Figdraw科技繪圖平臺(tái)在高中生物學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用

李幽蘭

（南京師范大學(xué)附屬中學(xué) 江蘇南京 230001）

科技圖片可以較直觀和具體的展現(xiàn)微觀、抽象的生物學(xué)結(jié)構(gòu)和原理。教師可通過(guò)展示和講解圖片進(jìn)行高中生物學(xué)教學(xué)，學(xué)生可通過(guò)觀察和繪制科技圖片更深刻地掌握生物學(xué)知識(shí)和陶冶審美。在現(xiàn)今的信息時(shí)代，雖然教師可在豐富的網(wǎng)絡(luò)資源中獲取大量教學(xué)所需圖片，但也難免會(huì)出現(xiàn)圖片不完全適用或不夠清晰美觀的情況，試圖使用專業(yè)繪圖軟件繪圖又因操作復(fù)雜而困難重重；學(xué)生雖有興趣繪制科技圖片，但課余時(shí)間有限、繪圖基礎(chǔ)薄弱，難以繪制出滿意的作品。在教學(xué)實(shí)踐中，發(fā)現(xiàn)使用Figdraw科技繪圖平臺(tái)可解決師生的上述困難。

1 Figdraw科技繪圖平臺(tái)簡(jiǎn)介

Figdraw科技繪圖平臺(tái)是開(kāi)放式網(wǎng)絡(luò)繪圖平臺(tái)，任何人都可在注冊(cè)登錄后對(duì)平臺(tái)提供的素材進(jìn)行拆分、變形、組裝后，創(chuàng)作科技圖片。平臺(tái)提供的素材包括各種模式生物、組織器官、細(xì)胞及細(xì)胞內(nèi)部結(jié)構(gòu)、各種常見(jiàn)的蛋白質(zhì)分子等，操作簡(jiǎn)單，美觀清晰，可繪制結(jié)構(gòu)圖、流程圖、機(jī)制圖，不僅適用繪制科技論文的配圖，也非常適合高中教師創(chuàng)作教學(xué)演示圖片和高中學(xué)生進(jìn)行科技繪圖活動(dòng)。

2 Figdraw科技繪圖平臺(tái)使用方法

2.1 進(jìn)入Figdraw科技繪圖平臺(tái)

用搜索引擎搜索關(guān)鍵字Figdraw，進(jìn)入Figdraw官網(wǎng)主頁(yè)（https：//www.figdraw.com/static/index.html#/）。可先欣賞學(xué)習(xí)平臺(tái)提供的圖形模板，再點(diǎn)擊“注冊(cè)/登錄”按鈕，注冊(cè)登錄成功后，點(diǎn)擊“開(kāi)始繪圖”，即可進(jìn)入繪圖操作頁(yè)面。

2.2 繪制科技圖片

進(jìn)入繪圖界面后，點(diǎn)擊“新建畫(huà)板”，即可從桌面左側(cè)選取素材進(jìn)行創(chuàng)作。平臺(tái)提供的素材包括細(xì)胞、蛋白質(zhì)、核酸、生物、人體結(jié)構(gòu)、實(shí)驗(yàn)室器材、圖形符號(hào)和背景共8個(gè)類(lèi)別，每個(gè)大類(lèi)別點(diǎn)開(kāi)后還可選擇小類(lèi)別，如蛋白質(zhì)下級(jí)菜單包括抗體、通用蛋白/酶、受體/配體三小類(lèi)，每一小類(lèi)又有不同功能和性狀的素材供選擇，如受體/配體一項(xiàng)，目前共有49種素材，細(xì)胞>細(xì)胞結(jié)構(gòu)一項(xiàng)，目前共有62種素材，其中一部分如圖1、圖2所示。教師可根據(jù)需要選取搭配。

