借助思维导图 构建知识网络
——以“元素化合物”专题为例

甘肃

笔者在查阅高考生物复习方法等相关文献时发现，许多文献都提到学生要学会完善知识体系、构建知识网络、学会综合应用，提出了完善知识体系、构建知识网络的重要性。但是，大部分文献都没有提及如何完善知识体系？鉴于此，笔者将思维导图引入到了高中生物教学中，收到了良好的效果。

一、思维导图简介

思维导图是英国大脑开发大师东尼·博赞（Tony Buzan）于19世纪70年代所发明的。它是表达发散性思维的有效图形思维工具，它运用图文并重的技巧，把各级主题的关系用相互隶属与相关的层级图表现出来，把主题关键词与图像、颜色等建立记忆链接，它充分运用左右脑的机能，利用记忆、阅读、思维的规律，协助人们在科学与艺术、逻辑与想象之间平衡发展，从而开启人类大脑的无限潜能。

二、元素化合物专题知识网络构建过程

（一）总结分析，找准方向

《普通高中生物学课程标准》《普通高等学校招生全国统一考试大纲》是高考命题的指导性文件；教材是高考命题的依据；高考真题是高考命题的具体体现，是高三生物教学、复习的方向。根据“课标”要求、“考纲”要求，并结合近5年来的生物高考真题，笔者将“元素化合物”专题复习内容细化如下（见表）：

表 元素化合物专题考点明细表

续表

（二）回归教材，寻找核心概念

生物学中的重要概念、原理、理论、模型就是核心概念。它是学科的支架，抓住了核心概念构建的体系就等于抓住了学科的本质。它对今后的学习起支撑作用，对学生具有思维训练的价值。笔者在复习“化合物”专题时，首先让学生找到与本专题有关的章节（人教版必修1第2章、第5章；必修2第3章、第4章等），然后让学生详细阅读这些章节中的内容，在草稿纸上写出这些章节中的核心概念。例如，蛋白质是生命活动的主要承担者、核酸是遗传信息的携带者等。

（三）设置问题串，构建思维导图

刘恩山教授认为，基于理解而形成的重要概念对学生今后的生活和学习有积极的影响，它可以帮助学生解释生物学事实和现象。为了让学生掌握这些知识间的联系，笔者设置了如下问题串：

1.说出构成糖类、脂质、核酸、蛋白质的元素组成。

2.说出糖类、脂质的种类和功能。

3.说出水的存在形式和功能。简述水与新陈代谢和抗逆性的关系。

4.画出蛋白质的形成过程。

5.举例说明蛋白质的主要功能。

6.说出生物体内核酸的种类和功能。

7.画出蛋白质、核酸、染色体之间的关系。

师生经过讨论这些问题串，再结合学生草稿纸上的核心概念就可以绘制如图1所示的思维导图。

图1 以“元素化合物”为主题的思维导图

（四）精选典型例题，完善思维导图

典型例题中的知识组合形式具有一定功能的知识结构，其中组合知识点的方式对学生自己的知识有启迪、借鉴作用，可以帮助学生进一步完善思维导图。

【例题】（2018年，全国卷Ⅲ，第30题）回答下列与蛋白质相关的问题：

（1）生物体中组成蛋白质的基本单位是______。在细胞中合成蛋白质时，肽键是在______这一细胞器上形成的。合成的蛋白质中有些是分泌蛋白，如______（填“胃蛋白酶”“逆转录酶”或“酪氨酸酶”）。分泌蛋白从合成至分泌到细胞外需要经过高尔基体，此过程中高尔基体的功能是____________。

（2）通常，细胞内具有正常生物学功能的蛋白质需要有正确的氨基酸序列和______结构，某些物理或化学因素可以导致蛋白质变性，通常，变性的蛋白质易被蛋白酶水解，原因是________________________。

（3）如果DNA分子发生突变，导致编码正常血红蛋白多肽链的mRNA序列中一个碱基被另一个碱基替换，但未引起血红蛋白中氨基酸序列的改变，其原因可能是______________________________。

【解析】（1）生物体中组成蛋白质的基本单位是氨基酸；细胞中合成蛋白质时，在核糖体上mRNA的密码子翻译成氨基酸，氨基酸之间脱水缩合形成肽键；胃蛋白酶是胞外酶，属于分泌蛋白，逆转录酶和酪氨酸酶属于胞内酶 ；分泌蛋白从合成至分泌到细胞外还需要内质网加工，再经过高尔基体的进一步加工、分类、包装，最后形成分泌小泡转运至细胞膜，通过胞吐的方式分泌出去。（2）细胞内的蛋白质都有特定的氨基酸数目、种类和排列顺序，以及由肽链盘曲、折叠形成的一定的空间结构；某些物理或化学因素可以使蛋白质分子的空间结构变得伸展、松散，肽键暴露，易与蛋白酶接触，使蛋白质被水解。（3）编码正常血红蛋白多肽链的mRNA序列中一个碱基被另一个碱基替换，改变后的密码子翻译的氨基酸还是原来的氨基酸，这是密码子的简并性，所以不引起血红蛋白中氨基酸序列的改变。

【答案】（1）氨基酸 核糖体 胃蛋白酶对蛋白质进行加工、分类和包装

（2）空间 蛋白质变性使肽键暴露，暴露的肽键易与蛋白酶接触，使蛋白质降解

（3）遗传密码具有简并性

师生通过讨论，可以进一步完善“元素化合物”专题思维导图，完善后的思维导图如图2所示。

图 2 完善后的“元素化合物”专题思维导图

本专题思维导图是学生自己通过阅读、讨论、动手画图等环节思考构建出的网络，它会长时间的留存在学生的头脑中。这种方式的学习使学生处于积极主动的学习状态，学生的注意力集中，学习兴趣盎然，学习成绩斐然。