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高中生物(人教版)必修2 教材插图在教学应用中的研究

白旭东 方瑾
  
天韵媒体号
2025年5期
陕西省榆林市定边县实验中学 718600 陕西榆林 718966

摘要:本文旨在探讨高中生物(人教版)必修 2 教材插图在教学中的应用价值、存在问题及优化策略。通过对教材插图类型的分析,阐述其在激发学生兴趣、辅助知识理解、培养科学思维等方面的作用。结合教学实践,揭示当前插图教学应用面临的挑战,并提出针对性的改进建议,以期提升生物教学质量,促进学生生物学素养的全面发展。

一、人教版必修 2 教材插图的类型及特点

(一)实物图

教材中包含大量实物照片,如孟德尔豌豆杂交实验中不同性状豌豆植株的照片、各种动植物细胞的显微镜照片等。这些实物图真实地展现了生物的形态、结构特征,具有很强的直观性,让学生仿若亲眼所见,能够快速建立起对生物实体的感性认识。

(二)模式图

像 DNA 分子的双螺旋结构模式图、减数分裂过程中染色体行为变化模式图等,是对复杂生物结构和生理过程的简化、抽象概括。模式图突出关键特征,去除不必要的细节,有助于学生把握核心要点,理解抽象的生物学概念和原理。

(三)示意图

以基因表达过程示意图为例,它用箭头、图形等符号来表示信息流的方向、物质的合成步骤,清晰地呈现出微观层面上分子间的相互作用和动态变化,使难以直接观察到的生物化学过程可视化,辅助学生理清逻辑关系。

(四)系谱图

在人类遗传病章节,系谱图频繁出现。通过特定符号记录家族成员的性别、性状表现以及世代遗传信息,为学生分析遗传病的遗传方式、推导遗传规律提供了直观工具,培养学生运用遗传知识解决实际问题的能力。

(五)图表

如数据图表展示了不同生物性状的遗传比例、种群基因频率变化等信息。图表将实验数据或调查结果直观呈现,让学生学会从数据中发现规律、总结结论,提升数据分析与科学论证能力。

二、教材插图在教学中的应用价值

(一)激发学习兴趣

色彩鲜艳、形象各异的插图能够瞬间吸引学生的注意力,相较于单纯的文字叙述,更易激发学生主动探究知识的欲望。例如,开篇介绍孟德尔豌豆杂交实验时,豌豆植株不同花色、种子形状的插图,引发学生好奇:为何这些性状会有如此稳定的遗传规律?从而促使他们积极投入后续学习。

(二)辅助知识理解

突破抽象概念难关:遗传信息的传递、变异机制等知识晦涩难懂,DNA 复制过程模式图将复杂的半保留复制过程拆解展示,从解旋酶解开双链,到游离脱氧核苷酸的配对、连接,一步步呈现,让学生直观看到分子层面的动态变化,深化对这一抽象概念的理解。

构建知识体系:教材利用思维导图式的插图梳理章节知识脉络,如“遗传因子的发现”章节结尾,用图表归纳孟德尔两大遗传定律的核心要点、适用范围及相互关联,帮助学生将零散知识系统化,明晰知识框架。

(三)培养科学思维

观察与分析能力:面对细胞分裂各时期的模式图,学生需仔细观察染色体形态、数目、位置变化,分析不同时期特征差异,进而总结细胞分裂规律。长期的插图观察训练,使学生养成敏锐的观察力与严谨的分析习惯。

逻辑推理能力:系谱图分析要求学生依据遗传特征表现,运用遗传规律进行推理判断,如某遗传病是显性还是隐性、致病基因位于常染色体还是性染色体,在推理过程中锻炼逻辑思维,提升解决复杂遗传问题的能力。

(四)渗透科学史教育

教材穿插诸多科学家实验过程插图,如摩尔根果蝇杂交实验图。学生透过插图了解科学家如何提出问题、设计实验、分析数据,感受科学探索的曲折历程,领悟科学精神内涵,认识到科学知识是不断发展完善的,培养勇于质疑、追求真理的科学态度。

三、教学中应用教材插图面临的问题

(一)教师对插图重视不足

部分教师受传统教学观念束缚,过于侧重文字知识讲解,将插图视为可有可无的辅助,课堂上未给学生留出足够时间观察、思考插图,只是简单提及,导致插图资源闲置浪费,无法发挥其应有效能。

(二)学生读图能力欠缺

学生长期习惯被动接受文字信息,面对插图不知从何入手,缺乏提取关键信息、解读隐含寓意的技巧。如看到复杂的生态系统能量流动示意图,被众多线条、箭头弄晕,无法精准把握能量传递路径与损耗环节,影响学习效果。

(三)插图与教学衔接生硬

有些教师未能深入挖掘插图与教学目标、重难点知识的内在联系,在课堂上机械展示插图,讲解内容与插图关联不紧密,学生无法借助插图突破学习难点,插图未能真正融入教学流程,成为教学“两张皮”。

四、优化教材插图教学应用的策略

(一)强化教师插图教学意识

开展教师培训:组织生物教材插图应用专题培训,邀请专家剖析插图设计意图、教学功能,分享插图教学成功案例,引导教师更新教学理念,认识插图在生物教学中的核心地位,掌握多样化插图教学方法技巧。

教师自我反思:教师课后应反思插图使用效果,总结经验教训。例如,思考某节内容若加大插图运用力度,学生理解是否更透彻;哪种插图呈现方式最能激发学生兴趣,不断优化自身插图教学实践。

(二)培养学生读图能力

专门读图指导:在生物课程起始阶段,安排专门课时教授读图方法。教导学生按一定顺序观察插图,如从整体到局部、从主要结构到次要细节;学会识别插图中的符号、标注含义;引导学生对比相似插图找差异,挖掘深层信息。

小组合作读图:课堂上组织学生分组探究插图,如针对基因工程操作流程示意图,小组成员分工观察不同步骤,交流讨论各环节要点、难点,最后汇总形成完整解读,在合作中相互学习、提升读图能力,培养团队协作精神。

(三)优化插图教学流程

以“DNA 是主要遗传物质”章节为例,开篇展示肺炎双球菌转化实验的对比插图,向学生提问:为何 S 型菌能使小鼠致死,R 型菌却不能?加热杀死的 S 型菌注入小鼠体内又为何出现活 S 型菌?利用插图引发认知冲突,激发学生探究热情,顺势导入新课。

插图贯穿知识讲解:讲解过程紧密围绕插图展开,如阐述减数分裂时,结合各时期染色体行为变化插图,详细讲解同源染色体联会、分离,非同源染色体自由组合等关键事件,边指图边讲解,让学生视觉、听觉协同作用,强化知识记忆。

借助插图巩固拓展:课后布置基于插图的作业或探究项目,如要求学生绘制遗传信息传递过程思维导图,并标注关键酶、原料;或让学生根据生态系统稳定性相关插图,设计提高本地生态系统稳定性的方案,促使学生深化对知识的理解运用,拓展思维深度广度。

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