關于上科版高中化學一張插圖的思考

摘 要： 新課程更加注重插圖的應用，圖文并茂是新課程教科書的共同特色。插圖在教科書中有重要作用。因此，插圖質量直接影響教科書的質量和師生對教材的理解。本文由上科版高中二年級化學一張有錯誤的插圖談起，指出該插圖的錯誤之處及可能造成的影響，并提出修改插圖參考方案，最后對教科書的插圖應用作出思考。

關鍵詞： 插圖 高中化學教材 上科版 錯誤插圖

新課程更加注重插圖的應用，圖文并茂是新課程教科書的共同特色。普通高級中學教科書中蘇教版（必修1）①和上科版高一（上、下）②③插圖均超過150張。教科書插圖是幫助學習者理解教科書內容的一種工具。插圖具有直觀、形象、生動的特點，這些已被公眾所認同。[1]教科書插圖在豐富教科書的內涵、提高教科書的質量、增強教育效果方面發揮了重要作用。[2]通過插圖不僅可以增強學生的感性認識，輔助學生理解、記憶知識，而且有利于學生發展從圖中獲取信息的能力，分析事物的發展變化，以及理解學科知識的形成過程，更直接影響學生情感態度價值觀的形成。可見，插圖的使用及其質量會直接影響到教科書的質量和學生對教材的理解。

一、由一張插圖談起

在上科版高二化學（上）④第34頁有一張插圖[3]：圖9.6元素原子半徑的變化示意圖（單位：nm）。本插圖不包含主族中第一周期和第七周期及0族的元素。經過仔細觀察與認真思考，我認為此插圖有些不合理，故提出來供大家探討。

通過查閱資料[4][5][6]，本插圖所示原子半徑數值與所查閱資料有所出入，故各元素原子半徑具體數據在此不作討論。本插圖至少存在兩處不恰當的地方：1.有些原子圖示大小與其半徑數據大小不一。根據插圖可知：Ga和Ge的原子半徑都是0.122nm，但是Ge原子看起來明顯比Ga原子大；Bi的原子半徑為0.146nm，Po的原子半徑為0.14nm，At的原子半徑為0.140nm，但是Bi原子的圖示明顯比Po原子和At原子小。顯然，這是不合理的。雖說原子的真實結構并非實心球狀，但教材既然給出球形模型，就不能將原子半徑大的原子畫得比半徑小的小。2.原子半徑數據格式不一。縱觀該插圖所有數據，只有Sn和Po的原子半徑數值是保留小數點后兩位，其他原子都保留后三位，此做法顯然不妥。為什么只有Sn和Po兩種元素的原子半徑數據是保留小數點兩位呢？是否有特別說明呢？這兩類問題都使此插圖缺乏科學性，嚴重影響到插圖的功能。

二、本插圖的問題可能造成的影響

梅耶（Mayer）按教科書插圖功能將其分為四類：裝飾性（Decoration）插圖、表征性（Representation）插圖、組織性（Organization）插圖、解釋性（Interpretation）插圖。[7]組織性插圖可以用來顯示物體或事件的時間與空間的相關地位，或用來說明某個過程中的各個步驟、各成分之間的關系等。[8]組織性圖片有助于學生理解系統各部分間的關系，從而促進學生的學習。[9]組織性插圖影響學生對信息的選擇和組織過程。[10]

本插圖是在“元素性質的遞變規律”知識點下“思考與討論”欄目中的插圖，根據此插圖內容，由梅耶教科書插圖分類可知，該插圖屬于組織性插圖。本插圖的不合理之處將會造成一系列的消極影響。1.影響教科書的質量。教科書是課程的核心教學材料，傳遞知識的重要載體。出現這樣的問題會在影響教科書美觀的同時破壞教科書的科學性，傳遞錯誤的信息。2.影響學生對知識的建構。本插圖的意圖在于讓學生通過觀察、分析此圖片，能直觀地感受并得出這樣的規律：（1）同一周期中，隨著核電荷數的增大，主族元素的原子半徑逐漸變小；（2）同一主族中，隨著電子層數逐漸增多，原子半徑逐漸增大。但是根據建構主義理論可知：學習是學生自我建構的過程，學生對知識的意義建構具有一定情境性。插圖所隱含的情境會影響學生對知識的建構。因此該插圖出現的數據格式和圖形大小問題會干擾學生信息的輸入，影響學生的同化過程，阻礙學生對“元素原子半徑大小的周期性變化”知識的建構，導致學生認知的混亂，無法達到意義建構的最終目標。學生可能無法達到為其預設的理想目標；學生或許會認為，Bi的原子半徑雖然比Po原子小，可能實際情況會比Po原子大；插圖中的元素，同一周期中，隨著核電荷數的增大，主族元素的原子半徑也不一定增大；表征原子半徑時，可以隨意保留幾位小數。這些認知都將會變成學生的已有經驗，影響學生以后的學習、生活，對學生的知識認知、情感認知產生負面影響。3.影響教師教學活動的開展。當教師看到這樣的情況時，可能會產生疑惑：這樣是合理的嗎？應該是怎樣的呢？如果教師的經驗不足，可能就會查閱資料或向他人請教，或許就會持有徘徊的態度，影響教學準備和課堂教學的開展。

