開辟生物學高考復習的“新視界”
——例析高中生物學新舊教材插圖隱藏的細節(jié)

安徽 劉 琛

(作者單位：安徽省五河縣高級中學)

在新、舊版本(分別指人民教育出版社2004年由全國中小學教材委員會審核通過的高中生物學科教材、2019年由國家教材委員會專家委員會審核通過的高中生物學學科教材，下文分別簡稱舊教材、新教材)的高中生物學教材中配有多幅插圖，可以形象地、直觀地讓學生理解一些較為抽象、晦澀的生物學知識，但在實際教學過程中，師生們常常忽略其中的細節(jié)，如果是在新課教學過程中，師生們?yōu)榱死卫握莆請D中表明的主旨內容，倒也“未嘗不可”；但在復習課的教學過程中，若師生能夠對這些細節(jié)加以適當地推敲和深化，便可以成為學生夯實基礎知識框架和拓展發(fā)散思維的好契機。

本文中筆者分析、討論三個新、舊教材插圖隱藏細節(jié)對比教學的案例，提出一些復習課的教學策略及建議，以供廣大師生參考。

1.激素的作用機制

【對比】圖1和圖2均是靶細胞和特定激素結合的方式圖示，分別出自舊教材的“通過激素的調節(jié)”一節(jié)和新教材的“激素調節(jié)的過程”一節(jié)的配套插圖。觀察兩圖可以看出，內分泌細胞釋放的激素雖然可以通過血液循環(huán)送達到全身各處的組織細胞，但憑借不同細胞自身結構的特異性，擴散到細胞間的激素分子只能與靶細胞的受體特異性結合，從而引發(fā)靶細胞行使相應的生理功能。與圖1相比，圖2在美觀程度上的確更勝一籌，如增強了細胞的立體性、有明亮和灰暗的光影效果等；但更重要的是還繪制了與內分泌細胞執(zhí)行分泌機能息息相關的細胞器，以虛線繪制的中間一段血管代表復雜的血液循環(huán)網絡、靶細胞上不同的特異性受體等，細節(jié)設計上更精妙。

圖1

圖2

在復習課教學過程中，教師可同時展示新舊教材的插圖，發(fā)動學生尋找新教材的“修正痕跡”，并引導學生嘗試歸納、總結，明確新教材為什么要進行這樣的修正和完善。這是教師和學生對教材更高維度地運用。

【深化】但此圖可能會讓師生產生這樣的疑問：是不是所有的激素分子都是與靶細胞細胞膜上的受體結合呢，與膜表面的受體結合是激素作用的唯一方式么？

答案是否定的，教師可以在此拓展以下知識點，便于學生建構知識網絡：激素可以分為兩大類，一類是含氮激素，包括蛋白質、多肽、氨基酸衍生物等；另一類是類固醇激素，包括固醇類激素等。二者的化學性質不同，激素的作用機制也不同。圖1和圖2說明的是含氮激素的一般作用機制，而類固醇激素與之不同，其是脂溶性化合物，往往都是小分子，易擴散進入細胞內，與細胞質中的特異性受體結合形成“激素-受體復合物”，此復合物可以通過核膜進入核內，再與細胞核內的受體結合，通過改變核內受體的構象，提高該受體復合物與DNA分子的親和力，從而與DNA分子的特異性位點結合，影響基因的表達，達到相應的生理效應。一個被激活的“激素-受體復合物”，可以結合多個基因的啟動子，從而影響mRNA的轉錄。

2.T細胞對抗原的識別

【對比】圖3和圖4均是細胞免疫示意圖，分別出自舊教材“免疫調節(jié)”一節(jié)和新教材“特異性免疫”一節(jié)的配套插圖。從兩圖中可以看出，效應T細胞通過和靶細胞表面結構識別、結合而精準“攻擊”靶細胞使其裂解死亡，教師在使用舊教材進行教學的過程中，學生們往往會對圖3中的A結構和B結構產生困惑，導致學生難以理解圖示所要表達的主旨。

