高中生物新教材中圖像系統的應用

摘 要：高中生物新課程教材中圖像系統是儲存和傳遞生物學教育信息的重要形式。研究圖像系統應用的途徑、方法及評價，有助于深入挖掘課程資源，加強課程與學生生活的聯系，激發學習興趣，激活獲取知識的思維，提高學生生物科學素養，促進學生全面發展。

關鍵詞：高中生物；新課程教材；圖像系統；應用途徑；應用方法；評價

中圖分類號：G633.91 文獻標識碼：A 文章編號：1009-010X（2011）10-0057-03

圖像系統是指教材中具有直觀、形象特點的各種圖片、照片、表格、曲線圖等。它們是儲存和傳遞教育信息的重要形式，以往習慣上把它們看作是教材文字課文系統的補充，稱之為“插圖”或“附圖”。生物教材圖像系統包括圖像系統的組織、圖像內容和類型以及圖面設計三個要素。在這三要素中，圖像系統的組織是決定圖像系統質量的關鍵，圖像內容和圖面設計鑲嵌在圖像系統中。

一、圖像系統應用的背景

1．新課程改革的核心理念是“提高每個高中學生的生物科學素養，促進學生終身發展”。要求改變傳統課程過于注重知識傳授的傾向，強調形成積極主動的學習態度，使獲得基礎知識與基本技能的過程成為學會學習和形成正確價值觀的過程；改變課程結構過于強調學科本位、科目過多和缺乏整合的現狀；加強課程內容與學生生活以及現代社會科技發展的聯系，關注學生的學習興趣和經驗，精選終身學習必備的基礎知識和基本技能。

2．新課程標準對能力的培養提出了明確要求。設計可行的實驗方案；實施實驗方案，收集證據；客觀地觀察和描述生物現象；利用數學方法處理、解釋數據；用準確的術語、圖表介紹研究方法和結果，闡明觀點等。

3．新課程高考的《考試說明》對理解能力、獲取信息能力等給出考查的具體方向。要求考生能把握所學知識的要點和知識之間的內在聯系；能用文字、圖表、圖解等形式闡述生物學事實、概念、原理和規律等；會鑒別、選擇試題給出的相關生物學信息，并能運用這些信息，結合所學知識解決相關的生物學問題。

4．對教材作用的認識更加深刻。教材是一種教學資源，教師要領悟課程標準中有關知識的具體要求，認真領會教材的編寫意圖，做到用教材教。必修模塊對于提高全體高中學生的生物科學素養具有不可或缺的作用。必修模塊1、2、3教材內容的選擇是生物科學的核心內容，同時也是現代生物學發展最迅速、成果應用最廣泛、與社會和個人生活關系最密切的領域。所選內容能夠幫助學生從微觀和宏觀兩個方面認識生命系統的物質和結構基礎、發展和變化規律以及生命系統中各組分間的相互作用。教材的知識體系主題明確，能力體系層次分明，科學方法體系設計完整。

5．新課程要求教師在實施教學過程中必須充分挖掘插圖內涵，恰當、系統地利用好教材圖像系統所蘊含的大量信息，滲透科學、技術、社會教育，培養觀察能力、分析處理圖表數據的能力等。

二、圖像系統應用的途徑及方法

基于“高中學生對生物教材中插圖利用情況調查問卷數據分析”反映出的信息，確定“圖像應用途徑、方法及評價”的實踐活動。

1．創設情境激發學習興趣，深化情感、態度、價值觀的培養。聯系生活生產實際的圖片能使學生在學習的過程中始終保持輕松樂學的學習態度，借助這些圖片引導學生探究生命的奧秘，體驗科學探究的艱辛和喜悅，感受生命世界的奇妙與和諧。教材中的每一幅插圖都經過精心的編排，符合學生的認知規律，同時也注重了學生思維與情感的培養，在圖片誘發的濃厚興趣下的學習，遠比一句話的板書或一次簡單的文字記憶的效果好得多。

2．識別圖像，訓練觀察能力，提高獲取學科知識的技能。人教版幾乎每節開頭都有圖片配合問題探討，使學生思維進入問題情景。例如在“ATP”一節開頭，教師可以將螢火蟲圖片投射于銀幕并深情朗誦杜牧的唐詩，情境交融的詩句和優美的畫面使學生不知不覺思考與之有關的生物學問題：螢火蟲發光的生物學意義是什么？螢火蟲體內有特殊的發光物質嗎？螢火蟲發光的過程有能量的轉換嗎？再如分泌蛋白的形成過程，人教版教材用了兩組圖來說明。教師應指導學生仔細讀圖，重點觀察被標記的分泌蛋白在細胞中的出現部位，結合辨認細胞結構名稱，從而對分泌蛋白產生過程形成一個整體的動態的印象。在此過程中學生提高了觀察能力、想象能力和思維能力。

3．圖文轉化能力訓練、測試與繪圖表意相結合，達成教學目標。以識圖訓練冊和識圖題為材料，進行圖文轉化練習。在運用圖片時，教師對學生提出一定的要求，讓他們仔細觀察、領會圖片的內容和深刻的含義，結合文字敘述分析其內在聯系。例如“生長素濃度與所起作用的關系”一圖，應讓學生著重觀察不同生長素濃度對根、芽、莖所起的不同作用，理解其對不同器官影響不同，在觀察基礎上，教師也可要求學生對圖進行分析講解，以深刻領會生長素的兩重性。

