湯婷婷 朱長(zhǎng)江,2 趙 卓*

(1吉林師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院 四平 136000； 2新疆阿勒泰地區(qū)第二中學(xué) 836000)

人教版高中生物學(xué)教材必修1《分子與細(xì)胞》中“能量供應(yīng)”版塊主要闡述細(xì)胞中能量的來(lái)源及轉(zhuǎn)換。其中，線粒體和葉綠體作為細(xì)胞中兩大“能量轉(zhuǎn)換器”，前者為生物體進(jìn)行有氧呼吸的主要場(chǎng)所，能夠?qū)⒂袡C(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能轉(zhuǎn)換成ATP中活躍的化學(xué)能，后者為光合作用場(chǎng)所，能夠?qū)⒐饽苻D(zhuǎn)化成有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能。且這兩個(gè)生化反應(yīng)過(guò)程需要在酶催化作用下才能發(fā)生。為加強(qiáng)學(xué)生理解細(xì)胞呼吸與光合作用的有關(guān)內(nèi)容，將思維導(dǎo)圖與經(jīng)典理論課有機(jī)融合，充分利用思維導(dǎo)圖的輔助功能，建立相關(guān)知識(shí)點(diǎn)間的鏈接，旨在提升高中生物學(xué)課堂的高效性與生動(dòng)性。

1 從核心概念出發(fā)，理解酶特性的反應(yīng)條件和規(guī)律

在第5章第1節(jié)“降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶”的學(xué)習(xí)中，學(xué)生在第一課時(shí)中已經(jīng)了解到核心概念——酶能夠高效催化生物體內(nèi)發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)，以便各項(xiàng)生命活動(dòng)有條不紊的進(jìn)行。對(duì)于酶具有專(zhuān)一性這一特性，學(xué)生亦能很好地理解和把握并且可以設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)加以證明。但是酶活性易受溫度和pH外界條件的影響，該內(nèi)容并不容易被學(xué)生吸收與同化。因此，設(shè)計(jì)酶性質(zhì)部分教學(xué)內(nèi)容時(shí)，學(xué)生從核心概念“酶”出發(fā)建立思維導(dǎo)圖(圖1)，從酶的來(lái)源鏈接到活細(xì)胞、從酶的本質(zhì)擴(kuò)展到蛋白質(zhì)和RNA、從酶的作用延伸到催化作用，再?gòu)拿傅奶匦酝茖?dǎo)出酶的高效性、溫和性和專(zhuān)一性等反應(yīng)條件與效果，建立從核心概念輻射出的知識(shí)點(diǎn)間的邏輯關(guān)聯(lián)。

2 從宏觀視角俯視，認(rèn)知細(xì)胞呼吸作用的不同選擇

生命進(jìn)化過(guò)程中，許多生理生化反應(yīng)是在受外界條件的制約或選擇中進(jìn)行的，體現(xiàn)出生命與環(huán)境相互依賴、協(xié)同發(fā)展的趨勢(shì)。在第5章第3節(jié)“ATP的主要來(lái)源——細(xì)胞呼吸”中細(xì)胞呼吸的方式部分，因氧氣是否參與呼吸作用的反應(yīng)過(guò)程分為有氧呼吸和無(wú)氧呼吸兩大類(lèi)型。學(xué)生已經(jīng)知道生物體進(jìn)行呼吸作用是吸收氧氣呼出二氧化碳的過(guò)程，但是對(duì)于細(xì)胞中有氧呼吸和無(wú)氧呼吸的概念界限并不清晰，有關(guān)這兩種呼吸方式的過(guò)程更是知之甚少。且細(xì)胞呼吸的生理過(guò)程比較微觀，不易理解，因此教師應(yīng)注重直觀引導(dǎo)。可在實(shí)踐教學(xué)中，利用思維導(dǎo)圖構(gòu)建有氧呼吸和無(wú)氧呼吸的反應(yīng)過(guò)程(圖2)，從細(xì)胞呼吸宏觀角度俯視，分別從呼吸方式、反應(yīng)進(jìn)程和發(fā)生場(chǎng)所等不同層面上，認(rèn)知無(wú)氧呼吸和有氧呼吸的動(dòng)態(tài)反應(yīng)過(guò)程。反應(yīng)過(guò)程起點(diǎn)從葡萄糖出發(fā)，在有氧和無(wú)氧不同反應(yīng)條件的作用下，進(jìn)行不同反應(yīng)歷程并產(chǎn)生不同中間產(chǎn)物。此外，思維導(dǎo)圖還能明確地比較有氧呼吸和無(wú)氧呼吸的反應(yīng)條件、反應(yīng)產(chǎn)物以及反應(yīng)場(chǎng)所的異同。

