高中生物常見圖像的教學(xué)研究

沙健華

【摘 ?要】高中生物課本中常借助圖像介紹某一知識。不僅如此，高中生物日常測試以及高考中常借助圖像考查學(xué)習(xí)者理解與掌握所學(xué)知識的情況。為提高學(xué)習(xí)者的識圖、讀圖能力，有必要將高中生物中涉及的圖像作為一個專題進(jìn)行詳細(xì)剖析，使學(xué)習(xí)者掌握從圖像中挖掘隱含知識的思路與方法，遇到相關(guān)習(xí)題能夠迅速找到切入點(diǎn)。本文闡述高中生物常見圖像的教學(xué)策略，以供參考。

【關(guān)鍵詞】高中生物;常見圖像;分類解讀

高中生物涵蓋的圖像類別較多，不同圖像涉及的知識以及讀圖方法不盡相同。教學(xué)實(shí)踐中應(yīng)基于對學(xué)習(xí)者學(xué)情的充分把握，結(jié)合自身授課經(jīng)驗(yàn)做好常見圖像的歸類，并對相關(guān)知識做系統(tǒng)的講解，幫助學(xué)習(xí)者構(gòu)建知識與圖像內(nèi)容之間的對應(yīng)關(guān)系，吃透圖像各項(xiàng)內(nèi)容，能夠在解答相關(guān)問題時少走彎路。

一、模型模式圖的教學(xué)

模型模式圖是高中生物中非常常見的圖像，給學(xué)習(xí)者帶來直觀上的認(rèn)識，幫助學(xué)習(xí)者理清生物對象之間的空間、邏輯關(guān)系，幫助其更好地記憶與掌握。如細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)模型示意圖、植物細(xì)胞和動物細(xì)胞亞顯微結(jié)構(gòu)模式圖、細(xì)胞核結(jié)構(gòu)模式圖等。教學(xué)實(shí)踐中為了使學(xué)習(xí)者更好地掌握該類圖像，教師應(yīng)注重綜合運(yùn)用多媒體技術(shù)展示相關(guān)圖像，或者組織學(xué)習(xí)者開展相關(guān)的實(shí)驗(yàn)活動，要求學(xué)習(xí)者親身參與相關(guān)事物的觀察，給其留下深刻印象，增加課堂學(xué)習(xí)的趣味性。在此基礎(chǔ)上按照以下思路進(jìn)行教學(xué)：以動物、植物細(xì)胞亞顯微結(jié)構(gòu)模式圖為例，從整體上為學(xué)習(xí)者介紹模式圖，注重引導(dǎo)學(xué)習(xí)者聯(lián)系生活實(shí)際，思考其像生活中的哪種事物，建立其對模型模式圖的形象認(rèn)識，把握兩個模式圖的區(qū)別與關(guān)聯(lián)。同時，借助多媒體技術(shù)為學(xué)習(xí)者逐一放大化地呈現(xiàn)內(nèi)部的細(xì)胞器，并要求學(xué)習(xí)者認(rèn)真觀察其外形，嘗試著手繪相關(guān)細(xì)胞器，使其牢記不同細(xì)胞器的名稱，如核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、線粒體、高爾基體等。不僅如此，借助表格或思維導(dǎo)圖為學(xué)習(xí)者詳細(xì)地列出不同細(xì)胞器的形態(tài)結(jié)構(gòu)、功能以及分布等。例如，線粒體呈啞鈴形、球形、線形以及短棒狀，是有氧呼吸的主要場所。植物與動物細(xì)胞中均含有該細(xì)胞器。課堂上要求學(xué)習(xí)者按照上述思路做好不同細(xì)胞器對應(yīng)內(nèi)容的總結(jié)。尤其為了使學(xué)習(xí)者能夠牢記上述知識，教學(xué)實(shí)踐中應(yīng)注重提問學(xué)習(xí)者，了解學(xué)習(xí)者掌握相關(guān)知識的情況，并注重引導(dǎo)其兩人一組相互提問，爭取當(dāng)堂掌握。

