生物插图对概念教学的作用及注意事项

【摘 要】本文阐述生物插图对概念教学中的作用，即主要体现在概念引入、理解概念和运用概念这三个方面。阐明在教学中插图的选择要注意突显概念的重要性、概念间问题设计的递进性、概念形成的自然性三个环节，提出若遇不易理解的曲线图或表格插图时，可采用“曲线与数据”互换的形式来加深学生对插图的理解，指出插图既能多形式地呈现生物学知识，又能提高学生获取抽象知识、归纳学习并进行推理的能力。

【关键词】概念教学 生物插图的作用 插图应用

【中图分类号】G 【文献标识码】A

【文章编号】0450-9889（2016）09B-0077-02

生物教学的基本原则之一，就是直观性。在课堂上展示与教学内容相关的生物标本、挂图、模型、动画、多媒体课件等教具，使学生获得新知识或巩固旧知识的教学方法，均可称之为直观教学法，它有助于学生更加形象地理解所学的内容、发展学生的感性思维、激发学生学习兴趣和提高教学效率。随着现代多媒体技术的发展，直观教学法的范围、深度、效率都有了大幅的提高，但在利用现代多媒体的同时，对于用传统教具进行的直观教学也要给予足够的重视，因为各种教具都有其不同的价值和功能，只有合理使用，才能促进直观教学的发展。下面就以例阐述生物插图对概念教学的作用及注意事项，以供参考。

一、生物插图的作用

教学中以插图来刺激学生的感官，挖掘其中的有效信息，直观性强，学生的参与度和学习的积极性都较高。插图概念教学是直观教学的一种形式，特别是针对概念的教学，它具有极其重要的作用。

（一）生物概念引入。如《细胞分化》一节，对“细胞分化”和“基因选择性表达”这两个概念。首先让学生一起观察分析讨论：必修1的插图6-8“红细胞（上）心肌细胞（下）”和插图6-9“叶肉细胞、表皮细胞和贮藏细胞”。对于动物体来说，红细胞和心肌细胞都来源于早期胚胎细胞；对于植物体来说：来源于早期的胚细胞，他们的形态、结构和功能都不同。这两个例子就是细胞分化引起的，学生自然会得出：在个体发育中，来源相同的细胞在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程，叫做细胞分化。那么生物发育的过程中为什么会发生细胞分化现象呢？思考讨论：（1）细胞的生理功能一般是由细胞中的哪种物质来承担？（2）红细胞和心肌细胞中承担相应生理功能的蛋白质分别是哪一种？（3）蛋白质的生物合成依据的蓝图是细胞中那种物质？（4）同一个生物体的不同细胞中这种物质相同吗？为什么？（5）DNA上脱氧核苷酸的排列顺序代表了什么？请看以下资料：（1）人类基因组计划研究了人类的24个DNA分子，这24个DNA分子上有3万多个基因，思考DNA与基因间的数量关系是怎样的？（2）生长在太平洋北部的一种海蜇能发出绿色荧光，细胞中有绿色荧光蛋白，这是因为海蜇的DNA上有一个绿色荧光蛋白基因。思考：你能根据这个实例说出基因的功能吗？有了上述的基础知识，抛出最后一个问题：在有丝分裂和细胞分化的过程中，遗传物质没有改变，那么相同的遗传信息如何控制不同蛋白质的合成呢？这说明不同的细胞中遗传信息的执行情况是不同的，即基因的选择性表达是细胞分化的实质。那么分化后的细胞去向是什么呢？请看必修1的插图6-10“结肠黏膜上皮、骨、神经组织和肾小体”。学生自然得出：分化的细胞可形成不同的组织和器官。通过这3个插图就完成了细胞分化和基因选择性表达概念的教学。细胞分化会使多细胞生物体中的细胞趋向专门化，有利于提高各种生理功能的效率。

