兩版美國(guó)高中主流生物教材的插圖比較研究

孫熠菁　沈浩寧

摘 要 教材《生物·生命的動(dòng)力》中的插圖多為組織型和解釋型，重視程序性知識(shí)和元認(rèn)知知識(shí)，有助于通過(guò)圖片建立心理模型；教材《培生出版社：生物》則多表征型插圖，利于事實(shí)性知識(shí)和概念性知識(shí)的學(xué)習(xí)。根據(jù)插圖在教科書中出現(xiàn)的位置（單元和章首圖、欄目圖及文中圖）、插圖的數(shù)量與密度和插圖本身的內(nèi)容與形式，進(jìn)行不同維度的分類比較。

關(guān)鍵詞 教材比較 插圖功能

中圖分類號(hào) G633.91 文獻(xiàn)標(biāo)志碼 B

基于梅耶的多媒體學(xué)習(xí)相關(guān)理論，選取《生物·生命的動(dòng)力》（BIOLOGY·the Dynamics of Life）與《培生出版社：生物》（Prentice Hall：Biology）兩版（為敘述方便，以下稱前者為教材A，后者為教材B）美國(guó)高中生物教材中，均為第十單元“人體生理”的內(nèi)容，進(jìn)行插圖對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程的影響研究。

1 教材插圖特點(diǎn)與作用

1.1 插圖的數(shù)量和密度特點(diǎn)（表1）

由表1可知，教材A比教材B的插圖總數(shù)和密度大，說(shuō)明教材A更為重視插圖的配比，圖文結(jié)合緊密。

根據(jù)梅耶提出的雙通道理論（圖1），人類存在著兩個(gè)獨(dú)立的認(rèn)知子系統(tǒng)，分別處理言語(yǔ)和非言語(yǔ)信息的表征和加工。這兩個(gè)子系統(tǒng)彼此平行地工作，同時(shí)任何一個(gè)系統(tǒng)都可以激活另一個(gè)系統(tǒng)，產(chǎn)生相互作用。如果信息是以兩種方式共同呈現(xiàn)的，學(xué)生就能夠同時(shí)利用這兩個(gè)系統(tǒng)加工材料。梅耶等人為此作了一系列研究加以證實(shí)，在所作的9項(xiàng)這樣的研究中，有6項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，學(xué)習(xí)文字與圖片內(nèi)容的學(xué)生在保持和遷移上，成績(jī)優(yōu)于只學(xué)習(xí)以文字形式呈現(xiàn)內(nèi)容的學(xué)生。所以，相較于教材B，教材A有更多利用圖片幫助學(xué)生學(xué)習(xí)課文內(nèi)容的傾向。

但是，并非所有的插圖對(duì)學(xué)習(xí)者都有幫助，需要圖解的學(xué)習(xí)內(nèi)容伴隨有插圖時(shí)對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容機(jī)乎沒(méi)有影響，但能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。Royer和cable（1976）的研究發(fā)現(xiàn)，在課文前加上有助于理解上下文關(guān)系的插圖，將會(huì)提高學(xué)習(xí)者的記憶水平。梅耶也提出了裝飾型插圖多為誘惑性細(xì)節(jié)，對(duì)學(xué)習(xí)沒(méi)有影響或者有負(fù)面影響。因此，搭配插圖重要的是圖文的有機(jī)聯(lián)系。由于兩版教材在文字信息上并不完全對(duì)等（事實(shí)上兩者差別較大，如兩版教材第37章中，同樣關(guān)于循環(huán)系統(tǒng)這一節(jié)的內(nèi)容，教材A基本是按照“血細(xì)胞-血管-心臟-循環(huán)系統(tǒng)”，從微觀到宏觀的思路編排；而教材B則是按照“循環(huán)系統(tǒng)的功能-心臟-血管-血細(xì)胞”，從宏觀到微觀的方式組織，并且最后還有一頁(yè)半關(guān)于淋巴循環(huán)系統(tǒng)的知識(shí)，這是教材A中所未涉及的）。考慮到這一差別，則不能基于此數(shù)據(jù)斷定兩版教材中，哪一版的插圖教學(xué)效果更好。

1.2 插圖的位置特點(diǎn)

教材B章首圖更具風(fēng)格，欄目設(shè)置更豐富（表2）。

由表2可知，兩版教材的單元和章首圖在數(shù)量上沒(méi)有差別。單元和章首圖一般被列為裝飾型圖片，兩版教材對(duì)章首圖都配有少量文字說(shuō)明，即圖片與學(xué)習(xí)內(nèi)容相聯(lián)系，表征了一定的實(shí)物或現(xiàn)象、場(chǎng)景。因此，兩版教材的單元和章首圖兼具裝飾和表征功能。值得指出的是，兩者在風(fēng)格上各具特色，都有值得推崇的優(yōu)點(diǎn)。

