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以图释文 以文解图——例谈初中生物教学中的“图文转换”

时间:2020/4/16 23:09:18   作者:admin   来源:www.jiaoyulw.com   阅读:1733   评论:0
内容摘要:  摘要:“图文转换”是指通过一定的方式实现“图文”之间的有效转换,它包括了“文转图”和“图转文”两个方面。在教学中有效达成“图文转换”,可以实现“抽象知识直观化、零碎知识整 体化、复杂知识简单化”的目标,并最终促进学生生物核心素养的提高。    关键词:初中;生物教学;图文转换...
  摘 要:“图文转换”是指通过一定的方式实现“图文”之间的有效转换,它包括了“文转图”和“图转文”两个方面。在教学中有效达成“图文转换”,可以实现“抽象知识直观化、零碎知识整 体化、复杂知识简单化”的目标,并最终促进学生生物核心素养的提高。
  
  关键词:初中;生物教学;图文转换
  
  精练并准确的文字可以实现对生物概念、生命结构和生理过程的科学描述,而图形则可以将文字以更加形象和便于学生理解的方式进行呈现。因此,图和文便成为生物教材中承载信息的重要载体。而“图文转换”是指通过一定的方式实现“图文”之间的有效转换,它包 括“文字”转为“图形”和“图形”转为“文字”两个方面。因此,在开展生物学教学的过程中, 若能合理利用这一教学方法,则可以很好地帮助学生加深对所学知识概念的理解,同时也在理解的过程中提高自身的生物素养和能力[1]。下面笔者就刍议“图文转换”教学在初中生物课堂中的应用实践。
  

  一、以“图”释“文”的教学实践

  
  生物教材中往往出现大量的文字来描述生物概念、结构和过程等,文字虽能包含大量的信息,但本身也暴露出枯燥、抽象的缺陷,这就给初中阶段学生对知识的有效认知造成一定障碍。因此,通过将文字转化为形象直观的图形,有助于学生加深对生物知识本质的理解。
  
  (一)基于辨析理解的“关系图”绘制
  
  概念是生物学的基石,学生对概念的准确理解,是培养学生生物核心素养的重要体现。但是,在教学实践中,笔者发现有些概念尤其是当概念成对、成群出现的时候,前后概念间会出现干扰,造成学生混淆概念的现象发生。如:种群与群落,同化、异化、自养和异养,原生动物与原核生物、真核生物等概念对(群),学生经常把这些概念的内涵和外延搞混。因此对于此类易混概念,笔者力求让学生通过绘制概念间关系图的形式,来帮助学生辨析清楚易混概念。
  
  例1  在进行《遗传和进化》这一节教学的时候,发现学生对染色体、DNA、基因三者的关系经常搞混。笔者通过“圈、理、画”的教学环节来突破这一重难点。首先,在学生通读概念文字的基础上,圈画概念中的重点词汇。然后,根据重点词汇理清三者间到底谁组成谁的关系层次。最后,引导学生画出三者的层次关系图(见图1)。为了检测学生是否掌握了三者的层次关系,还可以让学生判断以下一组关系图来考查学生的掌握情况(见图2)。
  图1 基因、DNA、染色体层次关系图
  图1 基因、DNA、染色体层次关系图
  图2 基因、DNA、染色体层次关系判断图
  图2 基因、DNA、染色体层次关系判断图
  
  设计意图:在知识形成的过程中采用“圈、理、画”等方式,逐步搭建认知支架以帮助学生构建起三个概念之间的关系。然后,引导学生画出概念间的关系图,通过这样的图使得信息呈现更加直观简洁,便于学生理清概念的内涵和外延。最后,通过对三者关系的再次图像化判断,更加有利于学生对枯燥的文字信息加深记忆和理解。
  
