新人教版高中化学教科书插图及使用策略研究

裴波 张颖

摘要：通过文本分析法对新人教版高中化学必修教科书中插图的数量、插图的呈现形式进行了分析，总结了新人教版高中化学必修教科书插图的特点，同时也根据不同类型的插图形式提出了相应的教学建议。

关键词：教科书插图;特点分析;教学建议

文章编号：1008-0546（2022）03-0080-05     中图分类号：G632.41     文献标识码：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2022.03.018

2017年，教育部发布普通高中化学课程标准，新的课程标准针对化学学科提出了五大化学学科核心素养[1]。因此新一轮的教科书更新也随之进行，在编写新教科书时，编者也在不断思考如何通过教科书更好地培养学生的“化学学科核心素养”。对于教科书来讲，插图在其中起着重要的作用，它不仅是课文内容的补充和说明，而且是吸引学生眼球及注意力，增加学习内容趣味性的重要的一部分。因此参考目前对教科书插图的研究，采用文本分析法对新人教版必修教科书中的插图进行分析，希望能给教师的教学提供参考。

一、新人教版高中化学必修教科书插图数量和类型的统计

1.插图数量统计

对新人教版必修教科书中所有插图进行统计，得到的数据见表1。从表1 可以看出，新人教版两本必修教科书插图总计197幅，插图数量多，图文比（幅/页）为0.78，接近于1，图文并茂，比例非常恰当，即基本上每页都会有一幅彩色插图。从视觉效果上看，每一页都插有图片，不会造成视觉疲劳，学生在阅读时不会感觉长篇大论，枯燥无味，毫无兴趣;从心理学方面考虑，文字加工与图形加工双重加工同时进行，可以促进学生对知识的理解速度和记忆速度。

2.插图类型统计

目前，学术界对插图的分类标准有多种形式，笔者主要是按照插图的呈现形式对插图进行分类，将新人教版两本必修教科书中的插图分为以下5类：照片图、示意图、轮廓图、模型图、线图[2～5]。按照上述的分类方式对新人教版两本必修教科书的所有插图进行统计，得到的数据见表2，从表2 的统计结果可以发现，2019版教科书中插图的形式主要以照片为主，共有 128幅，比重高达65%;其次是示意图，共有42幅，占比达到了20%左右，而对于轮廓图、模型图的数量相对而言较少，占比不足10%。

二、新人教版必修教科书插图特点分析

1.照片类插图真实形象，吸引学生兴趣

照片图是指通过摄影技术将一些实验仪器、装置或者人物、景观等实物描述出来的图片，这种类型的图片能够真实客观地展现物质世界，让学生对于物质和现象的感受不再停留在描述中，增加了画面感，突出了物质的真实存在性，可以给学生留下深刻的印象。

新人教版高中化学必修教科书照片数量多，形式 也丰富多样。一是书中有许多学生日常生活中随处 可见的自然现象图，如必修1 中的“图1-6树林中的丁 达尔效应”“图2-10节日烟花图”等，这些都是学生在 生活中容易見到的图片，能够有效吸引学生的注意 力，并且能够激起学生学习如何用化学知识去解释自 然现象的兴趣，在以后观察日常生活中的自然现象时 会带入化学的视角，更加能够理解大自然的美妙之 处，体会到化学在生活中无处不在。二是书中插入了 与化学领域有关的我国现代科技发展所取得的新成 果的图片，如必修2中“图5-28超导陶瓷可应用于磁 悬浮技术”“图5-31使用了石墨烯材料的动力电池和 超轻海绵”这些都是化学中的研究成果在科技中的应 用，可以让学生领会到化学对科学技术的发展的重要 性，同时培养学生的社会责任感。三是书中有许多与 实验有关的图片，大多都是与实验现象相关的图片， 如必修1 中的“图2-14干燥的氯气使有色鲜花变色”“图3-8 Fe（OH）2和Fe（OH）3的生成”这些都是教科书 中重要实验的实验现象图，一方面可以让没有条件做 实验的地区的学生了解化学实验的绚烂之处，另一方 面也能在学生复习时提供关键的记忆。除此之外，还 有许多化学史、人物肖像方面的照片，这些照片都是 事实性的证据，为学生了解整个化学发展历程提供了 重要的参考，学生也更有自我代入感，能够激励他们 不断探索，深刻认识到化学对创造更多物质财富和精 神财富、满足人民日益增长的美好生活需要的重大贡 献。

