摘 要:教材插图是生物学教学的重要媒介。在复习教学中,生命发展的过程可通过系列图来体现;展示实验图可还原实验过程,能较好地重温实验方法;呈现生理功能的原理图,能增强学生的结构与功能观,提升生命观念。
关键词:教材插图;复习教学;初中科学;
教材在编写的过程中,已经充分地使用了插图与文字相结合的方式,更直观地介绍生物结构,更形象地表达生物结构的功能,更简洁地表明实验活动的步骤,更真实地体现生命活动的过程和生命的发展。根据插图作用,可将其分为: 结构图( 如桃花的结构) 、实验图( 如探究植物的光合作用) 和原理图( 如水分在植物体内的运输) 三种类型。为解决复习教学的困惑,以教材插图为载体,处理、整合插图信息,可有效地助力初中科学中生物学内容的复习教学。下文以华东师大版初中《科学》教材中生物学内容为例,阐述插图在复习教学中的运用。
1 赏识生物结构,体现生命发展
生物结构的认识是生物学学习的基础。在复习教学中,结合生物结构插图,能快速地抓住学生的眼球,聚焦学生对结构的回忆,整理出准确的结构特点及相互差异,进而帮助学生理解在生命发展的过程中该结构的价值。将教材部分生物结构图,按照生命发展的过程进行整合排序,能清晰地体现整个生命发展的历程,有利于学生对单元知识的建构。
例如,在七年级( 下) “植物和微生物的生殖与发育”一节中,需要认识“花”“子房”和“果实和种子”的结构。在复习时,结合教材插图进行结构指认( 图1 左上部分)[1],要求据图指认桃花各部分的结构,并说出各部分结构的特点与功能。识图的过程就是一个复习归纳的过程,特点是在实物中指认结构,有桃花的具象,能较好地衔接新课中的实验教学。对结构的回顾不仅停留在文字上,也便于学生对某一结构特点 和 功 能 的 再 认 识,优 于 常 规 的 纯 文 字 知 识归纳。
绿色开花植物的有性生殖和发育,经历开花、传粉、受精、果实与种子的形成、种子的萌发和幼苗生长的生命阶段。在复习完花、果实和种子的结构之后,有必要让学生对这一生殖、发育的过程形成更深刻的认识。教师可先将图 1 生殖、发育前后各重要结构的名称在图中用方框覆盖,处理成填图模式,让学生回顾各结构名称,分析其作用,为进一步学习生命发展的过程做准备。然后,移去覆盖方框,根据生殖、发育前后结构的对应,从生殖的角度诠释传粉与受精的过程,以发育的视角认识花到果实、种子的生命历程。该教学处理所需的时间不长,却能充分地回顾生物体功能与结构的关联,体现生殖与发育的结构联系。从刚才识别各结构的点状复习,到形成生命发展的线状结构,对学生构建单元知识有较好的效果。根据教学时间,还可进一步利用种子的结构图、种子的萌发和幼苗生长图,充实该复习教学,体现更完整的绿色开花植物的生命发展[2]。
教材中不乏通过识别生物结构,体现生命发展的实例。如人类的受精、胚泡着床、形成胎儿和分娩,按照时间轴的顺序,可排列成系列图[1]。蛙的抱对产卵、受精、胚胎发育和胚后的不完全变态发育,也可逐个呈现,最终连成线状结构。在复习教学中,整合好这些插图,不仅有助于学生对某一生命阶段的知识回顾,更有利于深化学生对整个生命发展的理解。
2 还原实验过程,重温实验方法
实验是生物学教学的重要手段。新授课注重对生物学问题、生物学现象进行实验设计,开展探究性教学,这对学生科学素养的形成大有帮助。但到了复习阶段,部分学生对实验目的、实验过程、实验注意事项和实验结论的认识模糊,而教材中对常规实验的考查依然是重点。所以,有必要对常规的实验过程进行还原,对原有的实验方法进行重温。如何更快速、有效地唤醒学生原有的实验问题,以插图的形式复习是一种较好的方法。
例如,在复习“探究植物光合作用的场所和产物”一节时,展示教材中所提供的插图( 图 2)[3]。引导学生据图分析,思考以下 4 个问题: (1)本实验的目的是什么?(2)在实验过程中,有哪些注意事项? (3)如果实验成功,能观察到什么现象? (4)若实验成功,能得到哪些实验结论? 该图还原了主要的实验过程,避免了抽象、繁杂的文字描述。蕴藏着较多的科学问题,教师可以提取加工利用,上述的问题链可激发学生的思维,重温实验方法,提升学生科学分析、合理表达的能力。以插图与问题相结合的形式进行复习,既有过程的回顾,又有方法的思考,优于教师简单地对实验过程进行梳理。
对光合作用原料和光合作用其他产物的分析,探究植物的呼吸作用、蒸腾作用在教材中都有配图,都可以作为复习的重要素材。对科学史的教学,不同版本的教材有着不同的侧重点。如初中《科学》教材中,对“生长素”的发现科学史介绍得较多。如何在复习阶段重温这段科学历史,以讲故事的形式显然是不合适的。而以教材插图呈现不同时期科学家的探究,还原生长素的发现过程,引导学生对插图内容进行充实,效果较好。
3 呈现生理功能,感知生命活动
结构与功能观是重要的生命观念。有些生命活动需要多个结构来协调完成,而在新课教学时,生物结构、功能的学习在教材中有时较为分散[4]。在复习教学时,对分散的结构、功能的原理图要进行整合呈现,能让学生更系统地感知生命活动的历程。
例如,植物对水分的吸收、运输、利用和散失,这些生命活动是依靠植物根、茎和叶等器官或特殊的结构来完成的。图 3 为水分在植物体内运输的示意图[3],整合了根、茎和叶在水分代谢过程中的功能。据图引导学生观察各结构的特点,哪些特点与水分的吸收、运输、利用和散失相关。看图说话,可直观地呈现根毛、皮层、导管、叶脉和气孔的特点,根据这些特点来理解各结构的功能,进而感知植物水分代谢的整个过程。
人体视觉的形成包括: 外界物体的光经过眼的折光系统,在视网膜上成像,感光细胞将光信号转换为电信号,视神经传送电信号至大脑皮层视觉中枢,形成视觉。整个过程可用教材完整的原理图展示,能清晰地呈现各器官的生理功能,感知视觉的形成。听觉和嗅觉等感觉的形成也经历上述类似的过程。以原理图的形式展示各种感觉的形成过程,能清晰地呈现各器官的功能,感知生命活动,可提高八年级( 下) “人体的感觉”一节的复习实效。
初中科学中的生物学复习教学,应尽可能地避免机械的背诵、默写方式。直观的插图,避免了文字的烦琐,增加了学习的趣味性,也具有知识网络的功能。它对生物结构、实验过程、生理功能的展现非常清晰,能增强学生对生命发展、实验方法和生命活动的理解。教师容易操作,引导学生解读插图的深度易控,可较好地兼顾学生差异来设置、处理教学问题,是一种切实可行的复习方式。
[1] 袁运开.义务教育教科书·科学·七年级(下)[M].上海:华东师范大学出版社,2018:150-188.
[2] 贾妮,李正.基于教材插图的“深度问题”在深度学习中的设计[J].生物学教学,2021,46(1):23-26.
[3] 袁运开.义务教育教科书·科学·八年级(上)[M].上海:华东师范大学出版社,2018:94-140.
[4] 陈至.借助教材插图提高课堂教学有效性[J].生物学教学,2017,43(9):25-27.