圖1 受體/配體部分素材

圖2 細(xì)胞>細(xì)胞結(jié)構(gòu)部分素材

雙擊選定的素材，素材即可出現(xiàn)在主界面的畫(huà)布上，拖拽滾動(dòng)鼠標(biāo)即可縮放旋轉(zhuǎn)，可通過(guò)左側(cè)菜單更改素材的顏色、線條粗細(xì)等外觀屬性，也可通過(guò)畫(huà)圖上方菜單拆分素材，僅選擇某一素材的部分組件進(jìn)行創(chuàng)作。圖形部分完成后，使用“添加文字”按鈕可添加必要的文字說(shuō)明。如果圖片用于公開(kāi)發(fā)表論文，需要點(diǎn)擊畫(huà)布右上角“導(dǎo)出”按鈕，獲得導(dǎo)出碼，以免出現(xiàn)版權(quán)糾紛。

2.3 在線客服使用方法

在操作中遇到困難，可點(diǎn)擊官網(wǎng)主頁(yè)最下方的客服圖標(biāo)，用微信掃碼添加客服，可解決的問(wèn)題包括但不限于圖片導(dǎo)出問(wèn)題、添加目前缺少的素材、卡頓等。

3 Figdraw科技繪圖平臺(tái)在教學(xué)中的應(yīng)用

3.1 教師繪圖舉例

3.1.1 直接利用素材

Figdraw科技繪圖平臺(tái)中的大量生物學(xué)素材可直接作為教學(xué)演示圖片使用，如細(xì)胞>細(xì)胞成分中的各種細(xì)胞器亞顯微結(jié)構(gòu)、細(xì)胞>細(xì)胞膜中的磷脂雙分子層結(jié)構(gòu)、生物>病毒中的病毒結(jié)構(gòu)等。此項(xiàng)操作簡(jiǎn)單易行，不做贅述。

3.1.2 靜息電位和動(dòng)作電位的形成機(jī)制

靜息電位和動(dòng)作電位的形成機(jī)制是神經(jīng)調(diào)節(jié)模塊的難點(diǎn)，筆者使用的蘇教版《選擇性必修1·穩(wěn)態(tài)與調(diào)節(jié)》教材中沒(méi)有形成這一機(jī)制完整過(guò)程的圖片，網(wǎng)絡(luò)資源中的圖片往往過(guò)于復(fù)雜，不適用高中生物學(xué)教學(xué)，使用Powerpiont繪制的圖片又不夠美觀。筆者嘗試使用Figdraw繪制圖片：首先，選擇細(xì)胞>細(xì)胞膜，選擇直線型生物膜，選擇蛋白質(zhì)>受體/配體并改變顏色分別表示鈉離子通道和鉀離子通道；選擇形狀>月牙形表示鈉鉀泵，形狀>爆炸形表示ATP，選擇形狀>圓形和形狀>六邊形分別表示鈉離子和鉀離子；再添加箭頭和文字說(shuō)明，即可完成一幅清晰美觀的靜息電位和動(dòng)作電位的行程機(jī)制圖（圖3）。

圖3 靜息電位和動(dòng)作電位的形成機(jī)制

3.1.3 體液免疫基本過(guò)程

免疫調(diào)節(jié)的過(guò)程不僅微觀而且復(fù)雜，高中生物學(xué)將這一模塊的知識(shí)盡量簡(jiǎn)化，省略了大量免疫呈遞、信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)等方面的內(nèi)容，這導(dǎo)致教師在教學(xué)這部分內(nèi)容時(shí)，很難從網(wǎng)絡(luò)資源中找到符合高中生物學(xué)知識(shí)體系、不會(huì)對(duì)學(xué)生造成信息干擾的教學(xué)演示圖片。筆者嘗試使用Figdraw繪制的體液免疫基本過(guò)程圖形如圖4所示。選擇生物>病毒表示病原體，選擇細(xì)胞>免疫中的吞噬細(xì)胞、淋巴細(xì)胞和漿細(xì)胞，可改變顏色區(qū)分B淋巴細(xì)胞和T淋巴細(xì)胞，選擇蛋白質(zhì)>抗體改變顏色并縮放后與病毒結(jié)合成抗原抗體復(fù)合物，選擇形狀>爆炸改變顏色后表示淋巴因子。完成素材組裝后，添加箭頭和文字，即可得到符合高中生物學(xué)教學(xué)需求的體液免疫流程圖。教師也可將該圖用于鞏固復(fù)習(xí)，在箭頭上添加序號(hào)，要求學(xué)生填出箭頭表示的生理過(guò)程，如“增殖分化”“抗原抗體特異性結(jié)合”等，也可不添加文字說(shuō)明，要求學(xué)生根據(jù)圖形填出各細(xì)胞名稱。

