鄭世輝（安徽省績(jī)溪中學(xué)安徽宣城 245300）

例談高中生物學(xué)教材插圖的再度開(kāi)發(fā)

鄭世輝（安徽省績(jī)溪中學(xué)安徽宣城 245300）

以人教版教材必修模塊為例，淺談對(duì)教材插圖的再次開(kāi)發(fā)。

教材插圖 再次開(kāi)發(fā) 遷移教學(xué)

文件編號(hào)：1003－7586（2017）01－0070－03

插圖是生物學(xué)的第二語(yǔ)言，也是生物學(xué)教材的重要組成部分。烏申斯基曾經(jīng)說(shuō)過(guò)：“把畫(huà)片帶進(jìn)教室，就是啞吧也會(huì)說(shuō)話了”?，F(xiàn)行新人教版高中生物新課標(biāo)必修教材中，共引入模式圖、分子結(jié)構(gòu)、人物等插圖572幅，幾乎涵蓋了所有的知識(shí)點(diǎn)，既增強(qiáng)了教材的可讀性，也體現(xiàn)了插圖所具有的直觀、趣味、導(dǎo)向、支持的功能。

教材插圖的再度開(kāi)發(fā)，是指教師在實(shí)施課堂教學(xué)的過(guò)程中，依據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合學(xué)生特點(diǎn)，對(duì)插圖內(nèi)容進(jìn)行適度增刪、調(diào)整和加工，使之更好地適應(yīng)具體的教學(xué)情景和學(xué)生的學(xué)習(xí)需求，順利實(shí)現(xiàn)從“教材”向“學(xué)材”的轉(zhuǎn)變。下面以人教版高中生物學(xué)必修教材的若干模式圖為例，淺談對(duì)教材插圖的再次開(kāi)發(fā)和遷移性教學(xué)。

1 細(xì)化標(biāo)注，重構(gòu)插圖，遷移延伸

教材插圖的標(biāo)注具有簡(jiǎn)潔性、直觀性強(qiáng)的特點(diǎn)，能讓學(xué)生在短時(shí)間內(nèi)明白插圖的含義，但學(xué)生有時(shí)會(huì)忽略個(gè)別標(biāo)注的更深層含義，甚至?xí)a(chǎn)生誤解。教學(xué)中，教師需要善于發(fā)現(xiàn)此類(lèi)問(wèn)題，并及時(shí)更正細(xì)化。

例如人教版必修3教材中“植物激素調(diào)節(jié)”中的圖3-2詹森實(shí)驗(yàn)示意圖“厚薄程度不同”的“瓊脂塊”的，“物質(zhì)”擴(kuò)散的時(shí)間就不同，最終結(jié)果就不同，需要引起學(xué)生足夠的關(guān)注。教學(xué)中，教師可引導(dǎo)學(xué)生思考：

①瓊脂薄塊的作用是什么？

②如果尖端確實(shí)產(chǎn)生了物質(zhì)，這種物質(zhì)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(jì)），會(huì)出現(xiàn)相同的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象嗎？

通過(guò)思考一系列的問(wèn)題串，學(xué)生會(huì)加深對(duì)“激素在瓊脂塊中的分布會(huì)因擴(kuò)散而分布均勻”，正確認(rèn)識(shí)到使用“厚塊”后會(huì)因“擴(kuò)散時(shí)間延長(zhǎng)導(dǎo)致物質(zhì)的均勻分布”從而出現(xiàn)“直立生長(zhǎng)”的現(xiàn)象，為日后瓊脂塊在激素類(lèi)實(shí)驗(yàn)探究中所扮演的真實(shí)角色提供很好的遷移應(yīng)用平臺(tái)。

2 合理調(diào)整圖圖順序、圖文內(nèi)容，完善知識(shí)認(rèn)知體系

人教版教材在編寫(xiě)中對(duì)于抽象、理論性強(qiáng)的知識(shí)體系，往往通過(guò)采用多幅插圖的方式，以增加學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)，從而促進(jìn)師生對(duì)生物新知的駕馭和學(xué)習(xí)過(guò)程。大量研究表明，將多幅圖文的教學(xué)安排在同一頁(yè)面的適當(dāng)位置，往往能促進(jìn)學(xué)生更好地形成知識(shí)體系。

圖1 詹森實(shí)驗(yàn)示意圖

例如必修3教材中“神經(jīng)調(diào)節(jié)”內(nèi)容，從學(xué)生認(rèn)知角度來(lái)說(shuō)，“快、電傳導(dǎo)、有專(zhuān)門(mén)的路徑”等是學(xué)生對(duì)神經(jīng)調(diào)節(jié)的初步認(rèn)識(shí)，而對(duì)于主干知識(shí)點(diǎn)“膜在不同情況下對(duì)離子通透性不同、局部電流、神經(jīng)沖動(dòng)的產(chǎn)生與傳導(dǎo)”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(lái)說(shuō)，存在認(rèn)知跨度大、擺放位置不適合我們學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律的短板。所以教學(xué)中，教師需要對(duì)圖圖順序、圖文互動(dòng)等環(huán)節(jié)，結(jié)合學(xué)生的認(rèn)知進(jìn)行合理調(diào)整。