模型模式圖教學(xué)中牢記相關(guān)對象的名稱、外形、功能是對學(xué)習(xí)者的基本要求。關(guān)鍵應(yīng)使學(xué)習(xí)者能夠靈活運(yùn)用所學(xué)解答相關(guān)生物問題，提高其學(xué)以致用能力。為達(dá)到這一目標(biāo)，應(yīng)圍繞圖像內(nèi)容創(chuàng)設(shè)相關(guān)問題情境，要求學(xué)習(xí)者進(jìn)行解答并結(jié)合其回答問題的正確率審視學(xué)習(xí)、理解上的不足，通過開展針對性的復(fù)習(xí)活動及時查漏補(bǔ)缺，糾正對相關(guān)細(xì)節(jié)內(nèi)容的錯誤認(rèn)識與理解。

例如，圖1中①～③表示細(xì)胞中的部分細(xì)胞器，則以下說法正確的是（ ? ）。

A.該細(xì)胞一定是動物細(xì)胞

B.①內(nèi)膜向內(nèi)折疊形成基粒和嵴增大膜面積

C.②和細(xì)胞的有絲分裂有關(guān)

D.①②③均參與構(gòu)成細(xì)胞膜的生物膜系統(tǒng)

該題考查了學(xué)習(xí)者對動植物細(xì)胞亞顯微結(jié)構(gòu)模式圖的掌握熟練程度。需根據(jù)給出的細(xì)胞外形準(zhǔn)確判斷細(xì)胞器名稱，聯(lián)系細(xì)胞器對應(yīng)的功能。結(jié)合對應(yīng)的模式圖不難分析出該題的正確答案為C項(xiàng)。教學(xué)中應(yīng)注重提問學(xué)習(xí)者代表，要求其說出判斷依據(jù)，更好地了解學(xué)習(xí)者是否真正地掌握所學(xué)。

二、生命過程圖的教學(xué)

生命過程圖是高中生物中的又一重要的圖像。生命過程圖直觀地展示某一生命過程中各種對象之間的相互協(xié)作關(guān)系，有助于學(xué)習(xí)者更加清晰地認(rèn)識某一生命現(xiàn)象的內(nèi)在過程。高中生物中涵蓋的生命過程圖較多，如分泌蛋白合成示意圖、自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散示意圖、主動運(yùn)輸示意圖等。高中生物教學(xué)中為了使學(xué)習(xí)者能夠理解與掌握生命過程圖，可采用以下方法開展教學(xué)活動：其一，展示圖像做好理論講解。生命過程中不僅要求學(xué)習(xí)者牢記參與生命過程中的對象，更要能夠根據(jù)生命過程對相關(guān)對象的活動順序進(jìn)行合理排序。課堂上應(yīng)注重為學(xué)習(xí)者闡述生命過程，加深學(xué)習(xí)的認(rèn)識的同時，能夠運(yùn)用生物術(shù)語對相關(guān)生命過程進(jìn)行準(zhǔn)確表達(dá)。其二，播放動畫增加記憶樂趣。眾所周知，生命過程往往是動態(tài)的，教學(xué)實(shí)踐中為增加學(xué)習(xí)者的記憶樂趣應(yīng)注重技術(shù)的應(yīng)用，在課堂上為學(xué)習(xí)者播放相關(guān)的動畫或者微課視頻，動態(tài)地展示生命過程的各個環(huán)節(jié)，使其更加清晰地看到生命過程中各參與對象發(fā)生的細(xì)微變化。例如，在進(jìn)行分泌蛋白的合成過程教學(xué)時在課堂上為學(xué)習(xí)者播放分泌蛋白合成的動畫。動畫將整個過程放大化地呈現(xiàn)在屏幕上。學(xué)習(xí)者通過觀察動畫學(xué)習(xí)者可以清楚地看到分泌蛋白合成涉及到的細(xì)胞器有：核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體。另外，線粒體為該過程提供必須的能量。不僅如此，通過動畫學(xué)習(xí)者還能清晰地看到囊泡在分泌蛋白的合成過程中發(fā)揮著運(yùn)輸?shù)闹匾δ?。其三，借助?xùn)練增強(qiáng)能力。為進(jìn)一步深化學(xué)習(xí)者認(rèn)知，完成生成過程圖的教學(xué)后應(yīng)及時為學(xué)習(xí)者提供訓(xùn)練機(jī)會，使其積累與掌握解答生成過程圖相關(guān)問題的經(jīng)驗(yàn)與技巧。