圖3

圖4

圖中所示的A結構應為MHC-Ⅰ類分子，B結構為抗原肽。當病毒侵入靶細胞時，其作為內源性抗原會被靶細胞在細胞質中降解并加工處理成一定大小的多肽片段(抗原肽)，使多肽適合與MHC分子結合，然后以“抗原肽-MHC復合物”的形式表達于靶細胞表面，供效應T細胞識別，而效應T細胞必須同時正確識別抗原肽和MHC-Ⅰ類分子，這種現(xiàn)象稱為“雙識別”。效應T細胞通過與靶細胞表面抗原肽-MHC復合物結合，定向釋放細胞毒素(穿孔素等)至靶細胞或啟動靶細胞程序性凋亡。綜上所述，效應T細胞對靶細胞殺傷有抗原特異性、MHC-Ⅰ類分子限制性、直接接觸等特點。

對于二者功能的介紹，雖然有助于學生了解效應T細胞的抗原識別機制，但對于高中階段的學生來說，顯然過于深化，導致學生難以掌握，所以新教材的圖示中刪去了這部分內容。教師在實際教學過程中，也應適當地弱化這部分內容。

新教材的圖示中明確了T細胞有細胞毒性T細胞和輔助性T細胞兩種類型，這為T細胞參與體液免疫的機制、艾滋病的致病機理等問題的解答鋪墊了更細致的理論基礎。后面又補充了“清道夫”——巨噬細胞(吞噬細胞)的介紹。果斷刪去冗余知識點的“枝蔓”，使得新教材的圖示更全面地展示了細胞免疫的過程，這一次，師生們可以“喜新厭舊”。

【深化】針對新圖示展示出來的更全面、更完整的內容，教師應合理運用并由此輻射到整個高中生物學知識體系的脈絡，引導學生一一梳理，打通其“任督二脈”。如抗原肽的生成過程與分泌蛋白運輸、細胞消化、細胞膜結構與功能等的特點密不可分，又如靶細胞裂解與細胞凋亡等細胞程序性死亡息息相關。這些內容的補充和深化有助于學生形成穩(wěn)固的知識網絡，形成一個猶如神經系統(tǒng)般的“多點感知”，綜合分析“研判”的分析思路。

3.生態(tài)系統(tǒng)的結構

【對比】圖5和圖6均是池塘生態(tài)系統(tǒng)的示意圖。教師可巧借此圖，用這一幅示意圖將枯燥的生態(tài)學名詞生動形象地體現(xiàn)出來。

圖5

圖6

圖5來自舊教材，其中各種成分的數字標識可謂“頗有心機”。圖中的Ⅰ指的是非生物物質，包括參加生態(tài)系統(tǒng)物質循環(huán)的無機鹽、水、二氧化碳等無機化合物以及腐殖質(池底淤泥)等。圖中的Ⅱ指的是生產者，主要分布在池塘的淺水區(qū)域，包括兩類：一類是挺水植物、浮葉根生植物和沉水植物(如蓮、浮萍、金魚藻等)；另一類是體型微小的浮游植物——多種淡水藻類(如硅藻、柵藻、藍藻、團藻等)，為了便于學生識別，圖中靠近水面的各種淡水藻和實物相比均放大了許多倍。淡水藻類雖然個體微小，但是數量極多，因此，它們是池塘生態(tài)系統(tǒng)中的主要生產者。圖中的Ⅲ指的是消費者，羅馬數字右下角的阿拉伯數字則代表消費者的營養(yǎng)級別，其中的Ⅲ1是指直接以植物為食的植食性動物——初級消費者，它們又可以分為兩類，即浮游動物(如劍水蚤等)和某些底棲動物(如生活在池塘底部的某些環(huán)節(jié)動物)；Ⅲ2是指以植食性動物為食的小型肉食性動物——次級消費者，如某些魚類和某些水生的昆蟲；Ⅲ3是指以小型肉食動物為食的大型肉食性動物——三級消費者，如兇猛的鱖魚等。圖中的Ⅳ指的是分解者，分解者主要是指細菌和真菌等營腐生生活的微生物。

舊教材中的圖示將生態(tài)系統(tǒng)的成分以“嚴肅的數字標識”和滿含“煙火氣的手繪畫”生動有趣地呈現(xiàn)在略顯枯燥的知識體系中，叫人“眼前一亮”。

