高考图表题：生物教材中插图教学策略
2023/3/28 11:30:00 生命科学教育
现行高中生物课本中的插图高度概括、生动 直观地展示相关知识点，具有文字无法代替的作 用和优势 。高考生物试卷的命题来源依托于教 材，图表题与教材插图亦密不可分[1] 。2018 年高 考考试大纲中明确要求：“能用文字、图表以及数 学方式等多种表达形式准确地描述生物学方面 的内容”[2] 。纵观近年来的高考生物试题，对图表 的考点平均每年占 30% ~ 50%，一直以来都是高 考命题的热点和重点[3] 。而图表题可以全面考查 学生的综合素质，尤其是在能力素养方面具有较 好的区分度，因此备受命题专家组重视和青睐， 在生物高考试题中占有比较重要的地位。目前 ，在 高 中 教 学 过 程 中 对 生 物 教 材 插 图 的理解 、认知和开发还未引起足够的重视，从而 使学生对教材插图没有充分关注 ，导致学生对 图表题的综合分析结果欠佳 。通过分析近年来 考 生 图 表 类 题 目 的 答 题 情 况 ，发现学生存在从 图表中获取和分析 有 效 信 息 的 能 力 不 足 、对 图 表类问题形成错误的思维定式等问题 。 因此 ， 教师在生物教材插图的研读中需进行系统的发 掘与利用 ，加深学生对教材中的重难点内容的 理解与掌握，培养学生对图表知识的理解以及综 合分析能力，全面提高学生的生物学科素养。一、提取关键知识，抽象转化直观夸美纽斯曾提出：凡是需要知道的事物 ，都 要通过事物本身来进行教学 。就是说，教师应尽 可能地把事物本身或代替它的图像放在面前，让 学生看看 、摸摸 、听听 、闻闻等 。这明确地告诉 教师可以看到的图像能帮助学生更好地理解事 物的本质 ，教学 插 图 就是一种很好的资源 。 高 中生物教材中的插图往往蕴涵关键知识点，能对 生物教科书中的文字内容进行补充说明以达到 具象化的作用 ，可辅助教师优化教学，加深学生 认知 。教师要对教材插图做进一步的加工提取， 将图片中的知识点以更直观、更具体的方式呈现 出来，利用生物体的微观结构照片图、示意图、模 式图所具有的实际 、直观 、科学 、形象等的特点， 引导学生观察图片信息 ，使学生读图后一目了 然，在脑海中形成形象记忆，以此培养学生准确 抓取关键知识的能力 。 习水县第一中学的教师 岳良举认为插图是教材的重要组成部分，不仅可 以丰富教材的版面，还可以使教材内容变得更加 形象化，帮助学生提取关键知识点，促进教学质量的提高[4]。例如，在教学高中生物选择性必修一第二章 第二节“神经系统调节的基本方式”内容中，教师 在讲到反射弧基本结构(如图 1 )时，往往会侧重 对感受器、传入神经、神经中枢、传出神经及效应 器的概念讲解，而对一个完整反射过程的各层次 结构之间的联系情况以及神经冲动是如何传导 的，大多数情况下没有一起呈现在学生眼前，导 致学生出现机械记忆概念，忽略了概念间的逻辑 关系 。而在 2012 年新课标Ⅱ卷生物题第 30 题的 肺牵张反射中，明确提取各个结构知识点，建立 清晰完整的反射弧结构和神经冲动的传导路径， 同时将神经节所在位置 、传递方向 、灰质中前角 传入神经、后角传出神经等一系列信息都在一张 图中完整展示出来，考点侧重在理解反射弧基本 结构的基础上，考核学生判断肺牵张生理过程中 对神经传导方向的分析与判断。
图 1 反射弧的基本结构
对此 ，教师在利用教材插图进行教学时 ，首 先，要将插图呈现的关键知识提取出来，例如，在 讲解“神经系统调节的基本方式”内容中，先利用 教材插图分析感受器、传入神经、神经中枢、传出 神经 、神经结和效应器，帮助学生更加直观地获 取和掌握基本概念 。其次，建立各层次结构间的 功能链接，明确神经传导的前提条件 、传导方向 和作用部位，培养学生理解结构与功能互相依托 的辩证思维能力 。最后，建立反射生理过程模式 简图，培养学生触类旁通的认知能力，对各种反 射弧生理过程可以准确判断 ，分析各个结构名 称 、传导路径和功能关联，并通过反射弧知识学习培养自我保护和保健的生物科学素养 。 因此， 通过插图讲解，可以解决教材中抽象知识点无法 直观呈现给学生的问题，借助插图直观 、生动的 特征，能更好地将复杂的知识点进行形象化的修 饰，从而帮助学生更加直观地获取和感知，在帮 助学生更好理解的基础上，提升学生记忆的效果 与质量。