關(guān)于上科版高中化學一張插圖的思考

摘 要： 新課程更加注重插圖的應(yīng)用，圖文并茂是新課程教科書的共同特色。插圖在教科書中有重要作用。因此，插圖質(zhì)量直接影響教科書的質(zhì)量和師生對教材的理解。本文由上科版高中二年級化學一張有錯誤的插圖談起，指出該插圖的錯誤之處及可能造成的影響，并提出修改插圖參考方案，最后對教科書的插圖應(yīng)用作出思考。

關(guān)鍵詞： 插圖 高中化學教材 上科版 錯誤插圖

新課程更加注重插圖的應(yīng)用，圖文并茂是新課程教科書的共同特色。普通高級中學教科書中蘇教版（必修1）①和上科版高一（上、下）②③插圖均超過150張。教科書插圖是幫助學習者理解教科書內(nèi)容的一種工具。插圖具有直觀、形象、生動的特點，這些已被公眾所認同。[1]教科書插圖在豐富教科書的內(nèi)涵、提高教科書的質(zhì)量、增強教育效果方面發(fā)揮了重要作用。[2]通過插圖不僅可以增強學生的感性認識，輔助學生理解、記憶知識，而且有利于學生發(fā)展從圖中獲取信息的能力，分析事物的發(fā)展變化，以及理解學科知識的形成過程，更直接影響學生情感態(tài)度價值觀的形成?？梢?，插圖的使用及其質(zhì)量會直接影響到教科書的質(zhì)量和學生對教材的理解。

一、由一張插圖談起

在上科版高二化學（上）④第34頁有一張插圖[3]：圖9.6元素原子半徑的變化示意圖（單位：nm）。本插圖不包含主族中第一周期和第七周期及0族的元素。經(jīng)過仔細觀察與認真思考，我認為此插圖有些不合理，故提出來供大家探討。

通過查閱資料[4][5][6]，本插圖所示原子半徑數(shù)值與所查閱資料有所出入，故各元素原子半徑具體數(shù)據(jù)在此不作討論。本插圖至少存在兩處不恰當?shù)牡胤剑?.有些原子圖示大小與其半徑數(shù)據(jù)大小不一。根據(jù)插圖可知：Ga和Ge的原子半徑都是0.122nm，但是Ge原子看起來明顯比Ga原子大；Bi的原子半徑為0.146nm，Po的原子半徑為0.14nm，At的原子半徑為0.140nm，但是Bi原子的圖示明顯比Po原子和At原子小。顯然，這是不合理的。雖說原子的真實結(jié)構(gòu)并非實心球狀，但教材既然給出球形模型，就不能將原子半徑大的原子畫得比半徑小的小。2.原子半徑數(shù)據(jù)格式不一。縱觀該插圖所有數(shù)據(jù)，只有Sn和Po的原子半徑數(shù)值是保留小數(shù)點后兩位，其他原子都保留后三位，此做法顯然不妥。為什么只有Sn和Po兩種元素的原子半徑數(shù)據(jù)是保留小數(shù)點兩位呢？是否有特別說明呢？這兩類問題都使此插圖缺乏科學性，嚴重影響到插圖的功能。

二、本插圖的問題可能造成的影響

梅耶（Mayer）按教科書插圖功能將其分為四類：裝飾性（Decoration）插圖、表征性（Representation）插圖、組織性（Organization）插圖、解釋性（Interpretation）插圖。[7]組織性插圖可以用來顯示物體或事件的時間與空間的相關(guān)地位，或用來說明某個過程中的各個步驟、各成分之間的關(guān)系等。[8]組織性圖片有助于學生理解系統(tǒng)各部分間的關(guān)系，從而促進學生的學習。[9]組織性插圖影響學生對信息的選擇和組織過程。[10]

本插圖是在“元素性質(zhì)的遞變規(guī)律”知識點下“思考與討論”欄目中的插圖，根據(jù)此插圖內(nèi)容，由梅耶教科書插圖分類可知，該插圖屬于組織性插圖。本插圖的不合理之處將會造成一系列的消極影響。1.影響教科書的質(zhì)量。教科書是課程的核心教學材料，傳遞知識的重要載體。出現(xiàn)這樣的問題會在影響教科書美觀的同時破壞教科書的科學性，傳遞錯誤的信息。2.影響學生對知識的建構(gòu)。本插圖的意圖在于讓學生通過觀察、分析此圖片，能直觀地感受并得出這樣的規(guī)律：（1）同一周期中，隨著核電荷數(shù)的增大，主族元素的原子半徑逐漸變?。唬?）同一主族中，隨著電子層數(shù)逐漸增多，原子半徑逐漸增大。但是根據(jù)建構(gòu)主義理論可知：學習是學生自我建構(gòu)的過程，學生對知識的意義建構(gòu)具有一定情境性。插圖所隱含的情境會影響學生對知識的建構(gòu)。因此該插圖出現(xiàn)的數(shù)據(jù)格式和圖形大小問題會干擾學生信息的輸入，影響學生的同化過程，阻礙學生對“元素原子半徑大小的周期性變化”知識的建構(gòu)，導(dǎo)致學生認知的混亂，無法達到意義建構(gòu)的最終目標。學生可能無法達到為其預(yù)設(shè)的理想目標；學生或許會認為，Bi的原子半徑雖然比Po原子小，可能實際情況會比Po原子大；插圖中的元素，同一周期中，隨著核電荷數(shù)的增大，主族元素的原子半徑也不一定增大；表征原子半徑時，可以隨意保留幾位小數(shù)。這些認知都將會變成學生的已有經(jīng)驗，影響學生以后的學習、生活，對學生的知識認知、情感認知產(chǎn)生負面影響。3.影響教師教學活動的開展。當教師看到這樣的情況時，可能會產(chǎn)生疑惑：這樣是合理的嗎？應(yīng)該是怎樣的呢？如果教師的經(jīng)驗不足，可能就會查閱資料或向他人請教，或許就會持有徘徊的態(tài)度，影響教學準備和課堂教學的開展。

