大家好,我是來自犀牛教育的周老師,學(xué)生時代我一步一個腳印的走了生物競賽之路,在這里跟大家分享一些生物競賽的學(xué)習(xí)方法,希望也能夠和大家有一些新的討論。
今天的內(nèi)容主要分為三個部分。第一部分是介紹我在競賽方面經(jīng)歷,第二個部分是關(guān)于學(xué)習(xí)生物競賽的學(xué)習(xí)心態(tài),第三個部分也的生物競賽學(xué)習(xí)方法的選講。
我高中是在湖南省的一所比較著名的學(xué)校讀書,校內(nèi)人才濟濟,競賽熱情很高,我當時也選擇了生物競賽,高二暑假的時候,就通過全國生物學(xué)競賽,保送到了北京大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院。
高一的時候,我就已經(jīng)參加過一次生物全國聯(lián)賽,不過那時還沒有學(xué)完生物相關(guān)知識,離省一等獎分數(shù)線差了兩分,等到高二的時候再次參賽,我就獲得了全省的一等獎,當時共有30個人獲得一等獎。接下來是省集訓(xùn)隊和省隊的選拔,因為湖南省競爭比較的激烈,選省隊之前還需要選省級訓(xùn)隊,省級訓(xùn)隊要求30進8,我考核拿了全省第二,六月份順利進了省級訓(xùn)隊。接下來月又是一個月的培訓(xùn),在8個人中,以第一的成績晉級省隊,并開始準備八月份的全國的高中生生物競賽(China High School Biology Olympiad 簡寫 CHSBO),獲得了全國第三名,當然湖南省隊伍的另一位同學(xué)他拿的是全國第一。八月份的時候就進入國家集訓(xùn)隊,到了13年高三的寒假的時候就開始了國家隊的選拔,在18個同學(xué)里面選出4個,代表中國去到當年是瑞士參加比賽。我以第一的成績就進入國家隊,到瑞士去參加當時24屆的國際生物奧林匹克競賽(The International Biology Olympiad 簡稱IBO),在大家高三都畢業(yè)的時候,我到了瑞士參加IBO,經(jīng)過了理論和實驗的考試,獲得獲得銀牌,位列世界第32名。底下照片是我們國家隊四個同學(xué)在開幕式的時候,到講臺上跟大家打招呼,中間拿著熊貓的就是我了。
生物競賽其實是有兩個特點的。一個是它的持續(xù)時間非常長,第二個它的學(xué)習(xí)體量非常大。我們高一剛剛進校就開始學(xué)習(xí),直到高二的下學(xué)期才是第一次真正進考場,如果你想到國家賽或者到IBO的話,作為需要將生物學(xué)習(xí)貫穿整個高中生涯。生物的信息量之大,表現(xiàn)在它實際上有十幾門的課程,從最傳統(tǒng)的動物學(xué)、植物學(xué),到稍微復(fù)雜一點的遺傳學(xué)、分子生物學(xué)、生物化學(xué)等,生物競賽越來越多地朝著科技方向發(fā)展,讓新興科技跟傳統(tǒng)的學(xué)科結(jié)合的很緊密。我最直觀的感受,是當時我們班是五大競賽學(xué)科坐在一起學(xué)習(xí),像學(xué)數(shù)學(xué)、物理競賽,他們基本上每個人桌上就幾本書,但是生物競賽是由十幾本課本書,再加上若干練習(xí)題,就可以堆滿整個書架。
面對生物競賽的兩大特點,我們學(xué)習(xí)的時候要保持好兩個心態(tài)。第一個心態(tài)是要保持你的好奇心,因為我們學(xué)習(xí)的時間是非常長的,你需要有興趣,才能夠把競賽堅持做下來,如果你沒有興趣的話,當你看到動物學(xué)的解剖、生物化學(xué)里不同的物質(zhì)的一些結(jié)構(gòu)式、各種各樣酶,我想你可能會異常焦慮。像我以前帶過的學(xué)生,他們學(xué)校其實是從來沒有生物競賽的傳統(tǒng),但是學(xué)生自己就非常喜歡生物,只是想要了解生物競賽,所以我就帶著他慢慢學(xué)習(xí),最后也拿了一些獎,在他的大學(xué)階段,仍然選擇了生命科學(xué)方向,前一陣他還申請到了英國的愛丁堡的Master,十分優(yōu)秀。但是并不需要你剛開始就對競賽十分有興趣,像我剛剛接觸生物競賽的時候也是什么也不清楚,不知道花的結(jié)構(gòu)是什么樣的,也不知道東西吃到肚子里會經(jīng)過怎么樣的代謝。但是有些東西我學(xué)到后面,尤其是在半知半解的時候,心里就會產(chǎn)生出許多好奇,就想把事情完全弄懂,這時候有了好奇心,我們就會有動力去持久的學(xué)習(xí)。當我們學(xué)到學(xué)的東西越多,問題也就越多,探究解決進一步有了正向的反饋。
