學習中心視域下高中生物插圖教學策略研究

作者簡介：黃振華（1983～），男，漢族，福建莆田人，福建省廈門雙十中學，研究方向：深度學習、高中生物教學。

摘 要：在人教版高中生物教材中，插圖是非常關鍵的教學資源。教師應重視對插圖資源的應用，深入挖掘其隱藏的知識點，促使插圖實現從靜態向動態的轉變，幫助學生更好地掌握生物知識。在學習中心視域下，教師開展高中生物插圖教學，應堅持以學生為主體，在教學內容、行為與方法等方面為學生學習服務，因此，教師應準確定位自身角色，并結合學生學習實際，科學合理地制訂生物插圖教學策略，促使插圖的教育教學價值得以充分發揮。

關鍵詞：學習中心視域；高中生物；插圖教學

中圖分類號：G633.91 文獻標識碼：A 文章編號：1673-8918（2023）19-0135-06

在人教版高中生物教材中，具有豐富的插圖，不僅是構成教材的重要組成部分，而且也是教師開展該學科教學的重要資源。學習中心視域下，教師通過充分利用插圖教學資源以服務于學生學習，有助于學科教學質量的持續提升。然而，在實際開展高中生物教學時，可以發現部分教師重視插圖的程度明顯不夠，運用插圖服務于學生學習的方法較為單一，同時學生在學習時對插圖的認識也存在一定誤區，并未正視插圖在學習生物知識時的地位與價值，而且多數學生認為文字在教材中的作用高于插圖，因而在學習生物知識時，存在一定程度的插圖和文字分離的情況。在最新版教材中，不管是插圖的數量，還是在質量方面，均有一定的提升，致使部分教師不能適應，對插圖的認識存在顯著不足，也難以對其中的基本規律進行發掘，以至于不能支持學生更好地學習生物知識。所以，在實際開展高中生物教學時，教師應以服務學生學習為導向，對教材中的插圖資源高度重視，科學合理地設計教學策略，幫助學生更加高效地利用插圖學習生物知識，不斷提升學生的學習質效。

一、 高中生物教材插圖的種類及主要作用

（一）實物圖

實物圖是由光學顯微鏡或電子顯微鏡拍攝的照片制作而來，可以對生物的某些現象特征或形態結構等進行反映，同時也可能是由攝像機拍攝的人物或生活場景的照片。如章首圖和正文中的實物圖，以實物實景為主，較為形象生動，能夠真實反映事物情況。如《遺傳與進化》模塊中插圖展示了《物種起源》原稿、達爾文手跡等，不僅拓寬了學生的視野，而且大大提升了生物知識的真實感。

（二）模式圖

通常是用概括、簡潔的圖像對生物體的生理結構、組成等進行描述的插圖。如植物細胞的亞顯微結構圖、某種胰島素空間結構示意圖等。從一定意義上來說，模式圖是實物圖的簡化，是對實物照片中無關緊要的信息進行刪除后，保留可以表現生物體本質特征的重要信息，使得學生讀圖、繪圖難度大大降低，對學生學習更為有利。例如《穩態與環境》模塊中“突觸的亞顯微結構示意圖”，摒棄髓鞘等關聯度較低的信息，學生可以結合已有認知，對插圖進行分析理解，以深化學習成效。

（三）生理過程圖

對某些抽象的生物原理、規律和生命過程，使用一些直觀、形象、簡潔的圖像表示出來，是在模式圖的基礎上加工而來。此類圖占比較大，如光合作用示意圖、有絲分裂圖解等。通過此類插圖，可以讓知識脈絡更加清晰，有助于培養學生圖文轉換、獲取信息及分析解決問題的能力。

（四）生物實驗流程圖

在學習高中生物知識時，實驗占據較大比例，也是幫助學生掌握生物科學知識的基礎。在人教版教材中，分布著大量的實驗流程圖。如傘藻嫁接實驗、肺炎雙球菌的轉化實驗等。此類插圖的特點是簡潔、流暢，學生可以清晰了解實驗全過程，無須文字贅述。

