康淑艷
生物學讀圖能力是初中生物學習中不可或缺的一部分,對于學生掌握生物學知識、理解生物學實驗以及進行深入的生物學探究都起著至關重要的作用。因此,在初中生物學教學中,教師應基于核心素養,從多維度層面培養學生的生物學讀圖能力。本文從初中生物學核心素養解讀入手,探索培養學生生物學讀圖能力的意義,結合意義展開培養策略創新路徑探究,以期在綜合訓練中培養學生的生物學讀圖能力,為學生的學習打下堅實基礎。
一、初中生物學核心素養解讀
生命觀念:初中生物學生命觀念培養需要學生在觀察生命、理解生命、了解生命的結構與功能形成等方面下功夫。教師可以通過組織觀察實驗、展示生物圖像等方式培養學生的觀察能力;通過講解生物學術語、組織學生進行生物學術語競賽等方式,幫助學生學習生物學術語;在提高學生圖像識別能力、培養學生邏輯思維能力等基礎上,深化學生生命觀念。
理性思維:是指學生在學習生物學過程中形成的理性思維能力,能力包括抽象和概括的方法、整體思維等。其中,抽象和概括是初中生物學理性思維的核心,它們相互依存、相互促進。教師應加強學生理性思維培養,在實踐中提升學生生物學認知水平。
科學探究:是指學生在學習生物知識的過程中形成的科學探究能力、對科學探究的認知和相關情感意識等方面的基礎素養。生物學科學探究素養的培養需要學生在觀察能力、生物學術語、圖像識別能力、邏輯思維能力以及創新思維等方面進行提高。
社會責任:是指學生在學習生物知識的過程中形成的對社會和環境負責的態度和意識。在初中生物學課程中,社會責任是核心素養之一,它對于學生的學習至關重要。
二、初中生物學學科讀圖能力培養意義
(一)增強學生生物學圖像觀察能力
觀察生物學圖像是生物學學習的重要手段之一。通過讀圖能力的培養,學生可以更好地觀察生物圖像,掌握生物圖像的基本特征和規律。因此,教師應該注重引導學生解讀圖像中的細節和信息,幫助學生建立起圖像和知識點之間的聯系。
(二)提高學生生物學圖像理解能力
生物學圖像通常涉及一些復雜的生物學概念和關系。通過讀圖能力的培養,學生可以更好地理解圖像,加深對生物學知識的理解和記憶。此外,生物學圖像具有多種表現形式,如圖片、圖表、動畫等,學生需要從不同角度進行學習,以便更好地理解和把握生物學圖像。
(三)培養學生生物學邏輯思維能力
生物學圖像具有一定的邏輯細節。通過培養生物學讀圖能力,學生可以更好地運用邏輯思維來理解圖像,提升邏輯思維能力。因此,在學習生物學知識的過程中,學生可以通過自主閱讀、繪制圖像、模擬實驗等方式加深自己對生物學圖像的理解和把握。
三、核心素養引領下初中生物學學生讀圖能力培養策略
(一)基于核心素養,加強讀圖方法指導
(1)注意生物圖像識別順序:生物圖像的識別順序不能簡單地從左到右、從上到下,而應根據生物結構的內部關系選擇相應的識別方法。例如,認識動物消化系統的結構,就要按照食物進入消化道的順序逐一認識;認識小腸的結構應根據觀察或解剖的順序進行鑒定;認識胃的結構應該從內到外或從外到內進行識別。
(2)注意生物插圖方位(掌握方位):教師應讓學生對常用的解剖學術語如橫切面、縱切面、側切面等有一個準確的認識。初中生物學涉及的內容非常廣泛,包括微生物、動植物、細胞、生態等,在閱讀生物學插圖時,學生需要注意插圖的方位和方向,以便更好地理解插圖所表達的信息。
(3)關注部分與整體關系:在教學過程中,教師必須幫助學生厘清局部生物圖像和整體生物圖像之間的聯系。如,在觀察腎臟在泌尿系統中的結構圖時,要結合人體結構圖,注意腎臟在人體結構圖中的位置,以及腎臟中的血管與人體中的血管之間的關系。
(4)把握插圖知識規律:學生可能很難記住在人體心臟的每個腔和血管中流動的血液類型,但通過分析會發現,心臟左側的所有管腔和血管都是動脈血,而心臟右側的所有管腔與血管都是靜脈血。所以,學生不需要花費太多時間,只要掌握心臟和心臟的每個管腔和血管的相對位置,就可以知道血液的類型。
