同位素示踪技术在高中生物学实验中的应用小结

第一篇：同位素示踪技术在高中生物学实验中的应用小结

同位素示踪技术在高中生物学实验中的应用小结 利用放射性同位素H标记氨基酸作为示踪元素，来研究分泌蛋白在细胞中的3合成部位及运输方向

科学家在研究分泌蛋白的合成和分泌时，曾经做过这样一个实验：他们在豚鼠的胰脏腺泡细3胞中注射H标记的亮氨酸，3min后，被标记的亮氨酸出现在附着有核糖体的内质网中，17min后，出现在高尔基体中，117min后，出现在靠近细胞膜内则的运输蛋白质的小泡中，以及释放到细胞外的分泌物中。这个实验说明分泌蛋白在附着于内质网上的核糖体中合成之后，是按照内质网→高尔基体→细胞膜的方向运输的。从而也证明了细胞内各种生物膜在功能上是紧密联系的。利用放射性同位素H作为示踪元素来研究细胞的有丝分裂

细胞有丝分裂时，DNA分子在间期要复制，为细胞的分裂做准备。为了研究细胞的有丝分裂，在小鼠肝细胞的培养液中加入用H等标记的胸腺嘧啶脱氧核苷（H-TdR），H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷是合成胸腺嘧啶脱氧核苷酸的原料，胸腺嘧啶脱氧核苷酸是合成DNA的原料。因此细胞有丝分裂时，细胞核中的DNA分子复制可以被检测到。利用放射性同位素O、C、H作为示踪元素来研究光合作用过程中某些物质

3的变化过程，从而揭示光合作用的机理

3.1 19世纪30年代美国科学家鲁宾（S.Ruben）和卡门（M.Kamen）研究光合作用中释放的氧到底是来自于水，还是来自于二氧化碳。他们进行了这样2组实验：用氧的同位素18O分别标记H2O和CO2，使它分别成为H2O和CO2，然后进行2组光合作用的实验：第1组向绿色植物提供H218O和CO2；第2组向同种绿色植物提供H2O和C18O2。在相同的条件下，对2组光合作用实验释放出的氧进行分析，结果表明，第1组释放的氧全部是O2，第2组释放的氧全部是O2。从而证明了光合作用中释放的氧全部来自水。

3.2 用18O、14C标记二氧化碳（14C18O2），固定后产生的三碳化合物有放射性（14C3），产物葡萄糖（14C6H1218O6）有放射性，产物水（H218O）有放射性。因此可以知道18O、14C元素的转移途径为：14C18O2→214C3→14C6H1218O6+ H218O。

3.3 C4植物的发现过程 澳大利亚科学家M.D.Hatch和C.R.Slack在研究玉米、甘蔗等原产热带地区的绿色植物时发现，当向这些绿色植物提供14CO2时，光合作用开始后的1s内，竟有90%以上的C出现在含有4个碳原子的有机酸（一种C4化合物）中。随着光合作用的进行，C4化合物中的14C逐渐减少，而C3化合物中的14C逐渐增多。说明在这类绿色植物的光合作用中，CO2的C原子首先转移到C4化合物中，然后才转移到C3化合物中。科学家将这类植物看叫做C4植物。利用放射性同位素O作为示踪元素来研究细胞呼吸过程中物质的转变途径，181

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18揭示呼吸作用的机理 4.1 用O标记的氧气（O2），生成的水全部有放射性，生成的二氧化碳全部无放着性，即：181818O2→H2O。

18184.2 用O标记葡萄糖（C6H12O6）生成的水全部无放射性，生成的二氧化碳全部有放着性，即：C6H1218O6→C18O2。

5利用放射性同位素K、P标记无机盐离子来研究某些矿质元素在植物体内的4232吸收、运输过程

5.1 研究矿质元素的吸收部位。通常用放射性同位素32P等来做实验，发现根毛区是根尖吸收矿质离子最活跃的部位。

5.2 研究矿质离子在茎中的运输部位。用不透水的蜡纸将柳树的韧皮部和木质部隔开，并在土壤中施用含有42K的肥料，5h后测定42K在柳茎各部位的分布：有蜡纸隔开的木质部含有大量的K，韧皮部几乎没有K，说明运输K的是木质部。柳茎在用蜡纸隔开的韧皮部和木质部的以下区段以及不插入蜡纸的对照实验中，韧皮部中也有很多的42K，说明42K可以从木质部横向运输到韧皮部。

