蔣斐雯
摘 要:高中生物教材中的豐富插圖既有利于教師開展課堂教學,又能夠加深學生對相關生物學知識的理解和運用。為讓教材中的插圖發揮其實效,文章以人教版必修教材為例,提出了高中生物教材插圖的有效運用策略,以期幫助學生養成良好的讀圖習慣,提高生物核心素養。
關鍵詞:高中生物;教材插圖 ;運用策略
中圖分類號:G633.91 文獻標識碼:A 收稿日期:2020-03-25 文章編號:1674-120X(2020)25-0095-02
一、引言
插圖也稱作圖像系統,是指教材中融直觀性與形象性為一體的各種實物圖、結構圖、表格等,其中蘊含著豐富的信息,是不可多得的教學資源。它們不僅出現在日常教學中,甚至還出現在高考試題中。教師對插圖的有效使用,不僅能夠幫助學生理解和掌握教材中抽象的生物學知識,而且可以培養他們在讀圖過程中觀察、分析、解決問題的能力。因此,如何在教學中有效地利用教材中的插圖,筆者擬從以下幾方面談談看法。
二、人教版高中生物教材中插圖的分類
生物教材中插圖的安排并不是隨意的,它們都是編者依據課程標準以及教學需要精心挑選出來的。因此,教師在教學之前必須對教材里的插圖有整體的把握,包括插圖的位置、分類、具體功能、利用方式等。可以說,只有教師明白了學生才可能明白。筆者通過觀察與梳理發現,人教版高中生物必修1-3教材中的插圖不斷增加,可見插圖的利用越來越受重視。面對課本中的眾多插圖,筆者簡單歸類如下:結構生理概念類(包括生理結構圖、生物形態圖、生理過程示意圖、概念圖、遺傳圖)、圖表數據曲線類(圖形數據圖、表格數據圖、坐標曲線圖)、生物技術發展類(生物學史圖、生物學家肖像圖、研究過程圖)、實驗探索類(實驗儀器圖、操作示意圖、探究過程圖)、生產生活實踐類(生活場景、生態環境景觀圖、生物相關職業照片)等。這些插圖不僅可以幫助學生掌握生物學的核心概念和基本生命規律,提高學生分析處理圖表數據的能力,而且可以對學生進行科學情趣、態度與價值觀教育,在示范實驗過程中激發學生興趣,培養學生的實驗動手能力,幫助學生將生物學知識與生活生產相聯系。
三、教材插圖的有效利用策略
(一)加強過程指導,培養學生觀察能力
教材中安排插圖的意圖很明顯,就是幫助師生更好地開展教與學的活動。而在實際教學過程中,要想學生能夠正確地觀察生物教材中的插圖,教師的引導不容忽視,我們可以從以下兩個方面進行指導:
1.明確觀察目的,提出觀察要求
高中生思維水平雖然已經有所提高,但是由于知識儲備、觀察角度、思維方式等限制,他們在觀察教材插圖時容易過分注意表象而忽略其中包含的本質,而且在觀察過程中因缺乏耐心,總是認為已經觀察得非常仔細,最終只能收獲“浮光掠影”式的表層認識。因此,教師要向學生明確提出觀察教材插圖的目的和要求,讓他們能集中注意力,對插圖里的所有信息仔細觀察,并在教師的幫助下提取有效信息。
例如,在觀察格里菲斯的肺炎雙球菌轉化實驗時,學生往往會被圖片中的小鼠吸引,教師就可以利用課件出示如下問題,使學生明確觀察目的:①一、二兩組說明了什么問題?②第四組小鼠為什么會死亡?可以推出什么結論?③格里菲斯的轉化實驗能證明DNA是遺傳物質嗎?再如,在觀察T2噬菌體侵染大腸桿菌的實驗時,圖表中有實驗儀器、放大的圖解和文字,學生注意力很難集中。這時教師可以提問:離心前攪拌有什么作用?第一組沉淀物中為什么有少量的放射性?能否用2H作為放射性標記物?如果可以,會出現什么現象呢?以此將學生的注意力集中到插圖中。同時,在學生觀察之前,教師也應該提出明確的要求,讓學生帶著問題觀察圖中的數據、文字以及隱含的信息,以此增強觀察的有效性。
2.說明觀察方法,注意觀察順序
真正意義上的有效教學并不是只讓學生掌握死知識,而應該是讓他們在掌握知識的基礎上學到具體的解決問題的方法。教師指導學生讀圖也是如此,大多數學生都可以理解教材里的生物學知識,但是要想將圖與文聯系起來并悟得其中的內涵,就要求教師把相關的觀察方法講解清楚,然后指導學生有序地進行觀察。
例如,在介紹伴X染色體隱性遺傳特點時,課本使用圖2-12正常女性與男性紅綠色盲婚配的遺傳圖,后代產生正常男性和女性攜帶者,圖2-13女性紅綠色盲攜帶者與正常男性婚配遺傳圖,產生色盲男性。教師指導學生觀察兩幅插圖時,提出將圖2-12和圖2-13結合為一個家族的系譜圖,那么其中的女性攜帶者其父親和兒子均為色盲,因而色盲基因則是有男性→女性→男性,即交叉遺傳,同時得出“母患病兒子必患,女兒患病父親必患”的規律。又如,在指導學生觀察DNA雙螺旋結構模型圖時,教師先應該講清楚DNA的基本單位和DNA的雙螺旋結構,然后告訴學生觀察的順序:由點(四種脫氧核苷酸)到線(兩條多核苷酸長鏈),再由線到面(堿基互補配對A-T、G-C對),最后到立體(雙螺旋結構)。只有按照這樣的順序,學生才可能加深對DNA雙螺旋結構的理解。
