教材插图在中外方生物教材中的差异比较

杨璐

摘 要：教材插图是生物教学过程中不可缺少的一部分，教材插图的合理利用有助于阐明生物学的概念、过程和原理，提高教材利用的有效率，帮助学生构建完整的知识网络体系，达到事半功倍的教学效果。文章比较本校国际部学生使用的美国大学先修课程（Advanced Placement Course，简称AP课程）生物教材和浙江考生普遍使用的浙江科学技术出版社（简称浙科版）生物教材“基因控制蛋白质合成”一节中两者插图使用的差异，旨在为后续生物的课堂教学提供一些参考，使学生的生物学核心素养得到提升。

关键词：AP课程；浙科版生物教材；插图；比较研究

中图分类号：G633.91   文献标识码：A   文章编号：1673-8918（2024）01-0128-04

美国大学先修课程（Advanced Placement Course）简称AP课程，最早是在1951年由美国的福特基金会下的促进教育基金组织发起的，从1955年开始由美国大学理事会负责管理。AP课程体系产生的初衷是解决美国高中与大学课程之间更好衔接的问题，现在已经逐渐衍生为高中生申请美国等一流大学的一个选拔依据。AP课程从最初的11门科目目前已发展壮大到38门，包含艺术类、语言类、数学、计算机以及科学等类别。比如，我校国际部准备出国的学生就会根据自己的兴趣爱好和未来的就业方向选择相应的AP课程，并参加每年五月相应的AP考試，获得1～5分5个等级中相应的分数。而浙科版生物教材是浙江省杭州、温州、嘉兴、台州等多地采用的高中生物教材，总共有5本书，必修一是分子与细胞，必修二是遗传与进化，选修一是稳态与调节，选修二是生物与环境，选修三是生物技术与工程，其中必修一、二是高中生参加学考的参考用书，必修一、必修二以及选修一、二、三是选考的参考用书。

一、 AP生物课程简介

AP生物课程是AP课程科学系列课程中的一门，一般未来选择医学或生物学方向的学生都会选修该课程。AP生物课程常用的教材版本是皮尔森版本，其中包含生命化学、遗传、进化等单元内容。与浙科版生物教材具体目录比较见表1、表2和表3。从表1和表2中可以看出，AP生物教材主要增加了细胞信号转导、基因组、进化树、脊椎动物以及无脊椎动物等内容。此外，从表3中可以发现，AP生物教材中多了动物营养学、动物繁殖这方面的内容，这些都说明从内容上AP教材与浙科版教材有明显不同，AP生物教材更注重内容的全面性和丰富性。

二、 教材插图分类以及对教学的作用

（一）生物教材插图分类

生物教材中的插图根据所发挥的作用大致可以分为结构模式图、步骤流程图、柱形图、实验示意图、科学家头像图、知识结构图以及一些生物的图片等七类插图。

（二）插图的作用

1. 激发学习热情，简化教学难点

合理应用教材中插图可以将抽象的生物学结构、概念以及过程等具体化。比如，浙科版生物教材必修一第二章中细胞器以及各种细胞亚显微结构插图的使用，使得原本枯燥的定义变得更加生动、形象，这样更容易激发学生的兴趣，激发他们的求知欲，帮助建构新的知识体系。再比如，第三章细胞的代谢中卡尔文循环过程的示意图将光合作用的碳反应过程简化成三步，学生可以对光合作用碳反应如何进行以及光合产物三碳糖的去向有感性的认识，方便学生理清光合作用的整个过程，从而减轻学生的学习负担。

2. 立足生命观念，提升保护意识

教材中选用了一些患者插图，如必修一第四章第三节细胞凋亡中儿童早衰症患者和必修二第四章第三节染色体畸变中唐氏综合征患者等插图，可以让学生直观理解这些疾病导致的危害，引起学生对生命的尊重，提升学生保护生命的意识，引导学生更加健康快乐地生活。

3. 了解科学发展，拓宽学生视野

教材中使用科学家头像图，如浙科版生物必修一第二章第一节“细胞是生命的单位”中，科学家胡克头像图的应用，可以使生物科学史的介绍不再单调，有助于学生了解科学发展的历程，并且意识到科学的发展需要很多科学家的共同努力，科学发展是一个不断开拓、不断完善的过程，进而培养学生的实践与动手能力，增强学生科学探究的能力。

4. 构建知识体系，聚焦单元整体

教材每一章节的最后采用的知识结构图，以某一个知识点为中心词，将整章内容有机整合在一起，清晰展示各个相关概念与过程，帮助学生构建知识网络体系，让学生可以从整体上把握每个知识点，这与目前所提倡的整体单元教学理念相符。

