Figdraw科技绘图平台在高中生物学教学中的应用

2022-08-12李幽兰

中学生物学 2022年6期

李幽兰

（南京师范大学附属中学江苏南京 230001）

科技图片可以较直观和具体的展现微观、抽象的生物学结构和原理。教师可通过展示和讲解图片进行高中生物学教学，学生可通过观察和绘制科技图片更深刻地掌握生物学知识和陶冶审美。在现今的信息时代，虽然教师可在丰富的网络资源中获取大量教学所需图片，但也难免会出现图片不完全适用或不够清晰美观的情况，试图使用专业绘图软件绘图又因操作复杂而困难重重；学生虽有兴趣绘制科技图片，但课余时间有限、绘图基础薄弱，难以绘制出满意的作品。在教学实践中，发现使用Figdraw科技绘图平台可解决师生的上述困难。

1 Figdraw科技绘图平台简介

Figdraw科技绘图平台是开放式网络绘图平台，任何人都可在注册登录后对平台提供的素材进行拆分、变形、组装后，创作科技图片。平台提供的素材包括各种模式生物、组织器官、细胞及细胞内部结构、各种常见的蛋白质分子等，操作简单，美观清晰，可绘制结构图、流程图、机制图，不仅适用绘制科技论文的配图，也非常适合高中教师创作教学演示图片和高中学生进行科技绘图活动。

2 Figdraw科技绘图平台使用方法

2.1 进入Figdraw科技绘图平台

用搜索引擎搜索关键字Figdraw，进入Figdraw官网主页（https：//www.figdraw.com/static/index.html#/）。可先欣赏学习平台提供的图形模板，再点击“注册/登录”按钮，注册登录成功后，点击“开始绘图”，即可进入绘图操作页面。

2.2 绘制科技图片

进入绘图界面后，点击“新建画板”，即可从桌面左侧选取素材进行创作。平台提供的素材包括细胞、蛋白质、核酸、生物、人体结构、实验室器材、图形符号和背景共8个类别，每个大类别点开后还可选择小类别，如蛋白质下级菜单包括抗体、通用蛋白/酶、受体/配体三小类，每一小类又有不同功能和性状的素材供选择，如受体/配体一项，目前共有49种素材，细胞>细胞结构一项，目前共有62种素材，其中一部分如图1、图2所示。教师可根据需要选取搭配。

图1 受体/配体部分素材

图2 细胞>细胞结构部分素材

双击选定的素材，素材即可出现在主界面的画布上，拖拽滚动鼠标即可缩放旋转，可通过左侧菜单更改素材的颜色、线条粗细等外观属性，也可通过画图上方菜单拆分素材，仅选择某一素材的部分组件进行创作。图形部分完成后，使用“添加文字”按钮可添加必要的文字说明。如果图片用于公开发表论文，需要点击画布右上角“导出”按钮，获得导出码，以免出现版权纠纷。

2.3 在线客服使用方法

在操作中遇到困难，可点击官网主页最下方的客服图标，用微信扫码添加客服，可解决的问题包括但不限于图片导出问题、添加目前缺少的素材、卡顿等。

3 Figdraw科技绘图平台在教学中的应用

3.1 教师绘图举例

3.1.1 直接利用素材

Figdraw科技绘图平台中的大量生物学素材可直接作为教学演示图片使用，如细胞>细胞成分中的各种细胞器亚显微结构、细胞>细胞膜中的磷脂双分子层结构、生物>病毒中的病毒结构等。此项操作简单易行，不做赘述。

3.1.2 静息电位和动作电位的形成机制

静息电位和动作电位的形成机制是神经调节模块的难点，笔者使用的苏教版《选择性必修1·稳态与调节》教材中没有形成这一机制完整过程的图片，网络资源中的图片往往过于复杂，不适用高中生物学教学，使用Powerpiont绘制的图片又不够美观。笔者尝试使用Figdraw绘制图片：首先，选择细胞>细胞膜，选择直线型生物膜，选择蛋白质>受体/配体并改变颜色分别表示钠离子通道和钾离子通道；选择形状>月牙形表示钠钾泵，形状>爆炸形表示ATP，选择形状>圆形和形状>六边形分别表示钠离子和钾离子；再添加箭头和文字说明，即可完成一幅清晰美观的静息电位和动作电位的行程机制图（图3）。

图3 静息电位和动作电位的形成机制

3.1.3 体液免疫基本过程

免疫调节的过程不仅微观而且复杂，高中生物学将这一模块的知识尽量简化，省略了大量免疫呈递、信号转导等方面的内容，这导致教师在教学这部分内容时，很难从网络资源中找到符合高中生物学知识体系、不会对学生造成信息干扰的教学演示图片。笔者尝试使用Figdraw绘制的体液免疫基本过程图形如图4所示。选择生物>病毒表示病原体，选择细胞>免疫中的吞噬细胞、淋巴细胞和浆细胞，可改变颜色区分B淋巴细胞和T淋巴细胞，选择蛋白质>抗体改变颜色并缩放后与病毒结合成抗原抗体复合物，选择形状>爆炸改变颜色后表示淋巴因子。完成素材组装后，添加箭头和文字，即可得到符合高中生物学教学需求的体液免疫流程图。教师也可将该图用于巩固复习，在箭头上添加序号，要求学生填出箭头表示的生理过程，如“增殖分化”“抗原抗体特异性结合”等，也可不添加文字说明，要求学生根据图形填出各细胞名称。

图4 体液免疫基本过程

3.2 学生绘图活动举例

Figdraw平台操作简便，对计算机配制无特殊要求。若条件允许，教师可利用计算机教室进行课堂绘图活动；也可作为家庭作业，要求学生在家用计算机完成。因教学活动时间有限，且绘图活动的重点在生物学原理和结构而不是计算机操作，教师可尽量选择能直接使用素材、无需复杂的拆分和变形的主题。特别有兴趣、有时间的学生可自行选择更复杂的主题。

3.2.1 不同类型细胞结构与功能的差异

结构决定功能是最基本的生物学原理之一，教师可设计教学活动“不同类型细胞结构与功能的差异”，要求学生使用Figdraw平台素材库细胞>细胞结构项目中的各类细胞器，组装高中生物学中常见的几种类型细胞的内部结构，如成熟的叶肉细胞、胰岛B细胞、根尖分生区细胞、心肌细胞等。学生应在组装作品中体现叶绿体、大液泡、核糖体、内质网、线粒体等结构的有无和数量差异。这种方式既能使学生对细胞结构决定细胞功能这一结论有更深刻和直观的印象，又可在短时间内得到较为美观的图形，以作为学习成果保存。

3.2.2 碳循环示意图

碳循环示意图的辨认是物质循环这一知识点的重点和难点，许多学生在面对由字母和箭头组成的示意图时，思路混乱、无从下手。若学生能自主绘制出这一示意图，则可从根本解决辨认的问题。使用Fig⁃draw素材库中生物>动/植物和生物>真菌，并添加箭头，可绘制图5。此绘图过程虽然比直接在纸上用字母和箭头绘图繁琐，但趣味性较强，且图形美观易懂，不仅可用于必修课学习，也可以作为学习小报等工作的素材。