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426 利用放射性同位素131I作为示踪元素来研究甲状腺

碘是合成甲状腺激素所必须的原料。甲状腺可以将细胞外液中的碘主动吸收到甲状腺细胞。因此可以将含有放射性同位素131I的注射液注射到小鼠体内，研究甲状腺功能和甲状腺激素调节的机理，有助于诊断甲状腺的功能性疾病。利用放射性同位素来研究原肠胚各胚层的发育

动物胚胎学家用放射性同位素标记法研究原肠胚3个胚层的发育，从而确定动物3个胚层的发育规律和动物各个组织、器官的来源。

8利用放射性同位素S和P分别标记蛋白质和DNA来研究噬菌体侵染细菌的实验

1952年赫尔希（A.D.Hershey）和蔡斯（M.Chase）把细菌分别培养在含有放射性同位素35S和放射性同位素32P的培养基中，细菌在生长过程中，就分别被35S和32P所标记。然后，用T2噬菌体分别去侵染被35S和32P所标记的细菌。噬菌体在细菌细胞内增殖，裂解后释放出很多子代噬菌体中，蛋白质被35S标记，DNA被32P标记。接着用被35S和32P标记的噬菌体分别去侵染未标记的细菌，然后测定宿主细胞的同位素标记，当用35S标记的噬菌体侵染细菌时，宿主细胞内很少有同位素标记，而大多数35S标记的噬菌体蛋白质附着在宿主细胞的外面。当用P标记的噬菌体感染细菌时，宿主细胞的外面的噬菌体外壳中很少有放射性同位素P，而大多数放射性同位素32P在宿主细胞内。以上实验表明，噬菌体在侵染细菌时，进入细菌体内的是DNA，而蛋白质在细菌的外面。可见，在噬菌体的生活史中，只有DNA是在亲代和子代之间具有连续性的物质。

323235329 利用放射性同位素15N作为示踪元素来研究DNA分子的半保留复制的特点 1957年，科学家用含有N的培养基培养大肠杆菌，使之变成重细菌，接下来再把它放在含有N的培养基中培养。在培养过程，每隔一段时间取一部分样品，并立即提取细菌的DNA进行密度梯度超离心，根据DNA分子在离心管中的位置不同，就可以区分出DNA分子中2条链是新生链还是母链。1

41510 利用放射性同位素32P作为示踪元素标记DNA分子来研究基因探针的作用

用放射性同位素32P标记DNA分子作为基因探针，利用DNA分子杂交原理，鉴定被检测样本上的遗传信息，达到检测疾病的目的，例如诊断肝炎病毒引起的传染病，诊断遗传疾病。利用基因探针还可以检测饮用水中病毒的含量。利用基因探针还可以对分子克隆进行筛选，以获得所需的阳性克隆。癌症的形成是遗传因素与环境因素相互作用的结果，其中癌基因和抑癌基因的活动与癌症的发生关系密切。利用基因探针可对它们进行分析，这不仅对阐明癌症的发生机制具有重要意义，也为在基因水平上对癌症进行诊断、分类、分型等开辟了新的途径。基因探针还在其他许多地方发挥作用，如用性染色体Y特异的DNA探针可对妊娠早期的胎儿进行性别鉴定；应用小卫星DNA探针所进行的DNA指纹分析已在法医学中用于罪犯身份的鉴定。

第二篇：同位素在日常生活中的应用

同位素在日常生活中的应用

自二十世纪初，英国科学家索迪提出同位素的概念到现在已有一百年历史了。这些年来，随着科学技术水平的不断提高，科学工作者对同位素的研究和应用取得了令人瞩目的成就。到目前为止，在已发现的一百多种元素中，稳定同位素约有三百多种，而放射性同位素达到一千五百多种，同位素技术已广泛应用在农业、工业、医学、地质及考古等领域。由于很少量的放射性物质很容易被检测出，所以，放射性同位素应用地更广泛一些。同位素的应用主要有以下几个方面： 医学上，利用放射性同位素原子示踪，对甲状腺、肝、肾、脑、心脏、胰脏等脏器进行扫描，来诊断肿瘤等疾病。例如：人体内的甲状腺将人体吸收的碘绝大部分集中起来制成甲状腺素，以调节人体中的脂肪、蛋白质和碳水化合物的新陈代谢，正常的甲状腺吸收的碘量是一定的，如果甲状腺功能强，吸收碘的能力就强，如果甲状腺功能弱，吸收碘的能力就弱。所以，口服 Na131I，一定时间后，观察131I 聚集情况，根据131I 吸收的快慢和多少，与正常值比较便可判断它的功能状态。此外用131I — 马尿酸可测定肾功能，用51Cr 可以测定脾功能，用60Co 可以改善癌症的治疗（即放射疗法）等。

