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摘要:教学工作中,要充分、合理、正确、灵活地运用教材中的图表曲线,发挥插图的独特作用,加深学生对知识的理解,培养学生归纳能力和发散思维能力及探究问题的能力,重视图表教学是提高学生科学素养。
关键词:图表曲线生物科学素养
近年来,当我们把思维变成图像,把情感变成影视,把灵感变成网页的时候,我们实际上走进一个读图时代;现行生物教材中的图表是外显的“形”,这外显的“形”载着生物学中内在的“质”,是生物学科的第二语言,有着语言文字无法比拟的直观性,简洁性,深刻性,本质性等特点。因此重视图表教学是提高学生科学素养的有效图径,也是培养学生各种能力的有效手段。
一、看图、说图、画图,使知识“润物无声”
(一)看图——培养学生的观察力。
看图是学生学习生物的重要方法,教师要指导学生带着问题、重点和难点有的放矢,沿着图像表述知识内在的特点,按照一定的顺序进行看图;不能“只见树木不见森林”,也不能“只见森林不见树木”杂乱无章地无序观察;如在学习DNA的双螺旋结构示意图时,可按照从点(四种脱氧核苷酸)到线(两条反向平行的脱氧核苷酸链)再到面(A—T,G—C互补平面结构)最后到体(双螺旋立体结构)的科学顺序看图;生物教材中的图表多是表示一个动态的生理过程和生命现象,这就要求我们要用动态的意识和观点去看图,如在观察高中生物苏教版中血浆,组织液和淋巴之间的物质交换示意图时要引领学生用动态的观点去看细胞外液成分之间的关系,去领会各成分的来源和去向,明白产生组织水肿的原因,最后才能真正站在呼吸系统、循环系统、泌尿系统、消化系统的高度上理解组织细胞只有通过内环境才能进行物质的交换;在看生物曲线坐标时,首先通过纵横坐标轴所代表的生物量,看清曲线的斜率、交叉点、拐点,结合图像曲线趋势理清相关生物学的基本知识,原理、规律及内在的生物学事实,近而看出曲线坐标图像所表述的生物学意义。“识标、明点、析线”三步曲是学生分析坐标曲线,运用相关知识,解决相关问题的重要方法。

(二)说图——培养学生和语言表达能力。
对于一幅画所包涵内容,教师应要求学生用自己的语言加以描述,借以提高学生的知识归纳能力和语言表达能力。如在学习光合作用过程的图解时,明确让学生描述出出光合作用的过程包括哪两个阶段?在每个阶段中物质转化是怎样进行的?能量转化又是怎样转换的?再分析物质转化和能量转化的条件是什么?这些过程进行的场所是什么?过程之间的关系是怎样的?这样把插图与语言有机的结合起来,知识才能随风潜入学子心扉。
(三)画图——培养学生收集和处理信息的能力。
俗话说:“让我听,我会忘记;让我看,我会记得;让我画,我才能真正理解;”可以看出学生自己画图有助于对学科知识的理解和巩固,如在学习有丝分裂和减数分裂内容时,要让学生自己动手画一画各时期细胞分裂图(特别是中后期图)及染色体数目变化曲线,又如在学习遗传定律时要求学生画出遗传系谱图;只有这样才能真正提高学生学习能力,才“能润物无声”,学习中在通过多种感官来丰富自身的表象,注重引导自己寻找形像思维规律,展开联想想象,进行必要分析、推理、验证,得出知识的本质特点,然后用不同的图像反映出来,再根据画出的图像来综合分析有关问题。这有利于探索有效的学习方法,掌握规律性的知识,形成熟练的技能,发展深层思维训练。画图时要正确画出生理过程曲线图,并标记其表示的生物学意义及单位,力求准确、真实、美观。
二、图图结合,培养学生归纳能力
教材中的插图是在特定的知识背景下呈现的,往往具有一定的片面性,在教学中可生学习各图所对应的内容,再把相同类型或有内在联系的图表结合起来,让学生进行分析比较归纳得出结论,如学完光合作用和细胞呼吸后,教师可在一个植物叶肉细胞中只画出一个线粒体和一个叶绿体,分别标出在黑暗、弱光下和强光下O2和CO2的来源和去向;又如有氧呼吸与无氧呼吸可归纳为下图;
这样不可以使学生系统掌握所学知识,更好领会不同生理过程之间的相互关系,而且还可以提高学生对所学知识的归纳能力。
三、图图相互转变,培养学生发散思维
各种曲线图的转变对学生提出了较高的要求,往往要求学生有较强的基础知识功底和思维迁移能力,图中往往隐含着一些重要信息,而这些信息又与教材上所学的知识相联系,学生如果找不到这种联系,理解不了图形语言,往往会一筹莫展,所以图形转换是图表教学中的较高层次。对于一个知识点,教师可以引导学生用不同的图表和曲线来表示,培养学生的发散思维;如酵母菌种群的增长s曲线,让学生转变增长率与时间的变化曲线,进一步让学生思考后画出出生率与死亡率随时间的变化曲线;又如学习细胞分裂过程时,可让学生把分裂过程各图像中的染色体数目列成表格并转变为染色体的数目变化曲线,再转变为每条染色体中DNA分子数变化曲线,最后转化为染色体组数目变化曲线;这样通过图——表——曲线——另一种曲线的转变,使学生加深所学习内容,培养学生的发散思维。四、借助图表适时引导,利用图表深化理解——培养学生探究问题的能力
在利用生物教材中的图表时,要注重挖掘出图表隐含的信息和相关知识,引导学生提出新的问题,以更开阔的视野对问题进行深层次的理解和探究。例如在学习到基因突变(镰刀型细胞贫血症的病因图解时)苏教版生物必修。
借助插图引导学生思考,当DNA的碱基序列由CTT-CAT时,是不是另一链也由GAA-GTA呢?如何让学生探究解决这个问题呢?
