学习中心视域下高中生物插图教学策略研究

作者简介：黄振华（1983～），男，汉族，福建莆田人，福建省厦门双十中学，研究方向：深度学习、高中生物教学。

摘 要：在人教版高中生物教材中，插图是非常关键的教学资源。教师应重视对插图资源的应用，深入挖掘其隐藏的知识点，促使插图实现从静态向动态的转变，帮助学生更好地掌握生物知识。在学习中心视域下，教师开展高中生物插图教学，应坚持以学生为主体，在教学内容、行为与方法等方面为学生学习服务，因此，教师应准确定位自身角色，并结合学生学习实际，科学合理地制订生物插图教学策略，促使插图的教育教学价值得以充分发挥。

关键词：学习中心视域；高中生物；插图教学

中图分类号：G633.91 文献标识码：A 文章编号：1673-8918（2023）19-0135-06

在人教版高中生物教材中，具有丰富的插图，不仅是构成教材的重要组成部分，而且也是教师开展该学科教学的重要资源。学习中心视域下，教师通过充分利用插图教学资源以服务于学生学习，有助于学科教学质量的持续提升。然而，在实际开展高中生物教学时，可以发现部分教师重视插图的程度明显不够，运用插图服务于学生学习的方法较为单一，同时学生在学习时对插图的认识也存在一定误区，并未正视插图在学习生物知识时的地位与价值，而且多数学生认为文字在教材中的作用高于插图，因而在学习生物知识时，存在一定程度的插图和文字分离的情况。在最新版教材中，不管是插图的数量，还是在质量方面，均有一定的提升，致使部分教师不能适应，对插图的认识存在显著不足，也难以对其中的基本规律进行发掘，以至于不能支持学生更好地学习生物知识。所以，在实际开展高中生物教学时，教师应以服务学生学习为导向，对教材中的插图资源高度重视，科学合理地设计教学策略，帮助学生更加高效地利用插图学习生物知识，不断提升学生的学习质效。

一、 高中生物教材插图的种类及主要作用

（一）实物图

实物图是由光学显微镜或电子显微镜拍摄的照片制作而来，可以对生物的某些现象特征或形态结构等进行反映，同时也可能是由摄像机拍摄的人物或生活场景的照片。如章首图和正文中的实物图，以实物实景为主，较为形象生动，能够真实反映事物情况。如《遗传与进化》模块中插图展示了《物种起源》原稿、达尔文手迹等，不仅拓宽了学生的视野，而且大大提升了生物知识的真实感。

（二）模式图

通常是用概括、简洁的图像对生物体的生理结构、组成等进行描述的插图。如植物细胞的亚显微结构图、某种胰岛素空间结构示意图等。从一定意义上来说，模式图是实物图的简化，是对实物照片中无关紧要的信息进行删除后，保留可以表现生物体本质特征的重要信息，使得学生读图、绘图难度大大降低，对学生学习更为有利。例如《稳态与环境》模块中“突触的亚显微结构示意图”，摒弃髓鞘等关联度较低的信息，学生可以结合已有认知，对插图进行分析理解，以深化学习成效。

（三）生理过程图

对某些抽象的生物原理、规律和生命过程，使用一些直观、形象、简洁的图像表示出来，是在模式图的基础上加工而来。此类图占比较大，如光合作用示意图、有丝分裂图解等。通过此类插图，可以让知识脉络更加清晰，有助于培养学生图文转换、获取信息及分析解决问题的能力。

（四）生物实验流程图

在学习高中生物知识时，实验占据较大比例，也是帮助学生掌握生物科学知识的基础。在人教版教材中，分布着大量的实验流程图。如伞藻嫁接实验、肺炎双球菌的转化实验等。此类插图的特点是简洁、流畅，学生可以清晰了解实验全过程，无须文字赘述。

