人教版高中生物学《必修1·分子与细胞》新旧教材插图的定量研究

李巧灵 赵梦娇 岑雪艳 陈新鹏

视觉学习理论和双重编码理论的研究成果表明，学习过程中学生会同时对文字和插图进行加工处理，两者往往相互促进，以增进信息理解的准确性和延长保持时间。插图作为教科书显性结构中的重要组成部分之一，逐渐成为教科书评价的要素之一。随着高考试题中图题比例的增加，学习过程中插图阅读的比重也有所增加。如何有效地利用教科书插图开展教学成了教师比较关心的问题。

下文对2004年普通高中课程标准实验教科书生物学《分子与细胞》 （简称“旧教材”）与2019年普通高中课程标准实验教科书生物学《分子与细胞》 （简称“新教材”）中插图的数量、内容和类型分别进行了量化对比和统计分析，以便一线教师更好的利用插图开展教学工作

1 插图的数量比较

插图在文中出现的形式主要包括不编号和按章节编号的插图两种类型。在高中生物学教材中不编号的插图主要包括两种：一种是对教材排版起修饰作用与教材文字内容关联不大的插图；另一种是与正文内容相关，所占幅面较小，可以排版在正文前后的插图。按章节编号的插图主要是指以该插图在教材中出现的章节数和在该章节中出现的顺序编号，如图1-1表示出现在第一章节中的第一幅插图。下文主要统计了以上两类插图，表格不在计数范围内。一幅完整的插图主要包括主图、图题和图注三个部分。

1.1 新旧教材插图总数和密度的比较

通过比较分析，新教材的插图总数和插图密度低于旧教材（表1）。新教材对旧教材的内容进行了适当调整，对插图进行了部分删除。

1.2 新旧教材各章节插图的数量比较

通过对新旧教材各章节插图的数量比较（表2）可以看出，两版教材的章节设置都是6章。从不同章节的插图数目来看，两版教材的章首和第五章的插图数量是相同的。新教材第二章的插图数量比旧教材增加了4幅，第一、三、四、六章的插图数目分别减少了5幅、5幅、7幅、1幅。

联系章节内容分析，部分章节插图数量减少与教材内容调整及呈现方式改变有关，如旧教材第四章“细胞膜的流动镶嵌模型”调整到了新教材的第三章；旧教材第六章中“细胞的癌变”调整到了新教材必修二第二章“基因突变和基因重组”；新教材第五章“光合作用的原理与应用”中，删减了部分科学家的探究实验，相应插图也删减了；第三章在呈现各细胞器的结构时，旧教材是细胞器以独立图形式呈现，新教材采用的是细胞整体图和局部细胞器放大图以多层图形式呈现，围绕动物（植物）细胞的独立图展开，层层递进，深入表达主题内容。

2 插图的内容比较

插图内容的比较主要统计了新教材在旧教材基础上进行的一些变动，将其主要分为“新增”、 “删减”、“不变”和“更改”四类，统计结果见表3。

新教材一共新增75幅，删减89幅，保留原有插图51幅，插图更改58幅，总体上秉承在继承中发展。

2.1 新增的插图内容比较

新增的75幅插图中，一部分是肉眼难以观察到的微小高清照片，如第二章中拟南芥细胞中淀粉粒放大200倍图；一部分是颜色鲜明的实物图，如第二章中新增的梨、三大物质鉴定实验现象、几丁质是外骨骼的重要组成成分等；或直观形象的示意图，如第二章中新增的水分子之间靠氢键结合、细胞培养、二硫键等，有助于更直观形象地诠释知识点。

还有部分新增插图是近几年科学最新的研究发现，例如在第二章增加的手术缝合线体现了我国近些年在医疗领域的发展水平；第一章中我国科学家合成的酿酒酵母和第二章中人工合成牛胰岛素获得成功场面的插图标志着我国在生命科学研究方面取得的重大突破；第三章中的新增加的C919飞机体现了我国在航空领域的发展水平；第五章中发酵生产葡萄酒的车间和植物工厂等插图紧密的与生产生活方面紧密结合。

新增插图在内容上更加联系生活实际，紧跟时代的步伐，符合新时代国家对人才培养的要求，体现了我国在生产生活、航天、医疗、科研等领域的发展水平，使学生能够认识我国在生物领域的发展历史，学习中国科学家在科学探究中所表现出来的勇敢、勤劳和智慧等品质，进一步培养了学生的生物核心素养和对未知世界的探索能力。

