例说集合图示法在辨析生物学知识中的妙用

祁全新

摘 要 举例说明了集合图示法在辨析生物学相似、相近、相关知识和综合延伸知识等方面的应用，再现了教会学生用数学思想和方法直观地解决生物学疑难问题的有效途径。

关键词 集合图示法 辨析 生物学知识

中图分类号 G633.91 文献标志码 B

在生物学知识的学习与应用中，经常会利用数学的思想和方法解决问题。一方面可以将抽象的问题具体化，增强学生对知识的理解与巩固，并厘清易混知识；另一方面也培养了学生抽象概括的思维能力和图文转换能力，拓宽了学生科学解决生命现象和生命活动规律问题的方法思路。笔者结合教学实践，谈谈集合图示法在区分生物学知识中的几例妙用，以供借鉴。

1 相似知识的辨别

【例1】 由DNA分子蕴藏的信息所支配合成的RNA完全水解后得到的化学物质是（ ）

A. 氨基酸、葡糖糖、碱基（AGCTU）

B. 氨基酸、核苷酸、葡糖糖

C. 磷酸、核糖、碱基（AGCU）

D. 磷酸、脱氧核糖、碱基（AGCT）

方法点拨：通过审题，引导学生弄清题意的实质是考查DNA与RNA化学组成的知识点。可以先用集合图示法画出知识归属，从而厘清二者的关系，随之快速选出正确答案C（图1）。

答案：C。

迁移应用：此方法的实施过程加深了学生对知识的理解与记忆，可以用于许多相似知识的辨别，如抗体与载体、动植物细胞中糖类的分类等。

2 相近知识的区分

【例2】 请图示原核生物、真核生物、乳酸菌、幽门螺旋杆菌、酵母菌、细菌、衣藻这些概念的从属关系。

方法点拨：这个问题实际上是区分原核生物与真核生物，看起来难度小一些，其实上述五种生物虽然与人们的生活和健康关系密切，但实际上名称相近，结构又小，区分时也容易出错。教师要抓住它们是否有真正的细胞核结构这一突出特征，让学生思考交流，建议用集合图示的概念图正确地表示出来（图2、图3）。

迁移应用：这样既引导学生解决了问题，又增强了表达与巩固的直观性，比较适用于一些名称和特征相近的生物知识的区分，如生存斗争、种间斗争、种内斗争的区分，协助扩散与主动运输的区分等。

3 相关知识的比较

【例3】 图4是由3个圆构成的类别关系图，其中Ⅰ为大椭圆，Ⅱ和Ⅲ分别为与大椭圆相交的小椭圆。符合这种类别关系的有（ ）

A. Ⅰ染色体、ⅡDNA、Ⅲ基因

B. Ⅰ固醇、Ⅱ胆固醇、Ⅲ维生素D

C. Ⅰ脱氧核糖核苷酸、Ⅱ核糖核苷酸、Ⅲ核酸

D. Ⅰ蛋白质、Ⅱ酶、Ⅲ激素

方法点拨：此类问题使学生在寻找符合题目要求类别关系时，从对题目答案的低水平关心转为问题实质的深层次的探究分析。教师可以点拨学生通过画概念图分析筛选，并以此寻找到最佳答案D。

答案：D。

迁移应用：这种思考过程调动了学生学习的主动性，培养了学生发散思维能力和图文转换能力，可用在动植物细胞亚显微结构等图文兼用知识的比较、记忆和应用上。

4 系列知识的归属

【例4】 染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸四者关系密切，下列叙述不正确的是（ ）

A. 正常细胞中每条染色体含有1个DNA分子，每个DNA分子有很多个基因，脱氧核苷酸是基因的基本组成单位

B. 四者都是遗传物质，能行使生物的遗传作用

C. 基因在染色体上做线性排列

D. 在生物的传种接代过程中，染色体行为决定DNA和基因

方法点拨：此题的考查不仅要让学生回忆4个概念，而且应理清染色体、DNA、基因和脱氧核苷酸之间的关系，并点拨学生把文字叙述的关系，尝试用图表示出来。学生通过交流，将四者抽象的文字关系直观地用概念图表示出来（图5），内化了知识，很快就找到了应选的答案B。

答案：B。

迁移应用：这种做法既增强了对知识理解的直观性和深刻性，又加深了对系列知识的系统掌握，可用于系列知识的复习与巩固，如种群、群落、生态系统的辨析、生物体组成元素、大量元素、微量元素、主要元素、基本元素、最基本元素的辨析等。

5 延伸知识的透析

【例5】 （2013年东北师大附中模拟题）图6中的三个椭圆①②③分别表示含有细胞壁、核糖体、中心体的细胞，那么阴影部分表示的细胞可能是（ ）

A. 肝细胞 B. 衣藻细胞

C. 乳酸菌细胞 D. 棉花叶细胞

方法点拨：此题虽然直接给出了图示，但考查的知识点已经延伸，不仅仅是题中提到的细胞结构，而是真核细胞和原核细胞亚显微结构的区分，同时也涉及到一些生物结构的特殊情况，必须逆向思维，透过现象，抓住本质，考虑特殊，才能找到正确的选项B。

答案：B。

迁移应用：此种类型题，注重考查了学生的识图与图文转化能力及逆向分析问题的思维能力，适用于许多类似的延伸知识、隐含知识等的辨析，需要概念图的辅助才会快速解决，如遵循孟德尔遗传定律的两对相对性状遗传问题中的两种性状兼有的概率问题的分析解决可用集合图示法，化繁为简，去伪存真，提高学生解决问题的能力。

由此可见，教师适时地将生物学的概念、原理、规律等知识图示化比较，可以起到拨云见日，透视本质的功效，从而大大提高教学效益。