（五）生物概念图

在人教版高中生物教材中，此类插图较为新颖，是通过线条连接若干个核心概念，形成一张概念网。由于在生物学知识体系中，很多概念较为繁杂，因此在很多章节的自我检测中，大都编排了要求学生画概念图的相关习题。通过该种方法，有助于学生更好地了解概念的内涵与外延，并对概念间的关系进行梳理，以此提升掌握知识的效果。

（六）遗传图解或系谱图

此类插图主要集中在遗传定律教学方面，主要考查学生对孟德尔分离定律及自由组合定律的学习掌握情况。因此，要求学生应掌握如何判定显性性状和隐性性状，如何判断常染色体与性染色体遗传，并学会确定个体的表现型与基因型，同时能够对遗传病发生概率进行分析预测。高中生要想正确解答遗传题，必须要能够对图中隐藏的相关信息进行深入发掘，理清解题思路，结合所学习的相关知识分析解决问题。

（七）图表曲线

在人教版高中生物教材中，图表曲线图也非常多，主要是坐标图和表格两类图形。此类插图简洁明了，然而蕴藏的信息量非常大，可在一张图中将一系列的文字数据呈现出来。学生通过观察此类插图，并比较归纳信息后，可以将图表转换成文字，据此可以锻炼学生的分析能力、靈活应变与知识迁移能力等，有助于提升学生的综合素质。

（八）漫画

采用简单且夸张的手法所绘制的图像，将某种生物现象或生物原理生动形象地描述出来。在人教版高中生物教材中，此类插图数量相对较少。如插图“走隧道需要的能量少”即是以漫画形式，将酶能降低化学反应的活化能展现出来。

二、 学习中心视域下高中生物插图教学策略

（一）推动插图动态化呈现，助力学生学习生命活动本质

在高中生物教材中，插图以静态形式呈现给学生，导致部分学生在理解插图内涵方面存在一定的误区。实际上，对很多插图资源，教师可以引导学生从动态化、立体化的角度审视插图，以此更好发掘插图所要表达的知识点，为更好学习生物知识提供支持。在《分子与细胞》模块教学时，其中的很多插图都能够对生命活动的规律进行揭示。教师在教学过程中，为帮助学生学习理解生命活动本质，不仅要引导学生学习教材中需识记与理解的内容，而且应对教材中蕴藏的知识内容进行深入挖掘，以此将生命活动本质还原出来，促使插图可以实现从静态向动态的转变。结合细胞结构等知识，教师可以引导学生学习生命活动场所与其功能间存在的关系，促使学生通过对插图的学习，更好地认识生命活动的本质所在，以此不断提升学生学习生物知识的水平。

比如，在学习插图“光合作用图解”时，可以发现该插图将光反应、暗反应及二者关系进行了形象的归纳总结。在教师引导下，学生可以通过对该插图进行阅读理解，以更加高效全面地学习光反应与暗反应等相关知识。在阅读学习该图之后，可以发现多数学生都能够认识到光反应与暗反应两个阶段，在条件、场所、物质及能力变化等方面的差异，对两阶段反应的联系也能形成更为准确的认识。通过对插图的学习，学生可以較好地掌握在光合作用全过程中，物质及能量变化之间的关系。而在实际教学时，多数教师将教学重点局限于学生学习插图与相关知识点，未能认识到插图具有的动态作用，对叶绿体在光合作用中的动态过程也未能形成正确认识，无法引导学生对影响光合作用的外部环境因素进行正确分析，不利于学生突破学习该部分知识的重难点问题。为解决这一问题，帮助学生更好地学习，教师可以先组织学生观看光合作用中叶绿体的动态过程，以PPT形式将各分步过程展现出来，并设计如何才能促使光能利用率最大化等问题，以此实现静态插图的动态化，切实提升学生对插图资源的学习效果。通过该种方式进行教学，学生学习生物知识的难度进一步降低，其对光合作用的知识体系更为完善，综合素养显著提升。再如，在对生态系统能量流动示意图进行讲解时，教师可以要求学生对其中光合作用下太阳能转化为化学能的过程进行探究学习。为实现这一目标，教师可以将该插图所隐藏的动态过程，以短视频等形式向学生呈现，促使学生通过对插图的学习，可以掌握生产者如何同化能量以及能量的消耗途径等，进而为学生更好地学习生物知识和提升核心素养提供极大的支持。通过对插图的动态应用和学习，学生能够理解到机体要想维持正常的生命活动，要求内环境必须要保持稳态，由此可以更好地培养学生的生命观念。

