例談圖文結(jié)合讀教材的若干方法

崔美玲

(浙江省秀州中學(xué) 嘉興 314000)

課程標(biāo)準(zhǔn)的指導(dǎo)下編寫的浙科版生物學(xué)教材運(yùn)用了大量精美的插圖，插圖中蘊(yùn)藏著豐富的生物學(xué)知識，對于學(xué)生理解生物學(xué)的基礎(chǔ)知識有著舉足輕重的作用。現(xiàn)代認(rèn)知心理學(xué)理論認(rèn)為，基礎(chǔ)理論對學(xué)生智力的發(fā)展以及技能的形成具有不可替代的作用。在教學(xué)的過程中，怎樣將圖和文進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，充分發(fā)揮圖文互補(bǔ)、圖文互促的作用，對于高中學(xué)生理解生物學(xué)本質(zhì)有著至關(guān)重要的作用。

1 據(jù)文觀圖，以圖促文

教材中的插圖通常是對教材文字表述內(nèi)容的形象化、直觀化，各種圖表的內(nèi)涵和外延是很豐富的，不同的人對它的理解角度、理解層次不同，獲得的信息也就不同。從而反映出學(xué)生對知識掌握的準(zhǔn)確性、對知識的遷移能力等。教學(xué)中應(yīng)適時(shí)引導(dǎo)學(xué)生充分挖掘插圖中蘊(yùn)含的知識及與其他知識之間的銜接，構(gòu)建知識網(wǎng)絡(luò)，認(rèn)清知識間的聯(lián)系，將相關(guān)知識融會貫通，實(shí)現(xiàn)于知識的遷移和整合，認(rèn)知得到提升。

1.1 流動鑲嵌模型 文中關(guān)于流動鑲嵌模型的內(nèi)容很多，科學(xué)史和模型的特點(diǎn)穿插表述，讀起來較散亂，不利于學(xué)生對質(zhì)膜結(jié)構(gòu)的整體認(rèn)識，建議以質(zhì)膜的流動鑲嵌模型圖(圖略)為導(dǎo)向，將教材上關(guān)于流動鑲嵌模型內(nèi)容的描述進(jìn)行整合，必要時(shí)還要結(jié)合圖中信息進(jìn)一步拓展理解文中內(nèi)容，對于高三學(xué)生還可以結(jié)合其他章節(jié)的有關(guān)知識加深對膜結(jié)構(gòu)的認(rèn)識，例如： ①脂雙層是膜結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)，脂雙層的兩層并不完全相同。膜具有不對稱性，表現(xiàn)在膜脂的不對稱性和膜蛋白的不對稱性： 糖脂的糖側(cè)鏈對在質(zhì)膜的細(xì)胞外表面；膜蛋白的不對性是指每種膜蛋白分子在細(xì)胞膜上都具有明確的方向性，如細(xì)胞受體、膜上載體等，都是按一定的方向傳遞信號和轉(zhuǎn)運(yùn)物質(zhì)。②蛋白質(zhì)分子和磷脂分子一樣，具有水溶性和脂溶性部分，膜蛋白有的整個(gè)貫穿在膜中，有的一部分插在膜中，有的整個(gè)露在膜表面。脂雙層中內(nèi)、外表面的磷脂分子是極性的頭部，中間是非極性的尾部，那么與磷脂分子頭部相接觸的蛋白質(zhì)分子部分也必定為極性的，與中間磷脂分子相接觸的部分也必定為非極性的，否則不能穩(wěn)定結(jié)合。③脂雙層和蛋白質(zhì)都是“柔性”的，許多細(xì)胞的質(zhì)膜中還夾雜著“剛性”的膽固醇，使得質(zhì)膜既具有一定的流動性，又比較堅(jiān)實(shí)。

1.2 光合產(chǎn)物在植物細(xì)胞中的利用示意圖 文中關(guān)于光合產(chǎn)物的利用的描述不多，而圖中的信息非常豐富，所以需要結(jié)合植物的實(shí)際生長情況對圖(圖1)的信息進(jìn)一步提取，如： ①每3個(gè)二氧化碳分子進(jìn)入卡爾文循環(huán)，最后可生成一個(gè)離開卡爾文循環(huán)的三碳糖分子，這個(gè)三碳糖可以在葉綠體內(nèi)生成淀粉、蛋白質(zhì)和脂質(zhì)，大部分出葉綠體轉(zhuǎn)變成蔗糖。因?yàn)檎麄€(gè)植物體主要是葉肉細(xì)胞可以進(jìn)行光合作用制造有機(jī)物，而其他的細(xì)胞(如根細(xì)胞)也要消耗有機(jī)物維持生命活動，所以葉片產(chǎn)生的蔗糖會通過植物的篩管運(yùn)到其他的細(xì)胞供其利用。②在葉綠體的三碳糖分子可以生成淀粉，淀粉也可以分解為三碳糖，在白天光合速率大于呼吸速率的時(shí)候，光合產(chǎn)物可以以淀粉的形式儲存，當(dāng)黑夜只有呼吸作用的時(shí)候，這些淀粉又可以分解為三碳糖運(yùn)出葉綠體，生成蔗糖，再運(yùn)到植物體的所有細(xì)胞利用。③出葉綠體的三碳糖，還可以參與細(xì)胞呼吸和其他的代謝，或者以生成的蔗糖的形式在本細(xì)胞里參與其他代謝。

