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[摘 要]在生物概念教学中应用思维导图，有利于改变学生的认知方式，激发学生学习的兴趣，发展学生的思维能力，对实现生物概念的意义建构具有重要的促进作用和支架作用。在生物概念教学中应用思维导图时，应探测学生的认知结构，引发认知冲突，并开展“随机通达”教学，从而促进学生了解概念生态，解构概念属性，拓展概念联系，进而实现生物概念的意义建构。
[关键词]思维导图；生物概念；支架
[中图分类号] G633.91 [文献标识码] A [文章编号] 1674-6058（2018）20-0084-02
思维导图可以将学生的左脑和右脑结合起来，利用符号、文字、线段以及图像对大脑信息进行整理，从而使学生的思考变得更加简单；而概念是高中生物教学的根本，是学生思维的焦点。在具体概念的学习中，大部分学生存在兴趣低下、学习意志和主动性不足等问题，对此，可利用思维导图改变学生的认知方式，激发学生学习的兴趣，发展学生的思维能力，实现生物概念的意义建构。
一、应用思维导图建构高中生物概念的意义
高中生物概念是学生分辨某一类别的事物与其他类别事物的重要特性，需要经历“概念生成”和“概念获得”两个阶段。在具体教学中，教师应让学生明白什么东西属于这一概念，某一东西为什么不属于这一概念。以学习“核苷酸”概念为例，教师除了让学生明确核苷酸的五种形式外，还要学生掌握氨基酸不能被称为核苷酸的原因，理解核苷酸的分子结构和元素组成等。只有这样，才能算是真正意义上的理解核苷酸这个概念。
在具体教学实践中，思维导图将关注的焦点问题置于中心位置，不同层级主题之间通过曲线或直线连接，中心聚焦，层次清晰。思维导图以形象的图像形式组织学生学习，有效克服了阅读大量文字而感到枯燥乏味的弊端。此外，将思维导图作为学生建构概念的工具，正好满足建立复杂知识连接的需要，能不断巩固旧知识，融合新知识，从而促使学生形成系统的认知结构。
二、基于思维导图引导学生建构高中生物概念
1.探测认知结构，了解概念生态。认知结构是学生在某一学科领域内知识的全部内容和组织。在正式教学之前，教师应认真研究学生已有的认知结构和思维水平，抓准学生的“最近发展区”，应用思维导图进行学前探测，为正式教学能采取针对性的教学方法奠定基础。
例如，学生在预习“蛋白质”知识后绘制了如图1的思维导图，在该图中，笔者认为该生对蛋白质相关知识的学习存在以下几个误区：（1）“蛋白质的组成元素是C、H、O、N”，显然这样的说法是有问题的，蛋白质的组成元素不止这几种。（2）对于氨基酸的结构特点，该生表述为“一个氨基，一个羧基”，即只要具有氨基和羧基就可以认为是氨基酸，这是错误的。（3）图中将“肽键”误写为“肽腱”。这张思维导图充分展示出了学生在学习蛋白质这一新概念时原有的认知结构，为笔者实施有效的教学切入和调整教学方式提供了依据。
2.引发认知冲突，解构概念属性。由于认知水平和自身条件等差异，不同的学生对于同一问题的理解常常不同。为了使学生产生有意义的认知冲突，教师应加强学生与学生、学生与教师之间的合作与讨论，引发认知上的冲突，并应用思维导图解构新概念的属性。
例如，在组织学生学习“光合作用”这一概念后，笔者为了把思维导图应用于合作学习中并引发学生的认知冲突，提出了“影响植物光合作用的因素有哪些？”的问题。学生在组内各抒己见，得出了影响植物光合作用的因素有二氧化碳、水分、色素、光照强度等，但小组内部产生了意见分歧，有的认为影响植物光合作用的因素不只是上述这些，还有的认为影响植物光合作用的因素只是上述因素中的若干种，并不是全部。因此，笔者要求小组成员综合考虑各个因素，并以思维导图的方式记录他们讨论的过程和结果，最终形成了如图2所示的“光合作用影响因素”思维导图。
