安徽 劉 琛

(作者單位：安徽省五河縣高級(jí)中學(xué))

在新、舊版本(分別指人民教育出版社2004年由全國(guó)中小學(xué)教材委員會(huì)審核通過(guò)的高中生物學(xué)科教材、2019年由國(guó)家教材委員會(huì)專家委員會(huì)審核通過(guò)的高中生物學(xué)學(xué)科教材，下文分別簡(jiǎn)稱舊教材、新教材)的高中生物學(xué)教材中配有多幅插圖，可以形象地、直觀地讓學(xué)生理解一些較為抽象、晦澀的生物學(xué)知識(shí)，但在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中，師生們常常忽略其中的細(xì)節(jié)，如果是在新課教學(xué)過(guò)程中，師生們?yōu)榱死卫握莆請(qǐng)D中表明的主旨內(nèi)容，倒也“未嘗不可”；但在復(fù)習(xí)課的教學(xué)過(guò)程中，若師生能夠?qū)@些細(xì)節(jié)加以適當(dāng)?shù)赝魄煤蜕罨?，便可以成為學(xué)生夯實(shí)基礎(chǔ)知識(shí)框架和拓展發(fā)散思維的好契機(jī)。

本文中筆者分析、討論三個(gè)新、舊教材插圖隱藏細(xì)節(jié)對(duì)比教學(xué)的案例，提出一些復(fù)習(xí)課的教學(xué)策略及建議，以供廣大師生參考。

1.激素的作用機(jī)制

【對(duì)比】圖1和圖2均是靶細(xì)胞和特定激素結(jié)合的方式圖示，分別出自舊教材的“通過(guò)激素的調(diào)節(jié)”一節(jié)和新教材的“激素調(diào)節(jié)的過(guò)程”一節(jié)的配套插圖。觀察兩圖可以看出，內(nèi)分泌細(xì)胞釋放的激素雖然可以通過(guò)血液循環(huán)送達(dá)到全身各處的組織細(xì)胞，但憑借不同細(xì)胞自身結(jié)構(gòu)的特異性，擴(kuò)散到細(xì)胞間的激素分子只能與靶細(xì)胞的受體特異性結(jié)合，從而引發(fā)靶細(xì)胞行使相應(yīng)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(qiáng)了細(xì)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(nèi)分泌細(xì)胞執(zhí)行分泌機(jī)能息息相關(guān)的細(xì)胞器，以虛線繪制的中間一段血管代表復(fù)雜的血液循環(huán)網(wǎng)絡(luò)、靶細(xì)胞上不同的特異性受體等，細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)上更精妙。

圖1

圖2

在復(fù)習(xí)課教學(xué)過(guò)程中，教師可同時(shí)展示新舊教材的插圖，發(fā)動(dòng)學(xué)生尋找新教材的“修正痕跡”，并引導(dǎo)學(xué)生嘗試歸納、總結(jié)，明確新教材為什么要進(jìn)行這樣的修正和完善。這是教師和學(xué)生對(duì)教材更高維度地運(yùn)用。

【深化】但此圖可能會(huì)讓師生產(chǎn)生這樣的疑問(wèn)：是不是所有的激素分子都是與靶細(xì)胞細(xì)胞膜上的受體結(jié)合呢，與膜表面的受體結(jié)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(shí)點(diǎn)，便于學(xué)生建構(gòu)知識(shí)網(wǎng)絡(luò)：激素可以分為兩大類，一類是含氮激素，包括蛋白質(zhì)、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(xué)性質(zhì)不同，激素的作用機(jī)制也不同。圖1和圖2說(shuō)明的是含氮激素的一般作用機(jī)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(kuò)散進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)，與細(xì)胞質(zhì)中的特異性受體結(jié)合形成“激素-受體復(fù)合物”，此復(fù)合物可以通過(guò)核膜進(jìn)入核內(nèi)，再與細(xì)胞核內(nèi)的受體結(jié)合，通過(guò)改變核內(nèi)受體的構(gòu)象，提高該受體復(fù)合物與DNA分子的親和力，從而與DNA分子的特異性位點(diǎn)結(jié)合，影響基因的表達(dá)，達(dá)到相應(yīng)的生理效應(yīng)。一個(gè)被激活的“激素-受體復(fù)合物”，可以結(jié)合多個(gè)基因的啟動(dòng)子，從而影響mRNA的轉(zhuǎn)錄。

2.T細(xì)胞對(duì)抗原的識(shí)別

【對(duì)比】圖3和圖4均是細(xì)胞免疫示意圖，分別出自舊教材“免疫調(diào)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(yīng)T細(xì)胞通過(guò)和靶細(xì)胞表面結(jié)構(gòu)識(shí)別、結(jié)合而精準(zhǔn)“攻擊”靶細(xì)胞使其裂解死亡，教師在使用舊教材進(jìn)行教學(xué)的過(guò)程中，學(xué)生們往往會(huì)對(duì)圖3中的A結(jié)構(gòu)和B結(jié)構(gòu)產(chǎn)生困惑，導(dǎo)致學(xué)生難以理解圖示所要表達(dá)的主旨。

