，开阔思路，更能提高学生自我发现问题、分析问题、解决问题的能力。

封面物种

叶海龙（学名：Phycodurus eques）属于海龙科，主要栖息在隐蔽性较好的礁石和海藻生长密集的浅海水域。无论形态、生活习性和食物习性都与海马很相似。因其身上布满形态美丽的绿叶，游动起来，摇曳生姿，被称为“世界上最优雅的泳客”。分布于南澳大利亚南部及西部海域，通常生活在较浅及和暖的海水。属肉食性，捕食小型甲壳类、浮游生物等。

本文摘自《生物学教学》2012年第37卷第9期《在高三生物学复习中利用求异思维进行习题演练》：23-25