教材A的章首圖形式多樣，包括實(shí)物照片、X光片、立體示意圖和顯微圖四種，且較多與生活實(shí)際相聯(lián)系，彰顯現(xiàn)行人本主義與建構(gòu)主義教育理論中從學(xué)生經(jīng)驗(yàn)出發(fā)組織教學(xué)的教育思想。而教材B的章首圖風(fēng)格十分統(tǒng)一，全部為顯微電鏡圖片，而且所占篇幅面積較大，色彩飽滿，畫質(zhì)精美。這樣設(shè)計(jì)的優(yōu)勢(shì)是，不僅給學(xué)生帶來(lái)的視覺(jué)沖擊力更大，吸引其好奇心與注意力，發(fā)揮圖片的導(dǎo)向作用，而且更能帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)入真實(shí)、專業(yè)的生物學(xué)學(xué)習(xí)情境。學(xué)習(xí)情境的構(gòu)建也是建構(gòu)主義教育理論所重視的，這有別于過(guò)去的“填鴨式”教學(xué)，讓學(xué)生在情景交融中獲得發(fā)展。

由表2還可知，兩版教材的欄目圖差別較大。教材A只針對(duì)“生物在線”（引導(dǎo)學(xué)生在線學(xué)習(xí)或獲取更多相關(guān)知識(shí)）和“想一想”（正文中引導(dǎo)學(xué)生思考的問(wèn)題）兩個(gè)小欄目設(shè)計(jì)了圖標(biāo)；教材B則有7個(gè)欄目都設(shè)計(jì)了圖標(biāo)，即“Go Online（在線學(xué)習(xí)）”、“CHECKPOINT”（類似于“想一想”）、“Key Concepts（重要概念）”、“Connecting Concepts（相關(guān)概念）”、“Writing Activity（寫作活動(dòng)）”和“Discovery Channel School（探索發(fā)現(xiàn)頻道學(xué)校）”。另外在實(shí)驗(yàn)或活動(dòng)欄目中，以一系列小圖標(biāo)（本文僅計(jì)為1幅）的形式提示安全注意事項(xiàng)，十分簡(jiǎn)單美觀、易于理解，而又能引起注意。這7個(gè)欄目中的4個(gè)欄目都是教材A中所不涉及的，故由此可以看出，教材B的欄目設(shè)置更為豐富，且注重細(xì)小插圖的裝飾和引起注意的功能。

不過(guò)，教材A中也有一個(gè)特色突出的欄目設(shè)置，即“折疊式學(xué)習(xí)卡”，目前還沒(méi)有在其他教材上見(jiàn)過(guò)這樣的欄目。這是一個(gè)活動(dòng)性質(zhì)的欄目，配有活動(dòng)操作步驟圖，所以本文將其歸為“實(shí)驗(yàn)和活動(dòng)操作、步驟圖”類圖片，具有組織型插圖的功能。具體來(lái)說(shuō)，這一欄目通常設(shè)置在節(jié)首，通過(guò)以制作可折疊的表格式學(xué)習(xí)卡的形式，幫助在整節(jié)內(nèi)容學(xué)習(xí)的過(guò)程中適當(dāng)歸納要點(diǎn)。學(xué)習(xí)歸納完成后，該表格則類似于概念圖的形式，能夠幫助學(xué)生自主學(xué)習(xí)和記憶重要概念和知識(shí)。而且在該過(guò)程中，學(xué)生手腦并用，技能得到多樣化的鍛煉，同時(shí)還學(xué)到了組織歸納式的學(xué)習(xí)策略，有助于其養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，一舉多得，值得推崇。

1.3 插圖的功能特點(diǎn)

教材A多組織型和解釋型插圖，重視程序性知識(shí)和元認(rèn)知知識(shí)，有助于通過(guò)圖片建立心理模型；教材B多表征型插圖，更利于事實(shí)性知識(shí)和概念性知識(shí)的學(xué)習(xí)。

梅耶按照功能，將插圖分為裝飾型、表征型、組織型和解釋型四類，并詳細(xì)分析了這四種類型的插圖，在促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)上的作用，主要通過(guò)促進(jìn)學(xué)生內(nèi)部的學(xué)習(xí)來(lái)實(shí)現(xiàn)。