例如，在完成分泌蛋白合成知識后，展示以下習(xí)題對學(xué)習(xí)者開展訓(xùn)練：研究發(fā)現(xiàn)，在合成某蛋白質(zhì)的過程中，如圖2所示，COPⅡ小泡先從內(nèi)質(zhì)網(wǎng)運(yùn)輸?shù)紼RGIC。被分選后再經(jīng)過COPⅠ小泡將物質(zhì)分別運(yùn)輸?shù)絻?nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體，則以下判斷不正確的是（ ?）。

A.COPⅡ小泡和ERGIC融合體現(xiàn)了生物膜的流動性

B.兩類小泡和ERGIC的膜上可能有相同的蛋白質(zhì)

C.酶的合成、加工以及依據(jù)運(yùn)輸需要兩類小泡參與

D.ERGIC可識別COPⅡ小泡運(yùn)來的物質(zhì)

該題創(chuàng)設(shè)的情境較為新穎，考查學(xué)習(xí)者理解分泌蛋白合成過程的程度，可加深學(xué)習(xí)者對分泌蛋白合成過程的認(rèn)識。結(jié)合教學(xué)內(nèi)容可知，部分酶為胞內(nèi)蛋白不需要分泌到細(xì)胞外，因此，不難判斷出該題的正確答案為C項(xiàng)。如此通過理論教學(xué)與信息技術(shù)相結(jié)合進(jìn)行生命過程圖的教學(xué)，既有助于夯實(shí)學(xué)習(xí)者基礎(chǔ)，使其掌握描述生命過程的專業(yè)術(shù)語，又能降低其學(xué)習(xí)以及理解難度，增強(qiáng)其學(xué)習(xí)的積極性以及自信心，尤其通過習(xí)題訓(xùn)練，進(jìn)一步增強(qiáng)其能力，可促進(jìn)教學(xué)目標(biāo)的順利達(dá)成。

三、數(shù)學(xué)坐標(biāo)圖的教學(xué)

結(jié)合教學(xué)經(jīng)驗(yàn)可知，部分高中生物測試以及高考試卷中常出現(xiàn)數(shù)學(xué)坐標(biāo)圖，考查學(xué)習(xí)者理解與運(yùn)用生物知識的能力。因數(shù)學(xué)坐標(biāo)圖具有一定的抽象性，融合了數(shù)學(xué)與生物兩學(xué)科知識，對學(xué)習(xí)者的讀圖以及理解能力要求較高。高中生物教學(xué)中為提高學(xué)習(xí)者識別數(shù)學(xué)坐標(biāo)圖，提高解答數(shù)學(xué)坐標(biāo)圖相關(guān)生物習(xí)題的能力，一方面，高中生物知識是引導(dǎo)學(xué)習(xí)者從數(shù)學(xué)視角抽象概括相關(guān)的生命現(xiàn)象、生命過程，提高學(xué)習(xí)者運(yùn)用數(shù)學(xué)坐標(biāo)圖分析生物知識的意識與習(xí)慣，掌握將生物知識轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)坐標(biāo)圖的思路，把握相關(guān)注意事項(xiàng)。另一方面，部分以數(shù)學(xué)坐標(biāo)圖為背景的高中生物習(xí)題具有一定難度，為了使學(xué)習(xí)者掌握破題的思路，增強(qiáng)其解題自信，應(yīng)注重為學(xué)習(xí)者講解相關(guān)例題，尤其通過與學(xué)習(xí)者互動使學(xué)習(xí)者能夠自己頓悟，找到分析問題的正確方向。另外，部分?jǐn)?shù)學(xué)坐標(biāo)圖類的生物問題需要學(xué)習(xí)者自己去思考，不斷地積累經(jīng)驗(yàn)，因此，教學(xué)實(shí)踐中應(yīng)注重組織學(xué)習(xí)者開展專題訓(xùn)練活動，使學(xué)習(xí)者盡可能多地見到不同類型的數(shù)學(xué)坐標(biāo)圖，更好地拓展其視野，增強(qiáng)其解答相關(guān)數(shù)學(xué)坐標(biāo)圖類問題的靈活性。

