巧用思維導圖 提升學生生物解題能力

邢婉茹

(江蘇省昆山中學,江蘇 昆山 215300)

思維導圖作為一種圖文并茂的思維工具,符合人腦的思維活動規律,適用于歸納、總結與思維發散.將思維導圖運用于高中生的生物解題能力培養中,可以帶領學生從一個知識點拓展延伸到更多相關聯的知識,并將原本零散分布的知識系統且有邏輯地串聯起來;幫助學生在解題分析中關聯到更多的知識點,結合題目中的條件,靈活地運用多種知識解答問題,有助于提升學生的生物解題效率;幫助學生攻克問題解答的難關,讓學生可以輕松地應對高考.

1 構建思維導圖,清晰區分題目涵蓋內容

在解題過程中,許多學生雖然閱讀了題目信息,但是卻無法從題目中聯想到相關的內容,這就導致學生在解題中無法調動已經學習的生物學知識,不能運用已有經驗快速地解題.面對這種問題,教師可以在習題教學中引領學生從題目信息中找到相關的內容,并利用思維導圖將涉及的知識點梳理出來.一方面可以讓題目涉及的知識點直觀呈現出來,降低學生的解題難度;另一方面也可以幫助學生在思維導圖的構建中明確邏輯結構,形成解題思維,避免出現知識點混淆的問題[1].

如教師出示題目:H小學在今天舉辦了運動會,小李在運動會上參加了800米跑,運動消耗了大量的體力,媽媽給他準備了香腸、米飯、雞蛋和巧克力,你認為吃哪種食物可以讓小李快速恢復體力?在對此題的題干內容閱讀后,可以發現這道題所考查的內容主要屬于“分子與細胞”的范疇,其中涉及的核心內容是“供能物質”,除此之外還有許多與之相關的內容需要學生挖掘,為了幫助學生在解題中更為全面地了解到題目中涵蓋的生物學內容,教師可以引領學生結合題目內容繪制思維導圖.這個思維導圖是以“供能物質”為核心詞,向外發散出與之相關的其他內容.例如一名學生在思維導圖的啟發下,從題目中找出了太陽能、糖類、蛋白質、ATP、脂肪等,并且表明了每一種物質的主要作用或功能,如太陽能是最終能源物質,糖類是主要能源物質,蛋白質是重要能源物質,ATP是直接能源物質,脂肪是主要儲能物質,等等,具體如圖1所示.在教師的指導下,學生結合題目內容完成了思維導圖的繪制,通過思維導圖可以清楚地了解到這道題的解答有可能用到的知識點,并對每一種物質的功能特征以及功能做出了總結.在思維導圖的繪制后,再次看題目,學生就可以很明確地知道能夠讓人體快速恢復體力的方法就是吃供能最快的食物,而思維導圖中明顯地標注了糖類是主要的能源物質,因此學生們只要從給出的幾個選擇中找出哪個屬于糖類,就可以輕松地解答問題了.

圖1 功能物質思維導圖

2 利用思維導圖,解析題干明確解題思路

思維導圖在解題教學中運用的一個很重要的作用,就是可以幫助學生理清題干中包含的主要信息、次要信息以及干擾信息,促使學生在腦海中建立更為清晰的信息邏輯關系、因果關系,進而幫助學生在特定的情境中,找到解題思路[2].

如教師出示習題:已知,呼吸商是指單位時間內生物通過呼吸作用釋放的二氧化碳量與吸收氧氣量的比值.下圖2表示的是萌發小麥種子中發生的相關生理過程,A～E表示物質,①～④表示過程,圖3表示測定消毒過的萌發的小麥種子呼吸商的實驗裝置,請結合以上信息回答問題:

圖2 萌發小麥種子的呼吸過程

圖3 萌發小麥種子呼吸商實驗裝置

(1)圖2中,催化過程①②的酶存在于細胞的____,物質E表示____;

(2)圖3實驗裝置乙中,KOH溶液中放置筒狀濾紙的目的是____;

(3)在常溫條件下10分鐘內,若將甲裝置中墨滴向左移動30 mm,乙裝置中墨滴向左移動200 mm,那么萌發小麥種子的呼吸商是多少?

(4)為校正裝置甲中因物理因素引起的氣體體積變化,還應設置一個對照裝置,你認為對照裝置的大試管和小燒杯應分別放入____.