2.示意图呈现清楚简洁，增强知识的可视化

示意图是指通过简单的图画来表示某些抽象的化学概念、原理和规律，将复杂的文字描述简洁化，给学生直观的感受。

示意图的重要功能就是可以代替大段的文字，将文字表达模糊的概念或原理用插图的形式表现出来，把视觉效应发挥到极致，让学生通过插图感知文字所传递的内涵。图1 的“4种基本类型的反应与氧化还原反应的关系图”就是通过图画的形式将四种基本类型的化学反应与氧化还原反应的关系表现的非常清楚，包含、被包含、交叉关系在图画中都可以看出。如果使用文字阐述，不仅会让学生晕头转向，还难以理解。图2中的“化学反应与能量变化的关系示意图”，学生在学习化学反应与热能时，对于热量的吸收与释放，化学键的断裂与形成，总是会产生混淆，所以如果能够通过图画的形式表现出来，吸热、放热就会更易理解，学生学习的难度也会大大下降。

3.轮廓图科学标准，信息传达直观明确

轮廓图是指通过线条把物体在平面上的正投影的边缘信息描绘出来形成的图形，它们可以清晰明了地展现实验装置的比例和构造、实验操作过程中的细节以及易错点。

新人教版教科书中大部分实验装置图、实验流程图、实验操作以及少部分实验现象图都采用轮廓图的形式呈现出来，其原因就是为了保证知识传达的正确科学性，也具有较强的示范性。用线条描绘的形式可以将仪器、装置的细节都准确地表达出来，避免了无关的内容的干扰。例如“加热 Na2CO3或 NaHCO3”与“浓硫酸与铜反应”，如图3、4所示的实验装置图，用轮廓图表示出来就非常简洁，不会繁杂混乱，一时找不到重点，发生装置、检验装置也一目了然。与此同时，对于某些实验现象不明显的反应，用轮廓图来表示，比如H2在Cl2中燃烧，轮廓图可以描绘黄绿色的氯气，苍白的火焰，呈现雾状的产物，这样学生对实验也掌握得更加牢固。

4.模型图色彩分明，结构突出易懂

模型图是指通过颜色、光线明暗、阴影、纹理、双眼视察等方式展示出物质的三维模型，让物质具有更强的空间感，降低学生的想象难度。

模型图大多都是与有机物的分子结构模型有关，新教科书中的插图在表示有机物的结构模型时，会用不同的颜色来代表不同的原子，颜色前后也一直统一，并且小球的大小也跟元素的相对原子质量有关，例如乙醇、乙酸的分子结构模型，如图5、6所示，分别用黑色、红色、白色的小球来代表碳原子、氧原子、氢原子，小球从大到小依次为碳原子、氧原子、氢原子，这样颜色搭配轻松活泼，对学生具有极大的吸引力。

5.线图数据呈现清晰，展现性质变化趋势

线图主要是呈现一类物质某一特性的变化趋势，可以传达知识和规律之间的关系。例如图7的“在光照过程中氯水的pH、氯水中氯离子的浓度、广口瓶中氧气体积分数的变化图”，从图中可以清楚地观察到以上三个特性的变化趋势，并且可以了解到某一时刻某一性质的具体数值大小。

三、新人教版高中化学必修教科书插图的分类使用策略

1.注重观察，抓住照片类插图的核心关键点

由于照片类的插图都是拍摄实物的，有时不重要的元素也会掺杂其中，因此教师在上课时要注意提醒学生图片中的关键点，不要过分关注不相关元素。如必修1 中钠的燃烧实验，在此实验中，学生应着重关注的是钠燃烧前以及燃烧后的颜色、状态，燃烧过程中的现象，对于实验装置是次要掌握的，要分清楚重点，不管是否做实验，教师都应提醒学生要着重关注的点。再如必修2中的实验6-2，Ba（OH）2和NH4Cl 晶体的反应，该实验学生可以观察到烧杯壁上出现了冰，由此从视觉上来判断该反应在发生化学反应过程中是吸收热量还是放出热量，同时在实验过程中需要用手去触碰烧杯，感受温度的变化，教科书在该配图中因此出现了手部，由于烧杯与手部的比例接近1：1，如图8所示，因此学生的注意力很容易集中在手部，由此教师在教学过程中也要注意提醒学生关注的重点。对于历史人物肖像图，关注点不应该在人物的长相、面貌，重要的是体会化学家背后成长的经历以及在科学史上的重要作用，幫助学生树立正确的世界观和方法论。