同樣,面對體量大的也是一樣的,你有了一定的興趣,才能夠堅持啃下來許多書,從內(nèi)在的驅(qū)動力來講也是,比如說我們每天作業(yè)做完已經(jīng)很晚了,但是你需要有好奇心和學(xué)科興趣,才能驅(qū)使自己去做額外的學(xué)習(xí)。第二點是享受孤獨,因為生物競賽生物相對于數(shù)學(xué)或者物理來說是比較小眾競賽,你的同伴可能不會有那么多,你學(xué)的內(nèi)容又非常的多,在前進的路上一定會有一段比較孤獨的時間。當別人在打游戲的時候你需要看書,心里五味雜陳;當別人的進度超過你了,你會覺得自己沒有別人那么優(yōu)秀,就會非常難受;或者是你已經(jīng)一覽中山小了,其實也是一種孤獨,在你到達一定高度后,會發(fā)現(xiàn)沒有人可以交流,以上情況下需要有享受孤獨,至少是忍受孤獨的能力,才可以能夠長期的堅持下去。
以我為例,因為當時我進了國家集訓(xùn)隊,高二八月份以后,就是只剩下我在學(xué)校繼續(xù)做生物競賽了,同時由于被保送了,無法和奮斗高考的同學(xué)在一起學(xué)習(xí)。于是我的競賽老師就找了個單獨的教室給我,我把書桌圍成了像魯迅的《茶館》里面的那種格局,四面全部放上我的書,每次晚自習(xí)的時候我就看著對面的教學(xué)樓,里面燈火通明,而這一邊就只有我的一盞臺燈,在那個長達半年的學(xué)習(xí)過程中,我的自處的能力得到了提升,也會到網(wǎng)上去尋找對手,為自己排解孤獨的能力,這種心態(tài)對于生物競賽是非常重要的。
競賽學(xué)習(xí)的階段和學(xué)習(xí)方法
因為我覺得學(xué)習(xí)生物的過程非常的長,內(nèi)容也非常多,學(xué)習(xí)方法肯定不是短時間就可以完全講清楚的,而且學(xué)習(xí)方法也是常學(xué)常新的,因此就選講幾個我認為比較重要的方法。
我們學(xué)習(xí)的過程分為四步,第一步是看書,對知識輸入的過程;第二步要把我們看書學(xué)到的知識做總結(jié),包括你整理筆記、聽老師的二次總結(jié),對之前輸入的東西做整理;第三步是做題,是輸出的過程,能夠把題做對也是我們的學(xué)習(xí)目標之一;但是,學(xué)習(xí)過程并不是到做題里就終止了,他最后還要經(jīng)歷第四步,鞏固的過程,在你的錯題集里你可以發(fā)現(xiàn)你哪部分還欠缺和不足。
比如有的同學(xué)看書就看得非常仔細,但在競賽訓(xùn)練中閱覽材料一般是限時的,老師會要求我們一星期之內(nèi)就看完動物學(xué)的某幾章。看得非常仔細的話,就導(dǎo)致他沒有看完規(guī)定內(nèi)容,做題的時候,雖然有一部分的題他非常的有把握,但是另一部分的題就基本不會做,這樣總分其實并不會太高。其他同學(xué)在做完題之后,反思的過程中可以總結(jié)自己之前閱讀時哪些環(huán)節(jié)、內(nèi)容理解的不到位,通過總結(jié)、鞏固,再回過頭去看書,產(chǎn)生正向循環(huán);或者說我們看完了生物化學(xué),接下來要看分子生物學(xué)的時候,我們通過前面的鞏固和反思,就可以明確自己接下來的閱讀重點了。
在不同階段的學(xué)習(xí)中,我們可以應(yīng)用不同的方法,我在里就簡單的列了四個:在看書的過程中我們要把握框架;在總結(jié)的過程中,我們可以多運用圖像記憶的樣方法;做題做完之后需要進行錯題整理;最后鞏固的過程,我們可以多在實踐中學(xué)習(xí),而不僅僅是拘泥于我們的書本上的知識。