（二）通过多个插图结合学习，助力学生健全生物知识体系

在人教版高中生物教材中，插图之间存在一定的联系，尤其是同一模块的插图之间联系更为紧密。如在《分子与细胞》模块中，插图虽然在教材中的分布位置并不相同，然而从知识体系上来看，各个插图之间具有较强的连接性。其中氨基酸合成蛋白质以及合成的分泌蛋白运输至细胞外的过程等，实际上是同一知识体系的不同阶段。教师在开展插图教学时，为帮助学生更加高效系统地学习生物知识，可以引导学生将多个插图结合起来进行学习，不仅能够极大地提升学生的学习效率，而且有助于学生构建完善的知识网络体系，对学习中心视域下学生学习生物知识更加有利。

比如，针对“合成的分泌蛋白运输至细胞外的过程”插图，学生在学习时可以发现其能够将蛋白质合成和运输以及加工与分泌等全过程完整地表达出来，学生通过阅读学习该插图，能够针对这一部分知识，建立完善的知识网络。如分泌蛋白合成分泌时，内质网膜面积处于缩减趋势，而细胞膜面积则逐渐增大，但是高尔基体的面积并不会发生明显变化；三种膜面积之所以能够相互转化，主要是由于各种生物膜行业相同的组成成分和相似的组成结构。学生在学习过程中，会产生一定的疑问，如细胞体积会不会随着三种膜面积的变化而变化。此时，为帮助学生学习，及时解答学生学习过程中的疑惑，要求教师必须要利用内质网膜与细胞膜、核膜间的联系，引导学生进行学习。在该插图中，将各类生物膜之间具有的直接关系表达出来，内质网发挥中心作用，上与细胞膜相连，下与核膜连接。伴随分泌蛋白的不断合成分泌，细胞膜面积会不断增大，此时内质网膜面积不断减小，增加的细胞膜能够直接转化成内质网膜。此外，学生结合上述三个插图进行学习，可以发现在细胞的生命活动中，不同细胞器膜和细胞膜以及核膜之间，可以保持功能的相对稳定，对维持细胞生命发挥着关键作用。由此，学生对该部分知识的学习更为系统，知识网络更加健全。

（三）充分发挥插图作用，提升学生实验探究学习能力

学习中心视域下，教师在开展生物学科教学时，应高度重视对学生实验探究能力的培养，着力引导学生根据教材中的插图，深入开展实验探究学习。实验在生物学科学习中具有基础性作用，在教材中编入了很多实验操作示意图以及科学家开展实验探究的配图等，此类插图在对学生实验与探究能力进行培养方面，发挥着非常关键的作用。因此，在开展高中生物教学过程中，教师应围绕学生学习能力提升，引导学生深入发掘配图在提升其实验探究能力方面的积极作用。通过该种方式，不仅能够极大地提升学生在实验探究方面的学习能力，而且对提升学生核心素养水平也具有积极作用。