例如，在進(jìn)行光合作用知識講解后，可為學(xué)習(xí)者講解以下例題：如圖3表示的是溫度條件適宜下，不同光照強(qiáng)度、CO2濃度下黃瓜幼苗吸收CO2的折線圖，據(jù)圖判斷以下說法中正確的是（ ? ）。

A.70lx光照條件下凈光合速率不再增加時，幼苗光合作用產(chǎn)生的氧氣量約為36mg/h

B.b點(diǎn)僅受到光照強(qiáng)度影響，增強(qiáng)光照，短時間內(nèi)葉綠體中C3含量增加

C.不同光照下，只有在CO2濃度超過20mg/L，才開始進(jìn)行光合作用

D.800lx光照強(qiáng)度下，增加CO2濃度給黃瓜有機(jī)物積累量增幅的影響相同

該題以數(shù)學(xué)坐標(biāo)圖為背景考查光合作用、呼吸作用以及與之相關(guān)的計算知識，難度較大。講解該例題時可設(shè)計以下問題提示學(xué)習(xí)者：光合作用和呼吸作用之間有什么關(guān)系？什么是凈光合速率，圖中是用哪個參數(shù)體現(xiàn)的？光合作用和呼吸作用公式表達(dá)是怎樣的？

當(dāng)學(xué)習(xí)者正確回答上述問題也就不難解答上題。A項(xiàng)，70lx光照條件下植物另外吸收CO2的速率為30mg/h，加上呼吸作用釋放的CO2速率為20mg/h，則總光合速率為30mg/h+20mg/h=50mg/h，由光合作用反應(yīng)式可知釋放氧氣的量為50mg/h/44×32=36mg/h;B項(xiàng)，b受到光照影響，增強(qiáng)光照光反應(yīng)還原氫和ATP增加，短時間內(nèi)C3含量降低;C項(xiàng)，由圖可知CO2濃度超過100mg/L曲線開始上升，表明該階段已經(jīng)進(jìn)行光合作用;D項(xiàng)，根據(jù)圖線斜率容易得出800lx光照強(qiáng)度下，增加CO2濃度黃瓜有機(jī)物積累量增幅并不相同。綜上，只有A項(xiàng)正確。

綜上所述，圖像作為高中生物的重要構(gòu)成部分，在幫助學(xué)習(xí)者更好地認(rèn)識與理解所學(xué)上有著重要作用。同時，圖像也是一些生物問題的主要載體。教學(xué)實(shí)踐中應(yīng)將圖像教學(xué)納入教學(xué)的重點(diǎn)內(nèi)容，結(jié)合教學(xué)內(nèi)容做好圖像知識的針對性講解，使學(xué)習(xí)者把握讀圖、識圖的關(guān)鍵，順利解答各種與圖像相關(guān)的生物問題，促進(jìn)其生物學(xué)習(xí)成績的有效提升。

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