要想解决这个问题就要引导学生和教师一起挖掘此图表中的知识内涵,从上图可以清楚的看到在DNA复制过程中①链上的碱基发生了基因突变(CTT—CAT)时,而另条②莲并不会发生相应的突变(依然是GAA,而不会变成GTA);得到正确答案后进一步设疑,此基因复制N次后,发生基因突变的DNA占DNA,总数的百分之几呢?引导学生看图并推理可以得之凡是以①母链为模板复制得到的DNA均为异常,以②母链为模板复制得到DNA均为正常,因此各占一半;最后引导学生思考镰刀型细胞贫血症的直接原因和根本原因分别是血红蛋白中的谷氨酸变为缬氨酸,DNA在自我制时碱基发生了改变(CTT-CAT)。这样可以突破教材插图固有的局限,将知识进行延伸和拓展,把握时机,设计问题,激发学生对问题持续探究的欲望,更好地培养和提高学生探究问题的能力。
总之,我们在日常教学工作中,要充分、合理、正确、灵活地运用教材中的图表曲线,发挥插图的独特作用,加深学生对知识的理解,培养学生归纳能力和发散思维能力及探究问题的能力。
关键词:图表曲线生物科学素养
近年来,当我们把思维变成图像,把情感变成影视,把灵感变成网页的时候,我们实际上走进一个读图时代;现行生物教材中的图表是外显的“形”,这外显的“形”载着生物学中内在的“质”,是生物学科的第二语言,有着语言文字无法比拟的直观性,简洁性,深刻性,本质性等特点。因此重视图表教学是提高学生科学素养的有效图径,也是培养学生各种能力的有效手段。
一、看图、说图、画图,使知识“润物无声”
(一)看图——培养学生的观察力。
看图是学生学习生物的重要方法,教师要指导学生带着问题、重点和难点有的放矢,沿着图像表述知识内在的特点,按照一定的顺序进行看图;不能“只见树木不见森林”,也不能“只见森林不见树木”杂乱无章地无序观察;如在学习DNA的双螺旋结构示意图时,可按照从点(四种脱氧核苷酸)到线(两条反向平行的脱氧核苷酸链)再到面(A—T,G—C互补平面结构)最后到体(双螺旋立体结构)的科学顺序看图;生物教材中的图表多是表示一个动态的生理过程和生命现象,这就要求我们要用动态的意识和观点去看图,如在观察高中生物苏教版中血浆,组织液和淋巴之间的物质交换示意图时要引领学生用动态的观点去看细胞外液成分之间的关系,去领会各成分的来源和去向,明白产生组织水肿的原因,最后才能真正站在呼吸系统、循环系统、泌尿系统、消化系统的高度上理解组织细胞只有通过内环境才能进行物质的交换;在看生物曲线坐标时,首先通过纵横坐标轴所代表的生物量,看清曲线的斜率、交叉点、拐点,结合图像曲线趋势理清相关生物学的基本知识,原理、规律及内在的生物学事实,近而看出曲线坐标图像所表述的生物学意义。“识标、明点、析线”三步曲是学生分析坐标曲线,运用相关知识,解决相关问题的重要方法。

(二)说图——培养学生和语言表达能力。
对于一幅画所包涵内容,教师应要求学生用自己的语言加以描述,借以提高学生的知识归纳能力和语言表达能力。如在学习光合作用过程的图解时,明确让学生描述出出光合作用的过程包括哪两个阶段?在每个阶段中物质转化是怎样进行的?能量转化又是怎样转换的?再分析物质转化和能量转化的条件是什么?这些过程进行的场所是什么?过程之间的关系是怎样的?这样把插图与语言有机的结合起来,知识才能随风潜入学子心扉。
(三)画图——培养学生收集和处理信息的能力。
