基于思維導(dǎo)圖促進(jìn)高中生物概念建構(gòu)的應(yīng)用分析

陳家滿

摘?要：本文對(duì)思維導(dǎo)圖的概念、特點(diǎn)、應(yīng)用價(jià)值等展開分析，以人教版高中生物教材中“能量之源——光與光合作用”這一內(nèi)容為例，從概念引導(dǎo)、呈現(xiàn)新知、重點(diǎn)呈現(xiàn)三個(gè)角度，對(duì)其在生物學(xué)科的概念構(gòu)建環(huán)節(jié)應(yīng)用重點(diǎn)分析。

關(guān)鍵詞：思維導(dǎo)圖;高中生物;概念建構(gòu)

引言：

課程標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)高中生生物核心素養(yǎng)提出明確要求。高中生需要對(duì)學(xué)科素養(yǎng)的核心概念有明確要求。學(xué)科素養(yǎng)需要學(xué)生通過學(xué)習(xí)再獲得，思維導(dǎo)圖以結(jié)構(gòu)清晰、簡潔等優(yōu)勢(shì)，并對(duì)學(xué)生素養(yǎng)的形成有重要影響。因此，探索其在生物課堂中應(yīng)用有重要意義。

一、思維導(dǎo)圖概述

（一）概念和特點(diǎn)

思維導(dǎo)圖即指通過圖像作為表征方式、闡明知識(shí)、明確邏輯以及層級(jí)關(guān)系，將思維可視化呈現(xiàn)的一種工具。其具有如下幾個(gè)特點(diǎn)：第一，可將焦點(diǎn)匯集在中央圖形之上;第二，從主題的中心位置向四周逐漸擴(kuò)散;第三，由主要圖形或者關(guān)鍵詞等共組分支結(jié)構(gòu)。

（二）應(yīng)用價(jià)值

首先，可對(duì)教學(xué)內(nèi)容優(yōu)化呈現(xiàn)，信息技術(shù)得以發(fā)展，高中生物教學(xué)當(dāng)中，多媒體為重要方式。使用多媒體展示思維導(dǎo)圖，可清晰地將生物概念按照提綱方式呈現(xiàn)在黑板上，不但邏輯清晰，而且利于學(xué)生理解，指導(dǎo)學(xué)生從總體上對(duì)知識(shí)展開學(xué)習(xí)。

其次，繪制導(dǎo)圖過程，使用彩色線條以及圖案，配合文字，全面呈現(xiàn)知識(shí)。利用思維導(dǎo)圖，能夠鍛煉學(xué)生充分利用左腦和右腦，激發(fā)其思維，發(fā)揮大腦產(chǎn)生協(xié)同作用，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)潛能[1]。

最后，利于概念核心素養(yǎng)形成，生物學(xué)科中，教學(xué)目的需要從學(xué)生對(duì)社會(huì)的適應(yīng)能力等方面出發(fā)，培養(yǎng)學(xué)生探究科學(xué)的意識(shí)、思維，樹立高度的生命觀念，促使其積極履行社會(huì)責(zé)任，進(jìn)而提升其核心素養(yǎng)。核心概念屬于核心素養(yǎng)形成重要途徑，因此，在實(shí)際教學(xué)環(huán)節(jié)，需要從課程標(biāo)準(zhǔn)要求出發(fā)，結(jié)合教學(xué)內(nèi)容，展開學(xué)科理論的講解以及教學(xué)內(nèi)容的實(shí)踐。

二、思維導(dǎo)圖在高中生物概念構(gòu)建中的應(yīng)用

在講解“能量之源——光與光合作用”過程，對(duì)于教學(xué)過程重點(diǎn)內(nèi)容如光合作用過程光反應(yīng)和碳反應(yīng)等之間關(guān)系，以及對(duì)光合作用強(qiáng)弱產(chǎn)生影響的環(huán)境因素等進(jìn)行講解。

（一）概念引導(dǎo)

為引導(dǎo)學(xué)生對(duì)光合作用概念有全面了解，展示自養(yǎng)、異養(yǎng)兩種生物的定義，并舉例，明確二者的區(qū)別。其中自養(yǎng)生物能夠通過化能合成展開光合作用，將無機(jī)物轉(zhuǎn)化為利于自身生長的有機(jī)物，為其生長、繁殖等提供能量與物質(zhì)。常見的自養(yǎng)生物為藻類、植物以及硝化細(xì)菌等。而異養(yǎng)生物為能夠直接或者間接通過自養(yǎng)生物光合作用產(chǎn)物而生活的生物，包括人類、動(dòng)物和細(xì)菌、真菌等。因此，二者區(qū)別為能否直接對(duì)無機(jī)物進(jìn)行合成和利用，變?yōu)橛袡C(jī)物。