2.2 删减的插图内容比较

旧教材中被删减的插图共有89幅，删减插图的内容大部分主题不鲜明、图像较模糊、视觉冲击感不强烈等，比如第二章第四节删减的几种二糖的组成示意图，所表达的概念较为简单，仅强调了组成分子麦芽糖、蔗糖和乳糖的数量关系，没有表达出结构组成的信息；第三章第一节的人体红细胞光镜照片，不能清晰的看出红细胞吸水涨破。

2.3 保留的插图内容分析

新教材保留了部分色彩鮮明、主题突出的经典插图，被保留的插图包括源自于实物或实景的图片、 （如第三章“细胞膜结构的电镜照片”和第五章“细胞呼吸原理的应用”）；实验装置和操作图（如第一章“高倍镜的操作”、第五章“探究酵母菌细胞呼吸方式装置示意图”）、一些重要的生物科学史（如第一章“细胞学说的建立”、第三章“伞藻嫁接实验”和“蝾螈受精卵横溢实验”）、与生物学科紧密联系的重要数据图（如第五章“酶活性受温度、pH影响示意图”），以及一些能够体现生物学科提高人类生活质量，促进社会发展的图片（如第二章“细胞培养”、第五章“荧光树” “植物工厂”）。

2.4 更改的插图内容比较

插图的更改主要体现在颜色、立体度和放大倍数的变化。

颜色是插图的基本属性，新教材中插图的色彩比旧教材中的插图色彩更加明亮清晰。以细胞膜的结构模型为例，在制作教材插图时，旧教材是大部分是选用橙色和黄色等较为明亮的颜色为主，新教材中插图颜色则主要是以蓝色、紫色、绿色等颜色为主色。新教材的插图在色彩搭配上比原来更清新淡雅，更好的突出了学科的文字内容。

与平面图相比，立体图能更好准确、直观的展示出抽象事物并且给人一种视觉上的冲击。新教材中插图的立体度要优于旧教材，随着科技的发展，人类已经掌握更加精密的仪器去观察并捕捉到肉眼难以见到的微小事物照片。例如在旧教材第四章中的细胞融合实验示意图更改成了三维立体图，能更加直白、准确的展示抽象事物的特征，还原度更高，有利于学生对实验的理解更加深刻形象。

新教材对旧教材中的部分插图做了放大处理。例如旧教材中的第一章第二节实验栏目的大肠杆菌电镜照片在新教材中被放大了10000倍。增加放大倍数能够展现更多的细节，标注具体的放大倍数在一定程度上也反映出了新教材的科学性和严谨性，能够引导学生树立严谨的科学态度。

3 插图类型的比较

插图类型主要可分为章首图、栏目图、文中图与课后习题图，栏目图是放置在某一栏目起始位置的插图，如新教材中栏目图主要包括“问题探讨”“本节聚焦”“知识链接”“练习与应用”“思考·讨论”“探究·实践”等栏目。文中图是指出现在正文中对正文内容进行解释说明的插图，课后习题图是指放置在课后习题中用来向学生提供相关题目信息并帮助他们完成习题的插图。具体统计结果见表4。

两版的插图类型基本一致，都是栏目图和文中图数量最多。栏目图主要是一些贴近生活类的插图，文中图则主要是一类阐明生物学知识类的插图。两者相比较，新教材的栏目图和文中图均低于旧教材。但新教材在课后习题插图数量上高于旧教材，能够更好地使习题内容具体化，在一定程度上能够扩展学生思考问题的能力。

总体来说，在旧教材的基础上，新教材对插图进行了适当的增加、删减、保留和替换，插图的总数和密度略微下降，与教材修订“课程内容少而精”的理念相一致。新教材在呈现形式和色调搭配上更优于旧教材，从信息传达角度分析，更容易引起学生无意注意和关注到细节，间接提高了信息的获取效率。增加的插图从内容上看凸显了培养学生生物学核心素养的课程目标。

参考文献：

［1］宋振韶. 教科书插图的认知心理学研究［J］. 北京师范大学学报（社会科学版），2005 （6）：22-26.

［2］娄静怡，丁国华.简析高中生物必修1教材插图的类型、特点和使用策略［J］. 中学生物教学，2019 （10）：40-42.

［3］吴洁.人教版高中生物学新教材必修1 《分子与细胞》插图分析［J］.生物学教学，2021，46 （3）：67-68.

［4］中华人民共和国教育部.普通高中生物学课程标准（2017年版）［S］.北京：人民教育出版社，2020：5-6.