2.图文结合，深入理解示意图类插图的含义

化学物质结构、性质以及化学原理是化学知识的重要组成部分，也是学生学习过程中的困难部分。对于这一部分知识，教材通常都会配上插图帮助学生克服头脑里的相异构想，降低知识理解的难度。教师在教学时要充分利用这一方面的插图，结合文字说明，充分利用示意性插图来帮助学生理解不同概念之间的关系。例如：在学习氧化还原反应时，学生在氧化剂、还原剂，得失电子，化学价升降方面总会有些迷惑，教科书在叙述这一块知识时，左边是文字，右边是示意图，学生在学习时，配合上文字说明，再加上言简意赅的示意图，将抽象复杂的知识具体化、简单化。在解释NaCl溶于水后导电的原因时，书上用不同颜色的小球指出Na+、Cl-和H2O，用箭头指示出微粒之间的变化情况，同时也对关键模型进行了标注，如图9所示，几幅静态的图片连在一起有了动态的感觉，让图片变得生动灵巧。在每一幅图片下方也配上了文字说明，将微观的过程宏观模拟出来，复杂的变换原理也变得可视化，为一些理解能力比较薄弱的学生降低了学习的难度，有利于进行进一步的深度学习。

3.结合实物，加深轮廓图类插图的印象

新人教版高中化学必修教科书中的实验仪器、实验装置大多都是用线条描绘出来的轮廓图，虽然轮廓图已经非常清楚，并且将操作细节标注得非常清楚，但是学生内心可能会存有怀疑，会认为这只是书本的描绘，缺乏真实性，因此教师在上课时可以让学生感受到真正的实验装置与仪器。例如：在配制一定物质的量浓度的溶液的实验中，虽然图中清楚地标识了 NaCl 的转移方向，玻璃棒的搅拌方向，摇动容量瓶的方向，定容时的正确角度，溶液混合的方式，还有整个实验的操作步骤，对于学生来说，对视觉的冲击远没有实物来得直观，对此类简单并且危险性极低的实验，可以让学生自己实际动手操作，感受到实际与理想的差距。而对于其它实验装置，教师或可以采取演示实验，或可以播放实验视频，加深学生头脑中的记忆。学生在不断探求的过程中也养成了严谨求实的科学态度，形成崇尚真理、追求真知的意识。

4.利用多媒体技术，充分掌握模型类插图的空间结构

有机物是高中阶段接触的一个新的知识点，有机物的结构学习是基础，结构决定性质，性质决定应用，因此对于有机物结构的掌握就显得非常重要。教科书中虽展示了多种关于有机物的球棍模型和比例模型，但是对于一些空间想象能力薄弱的学生来讲，理解稍许困难。因此教师在课堂上可以利用多媒体，通过动画的形式搭建分子结构，全方位地展现出分子的成键形式以及空间结构，让学生在头脑里能够建立对有机物的认知模型，运用模型去解释化学现象，揭示化学反应原理及本质。

5.增加数量，培养对线图的数据敏感度

新人教版必修教科书中的线图仅有三幅，相比于其它插图来说，数量较少，但线图的功能又是其它类型的插图无法取代的。因此教师在教学时可以自行加入一些线图，如用饼状图来表示金属元素在地壳中的含量，用折线图来表示同一周期或者同一主族不同元素的氢化物的沸点，由于学生对数据的敏感度，很容易就掌握其中的规律。

笔者仅仅是对新人教版高中化学必修教科书的插图做了初步分析，要进一步分析如何提高教科书插图使用有效性，还需要通过进入课堂对学生、教师进行调查取证，通过实验，结合实验数据来进行说明，有待以后继续研究。

参考文献

[1] 中华人民共和国教育部.普通高中化学课程标准（2017年版）[S].北京：人民教育出版社，2018.

[2] 王后雄，孙建明.中学化学教科书插图中的隐性知识研究[J].化学教育，2013，34（6）：10-13.

[3] 裴波，胡艳燕，季春阳.基于心理学的化学教科书插图呈现形式研究[J].化学教育，2013，34（3）：12-14+19.

[4] 王颖.如何提高生物学教科书插图的有效性——以人教版义务教育课程标准实验教科书《生物学》八年级上册为例[J].课程·教材·教法，2012，32（7）：79-83.

[5] 王秀红，高晓伟，历晶.新课标化学教科书插图设计分析及运用策略[J].化学教育，2006（7）：23-26.

3400500338221