三、解決這兩個問題的方法

這樣的問題不僅影響到教科書的質(zhì)量，還影響到學生對知識的意義建構(gòu)及正常的教學。那么怎樣合理地解決此問題呢？解決方案多種多樣，在此提出一條參考方案：同樣可以以nm為單位，將原插圖中各種元素的原子半徑統(tǒng)一保留小數(shù)點后3位，這樣就解決了數(shù)據(jù)格式問題；然后使用繪圖軟件（例如Auto CAD）畫圖，畫出相應(yīng)的球狀圖形，便可解決圖形大小與原子半徑不符的問題。這樣得出的各種元素將會按照原子半徑大小形成一定的比例，根據(jù)實際需要，可以適當?shù)氐缺壤糯蠡蚩s小，也可以對各元素圖形適當加工，最后將元素符號和原子半徑數(shù)據(jù)對應(yīng)標上即可。

四、對教科書插圖應(yīng)用的思考

教科書需要插圖，插圖可以豐富教科書的內(nèi)容，培養(yǎng)學生的興趣，促進學生對知識的建構(gòu)等許多效果。通過參閱多方資料，筆者認為在應(yīng)用插圖時要注意以下幾點：1.插圖要具有科學性?；瘜W是一門以實驗為基礎(chǔ)的自然科學，具有科學學科的屬性，科學性至關(guān)重要?；瘜W教科書中的插圖亦要符合科學性原則。2.按具體需求選擇恰當?shù)牟鍒D。在挑選每一幅插圖時，都有必要分析教科書具體內(nèi)容，選出最恰當?shù)牟鍒D。恰當是插圖選擇的關(guān)鍵，也是插圖發(fā)揮其作用的前提。3.插圖要具有時代性。時代在變化，科技在飛速發(fā)展，化學是體現(xiàn)現(xiàn)代科技的一門重要學科。拋棄舊插圖，更換最能體現(xiàn)當代科技發(fā)展的新插圖，充分體現(xiàn)插圖的當代性。4.不同類型的插圖的合理比例。插圖的分類方法很多，不管怎么分類，都應(yīng)根據(jù)教科書需求和學生的具體情況，不同類型的插圖總體上要有一定的比例。當然，插圖應(yīng)該清晰、明了、美觀，等等。那么，怎樣通過插圖更好地實現(xiàn)教學功能，這是值得思考的問題。

注釋：

①王祖浩.普通高中課程標準實驗教科書·化學1（必修）[M].第5版.南京：江蘇教育出版社，2009.

②姚子鵬.高級中學課本·化學高中一年級第一學期（試用本）[M].上海：上?？萍汲霭嫔?，2007.

③姚子鵬.高級中學課本·化學高中一年級第二學期（試用本）[M].上海：上?？萍汲霭嫔?，2007.

④姚子鵬.高級中學課本·化學高中二年級第一學期（試用本）[M].上海：上?？萍汲霭嫔?，2007.

參考文獻：

[1]艾學富.談教材中的圖表教學[J].中學化學教學參考，1997（6）：22.

[2]曾天山.國外關(guān)于教科書插圖研究的述評[J].外國教育研究，1999（3）：20.

[3]姚子鵬.高級中學課本·化學高中二年級第二學期（試用本）[M].上海：上?？萍汲霭嫔?，2007：34.

[4]http：//class.ibucm.com/fxhx/jxck/right1_9.htm；

[5]http：//intro.chem.okstate.edu/1314F00/Lecture/Chapter7/Lec111300.html；

[6]http：//www.zdic.net/appendix/f7.htm；

[7][8]宋勝男.不同版本義務(wù)教育”課標”化學實驗教科書中插圖的比較研究[D].沈陽：東北師范大學，2006.

[9]王小明.教學論：心理學取向[M].上海：上海教育出版社，2005：159.

[10]李鑫.新課標下高中三套化學教材（必修1）中插圖的比較研究[D].北京：首都師范大學，2011.