高中生物學的特點和學習建議

一、 高中生物學是一門學習難度很大的學科
如果你是一名高智商的學生，你可能通過翻看教材自行練習就能獲得令人滿意的分數，但是這在高中生物學學科中很難實現。高中生物學是一門“神奇”的學科，你一遍又一遍地翻看高中生物學教材，甚至熟悉到知道任意一句話在第幾頁，但還是難以在考試中取得滿分。原因何在呢？
(一) 生物學學科自身具有復雜性
“生物學中隻有一條規律，那就是所有的概括都有例外。”——恩斯特·邁爾
生物學研究的對像是活生生的、多姿多彩的、千變萬化的生物世界，這就決定了生物學科必然包含龐大的知識體繫和不斷被修正、完善的生物學觀點。
生物學是一門自然科學，所以“高中生物學”在現有高中教學體繫中被劃分到“理科”。但是如果你就此認為可以用純理性的思維去學習高中生物學，那就大錯特錯了。雖然生物學有很多“理性”的成分存在，但是它首先是一門以大量科學事實和概念構建起來的學科。推動生物學發展的手段主要是觀察和實驗，而不是邏輯推理！隨著現代生物學的發展，科學家不斷發現很多原先認為正確的生物學觀點是存在爭議的。大學生物學教材不得不經常修改，但是仍然無法反映出浩瀚而復雜的生物學事實，更何況是高中生物學教材。固然，我們可以根據一定的邏輯將生物學知識點聯繫起來從而有助於記憶，但是我們首先必須承認，學習高中生物學的方法主要是記憶和熟練運用所記憶的知識。
與純粹的理科如數學、物理、化學不同，生物學是很難獲得滿分的，即使是生物學教師也是如此。因為在一張試卷中難免會存在幾道文字表達上有歧義或對一個事實存在不同看法的題目。大學的生物學教授遇到高中生物學題目也會因為缺乏應試技巧或研究領域的限制無從下手。有些教授曾公開表示，高中生物學的題目太難了，很多題目他們也不會做。
現代生物學在發展過程中，應用了大量數學、物理、化學的知識。這就不難理解在生物學領域中做出重大貢獻的科學家往往並非生物專業出身，也不難理解生物學科學習的難度。
“生物學學習中，永遠不要認為自己一定是正確的。”這是我提醒生物學學習者以及各位教師的肺腑之言。面對生物學，我們知道得太少，而不是太多。
(二) 沒有教師指引的高中生物學學習容易誤入歧途
1． 從高中生物學教科書和課堂教學的角度分析
現行的高中生物學教科書較之以往有很大的進步，教材編寫以培養學生的生物學科學素養為目的，而不是單為考試服務。但是，在考試題目越來越難的現實背景下，這將導致教材與試題之間的鴻溝越來越大，反而加深了學生學習的困境。課堂教學遵循新課程改革的理念，倡導使學生學習的過程和科學家探索的歷史過程相吻合，但事實上，學習的過程和規律難以與科學家探索的過程和規律一致。眾多科學家窮其畢生精力進行實驗，屢經挫折，想破腦袋得出來的假設或結論，卻希望我們的學生在熱火朝天的生物課堂探究模式中，用一節課甚至幾分鐘自主討論得出。這既不符合科學史，也並不是真正的探究。況且不是所有的學生都善於學習，也不是所有的學生都對科學探究感興趣。
生物學使用文字來表述復雜的科學事實。對於同一個生物學事實，不同科學家的觀點經常不一致； 甚至有時候大家其實是同一個觀念，但表達出來的文字不同，而文字有時是存在歧義的。大學生物學教材主要是呈現生物學事實，而不在語言描述的細節處周旋。高中生物學教材參考大學教材進行編寫，為方便高中學生理解，難免會“斷章取義”。如舊浙科版高中生物學教材中“細胞核是的細胞器”和“細胞分為細胞膜、細胞質、細胞核”其實是分別從細胞器廣義和狹義的理解上做出的看似矛盾的兩段表述。細胞核是否歸類為細胞器並不會影響生物學的研究和發展，但是某些高中生物學題目習慣於在這種毫無意義的地方做文章，增加了學生學習生物學的負擔。
2． 從高中生物學教輔材料的角度分析