比如，在针对细胞有丝分裂模式图进行教学时，教师应重视学生学习目标实现情况。可以发现，在教学过程中，学生经常向教师反馈，在课堂上可以听懂教师的讲解，然而在学习之后，容易对相关知识点混淆，在分裂过程中，染色体的变化较为混乱。要想解决此类问题，教师应引导学生在自主学习时，对教材中的几个分裂过程的插图，应将其进行动态结合，而且引导学生认识到分裂过程具有连续性并且时间较为短暂。因此，学生在学习该插图时，应高度重视分裂过程具有的连续性与完整性，并学习掌握细胞分裂的实际过程，尤其要引导学生注意学习在分裂过程中，染色体连续变化的过程，更为关键的是要让学生能够体验整个分裂过程。为帮助学生实现学习目标，切实锻炼并提升其实验探究能力，教师可以要求学生对细胞分裂过程中染色体的变化过程进行绘制，以此获得切身体验，深化对该部分知识的理解。同时，教师可以引导学生通过剪纸形式，将细胞分裂过程中染色体各阶段的变化逐一呈现出来。学生通过切身体验细胞分裂过程中染色体所发生的动态变化，能够更好地理解有丝分裂的特点，对染色体和染色单体等概念也能更好地掌握。此后，学生学习能力会得到有效提升，在对减数分裂等相关知识进行学习时，学习难度会大大降低，取得的学习效果会更好。

（四）发挥插图作用，降低学生学习生物知识的难度

在高中阶段，学生的生物知识基础较为薄弱，加之生物知识具有较强的系统性、逻辑性和复杂性等特点，导致学生实际学习时面临较大困难，一定程度上限制了其学习动力的提升。通过发挥插图作用，能够从多个环节降低学生学习该学科知识的难度。在新课导入时，教师可以发挥插图作用，通过对学生提问或要求学生自主学习等方式，能够极大地提升其学习动力，丰富学生的学习方法，进而提升学习成效。在插图作用下，学生可以更加轻松地理解教学内容，更为系统地掌握相关的知识点，由逻辑思维逐步向形象思维转变，进而强化学生理解知识点的效果，防范学生遗忘或混淆知识点等情况的发生，切实提升其学习成效。

比如，在教学“从生物圈到细胞”这一节知识时，教师可以引导学生观察章头图，以吸引学生关注教材中的插图，并提问学生：“你们认为生物圈是什么，最小的生命单位是什么，你们知道细胞的结构吗？”通过提问，可以帮助学生更好地掌握插图中的重点知识，有效降低其阅读理解图的难度，使之对生物圈的概念与细胞结构获得更多的了解。在开展细胞分裂教学时，对插图细胞分裂周期图，可以看出其色彩非常鲜明，而且趣味性较强，因而能够吸引学生关注。教师在引导学生观察图之后，可以依据插图结构对细胞分裂的相关知识进行讲解，以此帮助学生更好地掌握细胞分裂规律等。在此情况下，开展课堂教学的氛围更为轻松愉悦，学生学习效果也因此而更好。在针对“反射弧”这部分知识进行教学时，教师可以利用教材插图进行教学，引导学生通过观察插图深入理解完整的神经活动的过程，即皮肤发挥感受器作用，其通过传入神经将感知传递至大脑，后者反应后立即通过传出神经进行导出，再利用效应器开展反射活动。可以发现，通过发挥插图作用，学生对反射弧概念的学习及记忆效果更好，而且能够在解决实际问题时加以应用。再如，在教学豌豆杂交实验时，教师可以先要求学生自主阅读该部分内容，然后结合插图对有关理论进行学习理解。在此之后，教师可通过引导学生分析实验所得的规律，并对孟德尔实验与自由组合定律等进行讲解，促使学生对基因型、表现型等概念形成更加全面深刻的理解，同时可以鼓励学生采取小組合作方式针对该实验取得成功的原因进行探究，以帮助学生全面深刻地学习该部分知识，并且不断降低其学习难度。

（五）发掘生物插图美感，强化学生生命意识培养

在人教版高中生物教材中，很多插图都富有美感，并且蕴藏着深厚的生命意识。教师在实际教学时，应注重对插图中的美感进行发掘，引导学生充分感受其美的内涵，促使学生通过对插图的学习，不断增强生命意识，形成对生命强烈的敬畏感。在自然界当中，存在很多细小且不易被察觉的生命，其构成了自然界一幅幅美妙的画面。在教学当中，教师应引导学生学会认真观察自然界中的生命，从中获得更为深刻的感悟，实现对生物学科本质更为全面深入的了解，对学习中心视域下培养学生生物学科综合素养较为有利。