圖1 光合產(chǎn)物在植物細(xì)胞中的利用示意圖

2 以文釋圖，圖圖對照

浙科版教材里有些圖信息含量很大，教材給的注釋又不夠明了，圖中所含的知識點(diǎn)有時(shí)在后面的文本才涉及。對于這種與文本邏輯不配合的插圖，需要引導(dǎo)學(xué)生在厘清相關(guān)概念之后對插圖添加注釋。必要時(shí)圖圖對照，融會貫通。

2.1 運(yùn)動神經(jīng)元和神經(jīng)肌肉結(jié)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)示意圖 筆者特意把運(yùn)動神經(jīng)元(圖2)和神經(jīng)肌肉結(jié)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)示意圖(圖3)放在一起，是因?yàn)樯窠?jīng)肌肉結(jié)點(diǎn)是突觸的一種，而運(yùn)動神經(jīng)元圖中也畫有突觸，而文中的描述并沒有指出這一點(diǎn)。另外關(guān)于兩幅圖要說明的還有很多，整理如下： ①圖2只是運(yùn)動神經(jīng)元的模式圖，有一個(gè)長長的軸突，樹突短而多個(gè)，但是要清楚，并非所有的神經(jīng)元都是如此，在信息題里可能會遇到其他形態(tài)的神經(jīng)元，如： 樹突比較長，軸突有分支等。②關(guān)于突觸的內(nèi)容，教材是以神經(jīng)肌肉結(jié)點(diǎn)為例介紹的，最后簡單交代，神經(jīng)元與神經(jīng)元之間也是通過突觸相聯(lián)系的，第一個(gè)神經(jīng)元的軸突末梢在第二個(gè)神經(jīng)元的胞體、樹突或軸突組成突觸，而前兩種突觸在圖2里有體現(xiàn)。③圖3所示的突觸是神經(jīng)肌肉接點(diǎn)，突觸后膜是肌細(xì)胞的細(xì)胞膜，較厚、有皺褶，且從圖中可以看出，肌細(xì)胞的細(xì)胞核可以有多個(gè)。

圖2 運(yùn)動神經(jīng)元

圖3 神經(jīng)肌肉結(jié)點(diǎn)

2.2 生態(tài)系統(tǒng)的能量流動和物質(zhì)循環(huán) 關(guān)于生態(tài)系統(tǒng)的能量流動和物質(zhì)循環(huán)，教材中也有描述，筆者認(rèn)為可以結(jié)合生態(tài)系統(tǒng)的能量流動和物質(zhì)循環(huán)圖幫助學(xué)生進(jìn)一步理解和記憶文字的描述： ①能量流動是單方向的、不可逆的，最終都將以熱的形式耗散到周圍空間，所以生態(tài)系統(tǒng)必須不斷從外界輸入能量才能維持其正常功能；②物質(zhì)循環(huán)是在一個(gè)相對封閉的循環(huán)圈中周而復(fù)始、往復(fù)循環(huán)的，一個(gè)完善的生態(tài)系統(tǒng)，不需要從外界獲得任何的物質(zhì)補(bǔ)給，就能維持其正常功能。

3 以圖釋文，促進(jìn)理解

繪圖是學(xué)好生物學(xué)的基本功之一，有助于學(xué)生理解和鞏固知識，也是浙江高考中經(jīng)常考查的形式。在備戰(zhàn)高考的過程中，應(yīng)當(dāng)引導(dǎo)學(xué)生多繪圖，給教材的文字配圖，就是一個(gè)非常有意義的活動，不但可以使原本單調(diào)的文字描述豐富起來，多維直觀的刺激可以使學(xué)生的理解更加深刻，同時(shí)可以加強(qiáng)學(xué)生繪圖識圖的能力。