（二）呈現(xiàn)新知

按照教材中的內(nèi)容展開引導(dǎo)，通過思維導(dǎo)圖，總結(jié)出光合作應(yīng)概念、反應(yīng)場(chǎng)所、階段和反應(yīng)式等。為呈現(xiàn)光反應(yīng)階段細(xì)節(jié)，可將此階段所需光和色素種類、顏色以及吸收光譜等使用思維導(dǎo)圖方式呈現(xiàn)出來。如圖1所示：

使用動(dòng)畫對(duì)色素分離、提取等過程進(jìn)行顯示。具體流程為，稱量質(zhì)量為5g的鮮葉，將其剪碎之后，放置在研缽內(nèi)，添加適量的碳酸鈣、無水乙醇，用量為2～3ml，之后添加石英砂，共同研磨。之后放在尼龍布內(nèi)充分過濾，收集濾液，存儲(chǔ)試管中，以棉塞密封。完成光合色素分離與提取。上述內(nèi)容講解結(jié)束之后，對(duì)知識(shí)進(jìn)行總結(jié)，使用思維導(dǎo)圖，以光合作用作為導(dǎo)圖的核心，進(jìn)而對(duì)自養(yǎng)、異養(yǎng)生物概念區(qū)分，掌握光和色素種類和色素吸收光譜，并明確光合作用概念、條件、場(chǎng)所、反應(yīng)階段和總反應(yīng)式等。思維導(dǎo)圖如圖2所示：

（三）重點(diǎn)呈現(xiàn)

為確保課堂重點(diǎn)突出，按照?qǐng)D2思維導(dǎo)圖思路，為清晰呈現(xiàn)整個(gè)過程當(dāng)中，光反應(yīng)、暗反應(yīng)（或稱“碳反應(yīng)”）流程，展示各反應(yīng)階段的示意圖，讓學(xué)生明確不同反應(yīng)階段發(fā)生產(chǎn)所，反應(yīng)物、生成物以及能量變化。之后由學(xué)生共同討論，根據(jù)光反應(yīng)、碳反應(yīng)等概念，將思維導(dǎo)圖逐漸完善。之后教師提出思考問題：“在光合作用過程，光反應(yīng)、碳反應(yīng)二者之間的聯(lián)結(jié)物質(zhì)是什么？”學(xué)生討論之后，可得出結(jié)論，二者是通過ATP與NADPH（或[H]）進(jìn)行聯(lián)結(jié)。

在思維導(dǎo)圖的框架之下，由教師展開引導(dǎo)，經(jīng)學(xué)生之間相互討論，之后由教師對(duì)光合作用中光反應(yīng)以及碳反應(yīng)二者區(qū)別聯(lián)系進(jìn)行總結(jié)。一方面，區(qū)別上，光反應(yīng)是在類囊體膜之進(jìn)行，碳反應(yīng)發(fā)生在葉綠體的基質(zhì)內(nèi);在條件方面，光反應(yīng)需要水、光、酶和色素等，碳反應(yīng)則需要ATP、CO2、[H]和酶等;光反應(yīng)過程涉及到物質(zhì)變化有兩種，一是水分解，方程式，二是ATP的合成，方程式為。此反應(yīng)過程物質(zhì)變化內(nèi)容為CO2的固定，方程式，還原三碳酸，方程式為。能量轉(zhuǎn)換上，光反應(yīng)過程是由光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，存儲(chǔ)于ATP當(dāng)中，碳反應(yīng)階段ATP當(dāng)中活躍化學(xué)能向穩(wěn)定化學(xué)能進(jìn)行轉(zhuǎn)化，并存存儲(chǔ)在有機(jī)物當(dāng)中。二者的聯(lián)系有兩方面，第一，光反應(yīng)能夠向碳反應(yīng)當(dāng)中提供[H]與ATP，反之，碳反應(yīng)能夠?yàn)楣夥磻?yīng)提供Pi與ADP。第二，光反應(yīng)、碳反應(yīng)為光合作用整體過程2個(gè)階段，二者區(qū)別、聯(lián)系并存，為不可分割的整體[2]。

結(jié)束語：

通過思維導(dǎo)圖的運(yùn)用，在生物教學(xué)過程，為學(xué)生呈現(xiàn)生物概念和重點(diǎn)知識(shí)，在循序漸進(jìn)的思維引導(dǎo)下，讓學(xué)生找到學(xué)習(xí)思路，高效學(xué)習(xí)，掌握光合作用整個(gè)過程的能量變化，完成生物概念的構(gòu)建。

參考文獻(xiàn)：

[1]朱逸冰.思維導(dǎo)圖對(duì)高中生物核心概念建構(gòu)有效性的影響研究[D].杭州師范大學(xué)，2019.

[2]孟莉華.概念圖促進(jìn)高中生物深度學(xué)習(xí)的實(shí)踐研究[D].河南大學(xué)，2018.