在工业上，利用放射性同位素可以测井探矿、无损探伤、检查管道泄露或管道堵塞等。例如：检验一个部件是否严密，可以先将部件放入一个密闭容器内，然后充入 85Kr 气体，再将气体抽出，检查部件内是否有85Kr，如果部件内没有85Kr，则说明部件严密。再如：放射性同位素原子放出α粒子或β粒子的同时，常常伴随γ射线的产生，利用这个性质，可以进行测井探矿。探测时，将放射性同位素系入深井，γ射线射在岩层上被散射后可以进入γ射线探测器里，γ射线的吸收和散射程度，与岩层物质的密度和元素的原子序数有关，密度大，吸收γ射线就多，探测器输出电流强；密度小，吸收γ射线就少，探测器输出电流就弱。通过探测器输出信号的强弱，可推知岩层的位置和厚薄，为煤、石油等的开采提供准确的地下信息。在地质、考古方面，利用放射性同位素的半衰期，可以确定矿石的年龄，化石的年代。例如：碳的同位素除12C（占98.8%）和13C（占1.11%）外，还有少量的 14C，14C具有放射性，14C经过 β 衰变后变成 14N，半衰期为5720 年，在大气中，C氧化为CO2（含放射性和非放射性碳）以后，被植物吸收，动物以植物为食物，这样14C 进入动物的组织中，通过14C 的吸收和放射性衰变的自然平衡，活有机体内的14C 和12C 的恒态比与大气中的14C 和12C 的比例达到相等，动植物死亡后，C的吸收停止，放射性碳的含量由于衰变而逐渐减少。在5720年后14C 的含量变为原来的一半。这样通过测定含碳物质如化石等样品中碳的衰变速度，即可确定有机体的死亡时间，即化石的年代。再比如，可以从238U与206Pb的比值来计算岩石的年龄。目前，用这种方法测出的最老的地球岩石年龄大约是3×109 年。在农业上，利用放射性同位素辐射种子，改变其遗传基因，可以选育良种。另外还可用于防治害虫、贮藏食品、合理施肥、农药残留毒素的研究等。有些元素不能得到放射性同位素，也可以用稳定同位素原子作为示踪原子，这就要用质谱仪来分析其产物。例如，科学家为了搞清楚羧酸（RCOOH）与醇（ROH）发生酯化反应的机理，就是利用18O（18O 为氧的稳定同位素）对产物进行原子示踪。具体做法是让乙酸（CH3COOH）与用18O标记的乙醇（CH3CH218OH）发生反应，用质谱仪分析反应后的产物，分析结果是产物中只有乙酸乙酯中有18O，这就证明了酯化反应的机理是酸脱去羟基醇脱去氢原子。再如，用16O与18O的原子个数比推测海水温度：海洋中的贝壳主要成分为CaCO3，而CaCO3 中的O原子主要是16O与18O。通常情况下，18O的含量只有16O含量的1/500，但海水温度发生变化，此比值也会随之变化，海水温度升高时，16O含量增加，反之则减少。根据这个规律可以推测古代海水的温度。

目前，对同位素的研究已日臻完善，同位素技术越来越成熟，同位素的应用范围越来越广，它正不断地造福人类。

第三篇：同位素标记法在高中生物学中的应用总结

同位素标记法在高中生物学中的应用总结

同位素标记法是利用放射性同位素作为示踪剂对研究对象进行标记的微量分析方法，生物学上经常使用的同位素是组成原生质的主要元素，即H、N、C、S、P和O等的同位素。

1．分泌蛋白的合成与分泌（必修1P40简答题）

20世纪70年代，科学家詹姆森等在豚鼠的胰腺细胞中注射3H标记的亮氨酸。3min后被标记的亮氨酸出现在附有核糖体的内质网中；17min后，出现在高尔基体中；117min后，出现在靠近细胞膜内侧的囊泡中及释放到细胞外的分泌物中。由此发现了分泌蛋白的合成与分泌途径：核糖体→内质网→高尔基体→囊泡→细胞膜→外排。