俗话说:“让我听,我会忘记;让我看,我会记得;让我画,我才能真正理解;”可以看出学生自己画图有助于对学科知识的理解和巩固,如在学习有丝分裂和减数分裂内容时,要让学生自己动手画一画各时期细胞分裂图(特别是中后期图)及染色体数目变化曲线,又如在学习遗传定律时要求学生画出遗传系谱图;只有这样才能真正提高学生学习能力,才“能润物无声”,学习中在通过多种感官来丰富自身的表象,注重引导自己寻找形像思维规律,展开联想想象,进行必要分析、推理、验证,得出知识的本质特点,然后用不同的图像反映出来,再根据画出的图像来综合分析有关问题。这有利于探索有效的学习方法,掌握规律性的知识,形成熟练的技能,发展深层思维训练。画图时要正确画出生理过程曲线图,并标记其表示的生物学意义及单位,力求准确、真实、美观。
二、图图结合,培养学生归纳能力
教材中的插图是在特定的知识背景下呈现的,往往具有一定的片面性,在教学中可生学习各图所对应的内容,再把相同类型或有内在联系的图表结合起来,让学生进行分析比较归纳得出结论,如学完光合作用和细胞呼吸后,教师可在一个植物叶肉细胞中只画出一个线粒体和一个叶绿体,分别标出在黑暗、弱光下和强光下O2和CO2的来源和去向;又如有氧呼吸与无氧呼吸可归纳为下图;
这样不可以使学生系统掌握所学知识,更好领会不同生理过程之间的相互关系,而且还可以提高学生对所学知识的归纳能力。
三、图图相互转变,培养学生发散思维
各种曲线图的转变对学生提出了较高的要求,往往要求学生有较强的基础知识功底和思维迁移能力,图中往往隐含着一些重要信息,而这些信息又与教材上所学的知识相联系,学生如果找不到这种联系,理解不了图形语言,往往会一筹莫展,所以图形转换是图表教学中的较高层次。对于一个知识点,教师可以引导学生用不同的图表和曲线来表示,培养学生的发散思维;如酵母菌种群的增长s曲线,让学生转变增长率与时间的变化曲线,进一步让学生思考后画出出生率与死亡率随时间的变化曲线;又如学习细胞分裂过程时,可让学生把分裂过程各图像中的染色体数目列成表格并转变为染色体的数目变化曲线,再转变为每条染色体中DNA分子数变化曲线,最后转化为染色体组数目变化曲线;这样通过图——表——曲线——另一种曲线的转变,使学生加深所学习内容,培养学生的发散思维。四、借助图表适时引导,利用图表深化理解——培养学生探究问题的能力
在利用生物教材中的图表时,要注重挖掘出图表隐含的信息和相关知识,引导学生提出新的问题,以更开阔的视野对问题进行深层次的理解和探究。例如在学习到基因突变(镰刀型细胞贫血症的病因图解时)苏教版生物必修。
借助插图引导学生思考,当DNA的碱基序列由CTT-CAT时,是不是另一链也由GAA-GTA呢?如何让学生探究解决这个问题呢?
要想解决这个问题就要引导学生和教师一起挖掘此图表中的知识内涵,从上图可以清楚的看到在DNA复制过程中①链上的碱基发生了基因突变(CTT—CAT)时,而另条②莲并不会发生相应的突变(依然是GAA,而不会变成GTA);得到正确答案后进一步设疑,此基因复制N次后,发生基因突变的DNA占DNA,总数的百分之几呢?引导学生看图并推理可以得之凡是以①母链为模板复制得到的DNA均为异常,以②母链为模板复制得到DNA均为正常,因此各占一半;最后引导学生思考镰刀型细胞贫血症的直接原因和根本原因分别是血红蛋白中的谷氨酸变为缬氨酸,DNA在自我制时碱基发生了改变(CTT-CAT)。这样可以突破教材插图固有的局限,将知识进行延伸和拓展,把握时机,设计问题,激发学生对问题持续探究的欲望,更好地培养和提高学生探究问题的能力。
总之,我们在日常教学工作中,要充分、合理、正确、灵活地运用教材中的图表曲线,发挥插图的独特作用,加深学生对知识的理解,培养学生归纳能力和发散思维能力及探究问题的能力。