流程圖在生物教學(xué)中的應(yīng)用

陳飛堯

【摘要】流程圖是概念模型中常見的一種表現(xiàn)方式。流程圖是指借助系列的信息、觀點或元素組件來描述一個系統(tǒng)的圖形代表。通過圖文等要素構(gòu)成，能夠直接有效地把生物學(xué)一些概念、生命過程呈現(xiàn)出來。流程圖在生物教學(xué)中應(yīng)用有利于學(xué)生學(xué)習(xí)理解知識，構(gòu)建知識網(wǎng)絡(luò)。

【關(guān)鍵詞】流程圖;生物教學(xué);應(yīng)用

人教版高中新教材《分子與細(xì)胞》指出模型類型包括物理模型、概念模型和數(shù)學(xué)模型所謂概念模型是通過圖文信息、連接箭頭等符號、圖形示意來表達(dá)事物的認(rèn)識和概括。流程圖是指借助系列的信息、觀點或元素組件來描述一個系統(tǒng)的圖形代表。通過圖文等要素構(gòu)成，能夠直接有效地把生物學(xué)一些概念、生命過程呈現(xiàn)出來。在高中生物新課學(xué)習(xí)、復(fù)習(xí)、實驗描述等過程中，普遍會對凌亂的知識點，抽象的概念不容易接納;也不方便記憶和運用，如果在教學(xué)中僅用文字來描述生澀的概念、生命過程等，學(xué)生學(xué)習(xí)、理解、記憶運用起來會出現(xiàn)很多困難。如能有效使用流程圖，將學(xué)習(xí)的內(nèi)容以流程圖呈現(xiàn)，各要素組件清晰明了，有利于學(xué)習(xí)者理解知識，形成知識網(wǎng)絡(luò)。可運用于各種課型的學(xué)習(xí)與復(fù)習(xí)。

一、新授課中運用流程圖教學(xué)能促進(jìn)習(xí)得知識

流程圖既可以表示出知識在學(xué)習(xí)者頭腦中認(rèn)知順序，也反映出學(xué)習(xí)者的思維之間的關(guān)系。它是一種由上至下呈現(xiàn)的、從始到終的時間發(fā)展關(guān)系，向下推進(jìn)的過程也是問題解決、事物發(fā)展的過程。例如，在學(xué)習(xí)《分泌蛋白質(zhì)的形成》過程中，結(jié)合教材中的彩圖學(xué)生閱讀教材了解分泌蛋白過程后，學(xué)生了解本實驗研究分泌蛋白的實驗思路時使用了現(xiàn)代生物技術(shù)中的同位素示蹤法（用放射性同位素3H標(biāo)記亮氨酸）來研究分泌蛋白的合成。引導(dǎo)學(xué)生閱教材并用多媒體展示以下圖像：圖1是注射放射性同位素標(biāo)記的亮氨酸3分鐘以后，追蹤放射性出現(xiàn)在位點在附有核糖體的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上，追問1：分泌蛋白可能在脫水縮合成多肽？請在稿紙上用文字與箭頭表示出來;展示17分鐘后的圖2，同時互動問答：（師）分泌蛋白在核糖體合成多肽后是運到那里進(jìn)一步合成加工？（生）在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上對多肽進(jìn)行合成加工。（師）內(nèi)質(zhì)網(wǎng)對多肽初步加工，例如糖基化等，又通過什么方式進(jìn)入那個細(xì)胞器進(jìn)一步加工具有生物活性的蛋白質(zhì)？（生）利用囊泡把較成熟的蛋白質(zhì)運輸?shù)礁郀柣w進(jìn)一步形成具有生物活性的蛋白質(zhì)。展示117分鐘后的圖3，同時互動問答：（師）成熟的蛋白質(zhì)又是如何運輸?shù)郊?xì)胞外的？（生）高爾基體通過“出芽”方式形成囊泡運輸?shù)郊?xì)胞膜，與細(xì)胞膜融合后通過泡吐方式排到細(xì)胞外。（師）請同學(xué)用文字與箭頭把上述過程表示出來？如下圖。

（師）內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、細(xì)胞膜是直接相聯(lián)系的嗎？不是直接聯(lián)系則上述流程圖怎樣表示更科學(xué)？指導(dǎo)學(xué)生修正流程圖如下。（師）分泌蛋白的合成與分泌的過程中是否耗能？能量是由哪里提供的？教師根據(jù)學(xué)生的思維層層遞進(jìn)對流程圖進(jìn)行修正和補充。因此流程圖在一些生物概念的學(xué)習(xí)時，能有效地體現(xiàn)出思維呈現(xiàn)有序性和內(nèi)容表達(dá)的線性邏輯，建立流程圖對于個體在腦中建構(gòu)出思維圖示、問題解決的思路極為有利。