（五）生物概念圖

在人教版高中生物教材中，此類插圖較為新穎，是通過線條連接若干個核心概念，形成一張概念網。由于在生物學知識體系中，很多概念較為繁雜，因此在很多章節的自我檢測中，大都編排了要求學生畫概念圖的相關習題。通過該種方法，有助于學生更好地了解概念的內涵與外延，并對概念間的關系進行梳理，以此提升掌握知識的效果。

（六）遺傳圖解或系譜圖

此類插圖主要集中在遺傳定律教學方面，主要考查學生對孟德爾分離定律及自由組合定律的學習掌握情況。因此，要求學生應掌握如何判定顯性性狀和隱性性狀，如何判斷常染色體與性染色體遺傳，并學會確定個體的表現型與基因型，同時能夠對遺傳病發生概率進行分析預測。高中生要想正確解答遺傳題，必須要能夠對圖中隱藏的相關信息進行深入發掘，理清解題思路，結合所學習的相關知識分析解決問題。

（七）圖表曲線

在人教版高中生物教材中，圖表曲線圖也非常多，主要是坐標圖和表格兩類圖形。此類插圖簡潔明了，然而蘊藏的信息量非常大，可在一張圖中將一系列的文字數據呈現出來。學生通過觀察此類插圖，并比較歸納信息后，可以將圖表轉換成文字，據此可以鍛煉學生的分析能力、靈活應變與知識遷移能力等，有助于提升學生的綜合素質。

（八）漫畫

采用簡單且夸張的手法所繪制的圖像，將某種生物現象或生物原理生動形象地描述出來。在人教版高中生物教材中，此類插圖數量相對較少。如插圖“走隧道需要的能量少”即是以漫畫形式，將酶能降低化學反應的活化能展現出來。

二、 學習中心視域下高中生物插圖教學策略

（一）推動插圖動態化呈現，助力學生學習生命活動本質

在高中生物教材中，插圖以靜態形式呈現給學生，導致部分學生在理解插圖內涵方面存在一定的誤區。實際上，對很多插圖資源，教師可以引導學生從動態化、立體化的角度審視插圖，以此更好發掘插圖所要表達的知識點，為更好學習生物知識提供支持。在《分子與細胞》模塊教學時，其中的很多插圖都能夠對生命活動的規律進行揭示。教師在教學過程中，為幫助學生學習理解生命活動本質，不僅要引導學生學習教材中需識記與理解的內容，而且應對教材中蘊藏的知識內容進行深入挖掘，以此將生命活動本質還原出來，促使插圖可以實現從靜態向動態的轉變。結合細胞結構等知識，教師可以引導學生學習生命活動場所與其功能間存在的關系，促使學生通過對插圖的學習，更好地認識生命活動的本質所在，以此不斷提升學生學習生物知識的水平。

比如，在學習插圖“光合作用圖解”時，可以發現該插圖將光反應、暗反應及二者關系進行了形象的歸納總結。在教師引導下，學生可以通過對該插圖進行閱讀理解，以更加高效全面地學習光反應與暗反應等相關知識。在閱讀學習該圖之后，可以發現多數學生都能夠認識到光反應與暗反應兩個階段，在條件、場所、物質及能力變化等方面的差異，對兩階段反應的聯系也能形成更為準確的認識。通過對插圖的學習，學生可以較好地掌握在光合作用全過程中，物質及能量變化之間的關系。而在實際教學時，多數教師將教學重點局限于學生學習插圖與相關知識點，未能認識到插圖具有的動態作用，對葉綠體在光合作用中的動態過程也未能形成正確認識，無法引導學生對影響光合作用的外部環境因素進行正確分析，不利于學生突破學習該部分知識的重難點問題。為解決這一問題，幫助學生更好地學習，教師可以先組織學生觀看光合作用中葉綠體的動態過程，以PPT形式將各分步過程展現出來，并設計如何才能促使光能利用率最大化等問題，以此實現靜態插圖的動態化，切實提升學生對插圖資源的學習效果。通過該種方式進行教學，學生學習生物知識的難度進一步降低，其對光合作用的知識體系更為完善，綜合素養顯著提升。再如，在對生態系統能量流動示意圖進行講解時，教師可以要求學生對其中光合作用下太陽能轉化為化學能的過程進行探究學習。為實現這一目標，教師可以將該插圖所隱藏的動態過程，以短視頻等形式向學生呈現，促使學生通過對插圖的學習，可以掌握生產者如何同化能量以及能量的消耗途徑等，進而為學生更好地學習生物知識和提升核心素養提供極大的支持。通過對插圖的動態應用和學習，學生能夠理解到機體要想維持正常的生命活動，要求內環境必須要保持穩態，由此可以更好地培養學生的生命觀念。

