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        “思維導圖”在“20+20”教學模式中的應用
        ——《細胞的能量“通貨”—ATP》案例

        2019-01-13 15:39:00廣東省廣州市增城區(qū)第一中學姚美玲王嘉華
        家長 2019年34期
        關鍵詞:導圖能量概念

        □廣東省廣州市增城區(qū)第一中學 姚美玲 王嘉華

        思維導圖又叫心智圖,是1970年由英國心理學家托尼·博贊所創(chuàng)建的應用于記憶、學習、思考等的一種將放射性思維具體化的方法。它常常使用關鍵詞、線條、圖形、色彩等,強調和呈現(xiàn)出圖形內部概念層級關系,能夠將學生的邏輯思維轉化為直觀、簡明、層次的圖形。利用思維導圖的教學方式在“20+20”教學模式的“探究”環(huán)節(jié)中,引導學生主動參與探究過程,快速在問題導向下收集處理科學信息、有效形成知識層次、掌握重難點,實現(xiàn)知識之間的聯(lián)系遷移,形成科學規(guī)律,解決生活問題。以下以《細胞的能量“通貨”——ATP》一課為例,探討思維導圖如何促進學生在課堂學習中自主探究理解知識。

        一、問題導學,確立核心概念下的一級知識

        該節(jié)課主要圍繞ATP展開探究,教師在導入中利用ATP導致魚心臟復跳的實驗已經(jīng)為學生直觀構建了ATP能直接提供能量這一概念,但是學生不清楚為什么ATP能直接供能,此時采用思維導圖的方式引導學生自主探究。

        高一學生已經(jīng)學習了糖類、脂肪等物質能儲存能量、細胞的結構等知識,為學習ATP奠定了基礎。但是ATP與ADP是學生接觸的新概念,若不進行適當引導就布置學生圍繞ATP構建思維導圖,學生往往因不明確學習任務導致無從下手。所以選用問題串形式解決該難題,教師先提出第一個大問題:ATP能直接供能取決于其特殊的結構,那ATP的結構有什么特點?第二個大問題:生物體中ATP含量少,但是ATP時刻在利用,如何解決該矛盾?第三大問題:你能舉例說出哪些細胞代謝需要消耗ATP嗎?教師提出的三個問題已經(jīng)引導學生在ATP該核心概念下形成三個子概念并完出思維導圖的一級支線:ATP的結構特點、ATP與ADP的相互轉化、ATP的利用。

        二、模型建構,完善二級知識

        探究ATP的結構這一重點知識,教師應該引導學生發(fā)現(xiàn)規(guī)律、主動掌握ATP的結構,在本節(jié)課中運用概念模型的方式可以有效達到該目的。首先教師展示ATP的結構式,提出問題,學生閱讀書本,解決問題。問題如下:1.寫出ATP的中文名稱、元素組成及結構簡式。2.簡式中“—”和“~”的區(qū)別。3.指出圖中堿基A和ATP中的A,并分別寫出名稱。有目的地看書,可以讓學生快速找出該環(huán)節(jié)的基礎知識,先簡單在ATP結構的一級概念下發(fā)展二級知識點:ATP的名稱、元素組成及結構簡式、結構特點,這樣培養(yǎng)學生自主學習能力,使學生成為學習的主人,自主理解ATP的基礎知識。但是高考要求還需要掌握ATP與其他物質的結構相似點,所以教師需要深化知識,先將ATP復雜的結構式簡化成三部分:腺嘌呤、核糖、磷酸基團。然后引導學生回憶什么物質也含有腺嘌呤、核糖、磷酸呢?最后利用長方形、五邊形、圓圈等圖形構建ATP模型。這樣學生有效地利用已學過的RNA的模型圖,學生構建ATP的模型就迎刃而解。

        在探究ATP與ADP的相互轉化這一難點知識時,教師展示相關資料,引導學生獲取到關鍵信息:ATP轉化成ADP釋放能量,滿足運動之需。ATP能直接供能是因為ATP轉化成ADP,那如何轉化就成為學生非常好奇的問題,這樣由課外知識激發(fā)學生探索知識的欲望,有利于培養(yǎng)學生積極思考能力,符合20+20課堂教學模式的要求。那如何引導學生理解ATP轉化成ADP呢?此時需要教師引導學生關注ATP的化學性質,然后在ATP的結構模型基礎上,,快速構建ADP、AMP的模型??v向比較ATP、ADP、AMP模型,學生可以直觀認識到三者的結構差別,有利于學生寫出ATP水解與合成的反應式,這樣就由點到線幫助學生構建ATP與ADP的相互轉化的模型,最后回顧葉綠體與線粒體的作用、主動運輸條件,從本質上認識兩者相互轉化的生物學意義。學生從ATP的結構模型中有意遷移到ATP與ADP的相互轉化中,理解具體轉化過程發(fā)生的場所、消耗的原料、需要的酶、生成的產(chǎn)物等。這樣學生在相互轉化這一級知識下繼續(xù)構建分支知識,并且有效聯(lián)系舊知,同時為后續(xù)學習光合作用與呼吸作用做出良好鋪墊。

        三、思維導圖網(wǎng)絡體系的建構

        此時,學生眼中的ATP已經(jīng)轉化成一個實體對象,學生先自主建構ATP的結構模型,理解ATP的結構特點,再找出ATP與ADP的模型的差別,理解ATP水解提供能量的機制,這樣教師通過問題、材料等引導學生思考,自主發(fā)現(xiàn)知識、掌握知識、對新舊知識有機聯(lián)系,同時運用新知解釋相關的生命現(xiàn)象,構建一份屬于學生自我的思維導圖,形成一個完整的知識網(wǎng)絡,體現(xiàn)了課堂的高效性,學生成為教學的主體,符合“20+20”課堂教學模式的要求。在高中生物課堂中利用思維導圖引導學生思考是有其必要性,將知識以圖像形態(tài)表達,將內隱的知識轉化外顯的知識。通過研究教材、學情、考情等,選用不同的教學方式上好一節(jié)課,達到高效課堂的目的。

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