  (二)基于结构功能的“结构图”绘制
  
  生物学教学的一个重要思想是让学生认识结构与功能相适应,但是仅仅通过文字对生物体结构(如:小肠绒毛结构、肾单位的结构、肺泡的结构等)的描述,无法使学生对“结构与功能相适应”这一核心思想产生感性认知。因此,引导学生自主绘制生物结构图,可以使学生对生物结构有更加直观形象的认识,同时也更容易加深对这一核心思想的理解。
  
  例2 在七年级《细胞》一节的教学中,教师以建模思想为主线,通过“读、画、建、辨”的教学过程,让学生完成对细胞模型的自主建构。首先,学生自行阅读书本上不同动植物细胞的结构图,提取细胞共性特点。然后,教师引导学生自主画出动植物细胞图。小组再根据画出的细胞图合作构建细胞模型。最后,教师引导学生比较动植物细胞,得出两者之间的异同[2]。
  
  设计意图:从学生自行读图、画图、建模, 到学生阐述建模理由,再到教师指正、学生修正,最后完成知识的内化迁移,图在整个教学链中起到了承上启下的中介作用。“画图”这一环节一方面是学生从书本图中提取共性特点, 经过自主加工整理后对知识的归纳和再现,这一过程有助于学生归纳能力的培养,另一方面通过画图这一建构过程,也有助于对细胞结构更深刻的记忆和更深入的理解。
  
  (三)基于动态认知的“过程图”绘制
  
  生命过程有时是抽象、微观、复杂的(如: 肾小球的滤过与肾小管的重吸收作用,血液与肺泡、活细胞间的扩散作用,小肠绒毛处的吸收作用,绿色植物的光合与呼吸作用等),而文字对于过程的描述又太过复杂,对于初中学生来说不易理解。因此,将活动过程绘制成“过程图”就是一种比较直观和便于理解的方式。
  
  例3 学生在完成《植物的呼吸和光合作用》这一节内容的学习后,教师通过设计“绘图、填表”两个环节来促进学生对于植物两大作用的理解。首先,让学生以一片叶子为载体,将光合和呼吸作用画下来(见图 3)。然后,学生上台展示讲解,教师引导纠偏,学生最终达成准确认知。最后,呈现光合、呼吸作用对照表,让学生完成填写。
  以图释文_以文解图——例谈初中生物教学中的“图文转换”
  图3 植物光合、呼吸作用图
  
  设计意图:以树叶为载体进行绘图学习, 一方面可以很好地调动学生学习的积极性,同时学生在绘图的过程中本身就是对前面所学知识的再加工过程,有利于对知识的记忆和理解。最后,学生通过所绘图形,还可直观感受和理解光合作用与呼吸作用间的相互关系,促进学生更好地从整体上来理解光合与呼吸作用的过程。
  

  二、以“文”解“图”的教学实践

  
  (一)基于数学视角的“坐标图”文本化
  
  坐标图是一种通过直角坐标系,用数学语言建立起自变量与因变量之间的因果联系,来分析生命现象、揭示生物体结构、生理代谢、生命活动及生物与环境相互作用的关系等方面的本质特性[3]。但是,数学语言有时又过于概 括和抽象,对于部分初中学生来说无法读懂坐标图背后隐藏的更多细节和信息。所以,通过坐标图文本化就可实现学生对知识的自主分析和建构。
  
  例4 在呼吸运动这一环节的教学中,教师采用“感、构、辨”的脉络来开展教学。首先, 教师让学生把手按压在胸腔两侧做深呼吸运动,来感受气体进出时胸腔大小的变化。然 后,小组利用手头的矿泉水瓶、气球等器材合 作构建“胸腔—肺”简易模型,并在教师引导下 初步体会胸腔大小变化与气体进出之间的关 系。接下来教师投影肺容积、肺内气压变化曲 线图(见图4)。学生观察分析后,用文字描述曲线“a-b-c”处于呼吸的哪一个阶段,曲线 “A-B-C-D”气压变化分别与曲线“a-b-c”哪一个阶段相对应,并描述气压的变化情况。最 后,学生展示,教师引导修正,得出准确认知。
  图4 肺容积、肺内压变化曲线图
  图4 肺容积、肺内压变化曲线图
  