（二）通過多個插圖結合學習，助力學生健全生物知識體系

在人教版高中生物教材中，插圖之間存在一定的聯系，尤其是同一模塊的插圖之間聯系更為緊密。如在《分子與細胞》模塊中，插圖雖然在教材中的分布位置并不相同，然而從知識體系上來看，各個插圖之間具有較強的連接性。其中氨基酸合成蛋白質以及合成的分泌蛋白運輸至細胞外的過程等，實際上是同一知識體系的不同階段。教師在開展插圖教學時，為幫助學生更加高效系統地學習生物知識，可以引導學生將多個插圖結合起來進行學習，不僅能夠極大地提升學生的學習效率，而且有助于學生構建完善的知識網絡體系，對學習中心視域下學生學習生物知識更加有利。

比如，針對“合成的分泌蛋白運輸至細胞外的過程”插圖，學生在學習時可以發現其能夠將蛋白質合成和運輸以及加工與分泌等全過程完整地表達出來，學生通過閱讀學習該插圖，能夠針對這一部分知識，建立完善的知識網絡。如分泌蛋白合成分泌時，內質網膜面積處于縮減趨勢，而細胞膜面積則逐漸增大，但是高爾基體的面積并不會發生明顯變化；三種膜面積之所以能夠相互轉化，主要是由于各種生物膜行業相同的組成成分和相似的組成結構。學生在學習過程中，會產生一定的疑問，如細胞體積會不會隨著三種膜面積的變化而變化。此時，為幫助學生學習，及時解答學生學習過程中的疑惑，要求教師必須要利用內質網膜與細胞膜、核膜間的聯系，引導學生進行學習。在該插圖中，將各類生物膜之間具有的直接關系表達出來，內質網發揮中心作用，上與細胞膜相連，下與核膜連接。伴隨分泌蛋白的不斷合成分泌，細胞膜面積會不斷增大，此時內質網膜面積不斷減小，增加的細胞膜能夠直接轉化成內質網膜。此外，學生結合上述三個插圖進行學習，可以發現在細胞的生命活動中，不同細胞器膜和細胞膜以及核膜之間，可以保持功能的相對穩定，對維持細胞生命發揮著關鍵作用。由此，學生對該部分知識的學習更為系統，知識網絡更加健全。

（三）充分發揮插圖作用，提升學生實驗探究學習能力

學習中心視域下，教師在開展生物學科教學時，應高度重視對學生實驗探究能力的培養，著力引導學生根據教材中的插圖，深入開展實驗探究學習。實驗在生物學科學習中具有基礎性作用，在教材中編入了很多實驗操作示意圖以及科學家開展實驗探究的配圖等，此類插圖在對學生實驗與探究能力進行培養方面，發揮著非常關鍵的作用。因此，在開展高中生物教學過程中，教師應圍繞學生學習能力提升，引導學生深入發掘配圖在提升其實驗探究能力方面的積極作用。通過該種方式，不僅能夠極大地提升學生在實驗探究方面的學習能力，而且對提升學生核心素養水平也具有積極作用。

