插圖教學在高中生物課堂中的實踐

何亞玲+黎云祥

摘 要 在生物課堂教學中，合理、巧妙地運用好插圖，可以降低學生理解知識的難度，提高學生的學習效率，更好的實現(xiàn)教學目標。筆者以“植物生長素的發(fā)現(xiàn)”新授課為例，進行生物學插圖教學的案例設計。

關(guān)鍵詞 插圖教學 教學設計 生長素的發(fā)現(xiàn)

中圖分類號 G633.91 文獻標志碼 B

教材插圖就是指生物教材中具有科學性和學科性、蘊含教學信息、輔助教學的圖片和表格等。插圖作為教材的重要組成部分，是一種非常重要的教學資源。教師充分運用好這一教學資源，能更好地推進素質(zhì)教育，促進教學質(zhì)量的提高。在生物學教學中，插圖是第二語言，也是一種直觀教具，有著語言文字無法比擬的直觀、簡潔等特點，可有效地提高學生對教學內(nèi)容的理解水平。19世紀末，達爾文注意到植物的向光性，并設計實驗探究其原因，到1946年，科學家從高等植物中分離出生長素歷經(jīng)了差不多半個世紀。在實際教學活動中，由于各方面條件的限制如實驗設備、教學時間等，不能實際操作生長素發(fā)現(xiàn)過程中涉及的實驗。但若教師只是向?qū)W生簡述這段生長素的發(fā)現(xiàn)歷程，學生不但會覺得枯燥乏味，而且一堂課下來可能什么也記不住，更談不上對發(fā)現(xiàn)過程中相關(guān)實驗原理的深刻理解了。所以，在講解生長素發(fā)現(xiàn)過程中涉及的實驗時，教師要結(jié)合教材中的插圖，同時根據(jù)對教學內(nèi)容的理解和把握適當補充一些相關(guān)插圖，不僅可以激發(fā)學生興趣、吸引學生注意力，還降低了實驗原理的理解難度，有效提高了學習效率。

1 設計理念

下面以“生長素的發(fā)現(xiàn)過程”為例，按照插圖教學的一般過程，進行了教學設計。設計中注重學生對實驗現(xiàn)象和實驗原理的理解，培養(yǎng)學生分析能力和邏輯思維能力。基本設計思路如圖1所示。

2 教學設計

2.1 教材分析

“生長素的發(fā)現(xiàn)過程”是人教版高中生物必修三第三章第一節(jié)的主要內(nèi)容，是學習植物的激素調(diào)節(jié)第一個內(nèi)容，由生長素的發(fā)現(xiàn)過程和生長素的產(chǎn)生、運輸和分布兩部分組成。本節(jié)重在讓學生了解生長素發(fā)現(xiàn)過程，理解發(fā)現(xiàn)過程中所涉及的實驗原理，最后分析出植物向光性原因，為后面兩節(jié)內(nèi)容的學習奠定認知基礎(chǔ)。

2.2 學情分析

高二學生已具備一定的生物科學素養(yǎng)，能夠運用已學知識分析一些生活現(xiàn)象或者實驗現(xiàn)象，具有一定的邏輯思維能力和分析歸納能力。

2.3 教學目標

（1） 知識目標：概述生長素的發(fā)現(xiàn)過程，歸納植物向光性的原因。

（2） 能力目標：能夠分析實驗現(xiàn)象，并解釋、總結(jié)實驗結(jié)論。

（3） 情感、態(tài)度與價值觀目標：通過了解生長素的發(fā)現(xiàn)史，理解科學成果的來之不易，感受科學家的智慧與探究精神；并在實驗分析過程中培養(yǎng)創(chuàng)新能力和邏輯思維能力。