圖1 “酶的特性”思維導(dǎo)圖設(shè)計(jì)方案

3 從發(fā)展變化觀念，架構(gòu)光合作用的完整反應(yīng)歷程

第5章第4節(jié)“能量之源——光與光合作用”中光合作用的過(guò)程，不管是從植物生理角度出發(fā)，還是結(jié)合生物課程標(biāo)準(zhǔn)確定本節(jié)課的重點(diǎn)難點(diǎn)，該部分內(nèi)容都是高中生物學(xué)教學(xué)的重心所在。教材將光合作用的光反應(yīng)階段以及暗反應(yīng)階段分為兩個(gè)自然段呈現(xiàn)出來(lái)，并配有插圖“光合作用過(guò)程的圖解”，目的在于盡可能地幫助學(xué)生充分理解光合作用的整個(gè)過(guò)程。該過(guò)程是一系列反應(yīng)的疊加與延續(xù)，為促進(jìn)學(xué)生進(jìn)一步系統(tǒng)掌握光合作用的過(guò)程，可利用思維導(dǎo)圖設(shè)計(jì)光合作用的完整反應(yīng)過(guò)程(圖3)，通過(guò)思維導(dǎo)圖架構(gòu)的光合作用全過(guò)程，可以清楚、簡(jiǎn)化、直觀地呈現(xiàn)給學(xué)生們完整反應(yīng)全貌，有利于培養(yǎng)學(xué)生用動(dòng)態(tài)和發(fā)展的理念分析生命現(xiàn)象和過(guò)程。

圖2 “ATP的主要來(lái)源——細(xì)胞呼吸”思維導(dǎo)圖設(shè)計(jì)方案

圖3 “能量之源——光與光合作用”思維導(dǎo)圖設(shè)計(jì)方案

通過(guò)以上三個(gè)具體實(shí)例可以看出，將“酶的特性”“細(xì)胞呼吸”“光合作用”等具體教學(xué)內(nèi)容繪制成思維導(dǎo)圖，可清晰展示每一個(gè)知識(shí)點(diǎn)以及相關(guān)重要信息。且思維導(dǎo)圖與知識(shí)組塊學(xué)習(xí)間具有很高契合度，可以作為意義學(xué)習(xí)的表征載體。在實(shí)踐教學(xué)理論課中合理運(yùn)用思維導(dǎo)圖，有利于教師整合和加工理論知識(shí)，加強(qiáng)概括知識(shí)系統(tǒng)化。

思維導(dǎo)圖是表征意義信息的良好載體。從信息加工上看，思維導(dǎo)圖呈現(xiàn)出知識(shí)的邏輯性、全面性與實(shí)踐性；從視覺(jué)角度上看，思維導(dǎo)圖體現(xiàn)出結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)化、整體化與直觀化；從藝術(shù)角度上看，思維導(dǎo)圖表現(xiàn)出層次性、鮮活性、緊密性。將思維導(dǎo)圖應(yīng)用于高中生物學(xué)課程教學(xué)中，有利于教師構(gòu)思授課內(nèi)容與設(shè)計(jì)教學(xué)環(huán)節(jié)，進(jìn)一步加強(qiáng)學(xué)生知識(shí)融通能力以及收集信息和處理信息能力。