比如，在針對細胞有絲分裂模式圖進行教學時，教師應重視學生學習目標實現情況。可以發現，在教學過程中，學生經常向教師反饋，在課堂上可以聽懂教師的講解，然而在學習之后，容易對相關知識點混淆，在分裂過程中，染色體的變化較為混亂。要想解決此類問題，教師應引導學生在自主學習時，對教材中的幾個分裂過程的插圖，應將其進行動態結合，而且引導學生認識到分裂過程具有連續性并且時間較為短暫。因此，學生在學習該插圖時，應高度重視分裂過程具有的連續性與完整性，并學習掌握細胞分裂的實際過程，尤其要引導學生注意學習在分裂過程中，染色體連續變化的過程，更為關鍵的是要讓學生能夠體驗整個分裂過程。為幫助學生實現學習目標，切實鍛煉并提升其實驗探究能力，教師可以要求學生對細胞分裂過程中染色體的變化過程進行繪制，以此獲得切身體驗，深化對該部分知識的理解。同時，教師可以引導學生通過剪紙形式，將細胞分裂過程中染色體各階段的變化逐一呈現出來。學生通過切身體驗細胞分裂過程中染色體所發生的動態變化，能夠更好地理解有絲分裂的特點，對染色體和染色單體等概念也能更好地掌握。此后，學生學習能力會得到有效提升，在對減數分裂等相關知識進行學習時，學習難度會大大降低，取得的學習效果會更好。

（四）發揮插圖作用，降低學生學習生物知識的難度

在高中階段，學生的生物知識基礎較為薄弱，加之生物知識具有較強的系統性、邏輯性和復雜性等特點，導致學生實際學習時面臨較大困難，一定程度上限制了其學習動力的提升。通過發揮插圖作用，能夠從多個環節降低學生學習該學科知識的難度。在新課導入時，教師可以發揮插圖作用，通過對學生提問或要求學生自主學習等方式，能夠極大地提升其學習動力，豐富學生的學習方法，進而提升學習成效。在插圖作用下，學生可以更加輕松地理解教學內容，更為系統地掌握相關的知識點，由邏輯思維逐步向形象思維轉變，進而強化學生理解知識點的效果，防范學生遺忘或混淆知識點等情況的發生，切實提升其學習成效。

比如，在教學“從生物圈到細胞”這一節知識時，教師可以引導學生觀察章頭圖，以吸引學生關注教材中的插圖，并提問學生：“你們認為生物圈是什么，最小的生命單位是什么，你們知道細胞的結構嗎？”通過提問，可以幫助學生更好地掌握插圖中的重點知識，有效降低其閱讀理解圖的難度，使之對生物圈的概念與細胞結構獲得更多的了解。在開展細胞分裂教學時，對插圖細胞分裂周期圖，可以看出其色彩非常鮮明，而且趣味性較強，因而能夠吸引學生關注。教師在引導學生觀察圖之后，可以依據插圖結構對細胞分裂的相關知識進行講解，以此幫助學生更好地掌握細胞分裂規律等。在此情況下，開展課堂教學的氛圍更為輕松愉悅，學生學習效果也因此而更好。在針對“反射弧”這部分知識進行教學時，教師可以利用教材插圖進行教學，引導學生通過觀察插圖深入理解完整的神經活動的過程，即皮膚發揮感受器作用，其通過傳入神經將感知傳遞至大腦，后者反應后立即通過傳出神經進行導出，再利用效應器開展反射活動?？梢园l現，通過發揮插圖作用，學生對反射弧概念的學習及記憶效果更好，而且能夠在解決實際問題時加以應用。再如，在教學豌豆雜交實驗時，教師可以先要求學生自主閱讀該部分內容，然后結合插圖對有關理論進行學習理解。在此之后，教師可通過引導學生分析實驗所得的規律，并對孟德爾實驗與自由組合定律等進行講解，促使學生對基因型、表現型等概念形成更加全面深刻的理解，同時可以鼓勵學生采取小組合作方式針對該實驗取得成功的原因進行探究，以幫助學生全面深刻地學習該部分知識，并且不斷降低其學習難度。

（五）發掘生物插圖美感，強化學生生命意識培養

在人教版高中生物教材中，很多插圖都富有美感，并且蘊藏著深厚的生命意識。教師在實際教學時，應注重對插圖中的美感進行發掘，引導學生充分感受其美的內涵，促使學生通過對插圖的學習，不斷增強生命意識，形成對生命強烈的敬畏感。在自然界當中，存在很多細小且不易被察覺的生命，其構成了自然界一幅幅美妙的畫面。在教學當中，教師應引導學生學會認真觀察自然界中的生命，從中獲得更為深刻的感悟，實現對生物學科本質更為全面深入的了解，對學習中心視域下培養學生生物學科綜合素養較為有利。