3.解决认知冲突，重构科学概念。为了解决认知冲突，有效将抽象概念转化为具体形象的事物，教师应利用具体类比的教学策略，根据它们之间的某种相似性，建立适当的模型，并结合思维导图促进科学概念系统的形成和迁移。
例如，在组织学生学习“基因工程及其应用”时，由于学生对“限制性内切酶”“DNA连接酶”等陈述性概念的理解较为困难，因此，笔者应用“类比桥”策略，创设了缝补衣服的情境以及所需要的工具，以小块布拼接在基因上作为中间过渡，如图3所示，使学生清晰地领悟基因工程的四个阶段和所需的工具，类比理解了“基因工程”这一科學概念的内涵。
4.开展“随机通达”教学，拓展概念联系。生物概念类的考查题型主要有选择题和解答题两类。由于选择题对概念考查的效度比解答题弱，所以可采取排除法解决，而解答题涉及的知识点较多，教师应利用思维导图进一步梳理所学概念和知识，通过思维导图的发散性质，唤醒部分知识，建立起脉络清晰、情境丰富的概念系统。
【题目】在肾上腺素参与动物血压调节的过程中，肾上腺素作用于脏，心脏活动促进血压升高，因此，心脏是肾上腺素发生作用的（ ），血压回复后，肾上腺素的作用是（ ），肾上腺素发生作用后被（ ）。
面对这样的一道解答题，笔者首先要求学生对题目中“肾上腺素参与动物血压调节”的信息进行分析和归纳，提炼出问题焦点，即“调节”；然后要求学生联系所学知识，确定出问题与已有知识的结合点，即“化学信号形式在神经元之间的传递”和“电信号形式在神经纤维上的传导”；接着根据所学知识对题目中的问题进行判断，最后得出答案。应用思维导图解决上述问题的解答分析图如图4所示。
综上所述，在建构生物概念和对生物概念做进一步内化时，教师应按照学生的“最近发展区”，在课前利用思维导图探测学生的认知结构，对零散的知识点进行整合加工；在课中使用思维导图充当先行组织者的角色，开展小组合作学习，进行概念的概括和总结，并应用“类比桥”策略，促进概念系统的形成和迁移。只有这样，才能激发学生的学习兴趣，实现生物概念的意义建构。
[ 参 考 文 献 ]
[1] 康虹.概念图和思维导图在高中生物教学中的应用[J].基础教育参考，2017（20）：25-26.
[2] 王静宜.思维导图在初中生物课堂中的应用思考[J].新课程（中学），2017（7）：125.
（责任编辑 黄春香）
[关键词]思维导图；生物概念；支架
[中图分类号] G633.91 [文献标识码] A [文章编号] 1674-6058（2018）20-0084-02
思维导图可以将学生的左脑和右脑结合起来，利用符号、文字、线段以及图像对大脑信息进行整理，从而使学生的思考变得更加简单；而概念是高中生物教学的根本，是学生思维的焦点。在具体概念的学习中，大部分学生存在兴趣低下、学习意志和主动性不足等问题，对此，可利用思维导图改变学生的认知方式，激发学生学习的兴趣，发展学生的思维能力，实现生物概念的意义建构。
一、应用思维导图建构高中生物概念的意义
高中生物概念是学生分辨某一类别的事物与其他类别事物的重要特性，需要经历“概念生成”和“概念获得”两个阶段。在具体教学中，教师应让学生明白什么东西属于这一概念，某一东西为什么不属于这一概念。以学习“核苷酸”概念为例，教师除了让学生明确核苷酸的五种形式外，还要学生掌握氨基酸不能被称为核苷酸的原因，理解核苷酸的分子结构和元素组成等。只有这样，才能算是真正意义上的理解核苷酸这个概念。
在具体教学实践中，思维导图将关注的焦点问题置于中心位置，不同层级主题之间通过曲线或直线连接，中心聚焦，层次清晰。思维导图以形象的图像形式组织学生学习，有效克服了阅读大量文字而感到枯燥乏味的弊端。此外，将思维导图作为学生建构概念的工具，正好满足建立复杂知识连接的需要，能不断巩固旧知识，融合新知识，从而促使学生形成系统的认知结构。
二、基于思维导图引导学生建构高中生物概念
1.探测认知结构，了解概念生态。认知结构是学生在某一学科领域内知识的全部内容和组织。在正式教学之前，教师应认真研究学生已有的认知结构和思维水平，抓准学生的“最近发展区”，应用思维导图进行学前探测，为正式教学能采取针对性的教学方法奠定基础。