圖3

圖4

圖中所示的A結(jié)構(gòu)應(yīng)為MHC-Ⅰ類分子，B結(jié)構(gòu)為抗原肽。當(dāng)病毒侵入靶細(xì)胞時(shí)，其作為內(nèi)源性抗原會(huì)被靶細(xì)胞在細(xì)胞質(zhì)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(jié)合，然后以“抗原肽-MHC復(fù)合物”的形式表達(dá)于靶細(xì)胞表面，供效應(yīng)T細(xì)胞識(shí)別，而效應(yīng)T細(xì)胞必須同時(shí)正確識(shí)別抗原肽和MHC-Ⅰ類分子，這種現(xiàn)象稱為“雙識(shí)別”。效應(yīng)T細(xì)胞通過(guò)與靶細(xì)胞表面抗原肽-MHC復(fù)合物結(jié)合，定向釋放細(xì)胞毒素(穿孔素等)至靶細(xì)胞或啟動(dòng)靶細(xì)胞程序性凋亡。綜上所述，效應(yīng)T細(xì)胞對(duì)靶細(xì)胞殺傷有抗原特異性、MHC-Ⅰ類分子限制性、直接接觸等特點(diǎn)。

對(duì)于二者功能的介紹，雖然有助于學(xué)生了解效應(yīng)T細(xì)胞的抗原識(shí)別機(jī)制，但對(duì)于高中階段的學(xué)生來(lái)說(shuō)，顯然過(guò)于深化，導(dǎo)致學(xué)生難以掌握，所以新教材的圖示中刪去了這部分內(nèi)容。教師在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中，也應(yīng)適當(dāng)?shù)厝趸@部分內(nèi)容。

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

【深化】針對(duì)新圖示展示出來(lái)的更全面、更完整的內(nèi)容，教師應(yīng)合理運(yùn)用并由此輻射到整個(gè)高中生物學(xué)知識(shí)體系的脈絡(luò)，引導(dǎo)學(xué)生一一梳理，打通其“任督二脈”。如抗原肽的生成過(guò)程與分泌蛋白運(yùn)輸、細(xì)胞消化、細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)與功能等的特點(diǎn)密不可分，又如靶細(xì)胞裂解與細(xì)胞凋亡等細(xì)胞程序性死亡息息相關(guān)。這些內(nèi)容的補(bǔ)充和深化有助于學(xué)生形成穩(wěn)固的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，形成一個(gè)猶如神經(jīng)系統(tǒng)般的“多點(diǎn)感知”，綜合分析“研判”的分析思路。

3.生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

【對(duì)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(xué)名詞生動(dòng)形象地體現(xiàn)出來(lái)。

圖5

圖6

圖5來(lái)自舊教材，其中各種成分的數(shù)字標(biāo)識(shí)可謂“頗有心機(jī)”。圖中的Ⅰ指的是非生物物質(zhì)，包括參加生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)的無(wú)機(jī)鹽、水、二氧化碳等無(wú)機(jī)化合物以及腐殖質(zhì)(池底淤泥)等。圖中的Ⅱ指的是生產(chǎn)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(lán)藻、團(tuán)藻等)，為了便于學(xué)生識(shí)別，圖中靠近水面的各種淡水藻和實(shí)物相比均放大了許多倍。淡水藻類雖然個(gè)體微小，但是數(shù)量極多，因此，它們是池塘生態(tài)系統(tǒng)中的主要生產(chǎn)者。圖中的Ⅲ指的是消費(fèi)者，羅馬數(shù)字右下角的阿拉伯?dāng)?shù)字則代表消費(fèi)者的營(yíng)養(yǎng)級(jí)別，其中的Ⅲ1是指直接以植物為食的植食性動(dòng)物——初級(jí)消費(fèi)者，它們又可以分為兩類，即浮游動(dòng)物(如劍水蚤等)和某些底棲動(dòng)物(如生活在池塘底部的某些環(huán)節(jié)動(dòng)物)；Ⅲ2是指以植食性動(dòng)物為食的小型肉食性動(dòng)物——次級(jí)消費(fèi)者，如某些魚類和某些水生的昆蟲；Ⅲ3是指以小型肉食動(dòng)物為食的大型肉食性動(dòng)物——三級(jí)消費(fèi)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(xì)菌和真菌等營(yíng)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(yán)肅的數(shù)字標(biāo)識(shí)”和滿含“煙火氣的手繪畫”生動(dòng)有趣地呈現(xiàn)在略顯枯燥的知識(shí)體系中，叫人“眼前一亮”。