比如，在开展“稳态与环境”教学时，对其中种子发芽的插图，教师可以引导学生进行认真观察。以往在教学时，很多教师与学生对该插图可能并不关注，通常选择直接进入学习主题。但是，如果教师引导学生细心观察和思考，为什么小小的种子会有这么大的力量，为什么小种子长出的叶芽如此脆弱，却可以冲破土壤的阻力。通过对学生进行问题引导，使得学生可以感受到自然界中生命的奇妙，使其生命意识得到显著增强。同时，该插图可以较好地凸显生命的坚强，与本章节的知识存在非常紧密的联系，也激励着学生只要努力拼搏，一切梦想都可能成为现实。再如，针对生态系统稳定性等知识进行教学时，在章节标题页，呈现了一幅包含牛羊、碧水和青草等元素的画面。在插图中，牛羊自由地喝水吃草，蓝天白云充满生机。实际上，这幅图表现的是一个稳定的生态系统，也就是章节所要讲述的核心知识点。教师通过引导学生对插图进行细细品味，可以从中感受到浓郁的生命气息，发现大自然的美妙所在，能够激发其对大自然的热爱，也能显著提升其学习能力。

（六）运用生物教材插图，培养学生艰难求真的良好学习品质

生物学科属于自然科学范畴，而科学的成果需要长期的探索才能取得，因而需要依靠人的艰难求真的意志才能最终实现。教师在开展科学教学时，在围绕学生学习能力形成的同时，也应重视对学生良好的科学探究等品质进行培养，以此提升学生对生物知识的学习成效，增强学生的科学素养。在此过程当中，教师可以为学生列举生物教材中有关生物学家的插图，将其艰苦求成的奋斗过程，为学生进行一一介绍，为学生发掘插图背后的人物故事，进而为学生树立学习榜样。基于此，教师开展生物教学不仅能够显著提升学生对生物知识的学习能力及学习效果，而且能够有效培养学生艰难求真的良好品质，对学生生物学科核心素养的形成发展极为有利。

比如，在开展《分子与细胞》模块知识教学时，引入了邹承鲁院士的插图。教师可以根据插图，借助互联网等途径，对人物故事进行发掘，并应用于教学当中。通过对有关资料进行收集，可以发现，记者曾经在采访邹院士时，提出了“在当年特定时代背景下取得科研成就的关键要素是什么？”的问题，邹院士当即回答，是艰苦求成与锲而不舍的意志品质。同时，通过进一步了解可知，邹院士在80多岁高龄时，依旧坚持每天工作，体现了其勤奋忘我的坚定意志，其也以自身实际行动将中国生物学家艰难求真的良好品质展现给了全世界。在此，教师可以要求学生思考，在当前如此好的条件下，我们有什么理由不努力学习呢？通过利用教材中的人物对学生精神品质进行培养，取得的教学效果明显更好，学生学习的动力与意志显著增强。再如，在教学《遗传与进化》模块知识时，教师可以先就教材中袁隆平的插图进行教学，引导学生学习袁老的先进事迹。就本章节的知识点来说，具有一定的抽象性，教师讲解具有一定难度。为防止课堂教学过于枯燥，导致学生学习较为被动，教师可以利用插图隐藏的背后故事，为学生讲解袁老的杂交水稻研究之旅，经历了哪些困难，取得了哪些重大成就，对我国及人类社会发展的意义等。通过为学生讲解袁老插图背后的故事，促使学生体会到伟大的生物发现与技术突破，均需要科学家坚持求真务实的态度，进而使得学生学习意志进一步提升，由此极大地增强其学习能力。

（七）合理使用生物插图，培养学生和谐的自然观

近年来，伴随经济社会的快速发展，自然环境受到了极大的破坏，原本充满生机的河流、大地，因过度开发引发了一系列生态系统失调的问题。随着开发的加剧，很多原本和谐的自然资源面临的威胁不断加重。究其原因，人类在发展过程中，保护大自然的意识不足，过于追求经济效益，未能形成和谐的自然观。为此，在开展高中生物教学时，教师应加大对学生和谐自然观的培养力度，尤其要发挥插图在教学中的重要作用，促使学生通过插图形成尊崇大自然和保护大自然的意识，进而能够更加科学系统地学习生物知识，不断提升学科核心素养水平。