再如，利用細胞有絲分裂和減數分裂圖指導學生計數各時期染色體、染色單體、DNA 、同源染色體數，引導學生畫出相應曲線圖，從而深刻領會兩種分裂的意義。經常地利用圖片，發揮圖片發展智力的效應，就可以逐步提高學生觀察問題、分析問題的能力。在此基礎上激發學生的創作欲望，逐漸學會用手中的筆反映觀察到的生命現象。

4．批判性思維及形象思維活動訓練。利用模式圖、生物圖群等形式訓練學生的形象思維，能幫助學生由靜態把握生物結構變化的起始狀態和終結狀態，轉換到動態把握變化過程，全面系統地認識生命現象的統一性、層次性、漸進性，便于領會生命的動感。教師指導學生讀圖的同時還應該對圖像進行深度討論，以挖掘其中知識內涵，甚至嘗試發現其中的錯誤。例如圍繞“某陸地生態系統的食物網”，師生還可以提出以下問題，以深化對圖像的認識。①圖中有幾種成分？②幾條食物鏈？③哪條食物鏈最短？④哪條食物鏈最長？⑤在最長、最短食物鏈中，鷹屬第幾營養級？⑥兔、鼠、食草昆蟲、食草鳥是什么關系？⑦蜘蛛、青蛙有什么關系？鷹、蛇與狐呢？吃蟲鳥與蜘蛛呢？⑧狐、鷹有沒有關系？⑨含能量最多的生物是誰？⑩含能量最少的生物是誰？鷹獲得能量最多、最少的食物鏈分別是哪些？此生態系統還缺何種成分？

5．實驗技能培訓。教材中將鑒定各種成分的活動程序與操作圖解有機地結合起來，使學生在閱讀實驗內容的時候明確了本實驗的關鍵步驟、重點操作，使重難點內容簡單化，并對實驗現象一目了然。

6．研究性學習過程中，用圖表匯總調查、實驗等原始數據，進而反映生物學事實及規律，讓學生體驗科學探究的過程，練就主動學習，自我發展的本領。如研究性學習案例《臨西一中校園植物調查初報》。

三、圖像系統應用的評價

圖像使用效果的課堂評價標準，側重于以下幾個方面，即看、析、繪、憶圖。

1.看圖是學習生物學的重要方法，是溝通課文、作業、圖像三個子系統的橋梁，是圖文結合的媒介。要達到正確觀察圖像，就要首先明確看什么、怎樣看。如必修1圖6-3和必修2圖2-2兩個圖分別是植物細胞有絲分裂和哺乳動物精子的形成過程，應該引導學生看染色體的形態和數目的規律性變化；必修2中大量的遺傳圖解則應該引導學生明確圖中符號、代碼的含義，再根據教學內容重點觀察。教師要運用圖像系統教學生掌握讀圖技能，養成讀圖的良好習慣。

2.析圖能活躍學生思維，僅僅會觀察圖，獲取圖像上的某些表面信息是遠遠不夠的。教學過程中圖像系統的運用還應該在看圖的基礎上進行分析，力求理順各生物要素之間的關系，并將所獲得的表象經過思維加工和處理，得出正確的結論，以達到闡述清楚與圖像系統有關的生物學現象及規律的目的。

3.繪圖是主動反映學習效果的表現，學生在看圖、析圖的基礎上還應學會自己動手繪圖，這樣有利于加深對所學生物學知識的理解和記憶，也有利于發展他們的生物學技能。如必修1圖5～15光合作用過程的圖解，學生將圖解與光合作用反應式綜合起來以后，若能夠自己繪出這個圖解，對該知識點的理解和記憶將會是十分牢固的。

4.憶圖利于系統知識結構，通過圖像記憶，印象深刻，形成空間概念牢固。學生運用圖像能力的大小，不在于積累圖像數量的多少，關鍵看轉換圖像的能力。憶圖最有效的方式就是類比。教師在指導學生看圖、析圖、繪圖的過程中，要注意圖像系統之間的重新組合，對教科書中某些圖像加以類比，使圖與圖之間、圖與表之間、表與表之間進行轉換，然后將其引伸發展構成新圖。這樣，教科書中的圖像系統所形成的表象與文字知識一同起到了鞏固知識的作用。

上述各種應用方法及途徑的評價標準，用于指導幫助學生閱讀教材，獲取知識，發展技能。同時也幫助教師決定要提供給學生什么樣的資料和方案。

總之，我們在教學過程中，要注重對插圖教法的研究，充分發揮教材插圖的作用，不僅有利于學生理解和掌握許多較為抽象的生物學知識，更能有效地提高和培養學生觀察、分析、解決問題的能力。這既符合學生認識事物的規律，有益于學生的終身發展，也是培養創新型高素質人才的要求。怎樣才能做到“正確理解、分析生物學中以圖表、圖解等表達的內容和意義，并能用圖表等多種表達形式準確地描述生物學現象和實驗結果”，將是我們今后繼續探討的問題。

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