沈偉云 （浙江省嵊州市教育體育局教研室 浙江嵊州 312400）

生物學(xué)圖像類試題是一類以圖像的形式作為命題視角，或以此創(chuàng)設(shè)問(wèn)題產(chǎn)生的條件，具有背景新穎、隱含信息多、試題形式多樣、直觀形象等特點(diǎn)的試題。通過(guò)圖像類試題的解決，有助于考查學(xué)生操作、推理、建模、分析、遷移等能力，已成為浙江省中考科學(xué)試卷中檢測(cè)學(xué)生能力的重要題型。

科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)要求，能從圖文資料中獲取有效信息，并初步進(jìn)行分析和處理。2019年浙江省中考生物學(xué)圖像類試題，可分為4 種類型，通過(guò)在原題評(píng)析基礎(chǔ)上，提出教學(xué)啟示，以期對(duì)生物學(xué)教學(xué)起到良好的導(dǎo)向作用。

1 呈現(xiàn)實(shí)驗(yàn)操作圖，培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手操作能力

例1（紹興市），下列為小敏使用顯微鏡觀察人體口腔上皮細(xì)胞的部分操作與問(wèn)題分析，其中合理的是（ ）。

圖1

A.顯微鏡對(duì)光時(shí)，應(yīng)調(diào)節(jié)圖甲中的④

B.圖乙中小敏看物鏡鏡頭的目的是防止物鏡下降過(guò)程中壓到玻片

C.圖丙視野中出現(xiàn)黑色圓圈的原因是口腔上皮細(xì)胞未經(jīng)染色處理

D.欲將圖丁視野中細(xì)胞a 移至中央，需向左下方移動(dòng)裝片

評(píng)析：A.顯微鏡對(duì)光時(shí)，應(yīng)轉(zhuǎn)動(dòng)物鏡轉(zhuǎn)換器，使低倍物鏡正對(duì)通光孔。再轉(zhuǎn)動(dòng)遮光器，讓較大的光圈對(duì)準(zhǔn)通光孔。同時(shí)調(diào)節(jié)反光鏡，使視野中出現(xiàn)一個(gè)明亮的圓形。由此可知，顯微鏡對(duì)光時(shí)，不需調(diào)節(jié)細(xì)準(zhǔn)焦螺旋，也即④。

B.在調(diào)焦時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)粗準(zhǔn)焦螺旋，使鏡筒緩慢下降，為了防止物鏡鏡頭壓到玻片，要看著物鏡鏡頭。故B 正確。

C.在觀察口腔上皮細(xì)胞時(shí)，若氣泡太多，會(huì)在視野中出現(xiàn)黑色圓圈?？赏ㄟ^(guò)重新蓋玻片或重新制作裝片進(jìn)行改進(jìn)。

D.由于像與裝片的移動(dòng)方向相反，若要將圖丁視野中細(xì)胞a 移至中央，需要向右上方移動(dòng)裝片。

該題以圖像的形式考查了顯微鏡對(duì)光、調(diào)焦、觀察等重要的實(shí)驗(yàn)操作，要求學(xué)生關(guān)注實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)，能正確處理實(shí)驗(yàn)異常。

生物學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，實(shí)驗(yàn)是其賴以生存和發(fā)展的基礎(chǔ)。科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)對(duì)實(shí)驗(yàn)技能的要求是，使用基本的工具和儀器進(jìn)行觀察與測(cè)量，養(yǎng)成良好的操作習(xí)慣，遵守安全操作的規(guī)則［1］。為此，在生物學(xué)教學(xué)中，教師要重視學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作能力的培養(yǎng)。在學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)操作技能時(shí)，教師可先示范基本實(shí)驗(yàn)操作，然后連貫成綜合性實(shí)驗(yàn)操作，引導(dǎo)學(xué)生模仿練習(xí)，逐漸掌握操作要點(diǎn)；也可通過(guò)視頻演示規(guī)范的實(shí)驗(yàn)操作，例如，制作洋蔥表皮細(xì)胞裝片時(shí)的正確操作為：擦→滴→撕→展→蓋→染。教師要引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)，例如，載玻片上滴加的是清水，為防止氣泡產(chǎn)生怎樣蓋蓋玻片，臨時(shí)裝片應(yīng)用紅墨水染色等。