上面我們提到生物學(xué)的學(xué)習(xí)要點是非常多的,有的學(xué)生不喜歡去做筆記,總覺得自己是可以把所有東西都記到腦子里,但是這種小聰明對于生物競賽來說顯然是不太行的。比如動物學(xué)的學(xué)習(xí),如果我們沒有樣框架的話,那么面對很龐雜的知識點,我們無法進行長期記憶,比如你前一天晚上看了【魚】和【兩棲】兩個章節(jié),第二天就會把它們忘得一干二凈,或者第三天當你看完【爬行】的時候,我就不記得【魚】講的是什么了。如果你沒有框架的話,在考試過程中會覺得某個知識點非常的眼熟,但卻不能立刻定位知識點的位置,就像是你擁有一張excel表但卻沒有查找功能。
框架的建立對于生物競賽的學(xué)習(xí)來說是非常重要的,比掌握好某幾個孤立的知識點要更加重要,只有先把框架建立起來,先把基礎(chǔ)打好了,也許每個知識點雕刻的不是那么的精細,但是你接下來會有很長的時間去打磨它,但如果一開始基礎(chǔ)不牢固,知識點再精細都沒辦法融會貫通。比如說,大部分同學(xué)第一遍學(xué)動物學(xué)的時候,使用的是一本幾厘米厚的書,每一章節(jié)就像看故事一樣看過去了。以脊椎動物為例,如果你有框架思維,就可以發(fā)現(xiàn)它縱向上進化順序的線索是從水上逐漸到陸上的,橫向上有不同的系統(tǒng),如呼吸系統(tǒng)、骨骼系統(tǒng)、消化系統(tǒng)、排泄系統(tǒng),每個的系統(tǒng)從潮濕的水生到越來越干燥的陸生環(huán)境中,是怎么樣逐漸的適應(yīng)進化的。如呼吸系統(tǒng),【魚】階段是靠鰓呼吸,到了【兩棲】的時候可以用皮膚來呼吸,到了【爬行、鳥、哺乳】時期,就進化到了用肺呼吸。但總有一些特殊的細節(jié)需要注意,比如【魚】階段已經(jīng)有一些特殊生物擁有了所謂的“肺”,或者【兩棲】綱目里的娃娃魚和青蛙,它們又有哪些不一樣。
你有了框架線索,就能夠更加清楚并且有邏輯的把些知識點記住,甚至即使你不知道某個系統(tǒng)的時候,也能通過線索來推斷出一些可能性。同理呼吸的知識點,可以把動物學(xué)和植物結(jié)合到一起理解,動物學(xué)兩棲上陸的過度,在植物中就是蕨類的微觀組織發(fā)展的過程??梢园褍蛇呑霰容^,一次就可以記住兩個,這樣你的學(xué)習(xí)過程就會變得非常的有條理,動物學(xué)的幾大系統(tǒng)都是可以樣記的,甚至單一的知識點顯得越難,用框架有邏輯的去記憶就會越簡單。
圖像記憶更加生動形象,以圖中三羧酸循環(huán) (tricarboxylic acid cycle,簡稱TCA)舉例子,它是每位生物競賽生必須掌握的必考點,但三羧酸循環(huán)是非常復(fù)雜,他的產(chǎn)物、代謝中間產(chǎn)物種類很多,參加反應(yīng)的酶也非常的多,如果你去搜索TCA的描述,看了一遍估計記不下來全部內(nèi)容的。但是既然它是循環(huán),我們就可以采用樣圖像記憶的方法。比如說,我們看左上角是非常簡化版的三羧酸循環(huán),他把每重要的中間產(chǎn)物都列出來了,包括什么時候產(chǎn)生了二氧化碳,什么時候能量得到了還原,你其實多看幾遍就能知道每一步的循環(huán)是在碳釋放以前還是釋放碳以后,做題的時候腦子里有張圖,就會更加清楚一些。再往下是把簡單的圖擴充成更大一點的圖,比如把每一步的用的酶、分子式、結(jié)構(gòu)式簡單的列出來,并標注作用,幫助你理解整個循環(huán)。我們再往右邊看是一個更大的圖譜,里面加上了循環(huán)之前的葡萄糖,也表明了反應(yīng)應(yīng)該是無氧情況下進行的。當然,圖上最大的圖其實也不是最完全的版本,你可以根據(jù)自己的只是擴充成都,把它擴充得越來越大。
我們應(yīng)該怎么去畫圖呢?首先,TCA圖已經(jīng)是非常成熟的循環(huán)了,你可以先抄幾遍,讓肌肉熟悉這張圖,但是經(jīng)過一些列的學(xué)習(xí)、擴充,我希望你可以把些物質(zhì)、酶、產(chǎn)物全部隱藏,以每點來代替,最終達到你可以熟悉的指出從一個點到另一個點的循環(huán),是什么物質(zhì)、有什么作用,這樣算是真正的把三羧酸循環(huán)學(xué)透了。只有點的圖,我之前也是畫過的,后來留給了我的學(xué)弟學(xué)妹。它的整個過程樣從簡到繁,在化繁危險的過程,在過程中可以把整個過程樣整個的內(nèi)容都吃透。當然,圖像記憶不只是對生物化學(xué),像我們傳統(tǒng)植物學(xué)或者動物學(xué),尤其是植物學(xué),你把它的結(jié)構(gòu)畫出來就比只看文字會記得更加清楚一些。