三、解決這兩個問題的方法

這樣的問題不僅影響到教科書的質量，還影響到學生對知識的意義建構及正常的教學。那么怎樣合理地解決此問題呢？解決方案多種多樣，在此提出一條參考方案：同樣可以以nm為單位，將原插圖中各種元素的原子半徑統一保留小數點后3位，這樣就解決了數據格式問題；然后使用繪圖軟件（例如Auto CAD）畫圖，畫出相應的球狀圖形，便可解決圖形大小與原子半徑不符的問題。這樣得出的各種元素將會按照原子半徑大小形成一定的比例，根據實際需要，可以適當地等比例放大或縮小，也可以對各元素圖形適當加工，最后將元素符號和原子半徑數據對應標上即可。

四、對教科書插圖應用的思考

教科書需要插圖，插圖可以豐富教科書的內容，培養學生的興趣，促進學生對知識的建構等許多效果。通過參閱多方資料，筆者認為在應用插圖時要注意以下幾點：1.插圖要具有科學性。化學是一門以實驗為基礎的自然科學，具有科學學科的屬性，科學性至關重要。化學教科書中的插圖亦要符合科學性原則。2.按具體需求選擇恰當的插圖。在挑選每一幅插圖時，都有必要分析教科書具體內容，選出最恰當的插圖。恰當是插圖選擇的關鍵，也是插圖發揮其作用的前提。3.插圖要具有時代性。時代在變化，科技在飛速發展，化學是體現現代科技的一門重要學科。拋棄舊插圖，更換最能體現當代科技發展的新插圖，充分體現插圖的當代性。4.不同類型的插圖的合理比例。插圖的分類方法很多，不管怎么分類，都應根據教科書需求和學生的具體情況，不同類型的插圖總體上要有一定的比例。當然，插圖應該清晰、明了、美觀，等等。那么，怎樣通過插圖更好地實現教學功能，這是值得思考的問題。

注釋：

①王祖浩.普通高中課程標準實驗教科書·化學1（必修）[M].第5版.南京：江蘇教育出版社，2009.

②姚子鵬.高級中學課本·化學高中一年級第一學期（試用本）[M].上海：上海科技出版社，2007.

③姚子鵬.高級中學課本·化學高中一年級第二學期（試用本）[M].上海：上海科技出版社，2007.

④姚子鵬.高級中學課本·化學高中二年級第一學期（試用本）[M].上海：上海科技出版社，2007.

參考文獻：

[1]艾學富.談教材中的圖表教學[J].中學化學教學參考，1997（6）：22.

[2]曾天山.國外關于教科書插圖研究的述評[J].外國教育研究，1999（3）：20.

[3]姚子鵬.高級中學課本·化學高中二年級第二學期（試用本）[M].上海：上海科技出版社，2007：34.

[4]http：//class.ibucm.com/fxhx/jxck/right1_9.htm；

[5]http：//intro.chem.okstate.edu/1314F00/Lecture/Chapter7/Lec111300.html；

[6]http：//www.zdic.net/appendix/f7.htm；

[7][8]宋勝男.不同版本義務教育”課標”化學實驗教科書中插圖的比較研究[D].沈陽：東北師范大學，2006.

[9]王小明.教學論：心理學取向[M].上海：上海教育出版社，2005：159.

[10]李鑫.新課標下高中三套化學教材（必修1）中插圖的比較研究[D].北京：首都師范大學，2011.