人教版高中生物學《必修1·分子與細胞》新舊教材插圖的定量研究

李巧靈 趙夢嬌 岑雪艷 陳新鵬

視覺學習理論和雙重編碼理論的研究成果表明，學習過程中學生會同時對文字和插圖進行加工處理，兩者往往相互促進，以增進信息理解的準確性和延長保持時間。插圖作為教科書顯性結構中的重要組成部分之一，逐漸成為教科書評價的要素之一。隨著高考試題中圖題比例的增加，學習過程中插圖閱讀的比重也有所增加。如何有效地利用教科書插圖開展教學成了教師比較關心的問題。

下文對2004年普通高中課程標準實驗教科書生物學《分子與細胞》 （簡稱“舊教材”）與2019年普通高中課程標準實驗教科書生物學《分子與細胞》 （簡稱“新教材”）中插圖的數量、內容和類型分別進行了量化對比和統計分析，以便一線教師更好的利用插圖開展教學工作

1 插圖的數量比較

插圖在文中出現的形式主要包括不編號和按章節編號的插圖兩種類型。在高中生物學教材中不編號的插圖主要包括兩種：一種是對教材排版起修飾作用與教材文字內容關聯不大的插圖；另一種是與正文內容相關，所占幅面較小，可以排版在正文前后的插圖。按章節編號的插圖主要是指以該插圖在教材中出現的章節數和在該章節中出現的順序編號，如圖1-1表示出現在第一章節中的第一幅插圖。下文主要統計了以上兩類插圖，表格不在計數范圍內。一幅完整的插圖主要包括主圖、圖題和圖注三個部分。

1.1 新舊教材插圖總數和密度的比較

通過比較分析，新教材的插圖總數和插圖密度低于舊教材（表1）。新教材對舊教材的內容進行了適當調整，對插圖進行了部分刪除。

1.2 新舊教材各章節插圖的數量比較

通過對新舊教材各章節插圖的數量比較（表2）可以看出，兩版教材的章節設置都是6章。從不同章節的插圖數目來看，兩版教材的章首和第五章的插圖數量是相同的。新教材第二章的插圖數量比舊教材增加了4幅，第一、三、四、六章的插圖數目分別減少了5幅、5幅、7幅、1幅。

聯系章節內容分析，部分章節插圖數量減少與教材內容調整及呈現方式改變有關，如舊教材第四章“細胞膜的流動鑲嵌模型”調整到了新教材的第三章；舊教材第六章中“細胞的癌變”調整到了新教材必修二第二章“基因突變和基因重組”；新教材第五章“光合作用的原理與應用”中，刪減了部分科學家的探究實驗，相應插圖也刪減了；第三章在呈現各細胞器的結構時，舊教材是細胞器以獨立圖形式呈現，新教材采用的是細胞整體圖和局部細胞器放大圖以多層圖形式呈現，圍繞動物（植物）細胞的獨立圖展開，層層遞進，深入表達主題內容。

2 插圖的內容比較

插圖內容的比較主要統計了新教材在舊教材基礎上進行的一些變動，將其主要分為“新增”、 “刪減”、“不變”和“更改”四類，統計結果見表3。

新教材一共新增75幅，刪減89幅，保留原有插圖51幅，插圖更改58幅，總體上秉承在繼承中發展。

2.1 新增的插圖內容比較

新增的75幅插圖中，一部分是肉眼難以觀察到的微小高清照片，如第二章中擬南芥細胞中淀粉粒放大200倍圖；一部分是顏色鮮明的實物圖，如第二章中新增的梨、三大物質鑒定實驗現象、幾丁質是外骨骼的重要組成成分等；或直觀形象的示意圖，如第二章中新增的水分子之間靠氫鍵結合、細胞培養、二硫鍵等，有助于更直觀形象地詮釋知識點。

還有部分新增插圖是近幾年科學最新的研究發現，例如在第二章增加的手術縫合線體現了我國近些年在醫療領域的發展水平；第一章中我國科學家合成的釀酒酵母和第二章中人工合成牛胰島素獲得成功場面的插圖標志著我國在生命科學研究方面取得的重大突破；第三章中的新增加的C919飛機體現了我國在航空領域的發展水平；第五章中發酵生產葡萄酒的車間和植物工廠等插圖緊密的與生產生活方面緊密結合。

新增插圖在內容上更加聯系生活實際，緊跟時代的步伐，符合新時代國家對人才培養的要求，體現了我國在生產生活、航天、醫療、科研等領域的發展水平，使學生能夠認識我國在生物領域的發展歷史，學習中國科學家在科學探究中所表現出來的勇敢、勤勞和智慧等品質，進一步培養了學生的生物核心素養和對未知世界的探索能力。