二、挖掘隐含内容，拓展功能链接隐性知识是指插图中隐含未显示的内容，即 课文中无文字说明，而在插图中隐藏 、不容易被 学生发现的知识点，这些知识点恰巧也是高考常 考的内容之一 。插图教学是为教材和学生所服 务的，是形象化的知识内容，只有充分挖掘教材， 找到插图的目的和落脚点，才能弄清楚插图隐含 的真实含义以及教学意图 。高中生物教材插图 中时常存在隐含的知识信息，这些信息不仅有助 于学生理解完整的生命活动规律和现象，同时在 历年高考试题中也是高频知识考点[5] 。教师将教 材插图资源应用到高中生物教学活动中时，应对 插图的背景信息和相关内容进行拓展和延伸，突 出教学重难点，使教材知识与课外实践相联系， 使学生学会分析插图知识，加深学生对知识点的 全面理解。例如，教学高中生物选择性必修一第二章第 三节“兴奋在神经元之间的传递”部分时，首先，教 师要引导学生学习兴奋在相邻两个神经元之间 的传递是通过基本单位突触(如图 2)实现的，教 材主要介绍突触的结构组成和神经递质传递过 程，但是对图中出现的一种细胞器 —— 线粒体， 忽 略 了 介 绍 其 在 兴 奋 传 递 过 程 中 的 作 用 。 在 2016 年新课标Ⅱ卷生物题第 29 题中，在突触结构 示意图中展示出乙酰胆碱合成与释放的完整生 理反应过程，考点侧重在考核线粒体在突触生化 反应中发挥的重要作用，这说明学生不仅要掌握 突触是传递神经信息的基本单位，还要了解突触 传递过程中线粒体参与的能量供给作用，构建触结构与功能间的链接关系。
图 2 突触的亚显微结构示意图
因此，教师在讲授相邻神经元间传递兴奋信 号时，应首先利用突触亚显微结构插图展示突触 前膜 、突触间隙 、突触后膜的结构特征以及传递 相关化学物质的过程，然后拓展相关知识的内涵 与外延，充分挖掘线粒体存在的生理意义，拓展 神经冲动在电信号转化为化学信号过程中需要 线粒体提供能量的功能链接 。综上所述，教师在 使用插图时需要全面考虑架构系统的功能链接， 用恰当 、准确的教学设计拓展插图的内涵和外 延，帮助学生悟出书本中没有表述的内容，培养 学生对抽象、难懂的生理生化反应建立动态认知 和深刻理解。三、呈现多元层次，把握知识逻辑插图是指教材中具有直观形象且含有储存 和传递教育信息特点的图片、图表、表解等[6] 。插 图是实施生物新课程理念的重要手段，教师要以 插图为教学手段 ，并将其转化为形象直观的文 字，然后以文字作为基础依托，寻找插图和图表 以及插图与文字之间的多元层次关联 。高中生 物教材中，一些重要的插图一般只展示某一方面 的结构或生理过程，并不一定系统而全面，不利 于学生理解知识的逻辑关系 。这时，就需要教师 对插图进行补充修饰，通过多种方式呈现内容， 如可以将图片转换为图表 、曲线图等信息形式， 培养学生对插图信息的迁移应用以及对信息逻 辑关系的分析能力[7] 。例如，教学高中生物选择性必修三第四章第三节“群落的结构”时，书中简单介绍了竞争 、捕食 、互利共生和寄生等四种种 间关系的概念，在种间关系部分以文字配图的方 式展示，并没有详细阐述各种间关系中两种群间 生物的数量变化情况 。而在 2010 年新课标Ⅱ卷 生物题第 31 大题中，则运用曲线图展示了两种群 间存在的竞争关系，考点侧重于比较分析相同生 态系统中两种群间数量的变化和关系，这要求学 生通过直观的图形或图表叙述抽象影响因素，理 解两个种群变化趋势和相互作用的动态关系，分 析产生效应的程度与结果。因此 ，教师应以种群内在特征为依据 ，从捕 食、竞争、寄生、互利共生等各知识点进行全面分 析，从而建立起生态系统中各种群的生存方式和 逻辑关系，通过插图 、表格或曲线图等多元化展 示方式，培养学生对复杂知识体系的把握，并让 学生从不同角度理解存在于种群间的复杂关系 和影响因子，加强学生多角度思考问题和分析问 题的能力 。综上所述，在教学中，如果仅对插图 展示内容的讲解，会使知识难以系统化 。教师应 利用插图进行教学，积极鼓励学生从不同角度认 知各个系统，了解系统间的运动性与逻辑性，从 而更好地提高教与学的质量。四、辐射核心概念，构建完整体系高中生物教材中常常以核心概念为出发点， 对相关知识进行全面辐射和深入挖掘，并在此基 础上进行梳理和整合，教师可以通过教材插图将 核心知识点进行串联构建完整知识体系，强化学 生对核心知识的掌握 ，帮助学生找准学习重难 点，全面构建生物知识脉络体系，从而提高学生的 综合分析能力[8] 。例如，高中生物必修一第五章第 三节“ATP 的主要来源——细胞呼吸”和第四节“能 量之源——光与光合作用”两节课的内容是整个必 修一中的重点也是难点，光合作用过程(如图 3)和 有氧呼吸过程分别在不同章节通过生化反应图 展示 ，这两部分内容存在 O2、CO2、H2O 和能量间 的反应关系 。高考试题常常将这类插图组合起来考查学生的识图、应用等综合分析能力。
