插圖教學在高中生物課堂中的實踐

何亞玲+黎云祥

摘 要 在生物課堂教學中，合理、巧妙地運用好插圖，可以降低學生理解知識的難度，提高學生的學習效率，更好的實現教學目標。筆者以“植物生長素的發現”新授課為例，進行生物學插圖教學的案例設計。

關鍵詞 插圖教學 教學設計 生長素的發現

中圖分類號 G633.91 文獻標志碼 B

教材插圖就是指生物教材中具有科學性和學科性、蘊含教學信息、輔助教學的圖片和表格等。插圖作為教材的重要組成部分，是一種非常重要的教學資源。教師充分運用好這一教學資源，能更好地推進素質教育，促進教學質量的提高。在生物學教學中，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，可有效地提高學生對教學內容的理解水平。19世紀末，達爾文注意到植物的向光性，并設計實驗探究其原因，到1946年，科學家從高等植物中分離出生長素歷經了差不多半個世紀。在實際教學活動中，由于各方面條件的限制如實驗設備、教學時間等，不能實際操作生長素發現過程中涉及的實驗。但若教師只是向學生簡述這段生長素的發現歷程，學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，更談不上對發現過程中相關實驗原理的深刻理解了。所以，在講解生長素發現過程中涉及的實驗時，教師要結合教材中的插圖，同時根據對教學內容的理解和把握適當補充一些相關插圖，不僅可以激發學生興趣、吸引學生注意力，還降低了實驗原理的理解難度，有效提高了學習效率。

1 設計理念

下面以“生長素的發現過程”為例，按照插圖教學的一般過程，進行了教學設計。設計中注重學生對實驗現象和實驗原理的理解，培養學生分析能力和邏輯思維能力。基本設計思路如圖1所示。

2 教學設計

2.1 教材分析

“生長素的發現過程”是人教版高中生物必修三第三章第一節的主要內容，是學習植物的激素調節第一個內容，由生長素的發現過程和生長素的產生、運輸和分布兩部分組成。本節重在讓學生了解生長素發現過程，理解發現過程中所涉及的實驗原理，最后分析出植物向光性原因，為后面兩節內容的學習奠定認知基礎。

2.2 學情分析

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

2.3 教學目標

（1） 知識目標：概述生長素的發現過程，歸納植物向光性的原因。

（2） 能力目標：能夠分析實驗現象，并解釋、總結實驗結論。

（3） 情感、態度與價值觀目標：通過了解生長素的發現史，理解科學成果的來之不易，感受科學家的智慧與探究精神；并在實驗分析過程中培養創新能力和邏輯思維能力。

2.4 教學重難點

教學重點：生長素的發現過程及涉及的相關實驗。

教學難點：分析實驗現象，總結植物向光性原因。

2.5 教學方法

采用教師講授與學生自學相結合，教師引導學生分析、總結，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 教學過程

2.6.1 導入新課

教師展示植物向光生長的圖片，引導學生討論：引發植物生長方向改變的原因是什么？這種改變有什么適應意義？發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，植物向光性的內在因素是什么呢？人們通過研究發現這與植物的一種激素——生長素有關，下面我們就一起探索生長素的發現過程。

2.6.2 插圖引領，講授新課

教師按照時間順序，先后展示達爾文、鮑森·詹森、拜爾、溫特等進行探討植物向光性原因的實驗插圖等，結合講解，引導學生分析討論，使學生了解生長素的發現過程并明白植物向光性原因。

① 學習19世紀末達爾文的實驗：

師：19世紀末，達爾文設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，同時指導學生觀察教材46頁圖3-1達爾文的實驗示意圖，引導學生分析實驗現象和結論，并提出問題：通過兩兩對比可以得出什么結論？

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

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

師：這種“影響”是什么物質呢？繼達爾文之后，多位科學家進行了進一步實驗探索。

② 學習1910年的鮑森·詹森實驗（圖3）。

教師指導學生觀察教材圖3-2，引導學生比較分析實驗現象，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，說明胚芽鞘尖端產生的某物質可以透過瓊脂片傳遞到下部。

師：好了，現在我們已明確胚芽鞘尖端產生的“影響”可以傳遞到下部，那伸長區兩側生長不均勻又是為什么呢？我們繼續生長素的發現過程。

③ 學習1914年的拜爾實驗（圖4）。

教師指導學生觀察圖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哪一側，哪一側生長更快。教師提出問題：這又證明了什么呢？

生：尖端產生的“影響”在胚芽鞘的下部分布不均勻，所以胚芽鞘出現向光性彎曲。

師：通過以上這些實驗，初步論證尖端產生的“影響”應該是一種化學物質，那后來又是怎么確定“影響”就是化學物質呢？

④ 學習1928年的溫特實驗（圖5）。

教師指導學生觀察圖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，結果胚芽鞘會朝沒放瓊脂塊的一側彎曲生長。這個實驗能說明什么？這個實驗嚴謹嗎？

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

師：是的，為了實驗結論的準確性，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可在瓊脂中擴散而保持性質不變。再結合之前的實驗，說明確實是一種化學物質引起的胚芽鞘彎曲生長。并且溫特把這種物質命名為生長素。

教師提出問題串，突破重難點，檢驗學生對學習內容的認知情況：

① 聯系生長素發現過程中涉及的所有實驗，植物向光性的完整解釋是什么？

② 生長素產生的部位在哪里？

③ 生長素發揮作用的部位在哪里？

④ 感受單側光刺激的部位在哪里？

⑤ 彎曲生長的部位在哪里？

生：單側光照射導致生長素在向光側和背光側分布不均勻。生長素在背光側比向光側多，引起兩側生長不均勻，從而造成彎曲生長；胚芽鞘的尖端產生生長素，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揮作用的部位，彎曲生長。

教師肯定學生的回答，并用圖片（圖7）進一步展示分析，加深理解，鞏固認知。

師：好了，現在植物向光性的原因我們已經清楚了，但生長素的探索還在繼續，生長素是哪種化學物質呢？科學家于1931年從人尿中首先分離出——吲哚乙酸具有生長素效應的化學物質。

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

3 小結檢測，知識遷移

師：圖8表示對燕麥胚芽鞘進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不生長，G直立生長，H彎向光源生長。

4 教學反思

本節課主要通過教師講解配合教材上的插圖、補充的插圖，引導學生分析、理解生長素發現的過程中涉及的實驗現象、實驗結論，突出重點突破難點。從課堂上學生的反應情況以及課堂檢測來看，學生有較好的學習效果。

但本節課的不足之處在于有些細節問題沒有講到位，學生課后還需要翻閱相關教輔資料和習題練習才能完全掌握本節教學內容。教師可以根據學生課后作業完成情況，進一步優化自己的教案。

參考文獻：

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

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

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