例谈高中生物学教材插图的再度开发

2017-04-06郑世辉安徽省绩溪中学安徽宣城245300

中学生物学 2017年1期

关键词：模式图琼脂物质

郑世辉（安徽省绩溪中学安徽宣城 245300）

例谈高中生物学教材插图的再度开发

郑世辉（安徽省绩溪中学安徽宣城 245300）

以人教版教材必修模块为例，浅谈对教材插图的再次开发。

教材插图再次开发迁移教学

文件编号：1003－7586（2017）01－0070－03

插图是生物学的第二语言，也是生物学教材的重要组成部分。乌申斯基曾经说过：“把画片带进教室，就是哑吧也会说话了”。现行新人教版高中生物新课标必修教材中，共引入模式图、分子结构、人物等插图572幅，几乎涵盖了所有的知识点，既增强了教材的可读性，也体现了插图所具有的直观、趣味、导向、支持的功能。

教材插图的再度开发，是指教师在实施课堂教学的过程中，依据课程标准，结合学生特点，对插图内容进行适度增删、调整和加工，使之更好地适应具体的教学情景和学生的学习需求，顺利实现从“教材”向“学材”的转变。下面以人教版高中生物学必修教材的若干模式图为例，浅谈对教材插图的再次开发和迁移性教学。

1 细化标注，重构插图，迁移延伸

教材插图的标注具有简洁性、直观性强的特点，能让学生在短时间内明白插图的含义，但学生有时会忽略个别标注的更深层含义，甚至会产生误解。教学中，教师需要善于发现此类问题，并及时更正细化。

例如人教版必修3教材中“植物激素调节”中的图3-2詹森实验示意图“厚薄程度不同”的“琼脂块”的，“物质”扩散的时间就不同，最终结果就不同，需要引起学生足够的关注。教学中，教师可引导学生思考：

①琼脂薄块的作用是什么？

②如果尖端确实产生了物质，这种物质在琼脂薄块中是均匀分布还是不均匀分布？

③如果用琼脂厚块代替琼脂薄块（重力忽略不计），会出现相同的实验现象吗？

通过思考一系列的问题串，学生会加深对“激素在琼脂块中的分布会因扩散而分布均匀”，正确认识到使用“厚块”后会因“扩散时间延长导致物质的均匀分布”从而出现“直立生长”的现象，为日后琼脂块在激素类实验探究中所扮演的真实角色提供很好的迁移应用平台。

2 合理调整图图顺序、图文内容，完善知识认知体系

人教版教材在编写中对于抽象、理论性强的知识体系，往往通过采用多幅插图的方式，以增加学生的感性认识，从而促进师生对生物新知的驾驭和学习过程。大量研究表明，将多幅图文的教学安排在同一页面的适当位置，往往能促进学生更好地形成知识体系。

图1 詹森实验示意图

例如必修3教材中“神经调节”内容，从学生认知角度来说，“快、电传导、有专门的路径”等是学生对神经调节的初步认识，而对于主干知识点“膜在不同情况下对离子通透性不同、局部电流、神经冲动的产生与传导”等重要概念却因太抽象而理解困难。从教材提供的组图示例位置来说，存在认知跨度大、摆放位置不适合我们学生的认知规律的短板。所以教学中，教师需要对图图顺序、图文互动等环节，结合学生的认知进行合理调整。

教师可将必修1教材中的插图引入到该内容的讲解中来，以设置问题串的方式，层层递进，引导学生思考：①静息态的细胞内外Na+、K+、Cl-浓度大小及差异程度如何？②这种现象的产生主要与细胞膜对何种离子的通透性高有关系？③为什么静息电位的状态是外正内负？④有效刺激后，细胞膜通透性发生了何种改变？此时的膜内外状态如何？⑤和邻近部位的电位状态是否相同？

这样逐步引入“局部电流的产生与神经冲动传导”这一重要概念的教学内容，通过图2-1电位差的实验示意图（图2）的重新布局，将理论分析与实验实践有机结合在一起，构建出一个完整的知识链体系，从而明确“有效刺激后，神经纤维产生了电位变化，从而使指针发生偏转”。并通过“改变有效刺激位点或接线柱接线位置”的模型，完善学生对“神经冲动在神经纤维上的双向传导”重要概念的学习迁移过程。