不僅僅是錯題,即使你做對的題,也是需要進行整理的。因為做錯只有一種理由,但是做對也可能是蒙對的,或者是排除法做對的,真實的概念和原因你并沒有參透,所以我覺得整理你認為需要整理的題是非常有用的學(xué)習(xí)方法。練習(xí)題是一種非常寶貴的資源,出題機構(gòu)花了很多心血自己出的,他相當于是一本微縮的教材,就如果做一遍就丟掉就太浪費了。
以USABO 2018年的題為例題,題目的意思是發(fā)現(xiàn)果蠅的體內(nèi)少了一種非常重要的物質(zhì),物質(zhì)是三羧酸循環(huán)里面的重要的中間產(chǎn)物,問最可能缺少的是哪一種氨基酸。那么通過道題,我們就可以回看一些三羧酸循環(huán)的知識點,你就可以把三羧酸循環(huán)再復(fù)習(xí)一遍。他涉及的每一種氨基酸結(jié)構(gòu)、分類、酸堿性,以及再把氨基酸和TCA綜合起來看,你又可以看到中間有聯(lián)系,比如把中間產(chǎn)物換成另外的中間產(chǎn)物,會不會缺乏的其他的氨基酸?我們通過樣一道題,就可以把很多自己沒有完全掌握的知識點,全部的整理出來,雖然整理前期擋你半知半解的時候會非常痛苦,但是只要你肯投入,后面就會融會貫通,發(fā)現(xiàn)出來出去無非就是那些考察點,當時我有位同學(xué)的卷子,被各種顏色的筆畫的五彩斑斕,他最后聯(lián)賽取得了省第二的好成績。
為了給我們的學(xué)習(xí)增加了一點趣味性,我們需要在實踐中學(xué)習(xí)。雖然現(xiàn)在的書本就做的越來越好,彩色圖像都非常生動,但是書上再怎么生動,都不及你自己實地體驗。比如說花的結(jié)結(jié)構(gòu),雖然他畫的非常的好,但我們自己買一些百合花,把它解剖了,就可以看到花里面的胚珠是樣的。像胚珠、子房的概念對于同學(xué)們是比較難理解,比如我們拿到真的薔薇或者水仙,就會發(fā)現(xiàn)二者的子房是不一樣的,比如說在看到西瓜、草莓時,植物學(xué)內(nèi)容就可以復(fù)習(xí)一下,或者是動物學(xué)也是一樣,有一些實驗材料是容易搞到的,就比如說小龍蝦,你可以解剖,看一下它的附肢是怎么長的,看一下它是雌的還是雄的,下一次大家吃小龍蝦的時候,可以嘗試著辨認一下雌雄哦。
不僅僅是傳統(tǒng)的學(xué)科,像更加現(xiàn)代一些的分子生物學(xué)、遺傳學(xué)、生化相關(guān)的實驗,都是非常有意思的,大家如果有條件可以嘗試著去做一做,相信只要你做過一次實驗,會比看很多次書記得更加清楚。
最后我覺得學(xué)習(xí)競賽,最重要的是保持平常心,因為本質(zhì)上生物競賽其實也我們求學(xué)、人生過程中非常小的一個環(huán)節(jié)。比如我當時對自己的期待是IBO金牌,拿到銀牌的我那時覺得無言面對江東父老,但現(xiàn)在回想起來其實金牌或者銀牌對我來講遠不如參與過程更加珍貴。當然我們是很希望自己能有更好的成績的,但是也請享受過程,不必單單為了追求最終結(jié)果將自己困在圈子中,這樣也許會得不償失。
在學(xué)習(xí)過程中只要把握好自己的節(jié)奏,既要多多反省自己,不要被別人影響,同時也不要閉門造車,要多多和同學(xué)交流,你在跟別人講解的過程中,別人要提出一些你之前沒有想過的問題,拿你自己就能夠?qū)W(xué)習(xí)的內(nèi)容有更深刻的體驗。我進入國家隊后,可以交流的人變少了,所以我每天混跡于貼吧,熱衷于給高一高二的小朋友解答各種生物競賽的問題,在這個過程中自己的語言組織、對知識的理解都有所提高。
青出于藍而勝于藍,現(xiàn)在大家擁有優(yōu)秀的導(dǎo)師、支持的家長、還有耐心陪伴的助教老師,期待大家在競賽的路上一路前行,遇到更優(yōu)秀的自己。
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