反觀新教材的配圖，“畫風(fēng)”倒是愈發(fā)“可愛”了。以課本資源的可操作性來(lái)說(shuō)，舊教材的配圖能給予教師更大的發(fā)揮空間，使得教師“進(jìn)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(lán)本，建構(gòu)生態(tài)系統(tǒng)知識(shí)網(wǎng)絡(luò)；“退”則大而化之，模糊介紹各成分及相互關(guān)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(xué)生的興趣，若教師布置構(gòu)建食物鏈或食物網(wǎng)等任務(wù)，學(xué)生“上手性”會(huì)更強(qiáng)。綜上，筆者認(rèn)為舊教材配圖更適合復(fù)習(xí)課，“重”各成分的生態(tài)地位，“輕”各繪圖形象的具體物種，簡(jiǎn)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(fù)習(xí)課的教學(xué)過(guò)程中，可以對(duì)圖6進(jìn)行表格化的知識(shí)體系整理，可以按照生態(tài)系統(tǒng)成分進(jìn)行羅列；按照營(yíng)養(yǎng)級(jí)進(jìn)行劃分；還可以賦予該圖新的知識(shí)情境，如加入生物富集作用、飼料投放的能量傳遞效率的計(jì)算等。

4.總結(jié)

高考的命題背景要依靠于教材，依賴于教材所創(chuàng)設(shè)的知識(shí)點(diǎn)和世界觀。因此，在高考復(fù)習(xí)備考中，師生們將大部分精力放在如何勇于面對(duì)新情境下的問(wèn)題的同時(shí)，也要注重對(duì)教材固有內(nèi)容的挖掘，特別是對(duì)于教材中插圖細(xì)節(jié)的挖掘。其實(shí)無(wú)論哪個(gè)版本的教材插圖，都會(huì)留有一些師生們可能沒(méi)有挖掘出的“彩蛋”，這些插圖的細(xì)節(jié)往往處在學(xué)生的最近發(fā)展區(qū)，是學(xué)生在課堂學(xué)習(xí)、課下預(yù)習(xí)、復(fù)習(xí)過(guò)程中能發(fā)現(xiàn)、能提問(wèn)、能處理、能解決的“能動(dòng)區(qū)域”。復(fù)習(xí)課是對(duì)學(xué)生的二次教學(xué)，學(xué)生的這些“能動(dòng)區(qū)域”是非常優(yōu)質(zhì)的實(shí)踐天地，無(wú)論是對(duì)新情境下解決問(wèn)題能力的提高還是對(duì)教材框架下知識(shí)體系的建構(gòu)，都有很好的催化作用，是教師和學(xué)生對(duì)教材更高維度的運(yùn)用過(guò)程，可以最大限度地“榨取”教材資源的“營(yíng)養(yǎng)”。

針對(duì)上述案例，筆者提出幾點(diǎn)具體的操作建議，供師生們參考。

①橫向比較教學(xué)。同一知識(shí)內(nèi)容，往往存在不同情境的信息給予方式，例如將同一知識(shí)內(nèi)容在不同版本教材中的不同信息給予方式進(jìn)行比較，進(jìn)而作為問(wèn)題情境再現(xiàn)。在復(fù)習(xí)課的教學(xué)過(guò)程中，教師可展示新舊教材中同一生物學(xué)現(xiàn)象或規(guī)律的插圖，發(fā)動(dòng)學(xué)生尋找二者的不同，并引導(dǎo)學(xué)生思考編者是基于什么原因才作此調(diào)整、修改后是否能更好地表達(dá)生物學(xué)現(xiàn)象或理論、是否還具有修改的空間等問(wèn)題。對(duì)教材中非插圖信息與插圖信息的比較教學(xué)，如種群增長(zhǎng)模型的“J”型曲線，教師引導(dǎo)學(xué)生對(duì)曲線變化過(guò)程中增長(zhǎng)速率的變化進(jìn)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(shù)值的變化?？傊?，分析角度殊途同歸，共同達(dá)成對(duì)知識(shí)點(diǎn)形象的豐滿、潤(rùn)色才是最終目的。

②縱向比較教學(xué)。同一知識(shí)內(nèi)容的插圖往往會(huì)隨著教材知識(shí)編排內(nèi)容的進(jìn)行而不斷深化。如新教材中“基因的本質(zhì)”這一章中關(guān)于DNA半保留復(fù)制的實(shí)驗(yàn)有兩幅插圖，一幅是赫爾希和蔡斯的實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)，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(gè)模塊進(jìn)行串聯(lián)教學(xué)，深化學(xué)生對(duì)DNA半保留復(fù)制過(guò)程的理解。

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

綜上，對(duì)于教材插圖隱藏細(xì)節(jié)的挖掘和深究，能夠開辟生物學(xué)高考復(fù)習(xí)的一個(gè)“新視界”，對(duì)這些細(xì)節(jié)適當(dāng)加以研究和拓展，有助于建構(gòu)更為完備的知識(shí)體系和問(wèn)題解決方案，切實(shí)提高生物學(xué)教學(xué)的效率。