  设计意图:笔者在教学实践中发现,学生仅通过“感、构”两个过程,其对呼吸运动的认识还仅处于机械记忆的阶段。因此,笔者设计了“辨”这个环节,先让学生通过对两张图的对照学习以实现思维层面的深度学习,然后用文字描述具体的呼吸过程和对应的气压变化,以加深对胸腔大小与肺内气压变化的认识,最后教师引导学生修正结果,使学生理清呼吸运动的知识脉络,即膈肌、肋间外肌收缩(或舒张)→胸腔变大(或变小)→气压变小(或变大)→吸气(或呼气)。
  
  (二)基于学生能力“再提高”的已构图像“再文本化”
  
  学生将复杂、抽象的文字转换为简洁、直观的图像相当于是把书读薄的过程。但有时学生更需要将已学知识进行融会贯通并应用于实践,因此将已经提炼成的图像再次文本化的过程就相当于把书又读厚的过程,这样有利于加深学生对既有知识的记忆和理解,提升学以致用的能力。
  
  例5 在完成《代谢与平衡》这一单元的教学后,学生已经对消化、循环、呼吸、泌尿四大系统进行了图形建构。在复习教学环节中,教师可以呈现四大系统整合图(见图5)并设置以下问题:(1)请同学们分别写出标有字母的结构名称。(2)请同学们以喝下去水中的一个水分子为例,用文字来描述水分子在四大系统中的旅行路径。
  图5 人体循环、消化、呼吸、泌尿系统结构简图
  图5 人体循环、消化、呼吸、泌尿系统结构简图
  
  设计意图:通过图像的再次文本化,有助于学生对整个单元知识的整体把握,而且通过一个水分子的旅行为载体让学生写出旅行的具体路径,一方面可以实现学生对知识的精细化复习,同时通过原本各自独立的知识的整合构建,让学生感受到人是一个复杂而统一的有机体。
  
  图文转换的关键在于一个“换”字!教师要从学生的认知实际出发,遵循“有理、有利、有节”的原则来开展“图文转换”教学。首先, 对于生物学习中的一些复杂概念、易混概念, 教师要立足于教学实际和学生心理认知发展规律,力求让学生通过整理归纳、比较辨析的思维逻辑过程,引导学生自主建构起相关生物概念图形,以使得学生头脑中孤立的基础性概念知识能有效建构为网络化、模块化知识。其次,对于一些信息包含较少且相对抽象的生物坐标图的学习,教师应当教会学生遵循“一看横、纵座标的内容;二看曲线起、终点和拐点; 三分析曲线拐点及拐点前后变化”的实操策略,力求让学生将抽象图形文本化,以实现对生物知识信息的有效提取,并引导学生将其自主建构、整合用于实际解决问题。最后,对于在课堂上或教材中已形成的概念图,教师要以这些图形为教学支点,尤其是在生物复习教学中,可以在原有图形的基础上创设问题情境, 让学生以概念图为模型,在情境学习中实现对 于既有知识有更广泛的认知和更深层次的理 解,以促进学生既有知识、既有能力的进阶跃 升。总之,教师在教学中巧妙地采用“以图释 文”或“以文解图”的转换方法,可以最终实现 “抽象知识直观化、零碎知识整体化、复杂知识简单化”的教学目标,并有效促进学生生物核心素养的提高。
  
  参考文献:
  
  [1]刘萍. 浅谈生物教学中“图文转换”的应用[J]. 中学生物教学,2013(1):51-52.
  
  [2]黄建林. 基于“双史”和“模型建构”的“细胞”一课教学设计[J]. 生物学教学,2019, 44(5):34-35.
  
  [3]刘学廷. 用系列图形组织“光合作用 ” 一节的复习教学[J]. 生物学教学,2007,32(8):30-31.

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