(5)掌握圖形輪廓方法:學生勾勒的簡圖,最好的作品不是和教材中的插圖一模一樣,而是那些在兩、三分鐘時間內就能勾勒出插圖的主要特征的作品。在課堂教學中,教師應有意識地對學生進行訓練,讓學生看一幅生物圖,看誰能用最短的時間和最簡單的線條勾勒出圖形的主要特征,從而提升學生勾勒簡圖的能力。
(二)基于核心素養,配合案例展開讀圖
在初中生物學學生讀圖能力培養中,教師不僅要結合教材圖表進行詳細講解,還要注重引導學生探索教材圖表的隱藏信息,并通過相關圖形的分類向學生介紹圖形信息。
(1)細胞結構:生物學插圖通常包含有細胞結構的插圖,如細胞膜、細胞核、葉綠體等。教師需在讀圖技巧教學基礎上,引導學生通過觀察插圖,了解細胞的基本結構和功能。學生可以通過觀察細胞結構的排列方式,了解細胞的空間結構和組織。教師應幫助學生從細節入手,在實踐中掌握細胞結構,并促使學生在閱讀生物學插圖中,提高學生的生命觀念素養,助力學生更好地理解插圖所表達的信息。
(2)生態系統:生物學插圖通常包含生態系統的插圖,如森林、海洋等,學生可以通過觀察這些插圖,了解生態系統中生物之間的相互關系和相互作用。同時,學生還可以通過觀察生態系統中不同生物的分布和數量,了解生態系統的穩定性和可持續性。教師需引導學生結合插圖中的動植物、自然環境因素等,了解自然環境因素與動植物之間的生存關系,在讀圖中深化學生對生物學知識的理解,在實踐中提升學生的讀圖能力。
(3)遺傳與進化:生物學插圖通常包含遺傳和進化的插圖,如基因、染色體等,學生可以通過觀察這些插圖,了解遺傳和進化的基本概念和原理。同時,學生還可以通過觀察遺傳和進化過程中不同生物的形態和特征,了解生命的多樣性和適應性。教師可以通過信息技術為學生展示相關插圖,引導學生在多媒體環境下點燃讀圖熱情,幫助學生配合實例展開生物學讀圖過程,就此助力學生生物學素養的發展。
(三)基于核心素養,借助教材實施讀圖
在初中生物學教學創新中,通過實施讀圖教育舉措,教師應根據學生的實際需求改變教學理念和教學方法,結合教材相關內容,激發學生自主參與讀圖的意愿。
(1)人類食物:在整體教學結構中,教師應允許學生從直觀的示意圖開始,分析有效的學習信息。在教學介紹部分,教師可以結合教材中的圖形內容,以多媒體課件的形式展示不同種類食物。然后,對人體所需的蛋白質和維生素C進行演示實驗,讓學生從上到下獨立理解。最后,教師通過多媒體情境進行實驗演示操作,助力學生在掌握知識要點的同時,總結食物中的營養成分,展示人體消化結構示意圖,使用思維導圖了解相關成分的作用。
(2)小腸結構示意圖:結合“消化系統的組成模式圖”,小腸的主要功能定位到了消化系統中。教師可以組織學生從消化系統這一層次上系統地理解和掌握小腸基本結構,通過教材幫助學生對插圖作出合理的回歸設定,加深學生對插圖及有關知識點的了解與記憶,進而提高學生對生物體構造的掌握情況,保證學生學會運用生理活動步驟示意圖,化抽象為具體,化連續步驟為不同階段,便于學生理解生理功能。
(3)腎單位結構模式圖:教師可以利用教材中的結構圖,以漫畫簡圖來引導學生進行讀圖。如,教師可以利用教材中的結構圖,以漫畫形式演繹入球小動脈、出球小動脈、腎小囊、腎小球和腎小管,并以動態化視頻展示血液流經過程、尿液形成過程,幫助學生掌握腎的主要作用。與此同時,教師可以在結構模式圖展示后為學生布置習題,以習題鞏固學生讀圖能力,增強學生生物學學習體驗。
(四)基于核心素養,注重生物圖表教學
各種圖表是生物學抽象內容系統化、具體化的方法,可以使生物學知識的理論知識更為全面和深入,技術更加扎實和準確,并可以培養學生生物學的基本技能,培養學生利用專業知識去研究和解決生物問題的能力。
(1)指導學生運用識圖法:識圖法要求學生運用生物學的概念去識別、分析和說明圖形,能夠深化學生對生物學知識的理解,幫助學生鞏固生物學知識內容。在實踐識圖教學指導中,教師需幫助學生使用識圖法,提升學生理解水平、分析及其解題的技能,并綜合訓練學生繪制生物簡圖,提升學生的觀察、說明能力。