5. 尊重事实依据，培养科学思维

教材中利用显微镜和电子显微镜，并结合特殊的染色插图真实展示不同细胞的形态等，有助于学生在尊重生物学事实依据的基础上，进一步培养分析、比较与归纳等科学思维的能力，学会更加辩证地去看待生物学问题。

6. 掌握生物技术，体现社会责任

教材中关于转基因技术、密度梯度离心技术以及放射性同位素示踪技术等插图在辅助教师教学的过程中，有助于学生掌握相应生物技术的理论知识，为社会培养生物学人才，鼓励他们参与解决社会热点生物学问题。

三、 “基因控制蛋白质合成”一节中中外教材插图的异同点

（一）两本教材所用插图的数量和类型比较

浙科版第三章第四节“基因控制蛋白质合成”中总共用了6张插图，即4张过程图和2张结构图。AP生物教材第三章第十七单元“基因表达”一节中总共用了26幅插图，即17张过程图、7张结构图和2张动物图。

（二）教材中具体插图的比对

基因控制蛋白质合成即基因表达，包括基因的转录和翻译两个过程，该内容选自遗传的分子基础一章，内容相对微观，比较抽象，学生在学习时理解上会有一定的困难。

1. 转录过程

AP生物教材中描述转录过程用了7幅插图，分别为转录的起始、延伸和终止三个阶段；真核细胞内转录的起始；转录延伸具体过程的放大图；RNA形成；RNA剪接；RNA剪接体；外显子和蛋白质区域对应。而浙科版生物教材中描述转录过程用了1幅插图，即RNA的形成过程，与AP生物教材中转录延伸具体过程的放大图类似，都说明了转录的模板链、转录的方向、转录的原料以及条件。对于真核生物最初产生的RNA是未成熟的，需要经过加工才能成为成熟的mRNA有文字描述，但没有具体插图辅助说明。但在实际教学中，对RNA剪接加工过程的插图（图1）还是有必要的，可以向学生直观地展示整个过程，帮助学生理解相关知识。另外，这幅图还对原核和真核细胞转录翻译过程的差异进行了说明。

2. 翻译过程

AP生物教材中对翻译过程进行讲解时用了11幅插图，分别为翻译；tRNA的结构；tRNA与氨基酸如何连接；tRNA与mRNA如何配对；翻译的起始；多肽链的延伸；翻译的终止；蛋白质如何靶向到内质網；多核糖体链；细菌的边转录边翻译（图2）；真核细胞的转录和翻译（图3）。浙科版生物教材中翻译过程用了3幅插图，分别为tRNA的结构；翻译的部分过程和多核糖体在一个mRNA分子上同时合成多条肽链。真核和原核细胞转录翻译过程及差异是教学的重点，也是考试选择题中经常考查的知识点，但浙科版生物教材中对该知识点并未有明确的提及。一般在教学过程中，教师将其作为必要的知识点进行补充讲解，所以对该部分内容插图的合理使用，可以使原本抽象的描述更加形象化，有利于帮助学生构建知识体系，真正理解基因表达如何进行，从而提升学生的生物学素养。

（三）多采用的插图的作用

AP生物教材“基因控制蛋白质合成”一节中采用了很多精彩的插图，通过询问国际部选修该课程的几位学生，了解到这些插图形象展示了生物学具体的过程，方便学生预习和复习。另外，有了这些插图，学生在课堂上只需要标注关键知识点就可以，可以更加专注于课堂，大大减轻了学生上课记笔记的负担。

四、 结论

笔者以“基因控制蛋白质合成”一节为例，对AP生物与浙科版生物两本教材中该节的插图进行了比较，发现AP生物教材作为高中生物与大学生物的衔接教材，采用了大量有注释和说明的插图，更注重化抽象为具象，内容涵盖上也更全面，知识点讲解上更加细致，形式更加多样，色彩上更加丰富，非常适合想提升自身生物学素养人群的自学教材，学生可以通过阅读本教材初步理解相关的内容。而浙科版生物教材面对的是需要参加学考和选考的高中生，结合学情，相对AP生物教材而言教材有些内容上做了适当的删减，减轻了学生学习的负担，体现了精简原则，但有些知识点，比如“原核与真核生物基因转录表达过程的差异”没有对应的插图和文字说明，近几年该考点却在考试中经常涉及，而且也是难度系数比较高的题，所以教师在讲授该知识内容的教学过程中，需要对该知识点进行必要的补充和拓展，以提升学生解决生物学问题的能力。结合AP生物教材本身的特点，在后续的实际教学中，建议我国的生物教师借鉴该教材中的一些精彩的插图，辅助日后的课堂教学，使生物学知识的讲授过程更加形象化，帮助学生理解教学的重难点，构建知识网络，从而提升学生学以致用的能力，最终使学生生命观念、科学思维、科学探究以及社会责任四个方面的生物学核心素养得到进一步的提升和发展。

参考文献：

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