為了評(píng)價(jià)學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作能力，教師可將學(xué)生的操作視頻錄制下來(lái)，供學(xué)生觀看交流糾錯(cuò)，也可以實(shí)際操作的圖片或操作簡(jiǎn)圖的形式讓學(xué)生判定正誤，以此培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力。

2 分析生理示意圖，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)推理能力

例2（杭州市），如圖是人體內(nèi)血液離開左心室，經(jīng)消化器官再回到左心房的循環(huán)示意圖，箭頭表示血管內(nèi)血液流動(dòng)方向。血液中的血紅蛋白易與氧結(jié)合的血管是（ ）。

圖2

A．甲和乙 B．甲和丁 C．丙和丁 D．乙和丙

評(píng)析：因?yàn)檠t蛋白與氧結(jié)合的特點(diǎn)是：在氧濃度高的地方，血紅蛋白容易與氧結(jié)合，在氧濃度低的地方，容易與氧分離。經(jīng)過(guò)肺部的血液為含氧量高的動(dòng)脈血，故在乙處血紅蛋白易與氧結(jié)合。從左心室流出的血液為含氧較高的動(dòng)脈血，故丙處的血紅蛋白容易與氧結(jié)合。而丁處血液經(jīng)過(guò)消化器官，為含氧低的靜脈血，甲處也為靜脈血，故甲、丁處的血紅蛋白不易與氧結(jié)合。答案為D。

該題通過(guò)血液循環(huán)示意圖，要求學(xué)生綜合運(yùn)用血紅蛋白特點(diǎn)、動(dòng)脈血、靜脈血、肺泡內(nèi)、組織間的氣體交換等知識(shí)，進(jìn)行演繹推理，得出正確結(jié)論。

推理能力是指根據(jù)給定的情境，利用已知的知識(shí)和方法，針對(duì)問(wèn)題進(jìn)行邏輯推理、歸納和論證，并得出正確結(jié)論的能力［2］。教師可在復(fù)習(xí)階段，通過(guò)分析生理活動(dòng)示意圖，設(shè)置問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行分析推理，培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力。

如圖3所示，教師可設(shè)置問(wèn)題：①當(dāng)人體完成A、B 氣體交換后，該處血管中血液變成什么血？

圖3 人體生理示意圖

引導(dǎo)學(xué)生分析如下：通過(guò)A 過(guò)程，血液中的CO2進(jìn)入肺泡，通過(guò)B 過(guò)程，肺泡中的O2進(jìn)入血液。當(dāng)人體完成A 和B 的氣體交換后，血管內(nèi)的靜脈血變?yōu)閯?dòng)脈血。

②正常人腎小管中D 物質(zhì)不可能是什么？（在“水、葡萄糖、大分子蛋白質(zhì)”中選擇）。由于腎小球有濾過(guò)作用，除血細(xì)胞和大分子蛋白質(zhì)外的其他物質(zhì)均可通過(guò)濾過(guò)作用進(jìn)入腎小囊形成原尿。故D 物質(zhì)不可能是大分子蛋白質(zhì)。

美國(guó)國(guó)家科學(xué)研究理事會(huì)NRC 認(rèn)為，傳統(tǒng)課堂教學(xué)中學(xué)生記憶的科學(xué)知識(shí)很容易被遺忘，而“參與科學(xué)推理”的過(guò)程會(huì)讓學(xué)生的科學(xué)思維得到發(fā)展，同時(shí)促進(jìn)對(duì)科學(xué)知識(shí)的理解［3］。通過(guò)分析生理示意圖，既加強(qiáng)了不同知識(shí)的聯(lián)系，有助于學(xué)生形成知識(shí)的整體觀，又有利于提高學(xué)生的分析推理能力。

3 繪制曲線坐標(biāo)圖，培養(yǎng)學(xué)生建模思維能力

例3（溫州市），為了探究溫度對(duì)蟑螂呼吸快慢的影響，小明設(shè)計(jì)了如下2 種實(shí)驗(yàn)方案。方案1：把一只健壯的蟑螂放入30℃的密閉容器內(nèi)（圖甲），利用傳感器測(cè)定10 min 內(nèi)容器中溫度值和氧氣含量；10 min 后，將冰袋放置在容器兩側(cè)，使容器內(nèi)的溫度逐漸降低，并測(cè)定隨后20 min 內(nèi)的數(shù)據(jù)。多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)。方案2：在2 個(gè)溫度不同的相同密閉容器中各放入1 只健壯的蟑螂（圖乙），利用傳感器測(cè)定30 min 內(nèi)的相關(guān)數(shù)據(jù)。多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)。