2.2 刪減的插圖內容比較

舊教材中被刪減的插圖共有89幅，刪減插圖的內容大部分主題不鮮明、圖像較模糊、視覺沖擊感不強烈等，比如第二章第四節刪減的幾種二糖的組成示意圖，所表達的概念較為簡單，僅強調了組成分子麥芽糖、蔗糖和乳糖的數量關系，沒有表達出結構組成的信息；第三章第一節的人體紅細胞光鏡照片，不能清晰的看出紅細胞吸水漲破。

2.3 保留的插圖內容分析

新教材保留了部分色彩鮮明、主題突出的經典插圖，被保留的插圖包括源自于實物或實景的圖片、 （如第三章“細胞膜結構的電鏡照片”和第五章“細胞呼吸原理的應用”）；實驗裝置和操作圖（如第一章“高倍鏡的操作”、第五章“探究酵母菌細胞呼吸方式裝置示意圖”）、一些重要的生物科學史（如第一章“細胞學說的建立”、第三章“傘藻嫁接實驗”和“蠑螈受精卵橫溢實驗”）、與生物學科緊密聯系的重要數據圖（如第五章“酶活性受溫度、pH影響示意圖”），以及一些能夠體現生物學科提高人類生活質量，促進社會發展的圖片（如第二章“細胞培養”、第五章“熒光樹” “植物工廠”）。

2.4 更改的插圖內容比較

插圖的更改主要體現在顏色、立體度和放大倍數的變化。

顏色是插圖的基本屬性，新教材中插圖的色彩比舊教材中的插圖色彩更加明亮清晰。以細胞膜的結構模型為例，在制作教材插圖時，舊教材是大部分是選用橙色和黃色等較為明亮的顏色為主，新教材中插圖顏色則主要是以藍色、紫色、綠色等顏色為主色。新教材的插圖在色彩搭配上比原來更清新淡雅，更好的突出了學科的文字內容。

與平面圖相比，立體圖能更好準確、直觀的展示出抽象事物并且給人一種視覺上的沖擊。新教材中插圖的立體度要優于舊教材，隨著科技的發展，人類已經掌握更加精密的儀器去觀察并捕捉到肉眼難以見到的微小事物照片。例如在舊教材第四章中的細胞融合實驗示意圖更改成了三維立體圖，能更加直白、準確的展示抽象事物的特征，還原度更高，有利于學生對實驗的理解更加深刻形象。

新教材對舊教材中的部分插圖做了放大處理。例如舊教材中的第一章第二節實驗欄目的大腸桿菌電鏡照片在新教材中被放大了10000倍。增加放大倍數能夠展現更多的細節，標注具體的放大倍數在一定程度上也反映出了新教材的科學性和嚴謹性，能夠引導學生樹立嚴謹的科學態度。

3 插圖類型的比較

插圖類型主要可分為章首圖、欄目圖、文中圖與課后習題圖，欄目圖是放置在某一欄目起始位置的插圖，如新教材中欄目圖主要包括“問題探討”“本節聚焦”“知識鏈接”“練習與應用”“思考·討論”“探究·實踐”等欄目。文中圖是指出現在正文中對正文內容進行解釋說明的插圖，課后習題圖是指放置在課后習題中用來向學生提供相關題目信息并幫助他們完成習題的插圖。具體統計結果見表4。

兩版的插圖類型基本一致，都是欄目圖和文中圖數量最多。欄目圖主要是一些貼近生活類的插圖，文中圖則主要是一類闡明生物學知識類的插圖。兩者相比較，新教材的欄目圖和文中圖均低于舊教材。但新教材在課后習題插圖數量上高于舊教材，能夠更好地使習題內容具體化，在一定程度上能夠擴展學生思考問題的能力。

總體來說，在舊教材的基礎上，新教材對插圖進行了適當的增加、刪減、保留和替換，插圖的總數和密度略微下降，與教材修訂“課程內容少而精”的理念相一致。新教材在呈現形式和色調搭配上更優于舊教材，從信息傳達角度分析，更容易引起學生無意注意和關注到細節，間接提高了信息的獲取效率。增加的插圖從內容上看凸顯了培養學生生物學核心素養的課程目標。

參考文獻：

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［2］婁靜怡，丁國華.簡析高中生物必修1教材插圖的類型、特點和使用策略［J］. 中學生物教學，2019 （10）：40-42.

［3］吳潔.人教版高中生物學新教材必修1 《分子與細胞》插圖分析［J］.生物學教學，2021，46 （3）：67-68.

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