3.1 多肽鏈的合成 教材有這樣的文字描述： 多肽鏈合成時(shí)，在一個(gè)mRNA分子上有若干個(gè)核糖體同時(shí)進(jìn)行工作，這種若干個(gè)核糖體串聯(lián)在一個(gè)mRNA分子上的多肽鏈合成方式，大大增加了翻譯效率。這段話在教師看來很有“畫面感”，對學(xué)生來講卻是微觀抽象的問題，需要教師引導(dǎo)學(xué)生走進(jìn)微觀畫面，筆者為給這段文字配圖4，直觀有效地幫助學(xué)生理解過程。

圖4 多肽鏈的合成

3.2 種群的增長方式 種群的增長方式有指數(shù)增長和邏輯斯諦增長，教材有文字描述其特點(diǎn)，內(nèi)容雖然簡短，但包含的信息非常豐富，如果不加以仔細(xì)斟酌，很容易錯(cuò)過重要信息，或者不知所云，在教學(xué)過程中，需要幫學(xué)生逐字逐句解析，必要時(shí)添加圖示，以便學(xué)生透徹理解兩種增長方式的特點(diǎn)： ①指數(shù)增長的特點(diǎn)：“起始增長很慢，但隨著種群基數(shù)的加大，增長會越來越快，”這句話的意思是增長速率(單位時(shí)間內(nèi)增長的個(gè)體數(shù))越來越大，這點(diǎn)從“J”形曲線上也可以得出，其斜率即代表增長速率，顯然是越來越大。因此，可以在此補(bǔ)充增長速率隨時(shí)間的變化曲線(圖5a)。“每單位時(shí)間都按種群的一定百分?jǐn)?shù)或倍數(shù)增長”，在這里應(yīng)該引進(jìn)人教版教材中的λ值，也就是λ=N1/N0=N2/N1=……=NT/NT-1, λ為定值，則λ-1為定值，λ-1就是增長率(單位時(shí)間內(nèi)增長的個(gè)體數(shù)占種群總數(shù)的百分比)，同時(shí)可補(bǔ)充增長率隨時(shí)間的變化曲線(圖5b)。②邏輯斯諦增長的特點(diǎn)：“種群起始呈加速增長”，即起始增長速率越來越大，“K/2時(shí)增長最快”，即增長速率在K/2時(shí)達(dá)到最大，“此后便開始減速增長，到K值時(shí)便停止增長或在K值上下波動”意思是： K/2后種群的增長速率在減小，到K值時(shí)增長速率減為0。增長速率的變化趨勢從“S”形增長曲線中也可以看出： 曲線斜率先變大，到K/2達(dá)到最大，之后逐漸變小，種群數(shù)量達(dá)到K值后增長速率變?yōu)?，因此可以圖6補(bǔ)充。

圖5 指數(shù)增長的特點(diǎn)

圖6 邏輯斯諦增長的特點(diǎn)

4 以圖釋圖，突破難點(diǎn)

浙科版教材的有些插圖閱讀起來有難度，對于剛接觸教材的教師也經(jīng)常有讀不懂或者解讀錯(cuò)誤的情況，學(xué)生更是頻頻出錯(cuò)，對于抽象難懂的插圖，需要教師借助于其他的圖示或者對原插圖進(jìn)行處理以幫助學(xué)生理解。

4.1 動作電位的產(chǎn)生 圖7是教材關(guān)于動作電位傳導(dǎo)的示意圖，在文本中并無對應(yīng)的描述，因此，在很長一段時(shí)間許多教師都誤認(rèn)為這是一幅畫錯(cuò)了的動作電位產(chǎn)生示意圖(其實(shí)該圖表示的是某一時(shí)間不同位點(diǎn)的膜電位)，而教材中有關(guān)于動作電位產(chǎn)生的的機(jī)制，又只有文字描述而無對應(yīng)的圖示，為了便于學(xué)生理解辨別動作電位產(chǎn)生和動作電位傳導(dǎo)的概念，補(bǔ)充(圖8)是必要的。

圖7 動作電位傳導(dǎo)的示意圖

圖8 動作電位的產(chǎn)生(某一位點(diǎn)不同時(shí)間)注： 0～a和d～e，極化狀態(tài)，K+通道開放，K+外流；a～c，去極化過程，Na+內(nèi)流；c～d，復(fù)極化過程，K+外流

圖9 北溫帶湖泊垂直結(jié)構(gòu)示意圖

4.2 北溫帶湖泊垂直結(jié)構(gòu)示意圖 圖9是常常被教師和學(xué)生“視而不見”的一張圖，原因是與文本聯(lián)系不大，跟平時(shí)接觸的坐標(biāo)系不同，自變量在垂直方向而因變量在水平方向，且有兩個(gè)因變量，所以，可以把圖逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°(圖9的右側(cè))，即是浙江省高考常出現(xiàn)雙縱坐標(biāo)系。