“畫”繁為簡，“圖”窮匕見

許青

摘 要：在高中生物教學中，畫圖是學生必須具備的一種基本能力。圖像是生物學科的第二語言，圖文結合的高考試題連年頻繁出現。作為教學一線的實踐者，深切感受到學生解題中的困惑較大一部分來源于圖文信息轉換能力的欠缺。結合實踐研究，歸納出不同題型的畫圖方法與解題策略，以供教學參考。

關鍵詞：畫圖;解題;應用

一、研究動因

1.高考解題需要畫圖

近些年高考圖文結合的試題頻繁出現，趨勢有增無減。高中階段生物學習的各個領域幾乎都有圖形內容。細胞代謝有過程圖和曲線圖，遺傳變異有系譜圖和遺傳圖解，生命活動的調節有示意圖和傳導圖等，學生不會讀圖不會畫圖如何學習生物？《普通高中生物學課程標準》要求學生具備搜集信息、掌握生物繪圖的技能。合理使用畫圖策略可理清題意，降低解題難度;可拓展思路，提高思維能力;可轉換形式，有效獲取信息;可還原真相，精確掌握變化，可見畫圖策略的實施對學生解題的幫助是不言而喻的。

2.學生畫圖無從下筆

在教學實踐中，能夠正確畫圖并善于通過畫圖解題的學生并不多見，這直接影響學生的解題能力。當學生問問題時，教師可能會無意中畫出示意圖（可能是曲線，也可能是過程簡圖，或模式圖等），很多學生一看到老師畫的圖就一副恍然大悟、如夢方醒的表情，而此時學生的問題也基本得到解決。問題的關鍵在于學生沒想到畫圖或不會畫圖。由文字到示意圖的思維跨度非常大，重要的不是老師給學生畫出圖，而是教會學生怎樣畫圖。因此在平時教學中對學生學習方法的指導上，應該多加注意進行畫圖指導。

本文以教學實踐者的身份，通過實踐研究和不斷積累深挖教材，尋找知識點的銜接與突破，運用作圖的技巧，將生物知識進行圖文整合，以求靈活解題。

二、理論依據

1.建構主義理論

建構主義理論認為，學生的學習過程是在與身邊環境相互作用的過程中，逐漸建構起對陌生環境的認知，進而發展完善自身認知結構的過程。倡導在教師的指導下以學生為中心的學習，既強調學生的認知主體作用，又不可忽視教師的指導作用，教師是學生認知構建和完善的幫助者和促進者，而不是單純知識的灌輸者;學生是信息加工的主體，是認知的主動建構者，而不是知識灌輸的對象和被動接受者。

2.手指智慧學說

蘇霍姆林斯基說過：“學生的智慧在手指尖上。”“離開活動是沒有教學的。”強調在“用眼看、用耳聽、用嘴說”的同時，再動手操作，寫寫畫畫，效果要好得多;而且學生天性好動，手動則眼動、腦動。

三、研究策略

在生物教學中常常有些圖形出題者刻意隱藏信息只是片面表達了信息的其中一個方面，使學生弄不清楚題意，為了全面化地理解題意，我們可進行圖文互換和圖圖互換，幫助準確解讀題目信息，理清解題思路，提高解題能力，培養發散性思維能力，收到舉一反三的效果。畫圖解題策略的形成，必然需要大量的實踐而逐步完善。

1.畫圖釋意，構建動態模型

在解決生物問題的過程中，通過畫圖可以幫助學生更好地分析和解決問題，題目難度將會大大降低。通過畫圖建立生物模型，集相似性、簡單性和科學性于一身，有助于學生弄懂題目意思，加快解題速度，提高準確率。如DNA含量的變化、光合作用過程中C5、C3的含量變化等相應問題都可以用到。請看例題：

【例題1】細胞增殖過程中DNA含量會發生變化。通過測定一定數量細胞的DNA含量，可分析其細胞周期。根據細胞DNA含量不同，將某種連續增殖的細胞分為三組，每組的細胞數如下圖。從下圖中所示結果分析其細胞周期，不正確的是（）

A.高度螺旋化的染色體只存在于丙中

B.將周期阻斷在DNA復制前會導致甲組細胞數增多

C.丙組中只有部分細胞的染色體數目加倍

D.乙組細胞處于分裂的后期

解析：此題主要考查細胞周期中不同時期的DNA含量變化，如果僅就題目示意圖來分析，很多學生會覺得無從下手，甚至不能將選項與示意圖聯系起來，如果換一種形式，或許學生會容易理解和接受，即建立細胞周期的模型圖如下圖所示：

【例題2】植物的光合作用過程中，在光照等適宜條件下，將某植物迅速從CO2濃度為1%環境轉移到CO2濃度為0.03%的環境中，短時間內C3和C5的含量如何變化？

解析：這類題目考查考生對光合作用過程，特別是碳反應過程的理解，順應題意，畫出卡爾文循環，即建立碳反應模型，答案便一目了然：CO2濃度下降，意味著短時間內①過程減慢，光照條件不變，意味著短時間內②過程不變，從下圖可看出短時間內C3的含量將下降，C5的含量將上升。

