在生物学教学中通过“一图三读”培养学生的读图能力

郑晓萍

(浙江省温岭中学 317500)

直观、简洁的图形可承载着大量的信息，能全面地考查学生获取信息、处理信息和运用信息等多种能力。在复习时，如何提高读图能力，进而提高解答图解题的得分率一直是困扰师生的难题。为此，笔者通过尝试 “一图三读”，激发学生的思维，调动学生的学习积极性，培养和提升学生的读图能力。下面就以一节“神经系统的结构与功能” 的复习教学为例，谈谈“一图三读”的一些做法。

1 教学展示

上课伊始，教师先出示一个“神经系统局部结构”的图形，如图1所示：

图1 神经系统的局部结构示意图

然后要求学生据图进行解读，提问学生：从此图中能获得哪些信息？从学生的回答可反映出学生的读图比较直观、笼统，也比较零碎与无序，看到什么就说什么。为了能指导学生更好地读图，由浅入深，对学生进行“一图三读”的训练。

2 初读图形：点→线→面

点、线、面是构成图形的基本要素，要想学生读懂图形，首先应明确图形中点、线、面的存在及其意义。

2．1 读“点” 点是一切图形的基础，常见的图形中都有一些特殊点、关键点与转折点。因此，在指导学生读图时，务必要让学生明确到这些“点”以及这些“点”所蕴含的意义。针对这张图形，让学生仔细观察并说出哪些“点”需要关注，学生都不约而同地说出甲、乙、丙、丁四处。然后继续追问：从甲、乙、丙、丁四处的电位数据中，能否说出他们分别处于何种状态或过程？这是一个意义呈现的过程，也是概念的分析、梳理与运用的过程。为了能让学生更清晰地明确各个“点”的意义，同时出示了一张动作电位图(图2)，并把相关概念标在图中，然后分别让学生说出甲、乙、丙、丁四处可能的状态或过程。

图2 动作电位产生示意图

2．2 读“线” 每个图形都离不开线条，“线”是“点”的集合或“点”的运动轨迹，也是构成“面”的基础。在读图时，也务必让学生明确各条线的存在以及他们的意义。在图1中，可让学生说出有哪些“线”以及这些“线”分别说明了什么。在教师的引导下，学生仔细思考与分析，并说出各种“线”及其意义，主要有：①上下两条线代表着神经细胞的细胞膜；②突触中左右两条线分别代表突触前膜和突触后膜，其中向内凹陷形成皱褶的是突触后膜；③刺激的尖头代表着神经细胞接受了一个刺激，并从左侧开始传导。

2．3 读“面” 面是物象的轮廓。在读图时，学生往往喜欢关注“点”与“线”，容易忽视“面”。一般来说，大多数坐标曲线图的解读，关注“点”与“线”就够了，但对结构图或模式图来说，除了“点” “线”外，还需清楚“面”的存在和意义。对“面”的解读，不仅要有“平面”、“立体”的认识，更要有面对生物有机体“生命”状态的把握。因此，在解读该图时，我让学生继续分析图中存在的“面”，这是一个培养学生整体思维和想象思维的好机会，只有让学生学会从零碎到整体、从局部到系统、从静态到动态的思维方式，才能有利于学生形成全局观与生命观，学会全面而客观地看待图形。学生对图1“面”的认识可包括：①这张图中有两个神经元，其中前一个神经元是轴突的一部分，后一个神经元可以是胞体、树突或轴突；②在突触中包含有突触前膜、突触间隙与突触后膜，其中有皱褶的只能是突触后膜，这样才能说明神经冲动的传递只能从左向右，而不能反过来；③用刺激去刺激神经细胞膜，这种刺激能产生兴奋，并沿着神经纤维传导，也将通过突触传递到下一个神经元。

表1 “酶的作用”实验步骤与记录表

3 再读图形：现象→本质

为了让学生能进一步解读图形，调动他们的读图积极性，教师可将图1设置为开放性选择题。题干是：该图是神经系统的部分结构图，在适宜条件刺激下已测定出甲、乙、丙、丁四处某时刻的电位情况，请据图分析下列叙述正确的是( )

要求学生综合相关知识，至少编出选择题的一个选项，而且这个选项要有一定的难度。认真分析这张图，虽然是神经系统的部分结构图，但在命题时，涉及到的知识可以是方方面面的内容。于是教师可引领学生透过“现象”看“本质”，对图1的认识，可以从图3所示的思维路径去思考与发散：

图3 思维发散路径图

围绕该图的命题虽然只有4个选项，但构成选项的内容却可以是千变万化的。因此，教师可点拨引导，让学生充分发挥自己的发散性思维，编出多种多样的选项，例如：①在甲、乙、丙、丁任何一处的细胞膜外侧测得负电位，则表明其处于兴奋状态；②在甲处Na+的内流是需要消耗能量的；③如果丁处表示静息电位，此时细胞内外没有离子交换；④图中的细胞都是可兴奋细胞；⑤细胞膜去极化后即可形成动作电位；⑥细胞膜内外K+、 Na+分布不均匀是神经纤维兴奋传导的基础；⑦如果同时刺激甲与丁，则动作电位将在中央相遇并停止传导；⑧突触就是指两个神经元之间相接触的部位；⑨神经元特有的基因决定了突触小泡的运输方式；⑩突触小泡中运输物的释放受到神经冲动的影响等等。

4 三读图形：特殊性→普遍性

每道图解题都是针对具体的图形与相关的知识来命题，有其特殊性，但面对纷繁复杂的题目，如何去梳理与整合，就需要我们善于在“特殊性”中寻找“普遍性”。因此，解题以后，要教会学生善于总结，可以将相类似的题型进行比较与归纳。

从神经纤维上来看，甲、乙、丙、丁四处的电位，可以在不同时刻所测，也可以在同一时刻所测(如果相互之间距离较近)。如果在不同时刻所测，则每处的电位变化就如图2所示，某时刻所测的电位数据就可能会存在两种状态，如甲-50 mv的电位，既可以表示去极化过程，也可以表示复极化过程。如果是同一时刻所测，则甲、乙、丙、丁四处的电位表示的是神经纤维在传导时的状态(图4)。那么每一处的电位只能说明他们只有一种状态，如甲处-50 mv的电位只能是复极化，而不可能是去极化。因此，通过这道图解答，就可以让学生归纳掌握好神经纤维在不同状态下的电位变化，尤其是要清楚动作电位产生与恢复的图形与动作电位传导图形(即图2与图4)之间的区别，学会具体问题具体分析。

图4 动作电位传导示意图

从突触传递来看，这涉及到细胞间的信息传递，这种信息传递是生命系统的普遍现象。为此，可以构建出如图5所示的基本模型：

图5 细胞间的信息传递示意图

而与这模型相类似的传递方式，除了神经元之间通过神经递质进行传递以外,还可以发生在体液调节中，其中①细胞是内分泌细胞，A是激素分子，②细胞是激素作用的靶细胞。也可以发生在免疫系统中，其中①细胞是分泌淋巴因子的细胞如辅助性T细胞，A是淋巴因子，②细胞是淋巴因子作用的对象如B细胞。通过总结，使学生既能了解细胞间信息传递的普遍规律，也能明确各种分泌细胞、信号分子与靶细胞的特殊性，并把他们区别开来。