(二)依據插圖分類,培養學生分析問題能力
教材中插圖的數量龐大、種類繁多,需要分析和解決的問題也不盡相同。因此,教師有必要指導學生對不同類型的插圖在分類基礎上進行分析,最終養成良好的讀圖習慣,提高他們的生物學科素養。
1.生物結構圖:聯系其生理功能
大多數生物結構圖都不容易繪制,學生難以觀察清楚,而且不容易記憶。但是,如果聯系圖中生物的生理功能,則可以較好地解決。例如,教師在指導學生觀察動植物細胞亞顯微結構圖時,要求他們學會同中求異,并且聯系動植物細胞的特殊功能,找出動植物細胞的區別特征。再如,觀察真核生物的線粒體和葉綠體時,要引導學生進行區別比較、求同求異,根據兩者在增大膜面積方式上的不同,聯系二者的功能進行記憶理解,通過區別比較加深印象。
2.生理功能示意圖:聯系相應的結構
生理功能示意圖主要展示的是生物生命活動的具體過程,而其中的相關結構又是分析與解決問題的關鍵。所以,在指導學生觀察此類插圖時,應該聯系與圖相關的結構。例如,在講解興奮的傳遞和傳導插圖時,教師要告訴學生必須聯系反射弧的結構,通過傳入神經、神經中樞、傳出神經之間的聯系,建立動態的傳遞網絡。
3.圖表數據曲線圖:舉一反三
圖表數據曲線圖中最重要的是曲線圖,在觀察這些插圖時,應該注重要求學生把握此類插圖的讀圖規律,達到“舉一反三”的教學目標。首先,要求學生讀懂其中橫、縱坐標的生物學含義,理解圖中反映的“自變量”與“因變量”之間的關系;其次,看懂曲線的變化規律和特殊“點”的生物學含義;再次,要注意觀察對圖形具有提示作用的注釋。在教學“兩對相對性狀的雜交實驗”時,教師應該讓學生在觀察中明白:F1雙雜合子自交后代出現雙顯性黃色圓粒、單顯性綠色圓粒、黃色皺粒及雙隱形綠色皺粒,其性狀分離比為9∶3∶3∶1,觀察圖片可知前三種表現型中,對任意一種進行連線都可得到三角形,且項角為純合子。這樣后代中不同于親本的占3/8,純合子占1/4。理解棋盤中的基因組合后,對兩對相對性狀中出現9∶6∶1;9∶7;12∶4;15∶1等性狀分離比也可以進行解釋。如若問到F2中能穩定遺傳的個體占多少?即要求純合子就可以了。
(三)引導動手操作,培養學生解決問題能力
觀察圖像是為了更好地解決生物學習過程中的實際問題,而準確描述與解讀是最難做到的。因此,在運用插圖時,教師要善于訓練學生通過繪圖、改圖等方式提高解決問題的能力。
1.畫圖
畫圖作為生物教學中行之有效的方法,在大多數教學過程中往往會被教師忽略。學生通過自己動手畫出教材中的重要插圖,并與課本插圖作比較、改正,或把文中有關內容用簡圖形式表示出來,既可以加深對知識的理解和記憶,又可以提高圖文轉換能力,達到復習教材內容的目的。以“有絲分裂和減數分裂”的插圖為例,教師先強調染色體的形態和數目的變化,然后指導學生自己畫出來,并將自己所繪制的圖與教材進行比較,讓學生更加深入地理解染色體和染色單體、DNA的數量關系、染色單體的形成和消失的時期,為接下來染色體和DNA的數量變化曲線圖的繪制做鋪墊。而必修二遺傳圖的應用,不僅要求學生能識圖,而且要求其能正確繪制符合題意的遺傳圖解,包含格式、遺傳學符號、基因型、表現型甚至是性狀分離比。當然,剛開始學生畫圖可能不夠美觀,但畫圖也不可能立竿見影,教師要堅信,只要學生按生物畫圖規則多加練習,肯定可以畫出精美且準確的生物插圖,并提高思維能力。
2.改圖
對高中生物教材里部分看似復雜的插圖,教師可以引導學生采用變式進行圖形轉換,可以將立體圖轉為平面圖,也可以將圖像轉為坐標圖等,加深他們對圖形的理解。以“脫氧核苷酸長鏈”為例,教師可以讓學生對此進行加工,將其變為DNA平面結構圖或者mRNA結構圖。學生在改圖之后,對兩種核酸之間的區別與聯系會取得更好的認知。另外,根據不同教學內容的需要,教材插圖也可轉換為流程圖、柱狀圖、表格等不同形式。
四、結語
高中生物教材插圖的有效運用,不僅可以讓教師“教”得更直觀、更形象,而且有助于促進學生理解生物學知識、掌握科學的學習方法,養成良好的讀圖習慣,最終提高生物核心素養。
值得注意的是,教師在運用教材里的插圖時,要高度重視其教學功能和育人功能,明確課程標準與教材對插圖在此方面的定位,挖掘其知識的內涵和外延。同時,要在分析學情的基礎上,準確把握教材插圖的編排目的,無論是備課還是課堂教學都需仔細觀察,弄清插圖的畫面內容、真實含義,找準插圖有效運用的切入點和落腳點。
參考文獻:
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