鄭世輝（安徽省績溪中學安徽宣城 245300）

例談高中生物學教材插圖的再度開發(fā)

鄭世輝（安徽省績溪中學安徽宣城 245300）

以人教版教材必修模塊為例，淺談對教材插圖的再次開發(fā)。

教材插圖 再次開發(fā) 遷移教學

文件編號：1003－7586（2017）01－0070－03

插圖是生物學的第二語言，也是生物學教材的重要組成部分。烏申斯基曾經說過：“把畫片帶進教室，就是啞吧也會說話了”?，F行新人教版高中生物新課標必修教材中，共引入模式圖、分子結構、人物等插圖572幅，幾乎涵蓋了所有的知識點，既增強了教材的可讀性，也體現了插圖所具有的直觀、趣味、導向、支持的功能。

教材插圖的再度開發(fā)，是指教師在實施課堂教學的過程中，依據課程標準，結合學生特點，對插圖內容進行適度增刪、調整和加工，使之更好地適應具體的教學情景和學生的學習需求，順利實現從“教材”向“學材”的轉變。下面以人教版高中生物學必修教材的若干模式圖為例，淺談對教材插圖的再次開發(fā)和遷移性教學。

1 細化標注，重構插圖，遷移延伸

教材插圖的標注具有簡潔性、直觀性強的特點，能讓學生在短時間內明白插圖的含義，但學生有時會忽略個別標注的更深層含義，甚至會產生誤解。教學中，教師需要善于發(fā)現此類問題，并及時更正細化。

例如人教版必修3教材中“植物激素調節(jié)”中的圖3-2詹森實驗示意圖“厚薄程度不同”的“瓊脂塊”的，“物質”擴散的時間就不同，最終結果就不同，需要引起學生足夠的關注。教學中，教師可引導學生思考：

①瓊脂薄塊的作用是什么？

②如果尖端確實產生了物質，這種物質在瓊脂薄塊中是均勻分布還是不均勻分布？

③如果用瓊脂厚塊代替瓊脂薄塊（重力忽略不計），會出現相同的實驗現象嗎？

通過思考一系列的問題串，學生會加深對“激素在瓊脂塊中的分布會因擴散而分布均勻”，正確認識到使用“厚塊”后會因“擴散時間延長導致物質的均勻分布”從而出現“直立生長”的現象，為日后瓊脂塊在激素類實驗探究中所扮演的真實角色提供很好的遷移應用平臺。

2 合理調整圖圖順序、圖文內容，完善知識認知體系

人教版教材在編寫中對于抽象、理論性強的知識體系，往往通過采用多幅插圖的方式，以增加學生的感性認識，從而促進師生對生物新知的駕馭和學習過程。大量研究表明，將多幅圖文的教學安排在同一頁面的適當位置，往往能促進學生更好地形成知識體系。

圖1 詹森實驗示意圖

例如必修3教材中“神經調節(jié)”內容，從學生認知角度來說，“快、電傳導、有專門的路徑”等是學生對神經調節(jié)的初步認識，而對于主干知識點“膜在不同情況下對離子通透性不同、局部電流、神經沖動的產生與傳導”等重要概念卻因太抽象而理解困難。從教材提供的組圖示例位置來說，存在認知跨度大、擺放位置不適合我們學生的認知規(guī)律的短板。所以教學中，教師需要對圖圖順序、圖文互動等環(huán)節(jié)，結合學生的認知進行合理調整。

教師可將必修1教材中的插圖引入到該內容的講解中來，以設置問題串的方式，層層遞進，引導學生思考：①靜息態(tài)的細胞內外Na+、K+、Cl-濃度大小及差異程度如何？②這種現象的產生主要與細胞膜對何種離子的通透性高有關系？③為什么靜息電位的狀態(tài)是外正內負？④有效刺激后，細胞膜通透性發(fā)生了何種改變？此時的膜內外狀態(tài)如何？⑤和鄰近部位的電位狀態(tài)是否相同？

這樣逐步引入“局部電流的產生與神經沖動傳導”這一重要概念的教學內容，通過圖2-1電位差的實驗示意圖（圖2）的重新布局，將理論分析與實驗實踐有機結合在一起，構建出一個完整的知識鏈體系，從而明確“有效刺激后，神經纖維產生了電位變化，從而使指針發(fā)生偏轉”。并通過“改變有效刺激位點或接線柱接線位置”的模型，完善學生對“神經沖動在神經纖維上的雙向傳導”重要概念的學習遷移過程。

圖2 神經活動傳導產生的機理

3 化靜為動，提升真實感，提升知識理解和應用能力

插圖無疑是靜態(tài)的，是對概念的一種簡化再現與連貫。對于某些生化反應過程類的模型圖，教材常以箭頭的形式，嘗試向學生展現一系列反應的流程。但對于缺乏良好想象力的學生來說，巧妙誘導更顯得尤為重要。教學中，如果教師能借助動態(tài)演示的方式對這類插圖再度加工，融入動態(tài)效果，化靜為動，必然能起到拋磚引玉、事半功倍的效果。

