基于思維導圖促進高中生物概念建構的應用分析

陳家滿

摘?要：本文對思維導圖的概念、特點、應用價值等展開分析，以人教版高中生物教材中“能量之源——光與光合作用”這一內容為例，從概念引導、呈現新知、重點呈現三個角度，對其在生物學科的概念構建環節應用重點分析。

關鍵詞：思維導圖;高中生物;概念建構

引言：

課程標準中對高中生生物核心素養提出明確要求。高中生需要對學科素養的核心概念有明確要求。學科素養需要學生通過學習再獲得，思維導圖以結構清晰、簡潔等優勢，并對學生素養的形成有重要影響。因此，探索其在生物課堂中應用有重要意義。

一、思維導圖概述

（一）概念和特點

思維導圖即指通過圖像作為表征方式、闡明知識、明確邏輯以及層級關系，將思維可視化呈現的一種工具。其具有如下幾個特點：第一，可將焦點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散;第三，由主要圖形或者關鍵詞等共組分支結構。

（二）應用價值

首先，可對教學內容優化呈現，信息技術得以發展，高中生物教學當中，多媒體為重要方式。使用多媒體展示思維導圖，可清晰地將生物概念按照提綱方式呈現在黑板上，不但邏輯清晰，而且利于學生理解，指導學生從總體上對知識展開學習。

其次，繪制導圖過程，使用彩色線條以及圖案，配合文字，全面呈現知識。利用思維導圖，能夠鍛煉學生充分利用左腦和右腦，激發其思維，發揮大腦產生協同作用，激發學生學習潛能[1]。

最后，利于概念核心素養形成，生物學科中，教學目的需要從學生對社會的適應能力等方面出發，培養學生探究科學的意識、思維，樹立高度的生命觀念，促使其積極履行社會責任，進而提升其核心素養。核心概念屬于核心素養形成重要途徑，因此，在實際教學環節，需要從課程標準要求出發，結合教學內容，展開學科理論的講解以及教學內容的實踐。

二、思維導圖在高中生物概念構建中的應用

在講解“能量之源——光與光合作用”過程，對于教學過程重點內容如光合作用過程光反應和碳反應等之間關系，以及對光合作用強弱產生影響的環境因素等進行講解。

（一）概念引導

為引導學生對光合作用概念有全面了解，展示自養、異養兩種生物的定義，并舉例，明確二者的區別。其中自養生物能夠通過化能合成展開光合作用，將無機物轉化為利于自身生長的有機物，為其生長、繁殖等提供能量與物質。常見的自養生物為藻類、植物以及硝化細菌等。而異養生物為能夠直接或者間接通過自養生物光合作用產物而生活的生物，包括人類、動物和細菌、真菌等。因此，二者區別為能否直接對無機物進行合成和利用，變為有機物。

（二）呈現新知

按照教材中的內容展開引導，通過思維導圖，總結出光合作應概念、反應場所、階段和反應式等。為呈現光反應階段細節，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圖方式呈現出來。如圖1所示：

使用動畫對色素分離、提取等過程進行顯示。具體流程為，稱量質量為5g的鮮葉，將其剪碎之后，放置在研缽內，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。之后放在尼龍布內充分過濾，收集濾液，存儲試管中，以棉塞密封。完成光合色素分離與提取。上述內容講解結束之后，對知識進行總結，使用思維導圖，以光合作用作為導圖的核心，進而對自養、異養生物概念區分，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、場所、反應階段和總反應式等。思維導圖如圖2所示：

（三）重點呈現

為確保課堂重點突出，按照圖2思維導圖思路，為清晰呈現整個過程當中，光反應、暗反應（或稱“碳反應”）流程，展示各反應階段的示意圖，讓學生明確不同反應階段發生產所，反應物、生成物以及能量變化。之后由學生共同討論，根據光反應、碳反應等概念，將思維導圖逐漸完善。之后教師提出思考問題：“在光合作用過程，光反應、碳反應二者之間的聯結物質是什么？”學生討論之后，可得出結論，二者是通過ATP與NADPH（或[H]）進行聯結。

在思維導圖的框架之下，由教師展開引導，經學生之間相互討論，之后由教師對光合作用中光反應以及碳反應二者區別聯系進行總結。一方面，區別上，光反應是在類囊體膜之進行，碳反應發生在葉綠體的基質內;在條件方面，光反應需要水、光、酶和色素等，碳反應則需要ATP、CO2、[H]和酶等;光反應過程涉及到物質變化有兩種，一是水分解，方程式，二是ATP的合成，方程式為。此反應過程物質變化內容為CO2的固定，方程式，還原三碳酸，方程式為。能量轉換上，光反應過程是由光能轉化為化學能，存儲于ATP當中，碳反應階段ATP當中活躍化學能向穩定化學能進行轉化，并存存儲在有機物當中。二者的聯系有兩方面，第一，光反應能夠向碳反應當中提供[H]與ATP，反之，碳反應能夠為光反應提供Pi與ADP。第二，光反應、碳反應為光合作用整體過程2個階段，二者區別、聯系并存，為不可分割的整體[2]。

結束語：

通過思維導圖的運用，在生物教學過程，為學生呈現生物概念和重點知識，在循序漸進的思維引導下，讓學生找到學習思路，高效學習，掌握光合作用整個過程的能量變化，完成生物概念的構建。

參考文獻：

[1]朱逸冰.思維導圖對高中生物核心概念建構有效性的影響研究[D].杭州師范大學，2019.

[2]孟莉華.概念圖促進高中生物深度學習的實踐研究[D].河南大學，2018.