為了幫助學生找到解題的思路,教師可以組織學生繪制以“本題的解題步驟”為核心的思維導圖.先分析題目中的新信息,如呼吸商的計算方法,此次實驗對象對消毒的種子,O2要考慮有氧呼吸消耗,CO2要考慮有氧、無氧呼吸的釋放;在解析本題中給出的兩個圖,如圖2中給出了反應物、生成物、條件,在圖2分析后需要引導學生分析為每一個反應過程屬于有氧還是無氧,經過學生對四個反應過程的分析發現,②過程為無氧呼吸,其余3個反應過程為有氧呼吸,解析圖3內容可以從甲乙的相同點與不同點入手,幫助學生系統地分析圖示內容.在這道題的教學中,教師借助思維導圖引領學生分析題目內容,引領學生尋找問題解決的思路,初步明確解題的步驟.在此基礎上,教師可以鼓勵學生自主完成解題思路思維導圖繪制任務,通過思維導圖的繪制,教師可以快速且清晰地了解到學生的解題思路是否正確,并且快速地判斷哪里不正確,有助于增加教師對學生學情的了解程度,并予以針對性的輔導.如,一名學生繪制的思維導圖是以“本題解題步驟”為中心,按照順序發散出的二級分支分別為:先完成(1)再完成(3),最后完成(2)(4);(1)問設計基礎知識的記憶;(3)應考慮到不同呼吸類型下CO2與O2的變化;(2)應抓住關鍵詞KOH、筒狀濾紙,可以起到增加CO2吸收面積的作用;(4)考慮物理因素,故不應出現活種子,其他與甲裝置相同.

3 利用思維導圖,快速抓住解題切入點

在以往的高中生物解題教學中,我們常常會發現這樣的問題,即學生們在課堂中聽得津津有味,基本掌握了所學的知識,但是在實際的問題解答中卻表現得手足無措,不知道應該從何處下手.面對這樣的問題,教師可以利用思維導圖引導學生更好地抓住解題的切入點,帶領學生經歷并體驗解題的全部過程,促使學生在解題的實際參與中,學會抓住題目的側重點,并起到豐富學生解題思維的效果,讓學生知道在遇到同一類問題的時候應該從哪個角度分析并解決問題,從而提升高中生的生物解題效率與質量[3].

如教師給學生出了一道判斷題,即為:“水是人類依賴生存的資源,對于人類以及動植物的生存極為重要,但是水并不是組成細胞的分子”要求學生結合題目的信息對這句話進行對錯的判斷,對的打“√”,錯的打“×”.很明顯,這道題主要考查的知識點是“組成細胞的分子”,要求學生結合組成細胞的分子成分進行分析,并從分析中了解到組成細胞的分子中是否包含了水,若包含水則此題中的說話錯誤,若是不包含水則此題的說法正確.學生在這道判斷題的解答中,應從組成細胞的分子成分分析入手,明確組成細胞分析的成分,這就是這道題解答的精準切入點.但是,這部分內容涉及的知識點較多,若是憑借記憶學生們很難全面地梳理出相關內容,也就無法正確地解答問題,對此,教師可以以思維導圖為工具,引導學生結合習題解答的切入點繪制思維導圖.為了促使學生全面地記憶并完成思維導圖的繪制工作,教師可以建立合作學習小組,發揮出集體的智慧.如其中一個小組在合作討論下完成的思維導圖如圖4所示,結合思維導圖內容可以發現組成細胞的分子主要分為兩大類,一種是組成細胞的元素,另一種屬于組成細胞的化合物,而水屬于無機化合物,無機化合物屬于組成細胞的化合物范疇,由此可以判斷水是組成細胞的分子.在此思維導圖繪制完成之后,為了加深學生對這部分知識的記憶程度與運用能力,教師還可以圍繞這部分知識點出題,提升學生的生物學知識運用能力.學會將知識分類,在遇到此類習題時學會使用同樣的方法解答,幫助學生掌握解題技巧,構建完整的知識體系,促進學生解題效率與準確率的提升.

圖4 組成細胞的分子思維導圖

4 結束語

總之,思維導圖是教師教學以及學生學習的有力工具.在高中生物教學中,教師應善于運用思維導圖指導學生解題,幫助學生找到解題的思路,學會利用思維導圖梳理知識,找準解題的切入點,進而提升高中生的解題能力,提高生物學習的整體質量,為高中生的生物核心素養形成提供了助力.