2．光合作用中氧气的来源

1939年，鲁宾和卡门用18O分别标记H2O和CO2，然后进行两组对比实验：一组提供H2O和C18O2，另一组提供H218O和CO2。在其他条件相同情况下，分析出第一组释放的氧气全部为O2，第二组全部为18O2，有力地证明了植物释放的O2来自于H2O而不是CO2。

3．光合作用中有机物的生成20世纪40年代美国生物学家卡尔文等把单细胞的小球藻短暂暴露在含14C的CO2里，然后把细胞磨碎，分析14C出现在哪些化合物中。经过10年努力终于探索出了光合作用的“三碳途径”——卡尔文循环。为此，卡尔文荣获“诺贝尔奖”。

4．噬菌体侵染细菌的实验

1952年，赫尔希和蔡斯以T2噬菌体为实验材料，用35S、32P分别标记噬菌

32体的蛋白质外壳和DNA，再让被35S、P分别标记的两种噬菌体去侵染大肠杆菌，经离心处理后，分析放射性物质的存在场所。此实验有力证明了DNA是遗传物质。

5．DNA的半保留复制

1957年，美国科学家梅塞尔森和斯坦尔用含15N的培养基培养大肠杆菌，使之变成“重”细菌，再把它放在含14N的培养基中继续培养。在不同时间取样，并提取DNA进行密度梯度离心，根据轻重链浮力等的不同，就分出新生链和母链，这就证实了DNA复制的半保留性。

6．基因工程

在目的基因的检测与鉴定中，采用了DNA分子杂交技术。将转基因生物的基因组DNA提取出来，在含有目的基因的DNA片段上用放射性同位素作标记，以此为探针使之与基因组DNA杂交，如果显示出杂交带，就表明目的基因已导入受体细胞中。

另外，还可采用同样方法检测目的基因是否转录出了mRNA，不同的是从转基因生物中提取的是mRNA。

7．基因诊断

基因诊断是用放射性同位素（如P）、荧光分子等标记的DNA分子作探针，依据DNA分子杂交原理，鉴定被检测样本上的遗传信息，从而达到检测疾病的目的。

另外，还可以用在植物有机物的运输研究过程中。

示踪原子不仅用于科学研究，还用于疾病的诊断和治疗。例如，射线能破坏甲状腺细胞，使甲状腺肿大得到缓解。因此，碘的放射性同位素就可用于治疗甲状腺肿大。

第四篇：生物学在日常生活中的应用

生物在我们生活中无处不在！

经常有老师们在私下进行交流，特别羡慕生物课堂，因为它充满乐趣、有意思，而实际上我们身临其境的老师却只有苦笑，生物学科虽然作为自然科学的基础学科，但在初中阶段一直处于两难：课本知识枯燥、现实生活无用，生物学科成了二张皮，不能真正溶到学生的生活中，而且在中考指挥棒的隐性弱化，这都无疑让生物课处于尴尬的地位。

二十一世纪初，美国教育学家杜威提出：对于科学，学生要掌握的不只是知识，还应包括过程和方法。他主张开展探究教学，以培养和提高学生解决实际问题的能力，让学生积极地“做”科学，而不是被动的“读”科学。

伴随新课程提出的关注学生的全面发展，培养提高学生的基本生物科学素养，突出创新精神和实践能力的培养，生物课是初中阶段的一门基础课，也是与日常生活、农业生产，自身健康息息相关的一门学科，因此在生物教学中以知识点为依托，从生活生产中蕴含的知识激发学生的兴趣点，不断培养学生的实践和创新能力，应用知识解决实践问题的能力，而这正是使生物学焕发生命活力的最佳切入点，我认为在生物教学中贯彻“从实践中来，到实践中去”，充分发挥生物学学以致用的作用，恰恰可以突破生物教学的困境的瓶颈。

经过几年的教学实践，我采取以下方法注重学生解决实际问题能力的培养。

一、从课堂内容中延伸

在学习细菌、真菌对疾病防治的过程中，一提到抗生素，学生们马上想到青霉素和输液，这是不够的，通过《科学.技术.社会》中抗生素今昔的介绍和课后练习题2相结合，让学生明确了抗生素的含义及在生活中如何正确应用，同时课后布臵了一道开放题：收集生活中人们对抗生素的认识及应用。随后的课上，学生不仅交流介绍了常用抗生素的种类、应用方法、人们的用法、滥用抗生素的后果，甚至还有同学从药房里拿到所有抗生素的药品成分说明书，对全班同学进行抗生素的优缺点分析。事后，一位学生对我说，她回去对她妈妈说今后生病应该怎样合理使用抗生素。还有对于传染病的相关知识，同学们现在也能学以致用了。而这种现象正是生物学应该给予学生最有用的。