（二）理解生物概念。如《DNA分子的结构》一节，以插图引入新课探讨DNA分子结构。简洁而独特的双螺旋造型的DNA分子是怎样储存遗传信息的？又是怎样决定生物性状的？阅读资料，并思考与讨论：（1）沃森和克里克在构建模型的过程中，利用了他人的哪些经验和成果？（2）在建构模型的过程中出现过哪些错误？他们是如何对待和纠正这些错误的？（3）上述资料中涉及哪些学科的知识和方法？这对你理解生物科学发展有什么启示？（4）沃森和克里克默契配合，发现DNA双螺旋结构的过程，在工作方式上给予你哪些启示？（5）根据资料回答有关DNA结构方面的问题：① DNA是由几条链构成的？它具有怎样的立体结构？②DNA的基本骨架是由哪些物质构成的？它们分别位于DNA的什么部位？③DNA中两链之间的碱基是如何配对的？它们位于DNA的什么部位？如必修2的DNA分子的结构模式图（图3-11）可使学生全面了解双链DNA分子的单体、一条链的形成、两条链的方向、碱基配对的形式以及主要的化学键。这些有助于对复杂概念的理解、空间想象力的培养以及知识体系的构建。模式图的解读可通过5个问题来进行：（1）DNA分子的单体是什么，它的三个部分是如何连接的？（2）单体是怎样连接成一条链的，单体之间所形成的化学键叫什么？（3）DNA分子两条链上的碱基之间有什么关系、几种形式和形成的化学键叫什么？（4）DNA分子中两条链的方向又是怎样的？（5）双螺旋结构的DNA分子中外侧的组成和碱基的分布情况怎样？可让学生阅读教材中的文字资料，形成DNA分子结构概念的第二步认识。可让学生画DNA的概念图即模型的结构：脱氧核糖核苷酸→脱氧核糖核苷酸单链→脱氧核糖核苷酸双链→DNA分子双螺旋结构，从而形成有关的知识体系。在DNA分子的双链中嘌呤碱基与嘧啶碱基的总数有怎样的关系？用数学方式来表达的话该怎么表示？根据这种关系能否判断DNA分子是双链还是单链？（A+T）/（G+C）的比值在不同的双链DAN中也相等吗？运用数学语言帮助对DNA分子结构概念的理解，并增强对科学方法的学习，使生物科学的教育价值得以提升。分析资料、模式图解读、画概念图建构模型和用数学语言表达几个环节形成教学过程的主线，逐步学习双链DNA分子相关的知识以及建构的双螺旋结构模型，最终建构起DNA分子结构的基本概念。在新课标中对学生学习和终身发展的能力培养作了强调，我们一定要清醒地意识到教师的主要任务是如何指导学而不在于教。

（三）运用生物概念。顶端优势的产生所示的插图（如图1所示）。知识背景：植物的顶芽优先生长，而侧芽生长受到抑制的现象。

二、使用生物插图的注意事项

插图教学一般是从识图、析图和绘图三方面入手。识图、析图一般采用传统的讲授方式。但在教学中选择插图时应注意突显概念的重要性、概念间问题设计的递进性、概念形成的自然性三个环节。如必修3教材中顶端优势及其解除的插图（图3-7），若换成“顶端优势示意图”学生就容易理解。对一些教学难点，教科书往往采用插图形式来呈现，较为直观，旨在帮助学生理解，但有些插图（如曲线图或表格）就比较难理解，这时可采用“曲线与数据”互换的形式加深对插图的理解。如人教版介绍生长素的作用与特点——“两重性”的时候采用的坐标曲线图（如图2所示）。

用好这个插图可提高学生抽象、归纳、推理的能力。但这个图的解读一直以来是教学过程中的难点，尤其是对在曲线递减区间所示的促进生长部位的认识，不少学生都存在认识困难，不能通过读图理解生长素作用的两重性。这时就可以把曲线图转换成表格数据，进而加深对插图的理解。在处理生长素的两重性时，首先，展现“呈现不同浓度的生长素对小麦种子根和芽生长的影响实验结果”，如下表1所示。

让其思考与讨论：（1）该实验的设计中遵循了哪些实验设计的原则？（2）据实验结果，请你处理数据，建构数学模型来分析生长素浓度和根的生长关系？（3）据生长素浓度与根的关系，请你分析根向地生长的原因？引导学生观察、思考得出结论。其次，请同学们结合自己的知识将表格中的数据转换成坐标曲线图，与教材中图片进行比较。这样处理的目的旨在：一是引导学生通过对数据的处理和分析，自己绘制生长素浓度和根生长之间关系的曲线图，从而得出生长素两重性的特点；二是通过使用“曲线与数据”互换的这一形式，提高学生快速处理图表试题的能力。表格形式的优点在于能够准确反映数据之间的精确对应关系，常用于记录实验结果，其不足之处在于对于数据的内在规律不能直观地反映，曲线图虽反映不了数据之间的精确对应关系，但能直观地反映数据的内在规律。图表是高中生物的第二语言，合理运用图表可以使深奥的道理形象化、抽象概念具体化、枯燥知识趣味化和繁冗的文字叙述条理化。用好插图可以提高学生获取抽象知识、归纳学习并进行推理的能力，使学生多形式地学习生物学知识。

【基金项目】贵州省教育科学规划重点课题“高中生物插图高效性教学的实践研究”（课题批准号：2015A019）的阶段成果

【作者简介】陈瑞强（1966— ），男，汉族，贵州凤冈人，中学高级教师，现就职于贵州省凤冈县第二中学，研究方向：高中生物教育教学。

（责编 卢建龙）