梅耶把學(xué)生的多媒體學(xué)習(xí)過(guò)程，分為三種形式。分別是：① 選擇——將注意集中于相關(guān)的信息上，并將其從感覺(jué)記憶遷移到工作記憶中。如圖1中的“選擇詞語(yǔ)”和“選擇圖像”箭頭所示，語(yǔ)詞和畫面作為多媒體信息，通過(guò)眼睛和耳朵進(jìn)入感覺(jué)記憶，其中畫面和視覺(jué)文本通過(guò)視覺(jué)通道（眼睛），作為視覺(jué)表象在視覺(jué)感覺(jué)記憶中，保持短暫的時(shí)間；聽(tīng)覺(jué)文本通過(guò)聽(tīng)覺(jué)通道（耳朵），作為聽(tīng)覺(jué)表象在聽(tīng)覺(jué)感覺(jué)記憶中，保持短暫的時(shí)間。在積極主動(dòng)的意識(shí)狀態(tài)下，工作記憶是短時(shí)存儲(chǔ)知識(shí)和加工知識(shí)的系統(tǒng)。讀者主動(dòng)地選擇語(yǔ)詞和畫面進(jìn)入工作記憶中，形成畫面的視覺(jué)表象和語(yǔ)詞的言語(yǔ)表征。② 組織——在工作記憶中建立新信息內(nèi)部的聯(lián)系，或?qū)⑺x擇的新信息組織成一個(gè)連貫一致的整體。如圖1中“組織詞語(yǔ)”和“組織圖像”箭頭所示，視覺(jué)表象和言語(yǔ)表征在工作記憶中可以相互轉(zhuǎn)換，即視覺(jué)表象可以轉(zhuǎn)換為言語(yǔ)表征、言語(yǔ)表征可以轉(zhuǎn)換為視覺(jué)表象。同時(shí)，讀者在工作記憶中主動(dòng)地建構(gòu)知識(shí)形成視覺(jué)心理模型和言語(yǔ)心理模型。③ 整合——在工作記憶中，新組織起來(lái)的知識(shí)與學(xué)習(xí)者從長(zhǎng)時(shí)記憶中提取的相關(guān)原有知識(shí)間建立外部聯(lián)系，或者是將組織過(guò)的信息與記憶中已有的其他熟悉的知識(shí)結(jié)構(gòu)聯(lián)系起來(lái)。如圖1中“整合”箭頭所示，學(xué)習(xí)者調(diào)用長(zhǎng)時(shí)記憶中的已有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)整合視覺(jué)心理模型和言語(yǔ)心理模型這兩個(gè)模型，至此完成了對(duì)多媒體信息的加工。

由圖2統(tǒng)計(jì)可知，教材B中表征型插圖比教材A顯著數(shù)量多，而教材A中組織型插圖與解釋型插圖更多。梅耶經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)指出裝飾性插圖對(duì)上述三個(gè)過(guò)程沒(méi)有影響，表征性插圖只影響選擇過(guò)程，組織性插圖影響選擇和組織過(guò)程，解釋性插圖則影響選擇、組織和整合三個(gè)過(guò)程。則教材A對(duì)多媒體學(xué)習(xí)的三個(gè)過(guò)程都有較多影響，使學(xué)生更多利用插圖，將較為復(fù)雜的知識(shí)點(diǎn)信息組織和整合進(jìn)工作記憶和長(zhǎng)時(shí)記憶，將新、舊知識(shí)進(jìn)行聯(lián)系與整合，產(chǎn)生有意義的學(xué)習(xí)，為學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程中，心理模型的建立提供了更多有力支持。使用教材B，可使學(xué)生更多通過(guò)圖片對(duì)有用信息進(jìn)行選擇，再通過(guò)圖片和文字的雙重編碼，能更多且迅速地從感覺(jué)記憶中，選擇并獲得有用信息，傳輸至工作記憶。但是，對(duì)于組織和整合過(guò)程的影響較教材A弱。不過(guò)，這也不能說(shuō)明教材A的插圖學(xué)習(xí)效果更好，因?yàn)椴鍒D的適用與否，還與知識(shí)分類和知識(shí)目標(biāo)有關(guān)。

使用教材A，較多的組織型插圖和解釋型插圖，能更好幫助學(xué)生完成對(duì)概念性知識(shí)和程序性知識(shí)的認(rèn)知目標(biāo)，對(duì)學(xué)生元認(rèn)知知識(shí)的學(xué)習(xí)有一定的促進(jìn)作用；而使用教材B，學(xué)生對(duì)大量配有插圖的事實(shí)性知識(shí)和單獨(dú)的概念性知識(shí)可能印象更為深刻。因此，兩版教材只是對(duì)不同類型的知識(shí)學(xué)習(xí)有不同促進(jìn)作用，無(wú)謂優(yōu)劣，各有千秋。