圖4 體液免疫基本過(guò)程

3.2 學(xué)生繪圖活動(dòng)舉例

Figdraw平臺(tái)操作簡(jiǎn)便，對(duì)計(jì)算機(jī)配制無(wú)特殊要求。若條件允許，教師可利用計(jì)算機(jī)教室進(jìn)行課堂繪圖活動(dòng)；也可作為家庭作業(yè)，要求學(xué)生在家用計(jì)算機(jī)完成。因教學(xué)活動(dòng)時(shí)間有限，且繪圖活動(dòng)的重點(diǎn)在生物學(xué)原理和結(jié)構(gòu)而不是計(jì)算機(jī)操作，教師可盡量選擇能直接使用素材、無(wú)需復(fù)雜的拆分和變形的主題。特別有興趣、有時(shí)間的學(xué)生可自行選擇更復(fù)雜的主題。

3.2.1 不同類(lèi)型細(xì)胞結(jié)構(gòu)與功能的差異

結(jié)構(gòu)決定功能是最基本的生物學(xué)原理之一，教師可設(shè)計(jì)教學(xué)活動(dòng)“不同類(lèi)型細(xì)胞結(jié)構(gòu)與功能的差異”，要求學(xué)生使用Figdraw平臺(tái)素材庫(kù)細(xì)胞>細(xì)胞結(jié)構(gòu)項(xiàng)目中的各類(lèi)細(xì)胞器，組裝高中生物學(xué)中常見(jiàn)的幾種類(lèi)型細(xì)胞的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，如成熟的葉肉細(xì)胞、胰島B細(xì)胞、根尖分生區(qū)細(xì)胞、心肌細(xì)胞等。學(xué)生應(yīng)在組裝作品中體現(xiàn)葉綠體、大液泡、核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、線粒體等結(jié)構(gòu)的有無(wú)和數(shù)量差異。這種方式既能使學(xué)生對(duì)細(xì)胞結(jié)構(gòu)決定細(xì)胞功能這一結(jié)論有更深刻和直觀的印象，又可在短時(shí)間內(nèi)得到較為美觀的圖形，以作為學(xué)習(xí)成果保存。

3.2.2 碳循環(huán)示意圖

碳循環(huán)示意圖的辨認(rèn)是物質(zhì)循環(huán)這一知識(shí)點(diǎn)的重點(diǎn)和難點(diǎn)，許多學(xué)生在面對(duì)由字母和箭頭組成的示意圖時(shí)，思路混亂、無(wú)從下手。若學(xué)生能自主繪制出這一示意圖，則可從根本解決辨認(rèn)的問(wèn)題。使用Fig?draw素材庫(kù)中生物>動(dòng)/植物和生物>真菌，并添加箭頭，可繪制圖5。此繪圖過(guò)程雖然比直接在紙上用字母和箭頭繪圖繁瑣，但趣味性較強(qiáng)，且圖形美觀易懂，不僅可用于必修課學(xué)習(xí)，也可以作為學(xué)習(xí)小報(bào)等工作的素材。

圖5 碳循環(huán)示意圖

4 結(jié)語(yǔ)

僅對(duì)Figdraw平臺(tái)的使用做簡(jiǎn)單介紹，F(xiàn)igdraw平臺(tái)的素材庫(kù)在不斷更新完善中，教師可在熟悉基本操作后多嘗試摸索，繪制更多、更好、對(duì)教學(xué)更有幫助的圖片，并鼓勵(lì)有興趣的學(xué)生參與設(shè)計(jì)和繪制。