课堂教学的反馈中，认真用好课后练习，其实课文后面的思考题很多是让学生灵活运用所学知识，联系生产生活问题的。如“早春播种后用塑料薄膜覆盖地面，为什么会促进出苗”？这在农业生产中是地膜覆盖问题，而在生物学中是温度对种子萌发的影响问题，即通过地膜覆盖可以提高地表层土壤的温度，从而促使种子提早萌发，再就是家里养花为什么要松土，为什么要换盆，家里养的鱼为什么长时间不换水会有绿苔，经过这样贴近生活的问题的引入，引起学生学习的兴趣，并激发学生学以致用，以用促学，越学越有劲。

二、从自身体验中深入

从心理的观点来看，人们一般倾向于对与自己有直接或间接的事件、活动感兴趣，对于自己充当角色的活动，这种兴趣会更加强烈，因此在教学中要高度重视学生的参与，让学生从自身体验中去感知，使他们在参与中发展和提高实践和创新能力。

在学习完食物的营养与吸收后，关注合理营养过程中，我们选取从学生的一日三餐中入手：你最喜欢吃的菜和你认为最有营养的菜，让他们谈谈自己对营养的看法和认识，在小组充分讨论合作设计营养餐的基础上，指导学生再分析哪类食物在哪里消化在哪里吸收在哪里利用等等，深入到生活实际中，开展对现实生活中初中生的营养状况分析，同学们完成分析之后，不仅充分消化吸收了营养的相关知识，还提高了对生活问题进行实际解决的能力。

三、从社会焦点、热点中引入

对同学们普遍关注的话题，多用实例、多用客观的内容引起他们的警觉，如“如关于艾滋病的学习中，通过问卷调查，我们发现学生们对艾滋病的认识还存在很大的盲区：什么途径、什么方式进行传播，怎样与艾滋病人交往等，开设“艾滋病及预防”相关内容的专题课，通过专题课的讲授，再组织学生完成防艾小报，不仅有利于他们顺利渡过“危险期”，而且对于他们形成社会责任心，提高自身素质也具有一定的意义。

例如蔬菜大棚为什么要经常通风？在移栽树苗或蔬菜时，为什么要去掉一些叶片？锄地的目的是什么？果蔬贮藏为什么采取低温、低压法？新疆地区的瓜果为啥特别甜？蚕农为什么给末龄家蚕喷施保幼激素？糖渍、盐渍食品为什么不会变质？“发面”时为什么要加入酵母粉？加酶洗衣粉为什么不能用开水溶化？近亲结婚的后代为什么容易得遗传病？

当然，关于生物学知识在生产和生活中应用的例子还有很多，如转基因食品、克隆动物等。这说明生物学与人类的生活息息相关，我们在教学过程中要注意联系和引入这样的例子，以引起学生的思考和探究，加深他们对知识的理解，为自己将来从事生产劳动或生活做好知识储备。

在学习植物蒸腾作用时，课堂让学生用干燥塑料袋罩紧花盆里一株菊花上方，过一段时间，学生观察到塑料袋内出现水雾。通过这一实验指导，学生加深对蒸腾作用的理解。教师又让学生把森林与气候关系用动画图片连贯起来：一草一木构成森林，成片森林蒸腾作用产生大量水分，汇集到天空，形成云雾，大量云雾聚集形成乌云，乌云碰击最后形成雨滴降落下来，滋润地球上的万物，这样使抽象的知识具体化，学生容易理解森林调节气候的原理，深深体验到了“大树底下好乘凉”。教师有目的性地把书本知识与有关社会实际问题结合起来，学生愿意学习，丰富了书本知识，拓展了教材的局限，也培养了学生环保意识。用生物学的观点来关注社会问题，不仅培养了学生自我研讨的能力，还无形中提高了学生解决实际问题的能力。

