运用思维导图 助力生物学教学

池淮清

(福建省尤溪县第二中学 365100)

思维导图是利用辐射线形把关键词连接起来，把各级主题的关系进行链接，将所学知识点通过发散思维的方式联系在一起，形成知识性的网络。学生通过思维导图能清晰明白知识点间的联系，知道思维中的重点，有助于学生对整体知识的把握。本文例谈如何运用思维导图，助力生物学教学。

1 运用思维导图，正确理解概念

高中生物学教材中的概念较多，而且比较抽象，学生难以理解。因此，教师可以将概念作为教学内容的核心，通过思维导图对有关知识点进行整合，形成完整的知识体系，引导学生研究和学习。例如，必修1第6章第4节“细胞的癌变”一课，教师如果只根据教材罗列的有关细胞的癌变的理论知识进行照本宣科，学生会感觉抽象，从而影响对“细胞的癌变”这个概念的理解。因此，教师将“细胞的癌变”作为本节教学内容的核心，以“癌细胞特性”“致癌因子”“癌变机理”“癌症的预防”这四个关键词做为主线，绘制思维导图(图1)，使之呈现清晰逻辑关系。

图1 “细胞的癌变”概念图

教师在教学过程中，可围绕思维导图设置问题串：①为什么癌症对健康的危害极大？②致癌因子为什么会导致细胞癌变呢？③怎样预防癌症呢？学生带着问题认真阅读教材，自主探究学习，小组合作讨论，揭开了“细胞的癌变”的神秘面纱，找到问题的答案：①在适宜的条件下，癌细胞能够无限增殖，癌细胞的形态结构发生显著变化，由于细胞膜上的糖蛋白等物质减少，使得癌细胞彼此之间的黏着性显著降低，容易在体内分散和转移，因此对人体健康造成极大危害；②环境中的致癌因子会损伤细胞中的DNA分子，使原癌基因和抑癌基因发生突变，导致正常细胞的生长和分裂失控而变成癌细胞；③癌症预防从两方面来实施，一方面要保护人类自身生存的环境，尽量减少环境中的致癌因子的产生，另一方面要养成健康生活方式，如不抽烟，不酗酒，不吃发霉的、烤焦的食物等。运用思维导图把“细胞的癌变”这一概念的基本特征以立体完整形式呈现出来，使知识系统化、条理化，提高了学生学习积极性和主动性，实现良好的教学效果。

2 运用思维导图，辨别相似实验

高中生物学教材相似实验很多。例如，必修1第2章第1节“细胞中的元素和化合物”中“实验检测生物组织中的糖类、脂肪、蛋白质、淀粉”，第3节“遗传信息的携带者——核酸”中“实验观察DNA和RNA在细胞中的分布”。这两个实验都是要求通过显色反应来检测不同化合物。而对于实验要使用哪些化学试剂？反应条件是什么？产生哪些颜色反应？学生很容易混淆。利用思维导图(图2)，就能帮助学生辨别不同实验原理，轻松掌握实验方法和实验现象。

学生利用线条把“化合物”“化学试剂”，“颜色反应”这些关键词串联起来，这样把辨别相似实验的重点内容指向关键词，通过思维导图(图2)再现实验过程。当学生看到任何一个关键词时就会思考这个实验的反应物是什么?反应条件是什么？显色反应效果如何？这样解读思维导图，就能快速准确掌握上述两个实验6种化合物检测方法和显色结果。学生通过思维导图把关键词之间的关系联系起来，再现实验过程，加深对实验原理的理解，达到了良好的教学效果。

图2 辨别不同实验原理思维导图

3 运用思维导图，提高复习效率

高中生物学教学在一章或一个单元后，都要进行复习，然而不同知识点分布在教材各个章节中，学生常常无法将这些零碎的知识点进行有机整合，造成复习效率低下。因此，通过思维导图建立网络知识体系，有助于学生在复习中抓住知识主干，整合重点，突破难点。例如，在复习必修1第3章“细胞的基本结构”时，教师让学生根据问题来画出本章的思维导图:①本章介绍了细胞哪些基本结构和功能？②组成细胞的各个组分是怎样既相对独立，又紧密联系的？③细胞的生命活动是怎样通过各组分的协调配合完成的？然后让学生以小组为单位进行思维导图的修改、完善，再到讲台上进行小组展示，最后通过全班讨论的方式再将其完善成科学的思维导图(图3)。

图3 “细胞的基本结构”复习思维导图

学生在完成思维导图的过程中，能很好地把细胞作为一个活系统来研究，系统不是其组分的简单堆砌，而是通过组分间结构和功能的密切联系，形成统一整体。作为系统，细胞有边界，有分工合作的若干组分，有信息中心对其代谢和遗传进行调控。通过思维导图把整个章节的知识点梳理出来，了解到自己哪一方面的知识点掌握还不够好，从而有重点地去学习，省略大量的重复，达到事半功倍的效果。

4 运用思维导图，拓展教学内容

高中生物学教学利用思维导图建立起知识网络体系，不仅帮助学生及时梳理知识脉络、巩固所学知识，而且还可以拓展教学内容，引导学生探究学习，培养学以致用的能力。例如，在复习必修1第5章第1节“细胞的能量‘通货’——ATP”一课时，教师首先利用思维导图(图4)让学生认识ATP分子结构简式，明白ATP如何提供能量，了解ATP的形成途径有哪些。然后，设置两个问题：①ATP与ADP为什么可以相互转化却不是可逆反应呢？②ATP有哪些用途呢？组织学生合作探究。

图4 ATP一课的思维导图

为了解决这两个问题，小组成员展开分析和讨论，上网查阅，从而找到了问题的答案：①可逆反应就是在同一条件下，既能向正反应方向进行，同时又能向逆反应的方向进行的反应。而ATP与ADP的转化过程中是在三个不同条件下进行的，一是正向反应和逆向反应参与催化反应的酶不同，其中一种是合成酶，另一种是水解酶，二是能量来源不同，三是反应场所不同，所以ATP与ADP之间的转换不能称为可逆反应。②ATP中的能量可以直接转化成以下六种形式的能量，用于各项生命活动。①渗透能：细胞的主动运输所消耗的能量；②机械能：草履虫纤毛的摆动，腺细胞对分泌物的分泌等所消耗能量；③电能：神经冲动在神经纤维上的传导，电鳗等动物体内产生的生物电等；④化学能：细胞内小分子物质合成为大分子物质所需能量；⑤光能：萤火虫发光所需能量；⑥热能：动物体温的提升和维持所需的能量部分是由ATP提供的。应用思维导图拓展教学内容，引导学生进行探究性学习，可以有效提升学生的思维能力，达到良好教学效果。