借助思維導圖 構建知識網絡
——以“元素化合物”專題為例

甘肅

筆者在查閱高考生物復習方法等相關文獻時發現，許多文獻都提到學生要學會完善知識體系、構建知識網絡、學會綜合應用，提出了完善知識體系、構建知識網絡的重要性。但是，大部分文獻都沒有提及如何完善知識體系？鑒于此，筆者將思維導圖引入到了高中生物教學中，收到了良好的效果。

一、思維導圖簡介

思維導圖是英國大腦開發大師東尼·博贊（Tony Buzan）于19世紀70年代所發明的。它是表達發散性思維的有效圖形思維工具，它運用圖文并重的技巧，把各級主題的關系用相互隸屬與相關的層級圖表現出來，把主題關鍵詞與圖像、顏色等建立記憶鏈接，它充分運用左右腦的機能，利用記憶、閱讀、思維的規律，協助人們在科學與藝術、邏輯與想象之間平衡發展，從而開啟人類大腦的無限潛能。

二、元素化合物專題知識網絡構建過程

（一）總結分析，找準方向

《普通高中生物學課程標準》《普通高等學校招生全國統一考試大綱》是高考命題的指導性文件；教材是高考命題的依據；高考真題是高考命題的具體體現，是高三生物教學、復習的方向。根據“課標”要求、“考綱”要求，并結合近5年來的生物高考真題，筆者將“元素化合物”專題復習內容細化如下（見表）：

表 元素化合物專題考點明細表

續表

（二）回歸教材，尋找核心概念

生物學中的重要概念、原理、理論、模型就是核心概念。它是學科的支架，抓住了核心概念構建的體系就等于抓住了學科的本質。它對今后的學習起支撐作用，對學生具有思維訓練的價值。筆者在復習“化合物”專題時，首先讓學生找到與本專題有關的章節（人教版必修1第2章、第5章；必修2第3章、第4章等），然后讓學生詳細閱讀這些章節中的內容，在草稿紙上寫出這些章節中的核心概念。例如，蛋白質是生命活動的主要承擔者、核酸是遺傳信息的攜帶者等。

（三）設置問題串，構建思維導圖

劉恩山教授認為，基于理解而形成的重要概念對學生今后的生活和學習有積極的影響，它可以幫助學生解釋生物學事實和現象。為了讓學生掌握這些知識間的聯系，筆者設置了如下問題串：

1.說出構成糖類、脂質、核酸、蛋白質的元素組成。

2.說出糖類、脂質的種類和功能。

3.說出水的存在形式和功能。簡述水與新陳代謝和抗逆性的關系。

4.畫出蛋白質的形成過程。

5.舉例說明蛋白質的主要功能。

6.說出生物體內核酸的種類和功能。

7.畫出蛋白質、核酸、染色體之間的關系。

師生經過討論這些問題串，再結合學生草稿紙上的核心概念就可以繪制如圖1所示的思維導圖。

圖1 以“元素化合物”為主題的思維導圖

（四）精選典型例題，完善思維導圖

典型例題中的知識組合形式具有一定功能的知識結構，其中組合知識點的方式對學生自己的知識有啟迪、借鑒作用，可以幫助學生進一步完善思維導圖。

【例題】（2018年，全國卷Ⅲ，第30題）回答下列與蛋白質相關的問題：

（1）生物體中組成蛋白質的基本單位是______。在細胞中合成蛋白質時，肽鍵是在______這一細胞器上形成的。合成的蛋白質中有些是分泌蛋白，如______（填“胃蛋白酶”“逆轉錄酶”或“酪氨酸酶”）。分泌蛋白從合成至分泌到細胞外需要經過高爾基體，此過程中高爾基體的功能是____________。

（2）通常，細胞內具有正常生物學功能的蛋白質需要有正確的氨基酸序列和______結構，某些物理或化學因素可以導致蛋白質變性，通常，變性的蛋白質易被蛋白酶水解，原因是________________________。

（3）如果DNA分子發生突變，導致編碼正常血紅蛋白多肽鏈的mRNA序列中一個堿基被另一個堿基替換，但未引起血紅蛋白中氨基酸序列的改變，其原因可能是______________________________。

【解析】（1）生物體中組成蛋白質的基本單位是氨基酸；細胞中合成蛋白質時，在核糖體上mRNA的密碼子翻譯成氨基酸，氨基酸之間脫水縮合形成肽鍵；胃蛋白酶是胞外酶，屬于分泌蛋白，逆轉錄酶和酪氨酸酶屬于胞內酶 ；分泌蛋白從合成至分泌到細胞外還需要內質網加工，再經過高爾基體的進一步加工、分類、包裝，最后形成分泌小泡轉運至細胞膜，通過胞吐的方式分泌出去。（2）細胞內的蛋白質都有特定的氨基酸數目、種類和排列順序，以及由肽鏈盤曲、折疊形成的一定的空間結構；某些物理或化學因素可以使蛋白質分子的空間結構變得伸展、松散，肽鍵暴露，易與蛋白酶接觸，使蛋白質被水解。（3）編碼正常血紅蛋白多肽鏈的mRNA序列中一個堿基被另一個堿基替換，改變后的密碼子翻譯的氨基酸還是原來的氨基酸，這是密碼子的簡并性，所以不引起血紅蛋白中氨基酸序列的改變。

【答案】（1）氨基酸 核糖體 胃蛋白酶對蛋白質進行加工、分類和包裝

（2）空間 蛋白質變性使肽鍵暴露，暴露的肽鍵易與蛋白酶接觸，使蛋白質降解

（3）遺傳密碼具有簡并性

師生通過討論，可以進一步完善“元素化合物”專題思維導圖，完善后的思維導圖如圖2所示。

圖 2 完善后的“元素化合物”專題思維導圖

本專題思維導圖是學生自己通過閱讀、討論、動手畫圖等環節思考構建出的網絡，它會長時間的留存在學生的頭腦中。這種方式的學習使學生處于積極主動的學習狀態，學生的注意力集中，學習興趣盎然，學習成績斐然。