反觀新教材的配圖，“畫風”倒是愈發(fā)“可愛”了。以課本資源的可操作性來說，舊教材的配圖能給予教師更大的發(fā)揮空間，使得教師“進可攻、退可守”；“攻”則條分縷析，將生態(tài)系統(tǒng)各成分“和盤托出”，以該圖為藍本，建構生態(tài)系統(tǒng)知識網絡；“退”則大而化之，模糊介紹各成分及相互關系，不必具體到物種類型。新教材的配圖削減了物種類型，明確了生物名稱，更易引發(fā)學生的興趣，若教師布置構建食物鏈或食物網等任務，學生“上手性”會更強。綜上，筆者認為舊教材配圖更適合復習課，“重”各成分的生態(tài)地位，“輕”各繪圖形象的具體物種，簡而言之“重理性、輕感性”；新教材的配圖則“反其道而行之”，“輕理性、重感性”，更適合新授課。

【深化】教師在復習課的教學過程中，可以對圖6進行表格化的知識體系整理，可以按照生態(tài)系統(tǒng)成分進行羅列；按照營養(yǎng)級進行劃分；還可以賦予該圖新的知識情境，如加入生物富集作用、飼料投放的能量傳遞效率的計算等。

4.總結

高考的命題背景要依靠于教材，依賴于教材所創(chuàng)設的知識點和世界觀。因此，在高考復習備考中，師生們將大部分精力放在如何勇于面對新情境下的問題的同時，也要注重對教材固有內容的挖掘，特別是對于教材中插圖細節(jié)的挖掘。其實無論哪個版本的教材插圖，都會留有一些師生們可能沒有挖掘出的“彩蛋”，這些插圖的細節(jié)往往處在學生的最近發(fā)展區(qū)，是學生在課堂學習、課下預習、復習過程中能發(fā)現(xiàn)、能提問、能處理、能解決的“能動區(qū)域”。復習課是對學生的二次教學，學生的這些“能動區(qū)域”是非常優(yōu)質的實踐天地，無論是對新情境下解決問題能力的提高還是對教材框架下知識體系的建構，都有很好的催化作用，是教師和學生對教材更高維度的運用過程，可以最大限度地“榨取”教材資源的“營養(yǎng)”。

針對上述案例，筆者提出幾點具體的操作建議，供師生們參考。

①橫向比較教學。同一知識內容，往往存在不同情境的信息給予方式，例如將同一知識內容在不同版本教材中的不同信息給予方式進行比較，進而作為問題情境再現(xiàn)。在復習課的教學過程中，教師可展示新舊教材中同一生物學現(xiàn)象或規(guī)律的插圖，發(fā)動學生尋找二者的不同，并引導學生思考編者是基于什么原因才作此調整、修改后是否能更好地表達生物學現(xiàn)象或理論、是否還具有修改的空間等問題。對教材中非插圖信息與插圖信息的比較教學，如種群增長模型的“J”型曲線，教師引導學生對曲線變化過程中增長速率的變化進行分析，既可以從教材插圖入手，分析斜率的變化，又可從教材給予的公式入手，分析數值的變化?？傊治鼋嵌仁馔就瑲w，共同達成對知識點形象的豐滿、潤色才是最終目的。

②縱向比較教學。同一知識內容的插圖往往會隨著教材知識編排內容的進行而不斷深化。如新教材中“基因的本質”這一章中關于DNA半保留復制的實驗有兩幅插圖，一幅是赫爾希和蔡斯的實驗步驟插圖，圖中埋下了新老鏈顏色差異的伏筆；另一幅是梅塞爾森和斯塔爾的實驗，圖中留下了不同沉降條帶深淺差異的痕跡。教師可以將這兩個模塊進行串聯(lián)教學，深化學生對DNA半保留復制過程的理解。

③發(fā)散教學。以教材的插圖為出發(fā)點，賦予更多的情境信息，引發(fā)問題，引導學生由教材理論向實踐解決具體問題的“跨越式”學習。例如，教師可以直接選擇或稍加改編一些經典的高考真題、模擬題等的配圖并引導學生進行分析，近則找到此圖在教材中的源頭出處，遠則進行修改、進行發(fā)散思考；還可以引導學生在同類題型的不同插圖中找相同點、不同點，讓學生打造一套屬于自己的解決此類題型的方法。

綜上，對于教材插圖隱藏細節(jié)的挖掘和深究，能夠開辟生物學高考復習的一個“新視界”，對這些細節(jié)適當加以研究和拓展，有助于建構更為完備的知識體系和問題解決方案，切實提高生物學教學的效率。