2.4 教學重難點

教學重點：生長素的發(fā)現(xiàn)過程及涉及的相關(guān)實驗。

教學難點：分析實驗現(xiàn)象，總結(jié)植物向光性原因。

2.5 教學方法

采用教師講授與學生自學相結(jié)合，教師引導學生分析、總結(jié)，注重利用教材已有插圖和補充的插圖，通過觀察插圖講授法等，突出重點、突破難點。

2.6 教學過程

2.6.1 導入新課

教師展示植物向光生長的圖片，引導學生討論：引發(fā)植物生長方向改變的原因是什么？這種改變有什么適應意義？發(fā)生彎曲的部位在植物的幼嫩部分還是成熟部分？

師：由于光照不均，植物向光源生長的現(xiàn)象叫做向光性。但植物的向光生長只是一種表象，植物向光性的內(nèi)在因素是什么呢？人們通過研究發(fā)現(xiàn)這與植物的一種激素——生長素有關(guān)，下面我們就一起探索生長素的發(fā)現(xiàn)過程。

2.6.2 插圖引領(lǐng)，講授新課

教師按照時間順序，先后展示達爾文、鮑森·詹森、拜爾、溫特等進行探討植物向光性原因的實驗插圖等，結(jié)合講解，引導學生分析討論，使學生了解生長素的發(fā)現(xiàn)過程并明白植物向光性原因。

① 學習19世紀末達爾文的實驗：

師：19世紀末，達爾文設計了實驗來探討植物的向光性的原因，實驗材料選擇的是金絲雀■草的胚芽鞘（為便于學生理解，解釋胚芽鞘概念以及展示胚芽鞘圖片）。

教師介紹實驗過程，同時指導學生觀察教材46頁圖3-1達爾文的實驗示意圖，引導學生分析實驗現(xiàn)象和結(jié)論，并提出問題：通過兩兩對比可以得出什么結(jié)論？

生：這說明胚芽鞘彎曲與尖端有關(guān)，沒有尖端或者不是尖端受到單側(cè)光照射，就不會有胚芽鞘向光性彎曲現(xiàn)象。

師：是的，達爾文根據(jù)實驗，提出胚芽鞘尖端受單側(cè)光刺激后會向下傳遞某種“影響”，使伸長區(qū)向光面比背光面生長慢，因而出現(xiàn)胚芽鞘向光性彎曲（圖2）。

師：這種“影響”是什么物質(zhì)呢？繼達爾文之后，多位科學家進行了進一步實驗探索。

② 學習1910年的鮑森·詹森實驗（圖3）。

教師指導學生觀察教材圖3-2，引導學生比較分析實驗現(xiàn)象，并提出問題：瓊脂片對胚芽鞘的向光性彎曲有沒有影響？說明什么？

生：沒有影響，說明胚芽鞘尖端產(chǎn)生的某物質(zhì)可以透過瓊脂片傳遞到下部。

師：好了，現(xiàn)在我們已明確胚芽鞘尖端產(chǎn)生的“影響”可以傳遞到下部，那伸長區(qū)兩側(cè)生長不均勻又是為什么呢？我們繼續(xù)生長素的發(fā)現(xiàn)過程。

③ 學習1914年的拜爾實驗（圖4）。

教師指導學生觀察圖4，并簡述實驗：黑暗條件下，胚芽鞘尖端放在無尖端的胚芽鞘伸長區(qū)哪一側(cè)，哪一側(cè)生長更快。教師提出問題：這又證明了什么呢？

生：尖端產(chǎn)生的“影響”在胚芽鞘的下部分布不均勻，所以胚芽鞘出現(xiàn)向光性彎曲。

師：通過以上這些實驗，初步論證尖端產(chǎn)生的“影響”應該是一種化學物質(zhì)，那后來又是怎么確定“影響”就是化學物質(zhì)呢？

④ 學習1928年的溫特實驗（圖5）。

教師指導學生觀察圖5，并敘述實驗：用放過燕麥尖端的瓊脂塊置于去掉尖端的燕麥胚芽鞘的一側(cè)，結(jié)果胚芽鞘會朝沒放瓊脂塊的一側(cè)彎曲生長。這個實驗能說明什么？這個實驗嚴謹嗎？

