插圖教學(xué)在高中生物課堂中的實踐

何亞玲+黎云祥

摘 要 在生物課堂教學(xué)中，合理、巧妙地運用好插圖，可以降低學(xué)生理解知識的難度，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率，更好的實現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)。筆者以“植物生長素的發(fā)現(xiàn)”新授課為例，進(jìn)行生物學(xué)插圖教學(xué)的案例設(shè)計。

關(guān)鍵詞 插圖教學(xué) 教學(xué)設(shè)計 生長素的發(fā)現(xiàn)

中圖分類號 G633.91 文獻(xiàn)標(biāo)志碼 B

教材插圖就是指生物教材中具有科學(xué)性和學(xué)科性、蘊含教學(xué)信息、輔助教學(xué)的圖片和表格等。插圖作為教材的重要組成部分，是一種非常重要的教學(xué)資源。教師充分運用好這一教學(xué)資源，能更好地推進(jìn)素質(zhì)教育，促進(jìn)教學(xué)質(zhì)量的提高。在生物學(xué)教學(xué)中，插圖是第二語言，也是一種直觀教具，有著語言文字無法比擬的直觀、簡潔等特點，可有效地提高學(xué)生對教學(xué)內(nèi)容的理解水平。19世紀(jì)末，達(dá)爾文注意到植物的向光性，并設(shè)計實驗探究其原因，到1946年，科學(xué)家從高等植物中分離出生長素歷經(jīng)了差不多半個世紀(jì)。在實際教學(xué)活動中，由于各方面條件的限制如實驗設(shè)備、教學(xué)時間等，不能實際操作生長素發(fā)現(xiàn)過程中涉及的實驗。但若教師只是向?qū)W生簡述這段生長素的發(fā)現(xiàn)歷程，學(xué)生不但會覺得枯燥乏味，而且一堂課下來可能什么也記不住，更談不上對發(fā)現(xiàn)過程中相關(guān)實驗原理的深刻理解了。所以，在講解生長素發(fā)現(xiàn)過程中涉及的實驗時，教師要結(jié)合教材中的插圖，同時根據(jù)對教學(xué)內(nèi)容的理解和把握適當(dāng)補充一些相關(guān)插圖，不僅可以激發(fā)學(xué)生興趣、吸引學(xué)生注意力，還降低了實驗原理的理解難度，有效提高了學(xué)習(xí)效率。

1 設(shè)計理念

下面以“生長素的發(fā)現(xiàn)過程”為例，按照插圖教學(xué)的一般過程，進(jìn)行了教學(xué)設(shè)計。設(shè)計中注重學(xué)生對實驗現(xiàn)象和實驗原理的理解，培養(yǎng)學(xué)生分析能力和邏輯思維能力。基本設(shè)計思路如圖1所示。

2 教學(xué)設(shè)計

2.1 教材分析

“生長素的發(fā)現(xiàn)過程”是人教版高中生物必修三第三章第一節(jié)的主要內(nèi)容，是學(xué)習(xí)植物的激素調(diào)節(jié)第一個內(nèi)容，由生長素的發(fā)現(xiàn)過程和生長素的產(chǎn)生、運輸和分布兩部分組成。本節(jié)重在讓學(xué)生了解生長素發(fā)現(xiàn)過程，理解發(fā)現(xiàn)過程中所涉及的實驗原理，最后分析出植物向光性原因，為后面兩節(jié)內(nèi)容的學(xué)習(xí)奠定認(rèn)知基礎(chǔ)。

2.2 學(xué)情分析

高二學(xué)生已具備一定的生物科學(xué)素養(yǎng)，能夠運用已學(xué)知識分析一些生活現(xiàn)象或者實驗現(xiàn)象，具有一定的邏輯思維能力和分析歸納能力。

2.3 教學(xué)目標(biāo)

（1） 知識目標(biāo)：概述生長素的發(fā)現(xiàn)過程，歸納植物向光性的原因。

（2） 能力目標(biāo)：能夠分析實驗現(xiàn)象，并解釋、總結(jié)實驗結(jié)論。

（3） 情感、態(tài)度與價值觀目標(biāo)：通過了解生長素的發(fā)現(xiàn)史，理解科學(xué)成果的來之不易，感受科學(xué)家的智慧與探究精神；并在實驗分析過程中培養(yǎng)創(chuàng)新能力和邏輯思維能力。

