李娜


[摘 要]高中生物知識點繁雜,如果不能有效地構建知識體系,學生很容易在短時間內遺忘,造成知識理解和記憶困難,進而失去學習生物的興趣和信心。思維導圖能直觀形象地呈現知識的關聯性,使知識結構層次清晰,方便意義建構和牢固記憶。文章以真核生物的DNA分子簡圖為原點引導學生思維發散構建完善的思維導圖,并探討如何利用思維導圖將教材中的相關知識進行整合,明確概念間的差別,從而提高復習的效率和質量。
[關鍵詞]思維導圖;高三生物復習;DNA分子簡圖
[中圖分類號]? ? G633.91? ? ? ? [文獻標識碼]? ? A? ? ? ? [文章編號]? ? 1674-6058(2021)05-0088-02
思維導圖是英國記憶之父托尼·博贊(Tony Buzan)在研究大腦思維發展的過程中提出來的,它是一種將放射性思考具體化的方法。它主要利用線段、文字、圖形等對信息進行加工和整理,建立信息鏈接,并以多種形式直觀呈現。
高中生物內容繁多、知識體系龐大,需要記憶的知識點很多,對于學生的記憶以及理解能力都有著較高的要求。在高中生物復習過程中,合理地利用思維導圖,可以幫助學生快速區分并深刻理解一些易混概念,從而提升學生的復習效率,是一種極為有效的復習方法。本文以真核生物的DNA分子簡圖為原點引導學生思維發散構建完善的思維導圖,并探討如何利用思維導圖將教材中的相關知識進行整合,明確概念間的差別,從而提高復習的效率和質量。
一、利用思維導圖合理構建知識體系
1.DNA分子的結構分析
從DNA分子的結構分析出發,引導學生繪制思維簡圖。用反向平行的兩個長箭頭代表一個DNA分子,引導學生進行思維發散,整合DNA分子的結構方面的教材內容,如:(1)DNA分子的結構組成及其特點;(2)堿基互補配對原則(引導學生聯想常用的公式計算,并簡單舉例回顧);(3)組成單位:脫氧核苷酸(要求學生畫出簡圖,并聯想ATP的簡圖,形成比較);(4)比較DNA和RNA的區別(為后面整合DNA的功能做好鋪墊)。
讓學生結合之前的學習,盡力細化DNA分子的結構組成,明確基因和DNA的位置關系。“基因是有遺傳效應的DNA片段”,“有遺傳效應”可以理解為對性狀的控制,由此引導學生回顧“基因對性狀的控制”的兩種方式。學生對于基因的結構組成部分存在理解困難,尤其表現在對一些容易混淆的概念把握不準上,教師要結合板書或PPT講解透徹。
2. DNA分子的功能整合
教材中和DNA分子相關的生理過程主要包括DNA分子的復制、基因的表達(包括轉錄和翻譯)。對于這些內容可引導學生畫在思維導圖里。導圖中出現的DNA分子和基因兩種不同長度的雙鏈結構會讓學生進行思考,DNA分子的復制是以DNA分子作為模板,形成的是兩個完全一樣的DNA。結合教材,學生能夠將DNA分子復制的條件、酶、場所、過程、特點等相關內容進行回顧,并簡單地標注在思維導圖中。同理,基因的表達是以基因的編碼區作為轉錄的模板,形成相同長度的初始mRNA(pre-mRNA)后經過加工修飾,剪切掉內含子轉錄形成的部分序列,形成成熟的mRNA。接下來的翻譯過程便以成熟的mRNA作為模板,將氨基酸連接成肽鏈,加工后形成具有一定功能的成熟的蛋白質。在以上三大過程中,遺傳信息通過不同的載體進行流動傳遞的規律,便是中心法則。學生可結合之前的復習,迅速回顧整個動態過程,簡潔地標注過程要點,遺忘之處隨時翻閱教材,有效提高復習效率。
通過思維導圖(如圖1)的構建,學生不但可將“遺傳信息的攜帶者——核酸”“DNA分子的結構”“DNA的復制”“基因是有遺傳效應的DNA片段”“基因的表達”和“基因突變及其他變異”等章節的絕大部分內容形成完整的知識網絡,而且鍛煉了自己的發散思維和對知識的理解整合能力。
二、結合思維導圖區分易混概念
合理利用思維導圖,能夠更加直觀地體現出概念間的層次關系,有效區分易混概念。
