图表教学与能力培养的研究
郭留臣 河南鹤壁矿中
摘要：随着素质教育在我国广泛深入的开展，对学生的能力要求越来越高，特别是近几年生物高考中图表能力题占的比重越来越大，学生的失分率也随之升高。这说明图表教学还存在不足，2001年1—6月份在我校高二级开展了图表教学与能力培养的实验研究。通过近6个月的实验表明，学生的识图能力，绘图能力，综合分析能力和创新能力均有明显提高。
关键词：图表 教学 能力
一、问题的提出
图表具有直观、形象、简明生动等特点，是学生十分喜爱的一种知识载体。它在教材中占有非常重要的地位，不但是教材重点知识的一种特殊的表达形式，也是对教材中文字难于表述的内容的高度概括和直观形象的表达。是一种极富生命力的知识传播手段。具有文字无法替代的特点。用图表的形式描述生物知识，生理过程，生态学知识不仅是教学的一种重要手段，也是近几年生物学高考中考察能力的一种重要题型，例如在1999年的上海高考生物卷中、图象、图表题占52%，广东高考生物卷占54%，足见图表题解题能力在高考中的重要性，而每年的试卷分析表明：图表题是学生失分率最高的题，也是最难的题，这就要求生物教师在教学过程中应加强图表教学。通过图表教学培养学生的观察力（识图能力）绘图能力、空间想象力，综合分析能力和探索创新精神。
二、研究对象方法和途径
（一）、研究对象和方法
1.研究对象为鹤壁矿中高二年级中六个班的学生，高一进校时随机编班。
2.实验班为1、2、6班，对照为3、4、5班，两班周授课时数相同，两班上学期末生物成绩基本一致。
3.实验班由我与王老师设计教案，王老师授课。对照班由郑老师自行授课。王老师、郑老师实力相当。
4.通过月考、期中考试检测研究结果。
5.考试均为集体改卷，流水作业。
（二）、能力培养的途径和方法
1.识图能力的培养
识图能力是建立空间想象力的基础，也是学习生物知识不可缺少的基本功。例如：2000年广东高考试题第2题，就是一道考察基本能力的识图题。如果学生没有掌握减数分裂的过程，不知道二倍体生物的特点，是无法找出二倍体生物精子细胞。识图教学的关键是在教学过程中培养学生良好、认真、细致的观察习惯，久而久之便可形成良好识图技能。
当一幅插图第一次展现在学生眼前时，多数学生首先被五颜六色的图所吸引，很少看图解，因此教师要首先引导学生看这是什么图，（生物教材中的插图多为形态、结构图和生理过程示意图。）然后让学生认真观察图中各结构（或过程）名称、及特点，最好通过引导，提问、让学生自己观察、识别。
例如：在学习细胞的结构（亚显微结构）时，教师引导学生识别①动、植物细胞的亚显微结构②细胞的结构特点③细胞器的形态、位置、种类④细胞核的形态、位置、特点。⑤动植物细胞的的区别（与原核细胞的区别）。最好让学生分组讨论、总结特点，代表发言、这样效果会更佳。
2.绘图能力的培养
绘图是大纲对学生的一项基本技能的要求，且通过绘图带动了学生的多种感官、抓住了图形特征要点，加深了学生的记忆，也是培养学生动手能力的一项重要措施。
例如：学习了有丝分裂后，可布置作业，让学生画有丝分裂过程图，让学生从描绘、纺绘、到默绘出有丝分裂简图，学生通过绘图牢固掌握有丝分裂各个时期细胞的特点，染色体、染色单体、DNA的变化规律，在大脑中形成一幅动态的、连续的有丝分裂印象图。
在绘图训练中教师必须要求学生注意以下几点：首先是图的正确性：即图形的比例，外形要正确，不能失真，例如细胞中的核的大小、位置，叶绿体、线粒体的形状，大小等比例要适中。其次是图要精细：例如：绘有丝分裂，减数分裂后期图时，移向两极的染色的数目要相同，形态要对应合理，不能画错，纺锺丝（星射线）连着点等，通过绘图使学生的多种感官并用，在大脑皮层形成了牢固的神经联系，不失为培养能力的一种好方法。