图 3 光合作用过程的图解
在 2017 年新课标Ⅱ 卷生物题第 29 题中 ，将 光合作用与呼吸作用结合在一起对学生进行综 合性题目考核，考点侧重于学生掌握光合作用与 呼吸作用生理过程以及二者之间相互联系、相互 影响 。这类综合型考题要求学生具有掌握各反 应阶段的物质和能量变化等多方面综合能力。从新课标和历年高考考纲的变化来看，未来 高考改革对生物知识的考查不会仅局限于单一 知识点的难度升级，而是倾向于应用型 、推导型 和综合型[9] 。 因此，教师应在教学过程中利用插 图组合将光合作用和呼吸作用构建于一个完整 的体系内，利用反应流程图展示各反应物和产物 的去向与关联 ，如在光合作用中产生的 O2 和有 机物可以提供给呼吸作用，呼吸作用释放的 CO2 能 应 用 于 光 合 作 用 。 尤 其 是 综 合 型 考 题 辐 射 核 心 概 念 多 、难 度 系 数 大 ，需 要 教 师 具 有 较 强 的 整 合 信 息 的 能 力 ，将核心知识构建成完整信 息体系 ，通过相关插图组合促使学生融合相关 知识，提升学生对插图的直观印象，通过形象化 识记方法培养学生建构系统化 、整体化和动态 化的知识网络和分析能力 ，更好地理解和驾驭 综合性难题。五、结语插图作为教材知识结构的重要组成部分，在 教材内容中占有举足轻重的地位 。在高中生物 教学中充分利用学生发展规律和认知特点，将插 图教学和学习兴趣结合起来，研究多元化插图运用策略，可以全面培养学生提出问题 、发现问题 和解决问题的综合能力，提高学生的创新精神和 实践能力，还能激发学生对生物学习的兴趣，最 终实现提高学生生物科学素养的目的[10] 。高中生 物教材中丰富多彩的插图是依据学生知觉和感 觉的一般规律，在保证科学性 、教育性和思想性 的基础上，把许多相对零碎的生物知识点加以必 要的艺术加工绘制而成的，其内容具有很大的灵 活性和创造性，是与文字叙述并重的教材表述手 段，是生物教材的第二语言，是课堂教学的好素 材 。 因此，教师在教学过程中要充分利用好这一 教学素材，构建高质量的插图课堂教学模式，更 好地推进素质教育，促进教学质量的提高。参考文献：[1]丁冬梅 . 关于 2011-2014 年新课标高考生物图 表题的分析研究[D]. 武汉：华中师范大学,2015.
[2]教育部考试中心 .2018 年普通高等学校招生全 国统一考试大纲[M]. 北京:高等教育出版社,2017.
[3]韩菲 , 李群 ,鲁亚平 . 高考生物试卷中的图表信 息 分 析 与 思 考 (2007-2015)[J]. 教 育 测 量 与 评 价 , 2016(05):26-33.
[4]张丹 . 高中生物学插图教学策略的优化与应用 研究[D]. 西安：陕西师范大学,2020.
[5]郭东青 . 高中生物教材插图资源的六大缺失、优 化策略及案例呈现[D]. 石家庄：河北师范大学,2016.
[6]王桔红 , 朱慧 ,唐为萍 ,等 . 近 5年全国卷及部分 省市高考生物图表题简析与研究[J]. 中学生物教 学,2019(04):78-80.
[7]曹冬林 . 高考生物图题分析与教学应对[J]. 理 科考试研究,2016(09):81-82.
[8]黄恩海 . 高中生物人教版新教材插图的分析 与应用研究[D]. 南宁：南宁师范大学,2021.
[9]白亚选 . 高中生物教材插图教学的现状和问 题分析[D]. 南充：西华师范大学,2019.
[10]顾明燕 . 高中生物教材插图教学与学生学习 能力培养的研究[D]. 重庆：重庆师范大学,2018.
编辑：小强
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