2.4 教學(xué)重難點

教學(xué)重點：生長素的發(fā)現(xiàn)過程及涉及的相關(guān)實驗。

教學(xué)難點：分析實驗現(xiàn)象，總結(jié)植物向光性原因。

2.5 教學(xué)方法

采用教師講授與學(xué)生自學(xué)相結(jié)合，教師引導(dǎo)學(xué)生分析、總結(jié)，注重利用教材已有插圖和補充的插圖，通過觀察插圖講授法等，突出重點、突破難點。

2.6 教學(xué)過程

2.6.1 導(dǎo)入新課

教師展示植物向光生長的圖片，引導(dǎo)學(xué)生討論：引發(fā)植物生長方向改變的原因是什么？這種改變有什么適應(yīng)意義？發(fā)生彎曲的部位在植物的幼嫩部分還是成熟部分？

師：由于光照不均，植物向光源生長的現(xiàn)象叫做向光性。但植物的向光生長只是一種表象，植物向光性的內(nèi)在因素是什么呢？人們通過研究發(fā)現(xiàn)這與植物的一種激素——生長素有關(guān)，下面我們就一起探索生長素的發(fā)現(xiàn)過程。

2.6.2 插圖引領(lǐng)，講授新課

教師按照時間順序，先后展示達(dá)爾文、鮑森·詹森、拜爾、溫特等進(jìn)行探討植物向光性原因的實驗插圖等，結(jié)合講解，引導(dǎo)學(xué)生分析討論，使學(xué)生了解生長素的發(fā)現(xiàn)過程并明白植物向光性原因。

① 學(xué)習(xí)19世紀(jì)末達(dá)爾文的實驗：

師：19世紀(jì)末，達(dá)爾文設(shè)計了實驗來探討植物的向光性的原因，實驗材料選擇的是金絲雀■草的胚芽鞘（為便于學(xué)生理解，解釋胚芽鞘概念以及展示胚芽鞘圖片）。

教師介紹實驗過程，同時指導(dǎo)學(xué)生觀察教材46頁圖3-1達(dá)爾文的實驗示意圖，引導(dǎo)學(xué)生分析實驗現(xiàn)象和結(jié)論，并提出問題：通過兩兩對比可以得出什么結(jié)論？

生：這說明胚芽鞘彎曲與尖端有關(guān)，沒有尖端或者不是尖端受到單側(cè)光照射，就不會有胚芽鞘向光性彎曲現(xiàn)象。

師：是的，達(dá)爾文根據(jù)實驗，提出胚芽鞘尖端受單側(cè)光刺激后會向下傳遞某種“影響”，使伸長區(qū)向光面比背光面生長慢，因而出現(xiàn)胚芽鞘向光性彎曲（圖2）。

師：這種“影響”是什么物質(zhì)呢？繼達(dá)爾文之后，多位科學(xué)家進(jìn)行了進(jìn)一步實驗探索。

② 學(xué)習(xí)1910年的鮑森·詹森實驗（圖3）。

教師指導(dǎo)學(xué)生觀察教材圖3-2，引導(dǎo)學(xué)生比較分析實驗現(xiàn)象，并提出問題：瓊脂片對胚芽鞘的向光性彎曲有沒有影響？說明什么？

生：沒有影響，說明胚芽鞘尖端產(chǎn)生的某物質(zhì)可以透過瓊脂片傳遞到下部。

師：好了，現(xiàn)在我們已明確胚芽鞘尖端產(chǎn)生的“影響”可以傳遞到下部，那伸長區(qū)兩側(cè)生長不均勻又是為什么呢？我們繼續(xù)生長素的發(fā)現(xiàn)過程。

③ 學(xué)習(xí)1914年的拜爾實驗（圖4）。

教師指導(dǎo)學(xué)生觀察圖4，并簡述實驗：黑暗條件下，胚芽鞘尖端放在無尖端的胚芽鞘伸長區(qū)哪一側(cè)，哪一側(cè)生長更快。教師提出問題：這又證明了什么呢？

生：尖端產(chǎn)生的“影響”在胚芽鞘的下部分布不均勻，所以胚芽鞘出現(xiàn)向光性彎曲。

師：通過以上這些實驗，初步論證尖端產(chǎn)生的“影響”應(yīng)該是一種化學(xué)物質(zhì)，那后來又是怎么確定“影響”就是化學(xué)物質(zhì)呢？

④ 學(xué)習(xí)1928年的溫特實驗（圖5）。

教師指導(dǎo)學(xué)生觀察圖5，并敘述實驗：用放過燕麥尖端的瓊脂塊置于去掉尖端的燕麥胚芽鞘的一側(cè)，結(jié)果胚芽鞘會朝沒放瓊脂塊的一側(cè)彎曲生長。這個實驗?zāi)苷f明什么？這個實驗嚴(yán)謹(jǐn)嗎？