目前許多生物學科教輔材料在描述關鍵知識點、突破重難點等方面非常出色，但是缺乏對知識的繫統化整理和對知識邏輯前因後果的推斷，而且其的缺點在於習題編排和答案解析。市面上教輔眾多，質量難免參差不齊； 題目挑選方式過於粗放，答案解析部分更是不敢恭維，很多解析完全是根據標準答案倒推出解答過程，非常勉強。所以就會出現一模一樣的題目在這套教輔上是這個答案，在另一套教輔上是另一個答案，而且兩處解析都說得頭頭是道的情況。也有一些答案解析寫了一大段文字，仔細一看都是空話、套話，與解題八竿子打不著，學生看了自然一頭霧水。所以，一名合格的生物教師應該甄選典型的題目，在解答題目時少講顯而易見的空話和套話，對於重難點，應該多角度、多層次地進行闡述，幫助學生真正通過解題突破重難點。
3． 從高中生物學題目的角度分析
每年高考結束後，專家們都會評論當年的生物高考試題，每年的大意都是說試卷考查了生物學科的主干知識，考查了學生的思維品質，甚至還考查了學生的各種能力和情感、態度、價值觀。而我們來看一道高考選擇題： “細胞呼吸過程中化學能轉變為熱能和ATP”，出題者認為此選項錯誤，因為ATP是一種物質，此選項應該改為“ATP中的能量”纔能算對。且不論教材本身就經常使用ATP來代表能量，這種題目簡直是替語文教師出考題。
比如高中教材中使用洋蔥的外表皮細胞觀察植物細胞的質壁分離，於是就有題目： “使用洋蔥的內表皮細胞進行觀察植物細胞的質壁分離的實驗，此陳述是否正確？”如果學生沒有看清楚“內”“外”的區別，就會白白丟失分數。況且洋蔥內表皮細胞的液泡沒有顏色就觀察不到質壁分離現像了嗎？實驗證明，適當調暗光線可以清晰地看到洋蔥內表皮細胞的質壁分離現像，也可以通過讓外界溶液帶有顏色來輔助觀察。生物學的復雜性決定了生物學不適合采用字斟句酌的選擇題和填空題的考查模式，而適合名詞解釋和論述題等開放性的題型，但是這在現階段較難實現。
(三) 要解答高中生物學的題目需要知曉大量的“默認前提”
經常有學生感嘆： “為什麼看了高中生物學教材，依然不會做題？為什麼試卷上要考的知識，教材上都沒提及？”高中生物學中其實存在大量的“教材外知識”或“教材外規則”，我們且稱它們為解答生物學題目的“默認前提”。這些知識和規則在教科書上是沒有敘述的，隻能通過解大量的題目纔能總結出來。這些默認前提是高中生物學近20年來逐漸形成和發展出來的。有些“默認前提”的確有一定的科學道理，有些是為了簡化復雜的生物學知識，有些是為了統一答題規範，有些則是以訛傳訛的結果。而學生通過教材是學不到這些“默認前提”的。
比如，教材中描述“染色質和染色體是細胞分裂不同時期形狀各異的同一種物質，細胞分裂間期或不分裂的時候應該是染色質，而分裂過程中應該是染色體”。據此推斷，分裂間期隻有染色質而沒有染色體，但是在做關於“細胞周期中染色體的數量變化”的題目時，答案給出的間期染色體的數量居然不是0。這樣的題目就存在默認前提。原來，高中生物學中對染色體進行數量統計時，會忽略掉染色體和染色質形態上的差別，認為染色質就是染色體。有經驗的生物學教師就會解釋清楚這些默認前提，讓學生清楚出題者的本意是什麼，從而在生物學知識和生物學題目之間建立一個真正的通道； 而沒有教師指點的學生在解這類題目時將一頭霧水。
二、 高中生物學學習和解題技巧
（一） 通過聯想、諧音等方式記憶必要的生物學事實和概念，使知識形成網絡體繫
比如線粒體和葉綠體兩種細胞器在結構和功能上具有很多共同點和關聯，所以兩種細胞器可以通過對比和聯繫來學習。比如遺傳口訣的背誦有助於快速判斷遺傳病類型，等等。依靠死記硬背難以應對高中生物學海量的知識點，找到知識內在的邏輯是生物學知識識記的主要的手段。還必須將這些知識點整合到你原有的知識網絡中，這樣纔能內化為你自己的知識。繪制思維導圖是一個非常好的將知識網絡化的方式。
（二） 高中生物學的選擇題選擇的是答案
高中生物學的選擇題題干中經常是 “下列選項中正確的是”或“下列選項中錯誤的是”，其實高中生物學的選擇題考的是“答案是什麼”，而不是正確或錯誤的是什麼。
比如： “下列關於光合作用的敘述中正確的是哪項？”其實你應該把這句話翻譯成： “下列關於光合作用的敘述中，相對而言哪個選項是答案？”生物學的復雜性決定了一部分生物學題目或多或少存在一些科學性問題，這是無法避免的，答題者應該試圖揣摩出題者的意圖。