2.畫圖導思，鍛煉理性思維

筆者認為，在分析題目本身圖像的同時，若能觸類旁通拓展延伸改變些許條件，對圖像進行適當改造或變化，對于鍛煉學生理性思維、系統全面地分析問題、深入理解問題具有重要的意義。比如浙科版必修三書本第22頁有動作電位傳導示意圖很難理解，學生對動作電位的產生和傳導容易搞錯。我們就以此為例，結合圖像改造進行分析，希望能夠對此類問題清晰思路，深入理解有所幫助。下面是我上課時所用的圖形：先分析某一時刻神經纖維上不同位點的電位情況（見圖1），在學生接受此圖的基礎上再讓學生嘗試分析神經纖維上某一位點在不同時刻的電位變化情況（見圖2）。

另外很多生物題中的有效條件一般包含在數學比例、文字描述、圖像變化中。中等以上難度的題會巧妙地將信息隱藏在其中而不會很直白，這就要求我們透過現象看本質，找出有效信息，并在已有圖像上增添一些內容，可使圖像變得更直觀，幫助學生形成理性的解題思維，一定程度上可減少重復看圖的次數，節省解題時間，同時可降低題目難度和出錯率。請看例題：

若這2對基因在2對同源染色體上，則基因分布如圖：

有的題目中涉及圖像與曲線的相互轉化，學生一旦遇到此類題目往往心情緊張，解題時思路混亂手足無措，普遍缺乏相應的解題策略與能力。因此平時教學應加強圖像與曲線轉換的訓練與研究。通過圖線轉換，可以使學生更好地理解生物過程，通過圖像可以直觀明了地理解曲線的各段和各點含義，通過曲線可以將圖像信息進行動態描述與整體呈現。此研究具體涉及內容有光合作用與呼吸作用的聯系、有絲分裂和減數分裂的過程與物質結構變化等。請看例題：

【例題7】下圖曲線是某綠色植物的葉片在不同光照強度條件下的CO2吸收和釋放情況。請畫出A、B、C三點所代表的CO2在細胞（器）中的進出情況。

將曲線中各點轉換為圖像：

當然也可以反過來，將圖像轉換成曲線。

四、研究成果

1.通過體會畫圖策略的價值和作用，提高學習興趣

興趣是人積極探究事物的認識傾向，通過畫圖解題，很多抽象復雜的問題變得直觀簡單，學生在巧妙解題中不斷感受成功，對生物學習的興趣和熱情日漸增加，克服困難的驅動力逐漸增強。迫切想把已有的知識遷移到新情境中，激發了檢驗自己判斷能力的欲望和解決新問題的興趣，打開學生的思維空間。

2.通過畫圖策略脫離學習困境，提升學習能力

首先在日常教學中，教師要重視示意圖畫法的訓練，進行思路和畫法的引導和規范，指導學生如何通過審題，提取有效信息進行示意圖的繪制，慢慢突破障礙，從簡單的題逐步到復雜的題。其次培養學生在解題過程中畫圖的習慣，讓學生有一種某些生物題目畫圖能降低題目難度和幫助解題的意識。通過培養學生良好的畫圖習慣，使學生逐漸脫離老師和書本獨立運用生物知識解決實際問題，才能真正理解和掌握生物規律，使生物學習能力得到有效提高。

3.師生關系從“從屬型”向“平等型”轉化

課堂是師生之間多向互動的交往過程，是知識的交流過程，是心靈的溝通過程，是學生、教師共同成長的過程。在課堂中營造一個和諧、民主、寬松的教學氛圍，培育“讓學生動手畫圖”的意識，創設環境，留足時間，引導學生嘗試“畫圖”方式有效審題和解題，并鼓勵學生多研究，課堂組織交流探討等活動，加強師生互動、生生互動，引導學生歸納領悟不同題型的畫圖方法與解題策略。

五、研究反思

實施過程中遇到阻力是在所難免的，一些問題也值得我們思考，現行的教育方式，要嘗試去改革、去突破。

1.在課堂中堅持用畫圖策略很難，但很重要

一定要實實在在地堅定以學生為主，教是為了學的做法，教師在講解時，要時刻提醒自己，強化解題思路，都能做到這一點，其實是很不容易的，在實驗初期，本人就一個知識點的講解，在備課時設計為解題思路，但在實際課堂上很容易用自己的慣用教學思路去解決。

2.在教學中用團隊合作更重要

依賴于我們生物教研組通過自我和他人點評中不斷改善凸顯自己課堂上的解題思路和畫圖策略。從自己或他人身上學到更好的方法，促進反思，促進經驗的積累、歸納，增長智慧。把師生的課堂行為和效率轉化為科研行為去探討，懂得繁事簡做，懂得今天的付出是為了明天的教學之心更自由。

3.教師對課堂的調控一定要靈動、寬容、眼光長遠

教師要達成共同意識，對學生的課堂不應該是一味地貫徹“控制管理”理念，應該為學生創設更多的機會和平臺，讓他們學會自我管理、自主學習。學生的學習要循序漸進，尤其用畫圖策略解題主導課堂，必然要顧及不同學生個體的學習需求。這是個相對漫長的過程，若能長期堅持，學生的思維等各方面能力會得到大幅度的提升，有利于其長遠發展。

參考文獻：

[1]陳孟算.習題課案例分析[J].中學數學，2012（3）.

[2]束愛軍，陸奇.類比法在高中生物教學中的應用[J].中學生物學，2018（2）.

編輯 魯翠紅