例如必修1教材“光合作用過程”圖5-15至少包含2個相互關聯(lián)的“循環(huán)過程”，即ATP與ADP、卡爾文循環(huán)，它們分別與光反應、暗反應直接聯(lián)系。教學中，為了很好突破“光反應與暗反應間存在著相互依賴的關系以及光照強度等因素的瞬間改變對各種物質含量會產生影響”這些教學難點，教師可先引入學生熟悉的傳送帶的傳送視頻，借助模擬實驗的教學形式，引導學生思考：

①輪1、2都需要安裝電動機，才能使整個傳送帶工作嗎？

②物質的正常傳送與兩個輪盤的轉動速度有沒有關系？

③如果輪1、2的轉速分別瞬間突然下降或加速，那么繃緊或松弛分別是那些帶？此時傳送效果還會像原先那么流暢嗎？（注：輪1的轉動會帶動輪2的運行，兩輪的運轉是彼此協(xié)調的，若輪1突然加速，瞬間會導致帶1松弛，而帶2繃緊）

④如果把輪1、2模擬成光反應、暗反應，傳送效果模擬成光合作用。你能說說其中的關聯(lián)性嗎？

⑤如果把帶1、2的繃緊程度想象成相關物質的含量，那么該如何理解發(fā)生變化的含義？（引導學生從來源、去向角度，分析物質含量的變化）

在學生理解“來源去向”的基礎上，將圖5-15動態(tài)出4個“輪子”并與“傳送圖”放至同一界面（圖3），進一步引導學生思考：如果光照突然停止，細胞中ATP、NADPH、C5等物質的含量會發(fā)生怎樣的變化？這種動態(tài)模擬循環(huán)路徑的教學能使學生將多環(huán)節(jié)的光合作用過程化繁為簡，從關聯(lián)性、來源去向角度理性分析各種外界因素變化對光合作用影響的長短期效應。

圖3 光反應，暗反應過程模擬

4 運用網絡資源，開發(fā)、優(yōu)化新插圖

教材插圖的使用具有普遍適用性。但由于生物科學發(fā)展的時代性導致教材插圖不能滿足現代教學的需求，這就需要教師在網絡上搜集所需的插圖并適當修改處理，運用于課堂教學。

例如必修3教材中“高級中樞對低級中樞的控制”，教材旨在通過“資料分析”等純文本的形式，討論“不同神經中樞對排尿反射的控制”過程，說明各級中樞也存在分級調節(jié)的機制。學生結合自身生活實踐能初步了解：截癱病人為什么會出現尿失禁現象？小孩為什么容易出現尿床現象？……但在涉及到“課后習題”中提到的“如果支配左腿的傳入神經及中樞完整，而傳出神經受損，那么左腿能運動？有感覺？…”之類問題時，學生普遍覺得難度加大。教學中，如果教師能結合“神經系統(tǒng)的分級調節(jié)”內容，引用網絡插圖——高級神經中樞對排尿反射的分級調節(jié)模式圖（圖4），引導學生思考：

①圖中哪些是低級、高級中樞？它們之間有聯(lián)系嗎？

②完整的反射弧包括哪些結構？感覺是在哪里產生的？感覺的產生過程屬于反射嗎？

③結合你自己的生活經歷，說說有些場合有尿意但不能排尿的原因是什么？排尿過程中相關肌肉各處于什么狀態(tài)？它們和神經末梢釋放的遞質有沒有關系？

④如果切斷不同部位的神經纖維，則由此產生的反應過程將會是怎樣的？為什么截癱病人沒有尿意？

……

通過一系列問題的引導交流，結合簡明扼要的插圖，不僅能豐富教材知識內容，還有助于學生構建比較完整的知識體系，有利于促進學生對系統(tǒng)學習法的認識和掌握。

再如必修1教材中細胞核結構模式圖（圖5），教材通過對“細胞核”的插圖描述，不僅很好地回避了學生對細胞核的某些錯誤地認識，使學生理解并掌握“細胞核是代謝與遺傳的控制中心”這一重要的生物學概念，同時通過對“核孔”的介紹，達成“細胞是一個完整的基本生命單位，各結構在功能上分工協(xié)作，密切配合”的模塊教學目標。但鑒于插圖本身的簡潔性和時代性，難免會在細節(jié)上給教學帶來一定的障礙，尤其是插圖中“空洞的核孔”的存在。教學過程中，如果教師能對插圖未涉及到的核孔中存在“核孔復合物”細節(jié)內容加以優(yōu)化，必然能幫助學生糾正“核孔可以滿足大分子物質自由進出”的錯誤認識，還能進一步幫助學生理解“物質的選擇透過性與特殊蛋白質間為什么存在結構與功能的辯證統(tǒng)一關系？”這一重要的核心概念。

圖4 高級中樞對排尿反射的分級調節(jié)模式圖

圖5 細胞核結構模式圖

圖6 核孔復合物示意圖

綜上所述，由于學生的認知水平、知識體系的復雜程度、生物學科的發(fā)展進程等諸多因素的存在，需要教師圍繞具體的學情和知識體系展開對教材的再次開發(fā)，但是切不可脫離教材本身的知識體系或超越學生的認知水平。這樣，教師不僅可以提高自己駕馭課堂的能力，而且還能把教材當成活生生的案例、情景呈現給學生。

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