生：這說明胚芽鞘尖端確實產(chǎn)生了某種影響生長的物質(zhì)。這種物質(zhì)可由尖端到下部，并促進下部生長，造成胚芽鞘彎曲。實驗還應增加一個對照。

師：是的，為了實驗結(jié)論的準確性，別忘了實驗的對照原則。于是，又補充了一個實驗（圖6）。

師：如圖6所示，如果瓊脂塊沒有接觸過胚芽鞘尖端，則胚芽鞘不會生長也不會彎曲。而且瓊脂有一特性就是物質(zhì)可在瓊脂中擴散而保持性質(zhì)不變。再結(jié)合之前的實驗，說明確實是一種化學物質(zhì)引起的胚芽鞘彎曲生長。并且溫特把這種物質(zhì)命名為生長素。

教師提出問題串，突破重難點，檢驗學生對學習內(nèi)容的認知情況：

① 聯(lián)系生長素發(fā)現(xiàn)過程中涉及的所有實驗，植物向光性的完整解釋是什么？

② 生長素產(chǎn)生的部位在哪里？

③ 生長素發(fā)揮作用的部位在哪里？

④ 感受單側(cè)光刺激的部位在哪里？

⑤ 彎曲生長的部位在哪里？

生：單側(cè)光照射導致生長素在向光側(cè)和背光側(cè)分布不均勻。生長素在背光側(cè)比向光側(cè)多，引起兩側(cè)生長不均勻，從而造成彎曲生長；胚芽鞘的尖端產(chǎn)生生長素，也是感受光刺激的部位；胚芽鞘尖端的下面一段是生長素發(fā)揮作用的部位，彎曲生長。

教師肯定學生的回答，并用圖片（圖7）進一步展示分析，加深理解，鞏固認知。

師：好了，現(xiàn)在植物向光性的原因我們已經(jīng)清楚了，但生長素的探索還在繼續(xù)，生長素是哪種化學物質(zhì)呢？科學家于1931年從人尿中首先分離出——吲哚乙酸具有生長素效應的化學物質(zhì)。

但是，因為植物體內(nèi)生長素含量極少，直到1946年，人們才從植物中分離IAA。后來研究發(fā)現(xiàn)具有生長素效應的物質(zhì)在植物體內(nèi)還有苯乙酸（PAA）、吲哚丁酸（IBA）等。繼生長素發(fā)現(xiàn)之后，赤霉素、細胞分裂素、脫落酸和乙烯等植物激素被人們陸續(xù)發(fā)現(xiàn)。植物激素的定義是什么？

3 小結(jié)檢測，知識遷移

師：圖8表示對燕麥胚芽鞘進行了不同處理的情況，其中，A、B、C、D采用不透水的云母片，E、F采用未經(jīng)任何處理的瓊脂塊，G、H采用不透光的錫箔紙，它們的生長狀況將會怎樣？

生：A直立生長，B向右彎曲生長，C彎向光源生長，D不生長，E彎向光源生長，F(xiàn)不生長，G直立生長，H彎向光源生長。

4 教學反思

本節(jié)課主要通過教師講解配合教材上的插圖、補充的插圖，引導學生分析、理解生長素發(fā)現(xiàn)的過程中涉及的實驗現(xiàn)象、實驗結(jié)論，突出重點突破難點。從課堂上學生的反應情況以及課堂檢測來看，學生有較好的學習效果。

但本節(jié)課的不足之處在于有些細節(jié)問題沒有講到位，學生課后還需要翻閱相關(guān)教輔資料和習題練習才能完全掌握本節(jié)教學內(nèi)容。教師可以根據(jù)學生課后作業(yè)完成情況，進一步優(yōu)化自己的教案。

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