四、从科技活动中强化

培养学生的创造能力，不仅体现在课堂教学活动中，而且更为突出的体现和落实在各种课外科技活

动中，学生在课外科技活动中可以不受教材和教师倾向的束缚，独立自主的发展，用科技小活动来创造学生学习生物的兴趣，如：自己种植土豆、豆芽，养殖泥鳅，制作叶脉书签，采集制作昆虫标本，蚯蚓生活状态实验，家庭酸奶的制备，甜酒的制作等。

调动学生积极地参与课外活动，如组织采集制作生物标本，参观苗圃、花园，做校园环保调查，办《生物小报》等，学生通过他们参与这些丰富多彩的课外活动，可以培养他们的实践能力，开阔视野，拓宽知识面。

五、顺口溜及俗语的引入

在现在的生物考试中，经常出现一些成语、谚语、歇后语等等知识与生物知识的结合：如：

在夏天的时候，我们经常看到一种现象“蜻蜓点水”，请问这是什么现象？考察蜻蜓产卵的方式； “儿童急走追黄蝶，飞入菜花无处寻。”考察动物的保护色；

“有收无收在于水，收多收少在于肥。”考察水和无机盐对植物生长的作用；

“种瓜得瓜，种豆得豆。”考察遗传现象；

“大鱼吃小鱼，小鱼吃虾米，虾米吃泥巴。”考察生态中的食物链和食物网的知识，还有 “螳螂捕蝉，黄雀在后。”；

“桔生淮南为桔，生淮北则为枳”考察温度对生物生长的影响；

“山上多植树，胜似修水库，有雨它能吞，无雨它能吐。”考察保持水土、涵养水源的重要性；

同时还可以借助成语与谜语知识来考察生物学的概念。如：

视而不见——保护色；望而生畏——警戒色；以假乱真——拟态；移花接木——嫁接；鹦鹉学舌——模仿行为；孔雀开屏——求偶行为；望梅止渴——条件反射；种豆南山下，草盛豆苗稀——竞争；无中生有——隐性；有中生无——显性

这样的题目的出现，即扩大了学生的知识面，又考察了学生的生物学常识。因此在平时多积累这方面的素材，并在平时的授课当中适当的渗透，既能提高学生的学习兴趣，又让学生抓住了特点，更利于知识的记忆。另外在以往的听课中，有些教师自编了顺口溜，这样让学生记起来不仅琅琅上口，而且效果更较明显。如我在讲到维生素的功能的时候，就借用了一个：A，火眼金睛看得清；B，脑筋急转我最灵；C，大力水手羡慕我；D，加钙增高我能赢；还有一个小小E，不怕病菌来入侵……。这样不仅使学生一下胃口大开，课堂气氛异常活跃，而且，许多的学生还在反复的哼唱。

兴趣是最好的老师，兴趣需要我们教师的正确引导和培养与呵护，让学生在学习中找到了乐趣，一定能事半功倍。而且在讨论、角色扮演、各种科学探究活动中，不仅能提高学生的动手操作能力，还能发展创新意识，提高实践能力，围绕从“从实践中来，到实践中去”无疑能更好地促进学生的全面发展，用理论解决实践将是点燃学生学习生物学热情的火把。——王昊

第五篇：浅谈概念图在高中生物学教学中的应用

浅谈概念图在高中生物学教学中的应用

摘 要：概念图是用来组织和表征知识的工具，其在教与学中具有多方面应用：教学设计工具、内容呈现工具、知识关联工具和协作学习工具。概念图不仅能够有效地帮助教师掌握学生的认知和思维情况，而且还可以帮助老师有效提高教学效率，从而达到“教学相长”的效果。

关键词：概念图；高中生物学教学；应用

概念图（concept map）是十九世纪六十年代j.d.novak等人历时12年，根据ausuel意义学习和概念同化理论开发的一种通过概念和概念间关系的连接，进一步形成命题和层级结构，以了解学习者在某一概念网络中已有概念的教学技术，是知识组织和表征的工具。

由于概念图能清晰地呈现概念的整合过程和概念之间的相互关系，所以它既可以作为学习者学习的工具、交流的工具，又可作为教师教学的工具。笔者认为，概念图在高中生物教学中应用前景广阔，为教师组织教学提供了一种新的策略。

一、概念图概述

概念图是一种用来组织和表征知识的工具［1］，是一种关于概念知识、思维过程或思维结果、系统结构、计划流程等的图形化表征方式，能有效呈现思考过程及知识的关联，引导学生进行意义建构的教学策略。它包括节点、连线、连接词和层次4个基本要素。节点是置于圆圈或方框中的概念；连线表示节点概念间的意义