教師可將必修1教材中的插圖引入到該內(nèi)容的講解中來(lái)，以設(shè)置問(wèn)題串的方式，層層遞進(jìn)，引導(dǎo)學(xué)生思考：①靜息態(tài)的細(xì)胞內(nèi)外Na+、K+、Cl-濃度大小及差異程度如何？②這種現(xiàn)象的產(chǎn)生主要與細(xì)胞膜對(duì)何種離子的通透性高有關(guān)系？③為什么靜息電位的狀態(tài)是外正內(nèi)負(fù)？④有效刺激后，細(xì)胞膜通透性發(fā)生了何種改變？此時(shí)的膜內(nèi)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(chǎn)生與神經(jīng)沖動(dòng)傳導(dǎo)”這一重要概念的教學(xué)內(nèi)容，通過(guò)圖2-1電位差的實(shí)驗(yàn)示意圖（圖2）的重新布局，將理論分析與實(shí)驗(yàn)實(shí)踐有機(jī)結(jié)合在一起，構(gòu)建出一個(gè)完整的知識(shí)鏈體系，從而明確“有效刺激后，神經(jīng)纖維產(chǎn)生了電位變化，從而使指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)”。并通過(guò)“改變有效刺激位點(diǎn)或接線柱接線位置”的模型，完善學(xué)生對(duì)“神經(jīng)沖動(dòng)在神經(jīng)纖維上的雙向傳導(dǎo)”重要概念的學(xué)習(xí)遷移過(guò)程。

圖2 神經(jīng)活動(dòng)傳導(dǎo)產(chǎn)生的機(jī)理

3 化靜為動(dòng)，提升真實(shí)感，提升知識(shí)理解和應(yīng)用能力

插圖無(wú)疑是靜態(tài)的，是對(duì)概念的一種簡(jiǎn)化再現(xiàn)與連貫。對(duì)于某些生化反應(yīng)過(guò)程類(lèi)的模型圖，教材常以箭頭的形式，嘗試向?qū)W生展現(xiàn)一系列反應(yīng)的流程。但對(duì)于缺乏良好想象力的學(xué)生來(lái)說(shuō)，巧妙誘導(dǎo)更顯得尤為重要。教學(xué)中，如果教師能借助動(dòng)態(tài)演示的方式對(duì)這類(lèi)插圖再度加工，融入動(dòng)態(tài)效果，化靜為動(dòng)，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(guò)程”圖5-15至少包含2個(gè)相互關(guān)聯(lián)的“循環(huán)過(guò)程”，即ATP與ADP、卡爾文循環(huán)，它們分別與光反應(yīng)、暗反應(yīng)直接聯(lián)系。教學(xué)中，為了很好突破“光反應(yīng)與暗反應(yīng)間存在著相互依賴(lài)的關(guān)系以及光照強(qiáng)度等因素的瞬間改變對(duì)各種物質(zhì)含量會(huì)產(chǎn)生影響”這些教學(xué)難點(diǎn)，教師可先引入學(xué)生熟悉的傳送帶的傳送視頻，借助模擬實(shí)驗(yàn)的教學(xué)形式，引導(dǎo)學(xué)生思考：

①輪1、2都需要安裝電動(dòng)機(jī)，才能使整個(gè)傳送帶工作嗎？

②物質(zhì)的正常傳送與兩個(gè)輪盤(pán)的轉(zhuǎn)動(dòng)速度有沒(méi)有關(guān)系？

③如果輪1、2的轉(zhuǎn)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(shí)傳送效果還會(huì)像原先那么流暢嗎？（注：輪1的轉(zhuǎn)動(dòng)會(huì)帶動(dòng)輪2的運(yùn)行，兩輪的運(yùn)轉(zhuǎn)是彼此協(xié)調(diào)的，若輪1突然加速，瞬間會(huì)導(dǎo)致帶1松弛，而帶2繃緊）

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

⑤如果把帶1、2的繃緊程度想象成相關(guān)物質(zhì)的含量，那么該如何理解發(fā)生變化的含義？（引導(dǎo)學(xué)生從來(lái)源、去向角度，分析物質(zhì)含量的變化）

在學(xué)生理解“來(lái)源去向”的基礎(chǔ)上，將圖5-15動(dòng)態(tài)出4個(gè)“輪子”并與“傳送圖”放至同一界面（圖3），進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生思考：如果光照突然停止，細(xì)胞中ATP、NADPH、C5等物質(zhì)的含量會(huì)發(fā)生怎樣的變化？這種動(dòng)態(tài)模擬循環(huán)路徑的教學(xué)能使學(xué)生將多環(huán)節(jié)的光合作用過(guò)程化繁為簡(jiǎn)，從關(guān)聯(lián)性、來(lái)源去向角度理性分析各種外界因素變化對(duì)光合作用影響的長(zhǎng)短期效應(yīng)。