比如，在開展“穩態與環境”教學時，對其中種子發芽的插圖，教師可以引導學生進行認真觀察。以往在教學時，很多教師與學生對該插圖可能并不關注，通常選擇直接進入學習主題。但是，如果教師引導學生細心觀察和思考，為什么小小的種子會有這么大的力量，為什么小種子長出的葉芽如此脆弱，卻可以沖破土壤的阻力。通過對學生進行問題引導，使得學生可以感受到自然界中生命的奇妙，使其生命意識得到顯著增強。同時，該插圖可以較好地凸顯生命的堅強，與本章節的知識存在非常緊密的聯系，也激勵著學生只要努力拼搏，一切夢想都可能成為現實。再如，針對生態系統穩定性等知識進行教學時，在章節標題頁，呈現了一幅包含牛羊、碧水和青草等元素的畫面。在插圖中，牛羊自由地喝水吃草，藍天白云充滿生機。實際上，這幅圖表現的是一個穩定的生態系統，也就是章節所要講述的核心知識點。教師通過引導學生對插圖進行細細品味，可以從中感受到濃郁的生命氣息，發現大自然的美妙所在，能夠激發其對大自然的熱愛，也能顯著提升其學習能力。

（六）運用生物教材插圖，培養學生艱難求真的良好學習品質

生物學科屬于自然科學范疇，而科學的成果需要長期的探索才能取得，因而需要依靠人的艱難求真的意志才能最終實現。教師在開展科學教學時，在圍繞學生學習能力形成的同時，也應重視對學生良好的科學探究等品質進行培養，以此提升學生對生物知識的學習成效，增強學生的科學素養。在此過程當中，教師可以為學生列舉生物教材中有關生物學家的插圖，將其艱苦求成的奮斗過程，為學生進行一一介紹，為學生發掘插圖背后的人物故事，進而為學生樹立學習榜樣?；诖耍處熼_展生物教學不僅能夠顯著提升學生對生物知識的學習能力及學習效果，而且能夠有效培養學生艱難求真的良好品質，對學生生物學科核心素養的形成發展極為有利。

比如，在開展《分子與細胞》模塊知識教學時，引入了鄒承魯院士的插圖。教師可以根據插圖，借助互聯網等途徑，對人物故事進行發掘，并應用于教學當中。通過對有關資料進行收集，可以發現，記者曾經在采訪鄒院士時，提出了“在當年特定時代背景下取得科研成就的關鍵要素是什么？”的問題，鄒院士當即回答，是艱苦求成與鍥而不舍的意志品質。同時，通過進一步了解可知，鄒院士在80多歲高齡時，依舊堅持每天工作，體現了其勤奮忘我的堅定意志，其也以自身實際行動將中國生物學家艱難求真的良好品質展現給了全世界。在此，教師可以要求學生思考，在當前如此好的條件下，我們有什么理由不努力學習呢？通過利用教材中的人物對學生精神品質進行培養，取得的教學效果明顯更好，學生學習的動力與意志顯著增強。再如，在教學《遺傳與進化》模塊知識時，教師可以先就教材中袁隆平的插圖進行教學，引導學生學習袁老的先進事跡。就本章節的知識點來說，具有一定的抽象性，教師講解具有一定難度。為防止課堂教學過于枯燥，導致學生學習較為被動，教師可以利用插圖隱藏的背后故事，為學生講解袁老的雜交水稻研究之旅，經歷了哪些困難，取得了哪些重大成就，對我國及人類社會發展的意義等。通過為學生講解袁老插圖背后的故事，促使學生體會到偉大的生物發現與技術突破，均需要科學家堅持求真務實的態度，進而使得學生學習意志進一步提升，由此極大地增強其學習能力。