(1)非編碼區VS非編碼序列。非編碼區和編碼區相對應,它位于基因的兩端,不作為轉錄的模板,但是其上含有非常重要的原件,例如上游的啟動子序列和終止子序列(終止轉錄);非編碼序列是指不能編碼的核苷酸序列,包括非編碼區、基因間隔和編碼區中的內含子。學生結合思維導圖對兩個概念進行理解和記憶,能更好地理解DNA分子中的核苷酸序列變化而制造的蛋白質不變的DNA相關原因。
(2)啟動子VS起始密碼子。啟動子是位于基因非編碼區的一段序列,是基因的一部分,是RNA聚合酶識別和結合的位點,具有啟動轉錄的作用;起始密碼子是起始翻譯的密碼子,是位于mRNA上的三個相鄰的堿基組合。二者結構不同,作用不同,學生結合思維導圖能夠很好地區分和理解。
(3)基因突變VS染色體變異。基因突變是指基因內部核苷酸序列的變化,它會導致基因結構改變,而染色體變異是染色體或者整個DNA分子的某段序列的改變,可以是基因片段,也可以是基因間隔片段。學生結合已構建的思維導圖,很容易區分發生變化的核苷酸序列,進而判斷變異的類型。
(4)cDNA文庫VS基因組文庫。將含有某種生物不同基因的許多DNA片段,導入受體菌的群體中儲存,各個受體菌分別含有這種生物的不同基因,稱為基因文庫。根據文庫中基因數目的多少,可以分為基因組文庫和cDNA文庫,二者的主要區別見表1。表格中虛線框內的項目是學生理解的難點。在上述思維導圖的構建過程中,學生已經厘清了轉錄的過程,即mRNA的生成過程,因此學生很容易就能歸納總結出逆轉錄過程生成的cDNA的特點:沒有內含子和啟動子。真核生物mRNA的成熟需要剪接,而原核生物因為沒有內含子,所以轉錄出的mRNA不需要剪接,就沒有特定的剪接系統。而且不同的真核生物(例如動物和植物)的剪接系統不同,這就造成兩種基因文庫的基因在物種間的基因交流存在障礙。教師引導學生觀察上述思維導圖的同時闡述基因文庫的構建過程,學生能快速總結歸納出兩種基因文庫的不同,理解透徹,不易忘記。
三、 制作思維導圖
1.概念圖與思維導圖的區別
制作思維導圖,首先要明確其與概念圖的區別。思維導圖以核心概念為起點,不斷向四周發散形成樹狀圖,發散的內容有些存在邏輯上的聯系,有些只是學生的思維活動的展現,沒有邏輯上的聯系,沒有對錯之分。在繪圖形式上可以結合多種顏色、圖像、符號或其他連接符等。概念圖是將概念按照不同的概括程度排列,并借助一些繪圖符號將各個概念連成具有完整意義的網絡結構圖。它強調的是概念之間的邏輯聯系、邏輯順序以及從屬性,不能顛倒,有對錯之分。表現形式上大多呈網狀結構,所用線條顏色單調,結構嚴謹。
2.制作思維導圖的注意事項
思維導圖的制作是一個雙向的過程,不是簡單地復制教材內容,而是根據對教材內容的理解和把握,以更直觀形象的方式勾勒出內容框架。在繪制思維導圖時,教師可先列出知識框架,讓學生交流討論,集中發散,補充知識細節,形成完整的思維導圖,全面掌握知識要點。
思維導圖是思維活動的一種體現,具有個體差異性,因此學生可以根據自己對知識內容的把握情況,按照適合自己的方法進行制作,再結合教師的講解,適當地進行完善或標記,最終制作出能彰顯自己獨特構思的思維導圖。學生繪制好思維導圖后,教師還要引導他們合理利用思維導圖進行復習,借鑒教材,學會運用生物語言對思維導圖的內容進行復述,最大限度地發揮出思維導圖的作用。
總之,思維導圖的應用可將分散的知識點網絡化,建立起知識體系,有效區分易混概念,有助于提升學生的記憶效果和理解程度。思維導圖的構建,不但提高了學生的參與意識和探究能力,也發展了學生的創造性思維和創新能力。
[? ?參? ?考? ?文? ?獻? ?]
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(責任編輯 黃春香)