生：這說明胚芽鞘尖端確實產(chǎn)生了某種影響生長的物質(zhì)。這種物質(zhì)可由尖端到下部，并促進(jìn)下部生長，造成胚芽鞘彎曲。實驗還應(yīng)增加一個對照。

師：是的，為了實驗結(jié)論的準(zhǔn)確性，別忘了實驗的對照原則。于是，又補充了一個實驗（圖6）。

師：如圖6所示，如果瓊脂塊沒有接觸過胚芽鞘尖端，則胚芽鞘不會生長也不會彎曲。而且瓊脂有一特性就是物質(zhì)可在瓊脂中擴(kuò)散而保持性質(zhì)不變。再結(jié)合之前的實驗，說明確實是一種化學(xué)物質(zhì)引起的胚芽鞘彎曲生長。并且溫特把這種物質(zhì)命名為生長素。

教師提出問題串，突破重難點，檢驗學(xué)生對學(xué)習(xí)內(nèi)容的認(rèn)知情況：

① 聯(lián)系生長素發(fā)現(xiàn)過程中涉及的所有實驗，植物向光性的完整解釋是什么？

② 生長素產(chǎn)生的部位在哪里？

③ 生長素發(fā)揮作用的部位在哪里？

④ 感受單側(cè)光刺激的部位在哪里？

⑤ 彎曲生長的部位在哪里？

生：單側(cè)光照射導(dǎo)致生長素在向光側(cè)和背光側(cè)分布不均勻。生長素在背光側(cè)比向光側(cè)多，引起兩側(cè)生長不均勻，從而造成彎曲生長；胚芽鞘的尖端產(chǎn)生生長素，也是感受光刺激的部位；胚芽鞘尖端的下面一段是生長素發(fā)揮作用的部位，彎曲生長。

教師肯定學(xué)生的回答，并用圖片（圖7）進(jìn)一步展示分析，加深理解，鞏固認(rèn)知。

師：好了，現(xiàn)在植物向光性的原因我們已經(jīng)清楚了，但生長素的探索還在繼續(xù)，生長素是哪種化學(xué)物質(zhì)呢？科學(xué)家于1931年從人尿中首先分離出——吲哚乙酸具有生長素效應(yīng)的化學(xué)物質(zhì)。

但是，因為植物體內(nèi)生長素含量極少，直到1946年，人們才從植物中分離IAA。后來研究發(fā)現(xiàn)具有生長素效應(yīng)的物質(zhì)在植物體內(nèi)還有苯乙酸（PAA）、吲哚丁酸（IBA）等。繼生長素發(fā)現(xiàn)之后，赤霉素、細(xì)胞分裂素、脫落酸和乙烯等植物激素被人們陸續(xù)發(fā)現(xiàn)。植物激素的定義是什么？

3 小結(jié)檢測，知識遷移

師：圖8表示對燕麥胚芽鞘進(jìn)行了不同處理的情況，其中，A、B、C、D采用不透水的云母片，E、F采用未經(jīng)任何處理的瓊脂塊，G、H采用不透光的錫箔紙，它們的生長狀況將會怎樣？

生：A直立生長，B向右彎曲生長，C彎向光源生長，D不生長，E彎向光源生長，F(xiàn)不生長，G直立生長，H彎向光源生長。

4 教學(xué)反思

本節(jié)課主要通過教師講解配合教材上的插圖、補充的插圖，引導(dǎo)學(xué)生分析、理解生長素發(fā)現(xiàn)的過程中涉及的實驗現(xiàn)象、實驗結(jié)論，突出重點突破難點。從課堂上學(xué)生的反應(yīng)情況以及課堂檢測來看，學(xué)生有較好的學(xué)習(xí)效果。

但本節(jié)課的不足之處在于有些細(xì)節(jié)問題沒有講到位，學(xué)生課后還需要翻閱相關(guān)教輔資料和習(xí)題練習(xí)才能完全掌握本節(jié)教學(xué)內(nèi)容。教師可以根據(jù)學(xué)生課后作業(yè)完成情況，進(jìn)一步優(yōu)化自己的教案。

參考文獻(xiàn)：

[1] 張祥沛、陳繼貞.生物學(xué)新課程教學(xué)專題概論[M].北京：科學(xué)出版社，2012：203.

[2] 岳良舉.人教版高中生物新教材中插圖的教學(xué)策略[J].新課程改革與實踐教學(xué)，2013（24）：59.

[3] 包國芳.淺談在高中生物教學(xué)中如何巧用插圖[J].中學(xué)生物教學(xué)，2013（24）：25.