比如，在人教版必修三教材中，其封面设置的插图所呈现的内容就是在冰川融化之后，北极熊的家园受到严重破坏而无处可以栖息，并且在正文中所配的密集的羊群、沿河流漂泊的木材以及排入河流的廢水等插图，均将人类发展对自然环境带来的破坏展现得淋漓尽致。一系列生态环境问题，导致万物生产面临极大威胁。因此，教师在教学时，应引导学生深刻反省插图背后的内涵，不断增强学生科学学习生物知识的意识，促使学生在未来的学习和工作以及生活当中，能够以实际行动保护大自然，并影响身边人自觉加入保护环境的行列当中，以此提升学生对生物知识的学习效果。此外，就生物教学的本质来看，并不仅仅是培养学生的学习能力，使之掌握规定的生物知识，也需要教师在教学时，引导学生正视生态环境问题，对人与自然间的关系能够辩证看待。通过借助插图进行教学，可以激发学生的生态忧患意识，提升其环保主动性和自觉性。同时，对生物教师而言，在培养学生掌握生物知识的同时，也需要承担引导学生形成人与自然和谐观的责任，使之能够对大自然形成正确的情感态度和价值观。

（八）借助生物插图，培养学生辩证学习能力

从生物科学的发展历史来看，开展科学研究是促进人类生物技术不断进步的重要动力，技术的成熟度能够最大限度地保障科学研究的成功，其发展也构成了推动人类社会发展进步的动力源，在较大程度上体现出社会的进步。基于此，教师在开展生物学科教学时，必须要重视对学生辩证学习能力的培养，促使学生形成科学系统的学习生物知识的观念及知识体系，具备一定的参与生物科研的能力。通过发挥插图在生物教学中的作用，教师可以更好地培养学生的辩证学习能力，对学生的学习成长具有非常重要的意义。因此，教师在教学过程当中，要深入发掘生物插图的教育价值，为实现学习中心视域下对学生生物知识的培养目标提供有力支持。

比如，在必修1教材当中，设置了生命系统的结构层次这一插图，呈现了由细胞至生物圈的各个层次的生命体，能够对局部和整体的辩证统一进行反映，并且部分决定了整体结构，同时整体也是局部的依存。此外，生物在适应生活环境时，也会对环境产生较大影响。在对必修3教材中“裸岩上的演替”这一插图进行教学时，教师可以引导学生发现在严酷的环境当中，地衣依旧可以生存，说明其具有非常强的适应环境的能力，同时其所分泌的地衣酸会对岩石进行腐蚀，并最终形成生存所需要的土壤条件，使之生存环境发生了本质的改变。学生通过这一插图，可以发现需要运用辩证的观点看待生物科学中的问题，正确理解生物系统中各元素相互作用以及相互促进的关系。在此过程中，教师应充分发挥引导作用，促使学生能够从插图发现其背后蕴藏的生物知识，进而形成唯物辩证主义思想，显著提升其学习能力。所以，学生通过对生物知识进行学习，不仅可以改变以往落后的观念，而且能够形成唯物主义观，提升辩证学习能力。

三、 结语

总体来看，在人教版高中生物教材中，插图对教学质效的提升具有非常显著的促进作用。教师通过发挥插图作用，不仅有助于课堂教学趣味性的提升，有效调动学生参与课堂学习的动力，而且有助于深化学生学习和记忆生物知识点的效果，提升学生思维能力，促使学生更为深刻地理解教学内容。所以，教师在学习中心视域下开展高中生物教学，必须要培养学生运用插图进行学习的能力，切实发挥插图具有的教学辅助作用，为该学科教学质效的提升提供更大的支持。

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