（三） 高中生物學填空題的答題技巧是盡量使用專業詞彙作答，一定要注意完整性
比如，光合作用中階段產生ATP。必須填寫“光反應”，而不能填寫光合作用的階段，因為“光反應”是一個專業名詞。所以，有同學戲謔稱，高中生物學填空題千萬不要填心裡話，要說官腔。再比如，葉肉細胞中產生ATP。必須填寫“細胞溶膠(細胞質基質)、線粒體和葉綠體”，缺一不可。所以，高中生物學填空題，一定要答得完整、全面。其實同學們的很多答案是符合語法和語言邏輯的，但是無法得分，主要就是由於不夠規範或是不夠完整。另外，有些填空題的答題線索出現在下文中。
（四） 高中生物學學習不要死摳字眼、鑽牛角尖
高中生物學是對龐大而復雜的生物學知識體繫的簡化，簡化就必然會略去很多真實細節。如果仔細推敲，幾乎沒有一道高中生物學題目是完美的，存在科學性錯誤、文字有歧義、偽邏輯、超綱等情況都可能出現。所以解答習題時不要過分去鑽牛角尖。
比如，人教版課後習題“在細胞有絲分裂過程中，DNA、染色體和染色單體三者數量比是2∶1∶2的時期是()”，其實這裡的DNA是指核DNA，這個問題在許多高考題中都存在。
（五） 從高中生物學的水平和角度來解題
作為高中學生，更全面、更深入地學習生物學知識的確是不容易的。況且，學習越深入、知道越多，就有可能越不會解高中生物學題目。比如對病毒的理解，有些科學家認為它不是生命體，而另一些科學家認為它是生命體。在高中生物學中我們隻有把它理解成生命體纔有助於我們解題。比如呼吸作用的過程中產生的［H］，其實至少應該是FADH2和NADH兩種，而高中生物學忽略前一種，這樣纔能解題。另外，線粒體中也發現了NADPH，而並不是原先認為的“NADPH隻存在於葉綠體中”。
（六） 持續性學習
高中生物學的知識龐雜而瑣碎，切忌“三天打魚，兩天曬網”。很多同學習慣於努力一段時間，懶散一段時間。但是，生物學既不比物理記憶的內容少，也不像英語可以建立語感，所以生物學需要持續地學習。
三、 學好高中生物學的重要性
有些同學因為害怕記憶而放棄生物學學習是極不理智的行為。因為雖然生物學獲得滿分的難度較大，但是通過努力在生物考試中獲得基本分還是輕而易舉的事情。
更何況生物學是一門“實用”的學科，是一門與健康、環境密切相關的學科。生物學是接近生命本質的學科，能幫助學習者形成正確的世界觀、價值觀、生命觀和生態觀。學習生物學所獲得的精神上、態度上的收獲要比知識上的收獲更加重要。
文科的學生更需要學習生物學，因為人文學科研究的內容都是以人為主體，簡要地說，歷史是研究人在什麼時候做出了什麼行為，地理是研究人發生行為的場所，哲學是研究人發生行為的原因，藝術和語言是研究人發生行為的手段和途徑。所以，要研究人文，首先就要對人的本質有一定的了解。人的本質是一種生物，隻有學習了一定的生物學知識，纔能更好地理解人文學科。
四、 學習生物學不應以獲得分數為終目的
生物學的研究對像是活生生的生命世界，生物學的學習理應是妙趣橫生、引人入勝的。誠然，為了分數，我們需要去研究高中生物學的學習方法和答題技巧。但如果你沒有把生物學學習的所有目標都定位在成績本身，你會發現生物學還是很有意思的學科，甚至有那麼一點點可愛。
因此，我想表達我個人對學習高中生物學的核心的觀點： “學習生物學不應以獲得分數為終目的，生物學知識的學習本身遠遠比獲取生物學考試分數重要。”
不必迷信教科書和高考題，也不要受限於個別教材中的專業名詞與部分論斷。生物學是不斷發展的學科，10年前的某些說法在當下看來可能就存在科學性錯誤。生物學教材中的“概念”不是神聖而不可侵犯的，生物學是一個復雜的學科，很多概念隻可意會，很難用語言精確地進行表述(定義)，所以，不同的科學家和教材對同一概念下的定義難免有差別。比如，中學教材都是從是否存在生殖隔離的角度來解析物種的概念，但是過分解讀文本會導致機械、獃板地理解物種概念，而生物學是生動和復雜的。至少，這個概念不適合解釋無性繁殖的生物。在無性繁殖的生物中每個個體之間都存在生殖隔離，因此將其中每個個體稱為單獨的物種將是十分荒謬的。可見，從“語法”上解析定義，容易斷章取義，曲解教材作者的本意。