圖4

1）該實(shí)驗(yàn)通過(guò)_______反映蟑螂呼吸作用的快慢。

2）與方案2 相比，方案1 的變量控制有什么優(yōu)點(diǎn)？________（例舉一點(diǎn)）。

3）根據(jù)方案1 所得數(shù)據(jù)（圖丙），3 位同學(xué)分別在圖丁中畫出了甲裝置內(nèi)二氧化碳含量的大致變化趨勢(shì)，其中合理的是___________________。

圖5

評(píng)析：1）該實(shí)驗(yàn)是為了探究溫度對(duì)蟑螂呼吸快慢的影響，通過(guò)測(cè)量容器內(nèi)氧氣含量的數(shù)據(jù)反映，運(yùn)用了轉(zhuǎn)換的科學(xué)方法；2） 方案1 是在同一個(gè)容器內(nèi)做實(shí)驗(yàn)，方案2 是在2 個(gè)容器內(nèi)做實(shí)驗(yàn)，由于方案2 使用了2 只蟑螂，個(gè)體差異也會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果；3）蟑螂的呼吸作用是消耗O2，產(chǎn)生CO2的，所以CO2含量要增加，由丙圖可知因10 min 后溫度逐漸降低，其呼吸作用是先快后慢，故CO2含量增加也由快變慢，故a 符合。

該題要求學(xué)生畫出甲裝置內(nèi)CO2含量的大致變化趨勢(shì)，考查學(xué)生對(duì)呼吸作用的理解，通過(guò)繪制曲線坐標(biāo)圖，有助于培養(yǎng)學(xué)生建模思維能力。

模型是人們?yōu)榱四撤N特定的目的而對(duì)認(rèn)識(shí)對(duì)象所作的一種簡(jiǎn)化的、概括性的描述，是認(rèn)知和闡明生命活動(dòng)規(guī)律、原理的重要方法之一［4］。數(shù)學(xué)模型是常見(jiàn)的一種模型，在生物學(xué)教學(xué)中經(jīng)常以曲線坐標(biāo)圖形式直觀表達(dá)認(rèn)識(shí)對(duì)象的特征。

例如，某科學(xué)興趣小組探究某加酶洗衣粉洗滌效果與水溫之間的關(guān)系，在控制所選衣料、奶漬量、洗衣粉用量、用水量均相同的情況下，測(cè)得不同水溫條件下，除去奶漬所需時(shí)間，如表1所示。

表1 不同水溫條件下除去奶漬所需時(shí)間

在此基礎(chǔ)上，請(qǐng)每位學(xué)生繪制催化效率與溫度相關(guān)的坐標(biāo)曲線圖，學(xué)生繪制圖形大致有3 種情形（圖6），然后請(qǐng)學(xué)生分析原因。

圖6 催化效率與溫度相關(guān)的坐標(biāo)曲線圖

通過(guò)繪制坐標(biāo)曲線圖，不僅有助于培養(yǎng)學(xué)生準(zhǔn)確描述、表達(dá)信息能力，提高圖文之間的轉(zhuǎn)換能力，而且也有利于學(xué)生建模思維能力的提高，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力。

4 聯(lián)系現(xiàn)代科技圖，培養(yǎng)學(xué)生遷移應(yīng)用能力

例4（臺(tái)州市），2014年，人工視網(wǎng)膜通過(guò)臨床試驗(yàn)，為失明患者帶來(lái)福音。人工視網(wǎng)膜主要由裝有攝像頭的眼鏡、電子設(shè)備和芯片電極3 部分組成，其工作原理如圖。