图2 神经活动传导产生的机理

3 化静为动，提升真实感，提升知识理解和应用能力

插图无疑是静态的，是对概念的一种简化再现与连贯。对于某些生化反应过程类的模型图，教材常以箭头的形式，尝试向学生展现一系列反应的流程。但对于缺乏良好想象力的学生来说，巧妙诱导更显得尤为重要。教学中，如果教师能借助动态演示的方式对这类插图再度加工，融入动态效果，化静为动，必然能起到抛砖引玉、事半功倍的效果。

例如必修1教材“光合作用过程”图5-15至少包含2个相互关联的“循环过程”，即ATP与ADP、卡尔文循环，它们分别与光反应、暗反应直接联系。教学中，为了很好突破“光反应与暗反应间存在着相互依赖的关系以及光照强度等因素的瞬间改变对各种物质含量会产生影响”这些教学难点，教师可先引入学生熟悉的传送带的传送视频，借助模拟实验的教学形式，引导学生思考：

①轮1、2都需要安装电动机，才能使整个传送带工作吗？

②物质的正常传送与两个轮盘的转动速度有没有关系？

③如果轮1、2的转速分别瞬间突然下降或加速，那么绷紧或松弛分别是那些带？此时传送效果还会像原先那么流畅吗？（注：轮1的转动会带动轮2的运行，两轮的运转是彼此协调的，若轮1突然加速，瞬间会导致带1松弛，而带2绷紧）

④如果把轮1、2模拟成光反应、暗反应，传送效果模拟成光合作用。你能说说其中的关联性吗？

⑤如果把带1、2的绷紧程度想象成相关物质的含量，那么该如何理解发生变化的含义？（引导学生从来源、去向角度，分析物质含量的变化）

在学生理解“来源去向”的基础上，将图5-15动态出4个“轮子”并与“传送图”放至同一界面（图3），进一步引导学生思考：如果光照突然停止，细胞中ATP、NADPH、C5等物质的含量会发生怎样的变化？这种动态模拟循环路径的教学能使学生将多环节的光合作用过程化繁为简，从关联性、来源去向角度理性分析各种外界因素变化对光合作用影响的长短期效应。

图3 光反应，暗反应过程模拟

4 运用网络资源，开发、优化新插图

教材插图的使用具有普遍适用性。但由于生物科学发展的时代性导致教材插图不能满足现代教学的需求，这就需要教师在网络上搜集所需的插图并适当修改处理，运用于课堂教学。

例如必修3教材中“高级中枢对低级中枢的控制”，教材旨在通过“资料分析”等纯文本的形式，讨论“不同神经中枢对排尿反射的控制”过程，说明各级中枢也存在分级调节的机制。学生结合自身生活实践能初步了解：截瘫病人为什么会出现尿失禁现象？小孩为什么容易出现尿床现象？……但在涉及到“课后习题”中提到的“如果支配左腿的传入神经及中枢完整，而传出神经受损，那么左腿能运动？有感觉？…”之类问题时，学生普遍觉得难度加大。教学中，如果教师能结合“神经系统的分级调节”内容，引用网络插图——高级神经中枢对排尿反射的分级调节模式图（图4），引导学生思考：

①图中哪些是低级、高级中枢？它们之间有联系吗？

②完整的反射弧包括哪些结构？感觉是在哪里产生的？感觉的产生过程属于反射吗？

③结合你自己的生活经历，说说有些场合有尿意但不能排尿的原因是什么？排尿过程中相关肌肉各处于什么状态？它们和神经末梢释放的递质有没有关系？

④如果切断不同部位的神经纤维，则由此产生的反应过程将会是怎样的？为什么截瘫病人没有尿意？

……

通过一系列问题的引导交流，结合简明扼要的插图，不仅能丰富教材知识内容，还有助于学生构建比较完整的知识体系，有利于促进学生对系统学习法的认识和掌握。

再如必修1教材中细胞核结构模式图（图5），教材通过对“细胞核”的插图描述，不仅很好地回避了学生对细胞核的某些错误地认识，使学生理解并掌握“细胞核是代谢与遗传的控制中心”这一重要的生物学概念，同时通过对“核孔”的介绍，达成“细胞是一个完整的基本生命单位，各结构在功能上分工协作，密切配合”的模块教学目标。但鉴于插图本身的简洁性和时代性，难免会在细节上给教学带来一定的障碍，尤其是插图中“空洞的核孔”的存在。教学过程中，如果教师能对插图未涉及到的核孔中存在“核孔复合物”细节内容加以优化，必然能帮助学生纠正“核孔可以满足大分子物质自由进出”的错误认识，还能进一步帮助学生理解“物质的选择透过性与特殊蛋白质间为什么存在结构与功能的辩证统一关系？”这一重要的核心概念。