关系；连接词是置于连线上的两个概念之间的意义联系词；层次即将最抽象、涵盖面最广的概念称为关键概念，置于最顶层，涵盖面较小，较具体的概念称为一般概念，位于其次，依此类推，由此显示概念间的等级关系。

二、概念图的基本构建步骤(一)选取概念。

围绕主题找出与主题相关的概念，并列举出来，但每个概念只出现一次。通常是将有关某一主题不同级别的概念置于方框或圆圈中。

（二）把最能反映主题、含义最广、最有包容性、最概括的概念放在图的顶端，同一层次的概念放在同一层。

（三）继续往下写，以增加更多具体的概念。

将最具体的概念放在最低层，然后，将图中的每个概念用圆圈圈起来。

（四）寻找图中不同概念之间的联结，并表明连接线。概念之间的联结有时很复杂，主要分为同一知识领域的概念和不同知识领域的概念，不同知识领域的概念要进行交叉连接。

（五）用线条把概念连接起来，并用连接词语在连线上注明。概念间的连线可以是单向、双向或无方向的，但向上或向两侧时需加箭头(没有箭头时默认为由上往下)。连接词语应能说明两个概念之间的联系，应尽可能选用意义表达具体明确的词。〖xc1.tif；%48%48〗

三、概念图在生物学教学中的应用方式

在人教版《全日制普通高级中学教科书——生物》中有211个生物概念，其中必修本有154个，选修本上有57个。如何让学生掌握好这些概念，笔者认为应该使用概念图。因为概念图可以将概念与概念之间的关系以一种图示的方式形象直观地表现出来，它是用视觉再现知识结构、外化概念和命题的一种方法。这种表征知识的形式有助于教师建立整合的、结构化的知识，进行有效的教学；有助于学生把握某个知识领域的全貌,理解已有观念之间的联系；有助于学习者将新观念与其已有的知识联系起来，将知识融会贯通，发展对知识体系的理解［2］。

（一）概念图作为教学设计的工具。

在教学设计中教师可以用绘制概念图分析知识结构，把本单元和前后单元的概念联系起来，促使教师深层次地理解教学内容，把握知识的内在联系，从而引导学生建立知识体系。同时，教师可用概念图展示本节课的知识点，让学生形象地看到每一个概念之间的联系，这样呈现更便于学生记忆，形成知识网络。(二)概念图作为内容呈现工具。

概念图作为内容呈现工具，能够将繁琐的内容以概念的形式简单、明了、清晰地传递给学习者，可以满足教师将教学内容以概念为单元逐一呈现给学习者。这种方式不仅能形象呈现内容，而且能让学生非常直观地发现知识内容之间的关系，保证了下次继续学习时的知识的完整性。

（三）概念图作为知识关联工具。

用概念图进行知识关联，培养学生的发散思维能力。能够将学习者所学的知识系统化，实现知识的整体记忆，同时也促进学习者思维的发展。当我们学习一个知识点的时候，会很容易记住，但是在解决问题时往往无所适从，这是因为我们习得的都是孤立的概念，没有进行知识关联，没有形成系统的知识结构，只有保证知识的关联性，才能在运用时游刃有余。

（四）概念图作为协作学习工具。

通过小组共建概念图让学生与学生之间，在思想碰撞过程中，个体的知识得以修正和生长，思想得以完善和成熟。概念图作为学生与学生、教师与学生讨论概念和概念之间关系的交流工具。

（五）概念图作为评价工具。

传统的教学评价方法常常只能考察学生的零散知识，而概念图却可以检测学生对某些知识的理解水平和掌握的深度、知识综合程度和迁移能力。概念图作为教学评价工具，适合于教学活动的不同阶段的教学评价。例如，教师通过观察学生创建概念图过程，了解学生学习进展和内心思维活动情况，有助于教师诊断被学生误解的概念及概念之间的关系。

概念图作为“学”的策略，能促进学生的意义学习、合作学习和创造性学习，最终使学生学会学习；作为“教”的策略，能有效地改变学生的认知方式，切实做到“授之以渔”，提高教学效果。参考文献

［1］ joseph．d．novak d．b．gowin: learning how to learn［m］．newyorkandcambridge,uk:cambridge university press．1984．

［2］ 张倩苇．概念图及其在教学中的应用［j］．教育导刊,2002(11)．