二、復(fù)習(xí)課中運用流程圖教學(xué)能有效地提高復(fù)習(xí)效果

建構(gòu)主義理論倡導(dǎo)學(xué)習(xí)者利用學(xué)習(xí)材料，在學(xué)習(xí)過程中，借助教師或其它學(xué)習(xí)者的幫助，在現(xiàn)有知識的基礎(chǔ)上構(gòu)建并形成新的知識框架，不僅可以針對新知識的建構(gòu)，也是對已有經(jīng)驗的轉(zhuǎn)化和重組。在教師的點撥下，學(xué)生針對自身認(rèn)知經(jīng)驗構(gòu)建和完善模型。

在復(fù)習(xí)課中開展運用流程圖模型建構(gòu)活動，提高學(xué)生的建模、運模能力，同時培養(yǎng)了學(xué)生的生物學(xué)科思維，使得學(xué)生更加喜歡并自覺去學(xué)習(xí)和研究生物學(xué)的相關(guān)知識，有利于學(xué)生在學(xué)習(xí)中更好的掌握知識概念，提高了生物學(xué)的學(xué)習(xí)效果，使不同層次的學(xué)生都可以各有所獲。例如，在《細(xì)胞代謝》復(fù)習(xí)過程中可利用流程圖抓住核心主干知識展開。在復(fù)習(xí)有氧呼吸可引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建以下流程圖。以該圖為中心復(fù)習(xí)：有氧呼吸分幾個階段？每一階段的場所在那？各階段反應(yīng)物和產(chǎn)物有那些？各階段釋放的能量如何？

在復(fù)習(xí)光合可引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建以下流程圖。以該圖為中心復(fù)習(xí)：光合作用分幾個階段？每一階段的場所在那？各階段反應(yīng)物和產(chǎn)物分別是什么？有哪些內(nèi)外因素會影響光合作用過程？改變某一條件時，對光合作用產(chǎn)物有什么變化？

研究表明，通過圖文結(jié)合來呈現(xiàn)的信息內(nèi)容，比純文字呈現(xiàn)信息時更有利于信息的回憶。因此，在生物復(fù)習(xí)過程中合理并充分地運用流程圖指導(dǎo)引導(dǎo)學(xué)生建構(gòu)模型，有意識地建立圖文關(guān)聯(lián)，使學(xué)生利用圖像和文字兩種認(rèn)知系統(tǒng)來學(xué)習(xí)，從而提高復(fù)習(xí)效率。

三、生物實驗課中運用流程圖教學(xué)有利形成生物學(xué)科素養(yǎng)

教育終極目標(biāo)是要教會學(xué)生從生命科學(xué)的視角去解決問題，引導(dǎo)學(xué)生形成解決問題的能力。其核心環(huán)節(jié)是整合調(diào)整認(rèn)知結(jié)構(gòu)，建構(gòu)問題解決的思維模型，學(xué)會相關(guān)的解題思路，對學(xué)生認(rèn)知結(jié)構(gòu)流程圖進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，產(chǎn)生認(rèn)知障礙原因常在于學(xué)生認(rèn)知結(jié)構(gòu)中知識量大而且雜亂無章，可通過建構(gòu)流程圖使實驗過程有序化、結(jié)構(gòu)化，形成良好的學(xué)科解題思路，形成良好的認(rèn)知結(jié)構(gòu)。例如，在生物新教材必修1P72“要求學(xué)生設(shè)計實驗探究檉柳的根吸收無機鹽是主動運輸還是被動運輸？”學(xué)生在解答此類題時，主要問題是弄不清用什么方法？具體操作的思路是什么？先后順序如何？如何描述現(xiàn)象？如何得出結(jié)論？對于這些問題學(xué)生主要是沒有形成學(xué)科思維方法，沒把握住利用生物學(xué)知識描述生命過程。使用流程圖可簡化實驗過程，圖例如下。教師在生物課堂教學(xué)有效利用流程圖有利于培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)。幫助學(xué)生形成結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的生命觀念，利用探究性實驗中的流程圖去分析解決問題，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力。

隨著知識的更新和科技的發(fā)展，文化傳播學(xué)習(xí)途徑也趨于多元化，人們不再是通過純文字獲得信息，相對于單純的文字而言，圖文結(jié)合則更簡結(jié)有效，更有利于習(xí)得相關(guān)知識。挖掘圖文結(jié)合潛在的教學(xué)價值，盡可能地利用其優(yōu)勢，提高學(xué)習(xí)和復(fù)習(xí)的效率。

參考文獻(xiàn)：

[1][美]安德森等著，蔣小平等譯.布魯姆教育目標(biāo)分類學(xué)[M].北京：外語教學(xué)與研究出版社， 2009.

[2]劉晉倫.能力與能力培養(yǎng)[M].山東教育出版社，2001.