例如，学生在预习“蛋白质”知识后绘制了如图1的思维导图，在该图中，笔者认为该生对蛋白质相关知识的学习存在以下几个误区：（1）“蛋白质的组成元素是C、H、O、N”，显然这样的说法是有问题的，蛋白质的组成元素不止这几种。（2）对于氨基酸的结构特点，该生表述为“一个氨基，一个羧基”，即只要具有氨基和羧基就可以认为是氨基酸，这是错误的。（3）图中将“肽键”误写为“肽腱”。这张思维导图充分展示出了学生在学习蛋白质这一新概念时原有的认知结构，为笔者实施有效的教学切入和调整教学方式提供了依据。
2.引发认知冲突，解构概念属性。由于认知水平和自身条件等差异，不同的学生对于同一问题的理解常常不同。为了使学生产生有意义的认知冲突，教师应加强学生与学生、学生与教师之间的合作与讨论，引发认知上的冲突，并应用思维导图解构新概念的属性。
例如，在组织学生学习“光合作用”这一概念后，笔者为了把思维导图应用于合作学习中并引发学生的认知冲突，提出了“影响植物光合作用的因素有哪些？”的问题。学生在组内各抒己见，得出了影响植物光合作用的因素有二氧化碳、水分、色素、光照强度等，但小组内部产生了意见分歧，有的认为影响植物光合作用的因素不只是上述这些，还有的认为影响植物光合作用的因素只是上述因素中的若干种，并不是全部。因此，笔者要求小组成员综合考虑各个因素，并以思维导图的方式记录他们讨论的过程和结果，最终形成了如图2所示的“光合作用影响因素”思维导图。
3.解决认知冲突，重构科学概念。为了解决认知冲突，有效将抽象概念转化为具体形象的事物，教师应利用具体类比的教学策略，根据它们之间的某种相似性，建立适当的模型，并结合思维导图促进科学概念系统的形成和迁移。
例如，在组织学生学习“基因工程及其应用”时，由于学生对“限制性内切酶”“DNA连接酶”等陈述性概念的理解较为困难，因此，笔者应用“类比桥”策略，创设了缝补衣服的情境以及所需要的工具，以小块布拼接在基因上作为中间过渡，如图3所示，使学生清晰地领悟基因工程的四个阶段和所需的工具，类比理解了“基因工程”这一科學概念的内涵。
4.开展“随机通达”教学，拓展概念联系。生物概念类的考查题型主要有选择题和解答题两类。由于选择题对概念考查的效度比解答题弱，所以可采取排除法解决，而解答题涉及的知识点较多，教师应利用思维导图进一步梳理所学概念和知识，通过思维导图的发散性质，唤醒部分知识，建立起脉络清晰、情境丰富的概念系统。
【题目】在肾上腺素参与动物血压调节的过程中，肾上腺素作用于脏，心脏活动促进血压升高，因此，心脏是肾上腺素发生作用的（ ），血压回复后，肾上腺素的作用是（ ），肾上腺素发生作用后被（ ）。
面对这样的一道解答题，笔者首先要求学生对题目中“肾上腺素参与动物血压调节”的信息进行分析和归纳，提炼出问题焦点，即“调节”；然后要求学生联系所学知识，确定出问题与已有知识的结合点，即“化学信号形式在神经元之间的传递”和“电信号形式在神经纤维上的传导”；接着根据所学知识对题目中的问题进行判断，最后得出答案。应用思维导图解决上述问题的解答分析图如图4所示。
综上所述，在建构生物概念和对生物概念做进一步内化时，教师应按照学生的“最近发展区”，在课前利用思维导图探测学生的认知结构，对零散的知识点进行整合加工；在课中使用思维导图充当先行组织者的角色，开展小组合作学习，进行概念的概括和总结，并应用“类比桥”策略，促进概念系统的形成和迁移。只有这样，才能激发学生的学习兴趣，实现生物概念的意义建构。
[ 参 考 文 献 ]
[1] 康虹.概念图和思维导图在高中生物教学中的应用[J].基础教育参考，2017（20）：25-26.
[2] 王静宜.思维导图在初中生物课堂中的应用思考[J].新课程（中学），2017（7）：125.
（责任编辑 黄春香）