圖7

1）從眼球的成像原理來(lái)看，眼球?qū)獾淖饔孟喈?dāng)于______鏡。

2）從反射弧的組成來(lái)看，“人工視網(wǎng)膜”相當(dāng)于反射弧中的______。

3）攝像頭中的對(duì)焦機(jī)構(gòu)能調(diào)節(jié)鏡頭和CCD之間的距離。當(dāng)配有人工視網(wǎng)膜的人向遠(yuǎn)處眺望，對(duì)焦機(jī)構(gòu)將使鏡頭與CCD 之間的距離變______。

評(píng)析：1）眼球的成像原理是物體發(fā)出或反射的光線經(jīng)眼球折射后在視網(wǎng)膜上成倒立縮小的實(shí)像，而凸透鏡對(duì)光線也有相同的作用，故眼球?qū)獾淖饔孟喈?dāng)于凸透鏡。

2）反射弧中的感受器其功能是能接受刺激產(chǎn)生的神經(jīng)沖動(dòng)，而視網(wǎng)膜也具有類似作用，所以“人工視網(wǎng)膜”相當(dāng)于反射弧中的感受器。

3）凸透鏡成實(shí)像存在“物距變小，像距變大，像變大”規(guī)律。當(dāng)人向遠(yuǎn)處眺望時(shí)，物距變大，所以像距會(huì)變小。鏡頭與CCD 之間的距離為像距，所以應(yīng)該變小。

該題通過(guò)眼球與凸透鏡、人工視網(wǎng)膜與感受器、像距與鏡頭和CCD 之間距離的聯(lián)系，加強(qiáng)了現(xiàn)代科技與生物學(xué)的聯(lián)系，考查了學(xué)生遷移運(yùn)用知識(shí)解決問(wèn)題的能力。

科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)指出，作為社會(huì)未來(lái)的公民，需要認(rèn)識(shí)和把握日常生活中遇到的科學(xué)技術(shù)及相關(guān)過(guò)程［1］。遷移是指一種學(xué)習(xí)對(duì)另一種學(xué)習(xí)的影響，任何學(xué)習(xí)都是在學(xué)習(xí)者已具有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)和認(rèn)知結(jié)構(gòu)、獲得技能和問(wèn)題解決方法等的基礎(chǔ)上進(jìn)行的［5］。教師可引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)關(guān)注現(xiàn)代科技圖，提出問(wèn)題，嘗試作出解釋，以此培養(yǎng)學(xué)生的遷移應(yīng)用能力。

例如，在學(xué)習(xí)泌尿系統(tǒng)時(shí)，教師可呈現(xiàn)人工腎透析過(guò)程（圖8），并提問(wèn)：1）若發(fā)現(xiàn)③中有紅細(xì)胞，則相當(dāng)于腎臟中的什么部位出現(xiàn)了病變？學(xué)生經(jīng)分析可知是透析膜損壞，不能正常過(guò)濾，相當(dāng)于腎小球出現(xiàn)病變。2）比較②中與①中血液的成分有何不同？

圖8 人工腎透析過(guò)程

因?yàn)棰賰?nèi)為透析前血液，相當(dāng)于入球小動(dòng)脈，②內(nèi)為透析后血液，相當(dāng)于出球小動(dòng)脈，二者相比，②內(nèi)血液中比①中減少了尿素和尿酸等廢物。

學(xué)習(xí)的目的在于運(yùn)用，能否將已有的知識(shí)、技能遷移到新的情境中，是學(xué)生學(xué)習(xí)能力的重要標(biāo)志［5］。教師可以現(xiàn)代科技圖為內(nèi)容創(chuàng)設(shè)情境，既有助于激發(fā)學(xué)生興趣，培養(yǎng)科學(xué)態(tài)度與責(zé)任感，也有利于培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用知識(shí)解決問(wèn)題的能力。

生物學(xué)圖像類試題現(xiàn)已成為浙江省中考科學(xué)最常見(jiàn)的一類生物學(xué)試題，也是學(xué)生失分較多的一類難題。為此，在日常生物學(xué)教學(xué)中，教師要認(rèn)真鉆研生物學(xué)圖像類試題，積極引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行識(shí)圖訓(xùn)練，開展圖像與文字的轉(zhuǎn)換教學(xué)，充分挖掘圖像中的隱含條件，尋找圖像題分析解決規(guī)律，培養(yǎng)學(xué)生析圖繪圖能力，從而發(fā)展學(xué)生科學(xué)思維，提高學(xué)生核心素養(yǎng)。