2 幾點(diǎn)啟示

2.1 對(duì)教材編寫而言

（1） 不同類型的插圖對(duì)同種知識(shí)的學(xué)習(xí)產(chǎn)生不同的效果，因此在編寫教材插圖時(shí)，應(yīng)考慮不同知識(shí)類型采用不同類型的插圖，使學(xué)生學(xué)習(xí)效果達(dá)到最佳。比如適當(dāng)減少裝飾型插圖的比例，增加組織型和解釋型插圖的比例。因?yàn)檠b飾型插圖所引起的情景興趣不具有持久性，通常被歸為對(duì)學(xué)習(xí)沒(méi)有意義甚至有干擾性的冗余信息，而組織性插圖和解釋性插圖能夠幫助學(xué)生建立知識(shí)之間的聯(lián)系，有助于激發(fā)學(xué)生的認(rèn)知興趣，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。

（2） 插圖應(yīng)該精選，加強(qiáng)直觀性、切合文本內(nèi)容、圖文結(jié)合緊密，尤其是要體現(xiàn)重要概念和核心知識(shí)的內(nèi)涵。這就要求插圖設(shè)計(jì)者除了具備畫家的基本素養(yǎng)之外，還要具備生物學(xué)科的相關(guān)專業(yè)知識(shí)和教育學(xué)知識(shí)，既要體現(xiàn)插圖的生物學(xué)內(nèi)涵，又要符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，便于教學(xué)。因此，插圖設(shè)計(jì)者可以與學(xué)科專家、一線教師等人員溝通協(xié)作。

2.2 對(duì)教師而言

（1）教師要重視插圖教學(xué)。教科書中插圖的潛在作用是無(wú)法忽視的，插圖所提供的信息有時(shí)是文本所不能表達(dá)的。因此，教師要加強(qiáng)對(duì)教材插圖的認(rèn)識(shí)，重視關(guān)于教材插圖的研究，充分挖掘插圖在教學(xué)中的應(yīng)用價(jià)值。對(duì)于過(guò)于簡(jiǎn)單的圖片，教師可以做必要的補(bǔ)充，向?qū)W生講述與之相關(guān)的背景材料，幫助學(xué)生理解事物的全貌。而且，教師在教學(xué)過(guò)程中可以根據(jù)教學(xué)實(shí)際情況適當(dāng)?shù)匮a(bǔ)充一些插圖，提高教學(xué)的針對(duì)性。

（2） 教師在教學(xué)中要注意指導(dǎo)學(xué)生讀圖，提高學(xué)生的讀圖能力。教科書圖片信息包括顯性和隱性兩大類，顯性信息易被直接獲取，隱性信息則需要依靠一定的解析方法或在教師的啟發(fā)下才能更多地獲取。在讀圖時(shí)，教師注意引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)初讀獲取的少量信息，將圖片上的符號(hào)逐步具體化和系統(tǒng)化，并注意分析它們之間的內(nèi)在關(guān)系，通過(guò)一定的觀察、比較和概括，獲取較為綜合的圖片形象，這樣就使圖片符號(hào)識(shí)別過(guò)程大大加快和簡(jiǎn)化，達(dá)到學(xué)生深入理解圖片內(nèi)涵的教學(xué)目的。

（3） 引入教具制作。應(yīng)當(dāng)指出，教科書插圖為自制教具和創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)提供了豐富素材，充分體現(xiàn)了生物學(xué)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科特點(diǎn)。因此，教師不能僅停留在“用眼看圖，用心析圖，用嘴說(shuō)圖，用手畫圖”的低層次，應(yīng)以圖片為藍(lán)本，不失時(shí)機(jī)地引領(lǐng)學(xué)生因陋就簡(jiǎn)，自制教具，因地制宜，創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)，把平面的、“死的”圖片變成可供觀察、觸摸、操作、演示的立體的、“活的”教具，以彌補(bǔ)教學(xué)中“紙上談圖”的空洞，全面發(fā)展學(xué)生素質(zhì)。比如根據(jù)教材上的動(dòng)、植物細(xì)胞模式圖制作細(xì)胞模型，又如讓學(xué)生發(fā)揮想象，制作模擬肺部呼吸的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ停偃缃滩腁中的“折疊式學(xué)習(xí)卡”也是可謂是一種實(shí)用的教具。

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