(2)指導學生運用圖解法:指導學生運用課本上的圖解,不僅能同時觀察事物的全面,又能加深對局部知識的理解,將較復雜、抽象、不易理解掌握的知識條理化、提綱化。如,運用遺傳圖解幫助學生理解復雜抽象的過程,指導學生編制圖解,使其理解、記憶、了解事物間的內在聯系,提升學生的分析、比較、歸納等綜合能力。與此同時,在繪制時,教師要引導學生突出教學內容的重點和難點,簡單明了,概括內容,能闡明具體問題,且注重科學性,真實地表現出所學內容,以防止在構圖上的錯位。此外,教師還需幫助學生掌握比較研究各種曲線和箭頭方向的方法,能夠正確使用各種彩筆等,以此助力學生讀圖能力的提升。
(3)指導學生運用表解法:初中生物學內容具有對比性特征,如單子葉植物種子構成與雙子葉植物種子構成、光合作用和呼吸作用、動植物體的進化特征、人類主要內分泌腺的部位及主要激素的功能等。教師要引導學生列出對比表,通過分類對比,更深入地了解知識點間的內在關聯性與實質區別。
(五)基于核心素養,引導學生繪制圖表
在初中生物學教學中,圖表是常用的輔助工具,生物學圖表可以通過突出生物的特征來幫助學生更好地理解生物學知識,實現對學生生物學核心素養的培養。通過圖表繪制的學習,學生也能在實踐中提高核心素養,進而發展生物學邏輯思維,提升自身的生物學繪圖能力。因此,教師可以利用生物學圖表來鞏固和擴展學生生物學知識,讓學生更好地掌握生物學知識。
(1)展示圖表:教師應該讓學生熟悉不同類型的圖表,如柱狀圖、折線圖、餅圖等,并了解每種圖表的特點和適用范圍。同時,通過教材、網絡搜集各個圖表圖片,引導學生在研究圖表過程中掌握基本繪制細節,讓學生明確圖表的主題,并圍繞主題進行繪制。這有助于學生更好地理解圖表所表達的信息。
(2)分析圖表:在學生了解生物學圖表后,教師需讓學生選擇合適的數據來繪制圖表。數據應該具有代表性,并且應該與圖表主題相關;需引導學生注意圖表的格式,包括坐標軸、標度、圖例等;組織學生學會分析圖表內容、結構、細節等,以此培養學生的讀圖能力和生物學素養。
(3)繪制圖表:教師在進行展示、分析以及學生繪制圖表的過程當中,應該極具耐心地教導學生,并且表揚學生好的一面,對于學生不好的一面進行鼓勵與調整。同時,借助實踐、啟發、媒體、小組互動等形式,引導學生共同分析、解讀圖表信息,提升學生生物學圖表繪制能力,以實現更佳的教學效果。
(六)基于核心素養,借助媒體落實讀圖
在初中生物學教學中,對學生讀圖能力展開培養,教師需從多角度引導學生掌握生物學繪圖技巧,促使學生通過對生物圖的合理運用,快速地掌握一些基礎知識,并對自己讀圖的經驗進行定期總結。與此同時,教師還可以基于新時代發展,以媒體技術助力學生讀圖能力的培養,幫助學生學會運用媒體技術展開讀圖,在實踐中提升學生讀圖能力。
(1)多媒體教學:學生可以利用數字化的圖表和模型,更直觀地理解生物學知識。教師可以利用多媒體技術來展示生物圖,如使用PPT、視頻等;依據教材中的實際插圖、生物學結構圖、解剖圖、切面圖、色彩圖等,以電子白板的形式為學生展示出來。學生則在多媒體技術運用下掌握生物學基礎知識。
(2)網絡教學:教師可以利用網絡教學平臺來展示生物圖,如使用百度文庫、學科網等上傳和分享生物圖。教師還需為學生提供一系列圖表,要求學生共同分析、解讀圖表信息,基于網絡資源的運用提升學生生物學讀圖水平。
(3)虛擬技術教學:教師可以利用虛擬現實技術展示生物圖,如使用VR眼鏡等設備,讓學生身臨其境地觀察生物圖;借助flash功能,為學生模擬生物學解剖圖、結構圖的繪制過程;以信息技術為輔助,增強學生的學習體驗;以信息化的方式激發學生學習興趣,在讀圖中培養學生表達能力,助力學生生物學思維與核心素養的培養。
四、結語
基于核心素養引領下培養初中生生物學讀圖能力,教師可以通過方法指導、實際案例、教材引導、圖表教學、繪制圖表、媒體技術等完善讀圖教學。與此同時,教師需有意識地在教學過程中對不同類型的生物圖表進行解讀、分析和運用,讓學生在多次反復識圖、獲取圖表信息、分析圖表和運用圖表的過程中提升生物學讀圖能力,助力學生學會讀圖、繪圖、識圖、用圖,進一步落實生物學核心素養培養。