（七）合理使用生物插圖，培養學生和諧的自然觀

近年來，伴隨經濟社會的快速發展，自然環境受到了極大的破壞，原本充滿生機的河流、大地，因過度開發引發了一系列生態系統失調的問題。隨著開發的加劇，很多原本和諧的自然資源面臨的威脅不斷加重。究其原因，人類在發展過程中，保護大自然的意識不足，過于追求經濟效益，未能形成和諧的自然觀。為此，在開展高中生物教學時，教師應加大對學生和諧自然觀的培養力度，尤其要發揮插圖在教學中的重要作用，促使學生通過插圖形成尊崇大自然和保護大自然的意識，進而能夠更加科學系統地學習生物知識，不斷提升學科核心素養水平。

比如，在人教版必修三教材中，其封面設置的插圖所呈現的內容就是在冰川融化之后，北極熊的家園受到嚴重破壞而無處可以棲息，并且在正文中所配的密集的羊群、沿河流漂泊的木材以及排入河流的廢水等插圖，均將人類發展對自然環境帶來的破壞展現得淋漓盡致。一系列生態環境問題，導致萬物生產面臨極大威脅。因此，教師在教學時，應引導學生深刻反省插圖背后的內涵，不斷增強學生科學學習生物知識的意識，促使學生在未來的學習和工作以及生活當中，能夠以實際行動保護大自然，并影響身邊人自覺加入保護環境的行列當中，以此提升學生對生物知識的學習效果。此外，就生物教學的本質來看，并不僅僅是培養學生的學習能力，使之掌握規定的生物知識，也需要教師在教學時，引導學生正視生態環境問題，對人與自然間的關系能夠辯證看待。通過借助插圖進行教學，可以激發學生的生態憂患意識，提升其環保主動性和自覺性。同時，對生物教師而言，在培養學生掌握生物知識的同時，也需要承擔引導學生形成人與自然和諧觀的責任，使之能夠對大自然形成正確的情感態度和價值觀。

（八）借助生物插圖，培養學生辯證學習能力

從生物科學的發展歷史來看，開展科學研究是促進人類生物技術不斷進步的重要動力，技術的成熟度能夠最大限度地保障科學研究的成功，其發展也構成了推動人類社會發展進步的動力源，在較大程度上體現出社會的進步。基于此，教師在開展生物學科教學時，必須要重視對學生辯證學習能力的培養，促使學生形成科學系統的學習生物知識的觀念及知識體系，具備一定的參與生物科研的能力。通過發揮插圖在生物教學中的作用，教師可以更好地培養學生的辯證學習能力，對學生的學習成長具有非常重要的意義。因此，教師在教學過程當中，要深入發掘生物插圖的教育價值，為實現學習中心視域下對學生生物知識的培養目標提供有力支持。

比如，在必修1教材當中，設置了生命系統的結構層次這一插圖，呈現了由細胞至生物圈的各個層次的生命體，能夠對局部和整體的辯證統一進行反映，并且部分決定了整體結構，同時整體也是局部的依存。此外，生物在適應生活環境時，也會對環境產生較大影響。在對必修3教材中“裸巖上的演替”這一插圖進行教學時，教師可以引導學生發現在嚴酷的環境當中，地衣依舊可以生存，說明其具有非常強的適應環境的能力，同時其所分泌的地衣酸會對巖石進行腐蝕，并最終形成生存所需要的土壤條件，使之生存環境發生了本質的改變。學生通過這一插圖，可以發現需要運用辯證的觀點看待生物科學中的問題，正確理解生物系統中各元素相互作用以及相互促進的關系。在此過程中，教師應充分發揮引導作用，促使學生能夠從插圖發現其背后蘊藏的生物知識，進而形成唯物辯證主義思想，顯著提升其學習能力。所以，學生通過對生物知識進行學習，不僅可以改變以往落后的觀念，而且能夠形成唯物主義觀，提升辯證學習能力。

三、 結語

總體來看，在人教版高中生物教材中，插圖對教學質效的提升具有非常顯著的促進作用。教師通過發揮插圖作用，不僅有助于課堂教學趣味性的提升，有效調動學生參與課堂學習的動力，而且有助于深化學生學習和記憶生物知識點的效果，提升學生思維能力，促使學生更為深刻地理解教學內容。所以，教師在學習中心視域下開展高中生物教學，必須要培養學生運用插圖進行學習的能力，切實發揮插圖具有的教學輔助作用，為該學科教學質效的提升提供更大的支持。

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