王 晨

概念圖作為一種成熟的教與學(xué)的工具，能夠把人腦中的隱性知識(shí)顯性化、可視化，便于人們思考、交流、表達(dá)。利用概念圖不僅可以發(fā)展知識(shí)遷移能力和創(chuàng)新能力，還可以改善學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)和信息處理能力。合理利用概念圖，使教師教學(xué)材料的組織更加科學(xué)、合理，使教學(xué)過程中師生互動(dòng)、互補(bǔ)性提高；更讓學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、有效性提高，從而全面提高高中生物的學(xué)習(xí)效率。

在運(yùn)用概念圖時(shí)選用豐富多彩、形式多變的呈現(xiàn)方式，能夠進(jìn)一步提高教學(xué)的有效性。Inspiration軟件提供了多樣化的模板，能夠幫助教師和學(xué)生快捷有效地完成概念圖的構(gòu)建，是教師教學(xué)和學(xué)生學(xué)習(xí)的得力工具。下面筆者結(jié)合實(shí)際教學(xué)談?wù)処nspiration軟件中不同模板在高中生物教學(xué)中的應(yīng)用。

一、分散樹模板

這是常見的一種生物概念圖，經(jīng)常用于各種物質(zhì)的分類、組成等，如生命活動(dòng)的物質(zhì)基礎(chǔ)(如圖1所示)。

圖1 生命活動(dòng)的物質(zhì)基礎(chǔ)

二、因果關(guān)系模板

“一因多果”指的是由一個(gè)主體作為原因，導(dǎo)致產(chǎn)生了多個(gè)現(xiàn)象和結(jié)果。導(dǎo)致的結(jié)果可以是直接的，也可以是間接的。還可以根據(jù)影響的相關(guān)程度大小作出不同的描述。例如，水、溫度、光等因素對(duì)生物的影響、細(xì)胞膜的功能等(如圖2所示)。

圖2 細(xì)胞膜的功能

“多因一果”指的是多個(gè)因素或多個(gè)現(xiàn)象產(chǎn)生一個(gè)結(jié)果，如孟德爾實(shí)驗(yàn)取得成功的原因，表現(xiàn)型是環(huán)境和基因共同作用的結(jié)果、種群密度的影響因素、癌變的原因等(如圖3所示)。

圖3 癌變的原因

當(dāng)然，“一因多果”和“多因一果”概念圖經(jīng)常結(jié)合在一起使用，如水鹽平衡的調(diào)節(jié)(如圖4所示)：飲水不足、體內(nèi)失水、食物過咸都能夠引起細(xì)胞外液滲透壓升高，使下丘腦滲透壓感受器興奮，而引起兩個(gè)結(jié)果，就是大腦皮層產(chǎn)生口渴感使人主動(dòng)飲水和垂體釋放抗利尿激素使腎小管集合管重吸收水，這兩個(gè)過程都將導(dǎo)致細(xì)胞外液滲透壓下降。

圖4 水鹽平衡的調(diào)節(jié)

三、異同對(duì)比模板

在中學(xué)生物教學(xué)中有許多相近的概念或原理，雖然本質(zhì)不同，但有其共同點(diǎn)。利用異同對(duì)比形式組織概念圖，可以幫助學(xué)生進(jìn)行比較、鑒別。例如，有氧呼吸和無氧呼吸的異同(如圖5所示)、光反應(yīng)和暗反應(yīng)的區(qū)別和聯(lián)系、蛋白質(zhì)和核酸的關(guān)系、細(xì)胞分裂和細(xì)胞分化的區(qū)別與聯(lián)系等。

圖5 有氧呼吸和無氧呼吸的異同

四、單循環(huán)模板

細(xì)胞周期、碳循環(huán)、暗反應(yīng)等概念，表述的是一系列循環(huán)事件的發(fā)生，這類概念信息適宜用一個(gè)或多個(gè)單循環(huán)形式的模板表示，如細(xì)胞周期就可以用下面幾個(gè)循環(huán)圖表示(如圖6、圖7所示)。

圖6 植物細(xì)胞的有絲分裂模式

圖7 細(xì)胞有絲分裂過程中染色體(質(zhì))形態(tài)的變化

五、類比推理模板

所謂類比，就是由兩個(gè)對(duì)象的某些相同或相似的性質(zhì)，推斷它們?cè)谄渌再|(zhì)上也有可能相同或相似的一種推理形式。類比與演繹和歸納不同，是一種從特殊到特殊，從一般到一般的推理方式。植物細(xì)胞滲透吸水原理是類比推理的產(chǎn)物(如圖8所示)。物理學(xué)上，將液體和氣體分子從高濃度處向低濃度處運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象稱為擴(kuò)散，水分子或其他溶劑分子通過半透膜的擴(kuò)散叫做滲透，植物細(xì)胞滲透吸水原理則是關(guān)于水分子通過原生質(zhì)層的擴(kuò)散機(jī)理。課本首先演示了一套用長(zhǎng)頸漏斗、多孔性薄膜和蔗糖溶液等制成的物理滲透裝置，并借助示意圖分析說明滲透作用的產(chǎn)生應(yīng)具備的條件：一是半透膜，二是半透膜兩側(cè)溶液的濃度差。然后，課本將成熟的植物細(xì)胞與上述的物理滲透裝置加以比較，并明確地提出：可以把原生質(zhì)層(主要包括細(xì)胞膜、液泡膜和這兩層膜之間的細(xì)胞質(zhì))看作是一層半透膜。原生質(zhì)層兩側(cè)的溶液通常具有濃度差，因此，成熟的植物細(xì)胞能夠與外界溶液發(fā)生滲透作用。

圖8 植物細(xì)胞滲透吸水原理

六、過程描述模板

用于描述一個(gè)完整的過程，包括從起始到結(jié)尾的每一個(gè)環(huán)節(jié)，相應(yīng)的注釋可以展開各個(gè)環(huán)節(jié)的詳細(xì)描述。如動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)過程(如圖9所示)、植物體細(xì)胞雜交技術(shù)、單克隆抗體制備過程等。

圖9 動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)過程

七、多元模塊分類模板

適用于較大范圍概念的分類比較。首先將某個(gè)概念分成若干個(gè)模塊，再把每個(gè)模塊從多方面進(jìn)行比較。如物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸(如圖10所示)、可遺傳的變異、生物進(jìn)化學(xué)說、生物工程分類等。

圖10 物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸

通過各模板的介紹，教師和學(xué)生能夠?qū)nspiration模板的應(yīng)用有所了解，如果能夠?qū)⑵涑浞诌\(yùn)用到學(xué)習(xí)過程中，相信可以大大提高學(xué)習(xí)的效果。