教師的教學目標和學生的學習目標首先應該定位在通過學習生物學領悟到，應珍惜自己和其他任何生命形式、保護自然和人文環境、尊重和畏懼自然規律、尊重生物多樣性，然後纔是技能的提高和知識的學習。
五、 本書的編寫目的和特色
本書的編寫目的是分享一線教師的教學經驗，還原高中生物學真實的、高效的學習方法。本書力圖將高中生物的知識講深、講透，呈現知識的原理，釐清知識的前因後果，而不是列出知識提綱讓學生去背誦。
本書主要具有以下特色： 
1． 描述主干知識，但也非常注重知識細節的精雕細琢。
2． 強調知識點之間的相互聯繫和比較。
3． 全面給出前文所述的解答生物學題目所需的“默認規則”。
4． 注重多版本(主要是新、舊人教版和新、舊浙科版)教材的比較。
5． 堅持生物學知識的科學性，讓讀者撥雲見日。
本書的有些章節內容，高考不會直接考查，但是有助於理解高考必考內容。如植物的雙受精和種子的發育等內容，有助於解遺傳題。也有些章節是高中生應該知道的生物學常識，如動植物的分類。還有些章節是參加競賽或對生物學感興趣的同學，想進一步學習生物學所須掌握的內容，如遺傳學中的連鎖交換定律。這部分內容用*的形式來標示。生物學基礎薄弱的學生可以跳過這些章節。高中生物教材中的知識不是太多了，而是太少了，缺少必要的關聯信息就會導致學生無法理解某些知識，隻能死記硬背； 而本書不惜筆墨讓學生了解知識的來龍去脈，減少機械的背誦。我不相信知識能夠速成，也不相信題海戰術能應對千變萬化的題目，隻有將知識繫統化、網絡化，搞清楚知識的來龍去脈，纔能以不變應萬變。
本書用加粗和波浪下劃線的形式呈現高中生必須掌握的重點內容、知識難點和易錯知識點。平時經常翻看書，考試前回顧粗體字部分。容易遺漏的細節書中則用下劃線標出。
本書按照學科的知識結構邏輯進行知識陳述，包括高中生物學的所有知識和生物學常識，學習者需要根據實際情況選擇學習順序。
六、 致謝與反饋
本書的內容參考了高中生物學的新舊浙科版教材、新舊人教版教材、北師大版教材、蘇教版教材和上海版教材，還參考了《普通生物學》(陳閱增)、《生物化學》(瀋同)、《普通生物化學》(鄭集)、《細胞生物學》(翟中和)、《細胞生物學》(汪堃仁)、《分子生物學》(楊榮武)等大量的書籍，數量太多無法一一列出。
非常感謝參與本書審稿和編輯工作的中學教師，同時感謝不願意具名的各位教師。
感謝以下教授和相關專家對相關知識的指導(為尊重個人意願，部分專家不具名)： 植物生理學家薛紅衛，生物進化學家苗德歲，華中農業大學嚴順平，首都師範大學盛仙永，浙江大學章春芳等。
本書的寫作還得到網絡平臺上多位老師的支持和幫助，在此一並表示感謝。
2013年《高中生物學學生讀本》出版後，憑借其獨創性在師生之間口口相傳，達到了今天的知名度，也有大量教材、教輔資料和論文借鋻了其思路和敘述。本書在《高中生物學學生讀本》的基礎上，經歷將近10年的反復修改與打磨，敘述更加科學準確，內容更加全面，也更注重知識的結構化和網絡化。希望本書能切實地幫學生在“素質”和“應試”中找到平衡點。
生物學知識博大精深而且更新速度極快，本書中描述的有的知識也不一定科學和準確。比如關於酶的非競爭性抑制和生長素的極性運輸等問題，已經經過多次修改。本書難免還存在不當之處甚至錯誤，熱切希望讀者多提意見，以利於進一步改進與提高。
目前某些高中生物學教師所教授的內容和考試習題可能仍存在科學性錯誤，如誤認為核糖體在執行功能時會產生水，誤認為尿素被雙縮脲染成紫色等。所以本書不但適合高中學生閱讀，也適合教師備課時參考。
知識是用來分享的，如果你覺得這本書讓你有所收獲，也請分享給你身邊的朋友。
謹將本書獻給那些真正熱愛生物學，勇於挑戰，追求真理的老師和同學們！

作者
2022年7月