圖3 光反應(yīng)，暗反應(yīng)過(guò)程模擬

4 運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)資源，開(kāi)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(xué)發(fā)展的時(shí)代性導(dǎo)致教材插圖不能滿足現(xiàn)代教學(xué)的需求，這就需要教師在網(wǎng)絡(luò)上搜集所需的插圖并適當(dāng)修改處理，運(yùn)用于課堂教學(xué)。

例如必修3教材中“高級(jí)中樞對(duì)低級(jí)中樞的控制”，教材旨在通過(guò)“資料分析”等純文本的形式，討論“不同神經(jīng)中樞對(duì)排尿反射的控制”過(guò)程，說(shuō)明各級(jí)中樞也存在分級(jí)調(diào)節(jié)的機(jī)制。學(xué)生結(jié)合自身生活實(shí)踐能初步了解：截癱病人為什么會(huì)出現(xiàn)尿失禁現(xiàn)象？小孩為什么容易出現(xiàn)尿床現(xiàn)象？……但在涉及到“課后習(xí)題”中提到的“如果支配左腿的傳入神經(jīng)及中樞完整，而傳出神經(jīng)受損，那么左腿能運(yùn)動(dòng)？有感覺(jué)？…”之類(lèi)問(wèn)題時(shí)，學(xué)生普遍覺(jué)得難度加大。教學(xué)中，如果教師能結(jié)合“神經(jīng)系統(tǒng)的分級(jí)調(diào)節(jié)”內(nèi)容，引用網(wǎng)絡(luò)插圖——高級(jí)神經(jīng)中樞對(duì)排尿反射的分級(jí)調(diào)節(jié)模式圖（圖4），引導(dǎo)學(xué)生思考：

①圖中哪些是低級(jí)、高級(jí)中樞？它們之間有聯(lián)系嗎？

②完整的反射弧包括哪些結(jié)構(gòu)？感覺(jué)是在哪里產(chǎn)生的？感覺(jué)的產(chǎn)生過(guò)程屬于反射嗎？

③結(jié)合你自己的生活經(jīng)歷，說(shuō)說(shuō)有些場(chǎng)合有尿意但不能排尿的原因是什么？排尿過(guò)程中相關(guān)肌肉各處于什么狀態(tài)？它們和神經(jīng)末梢釋放的遞質(zhì)有沒(méi)有關(guān)系？

④如果切斷不同部位的神經(jīng)纖維，則由此產(chǎn)生的反應(yīng)過(guò)程將會(huì)是怎樣的？為什么截癱病人沒(méi)有尿意？

……

通過(guò)一系列問(wèn)題的引導(dǎo)交流，結(jié)合簡(jiǎn)明扼要的插圖，不僅能豐富教材知識(shí)內(nèi)容，還有助于學(xué)生構(gòu)建比較完整的知識(shí)體系，有利于促進(jìn)學(xué)生對(duì)系統(tǒng)學(xué)習(xí)法的認(rèn)識(shí)和掌握。

再如必修1教材中細(xì)胞核結(jié)構(gòu)模式圖（圖5），教材通過(guò)對(duì)“細(xì)胞核”的插圖描述，不僅很好地回避了學(xué)生對(duì)細(xì)胞核的某些錯(cuò)誤地認(rèn)識(shí)，使學(xué)生理解并掌握“細(xì)胞核是代謝與遺傳的控制中心”這一重要的生物學(xué)概念，同時(shí)通過(guò)對(duì)“核孔”的介紹，達(dá)成“細(xì)胞是一個(gè)完整的基本生命單位，各結(jié)構(gòu)在功能上分工協(xié)作，密切配合”的模塊教學(xué)目標(biāo)。但鑒于插圖本身的簡(jiǎn)潔性和時(shí)代性，難免會(huì)在細(xì)節(jié)上給教學(xué)帶來(lái)一定的障礙，尤其是插圖中“空洞的核孔”的存在。教學(xué)過(guò)程中，如果教師能對(duì)插圖未涉及到的核孔中存在“核孔復(fù)合物”細(xì)節(jié)內(nèi)容加以?xún)?yōu)化，必然能幫助學(xué)生糾正“核孔可以滿足大分子物質(zhì)自由進(jìn)出”的錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)，還能進(jìn)一步幫助學(xué)生理解“物質(zhì)的選擇透過(guò)性與特殊蛋白質(zhì)間為什么存在結(jié)構(gòu)與功能的辯證統(tǒng)一關(guān)系？”這一重要的核心概念。

圖4 高級(jí)中樞對(duì)排尿反射的分級(jí)調(diào)節(jié)模式圖

圖5 細(xì)胞核結(jié)構(gòu)模式圖

圖6 核孔復(fù)合物示意圖

綜上所述，由于學(xué)生的認(rèn)知水平、知識(shí)體系的復(fù)雜程度、生物學(xué)科的發(fā)展進(jìn)程等諸多因素的存在，需要教師圍繞具體的學(xué)情和知識(shí)體系展開(kāi)對(duì)教材的再次開(kāi)發(fā)，但是切不可脫離教材本身的知識(shí)體系或超越學(xué)生的認(rèn)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(dāng)成活生生的案例、情景呈現(xiàn)給學(xué)生。

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