训练绘图能力的原则是由简到繁，循序渐进，教师讲课时最好先示范。如：讲光合作用过程中时，教师边讲边绘光合作用过程简图，层层深入，把课本知识变成了一个动态的连续过程，新颖、生动连续的画面能引起学生的学习兴趣，激发学习动力，使学生的注意力始终伴随教师讲解而活动。这样就把深奥的知识，简单地集中到一张图上，使学生轻松接受。然后让学生仿绘该图。可使记忆更加深刻。
绘图能力的另一种形式是将某些过程的数量关系以图表的形式反映出来，其绘图过程不仅是作图，还包含着把某些信息综合分析后以图的形式表达出来。如：学习了有丝分裂，减数分裂之后，让学生把DNA，染色体在分裂过程中的变化，绘成曲线反映在二维坐标中。
3.想象力的培养
想象力就是在人的头脑中创造新事物的形象，或根据口头语言、文字的描述形成事物形象过程的能力。
利用插图培养学生的想象力，是素质教育中最常用，最有效、最经济的一种方法，教师在教学过程中可根据不同知识的特点引导学生、开展丰富的想象。例如，在学习动物细胞的亚显微结构时，插图表示的是细胞平面结构，这时教师要引导学生想象细胞的立体结构应该是什么样的？学生会依据已知的知识、七嘴八舌地谈论自己的想象。然后教师启发、归纳学生的想象，得出正确结论，有条件的学校还可让学生看细胞的模型，影碟等验证学生的想象，加深学生的印象，实验证明：这样层层深入，引导学生想象力的效果很好。在学习DNA分子结构，双子叶植物茎、单子叶植物茎的结构和生理功能，内环境形态等过程中都可用层层启发的方法，激励学生丰富想象，培养学生的空间想象能力。且效果极佳。
4.综合分析能力的培养
综合分析能力是能力的较高境界。它要求学生知识面宽、基础知识扎实、判断正确。图表是检验综合分析能力的一种简捷手段，特别在近几年的高考中图表题所占比例逐年上升，考生失分现象也十分普遍严重，究其原因，多数学生不能正确利用图表所给的隐含条件，或看不懂图，不能进行正确的综合分析所以失分惨重。这也暴露出我们在教学中对图表的综合分析能力培养不到位。
图表是生物学的第二语言，是对生物知识的高度概括，有着文字无法替代的优点。所有材料或结果都隐藏在图表中、关键是学生能否找到、正确利用，这也是学生的基本功，在教学过程中教师要有目的、有计划地启发引导学生、仔细观察图中的各项内容、特别是图解，更不能忽视。对插图不能只是孤立的观察，一定要与教材相关的内容相结合，以图释文或以文释图，并进行综合分析得出正确的结论，久而久之便可形成较强的综合分析能力。
例如：学习DNA分子结构时给学生提出这样几个问题，在双链DNA分子中A和T，G和C、A与G或C有什么关系？这种关系在每条单链中也存在吗？并外延出A+T/G+C在双链DNA与其单链DNA中的关系。学生通过积极思考综合分析得出正确结论，并形成深刻记忆。
又如：当学习酶的特性时，教师让学习试画出酶的催化效率与PH和温度间的关系图，在教师的引导启发下每个学生都画出了正确关系图，学生经过积极思维整合、亲手绘出的正确图表胜于多次看书和老师的讲解，此举不失为训练良策。
另外，光合作用，呼吸作用关系图。种间的竞争，共生、捕食、寄生、曲线图、有丝分裂，减数分裂、受精作用综合图等均可用此法进行综合分析能力的训练，关键是适时启发、正确引导和坚持不懈地训练。
5.探索精神和创新能力的培养
21世纪是知识经济的时代，知识经济是不断创新，发展的经济，它需要大量的创造型人才，而学校是培养创造性型人才的基地，教师更是关键。
教育学认为：“学生能力的提高与教师的教和学生的学习过程成正相关”。因此，在课堂教学过程中，通过教师创造性的教学思想，教学方法和和谐的教学氛围，使学生始终处于活跃的思维状态，从而培养学生的探索精神和创新能力。
例如：在学习植物的代谢时我启发学生让她们动手制做一个可观察植物放O2，吸收CO2实验装置，经同学们讨论后认为，用一个瓶子，里面放一些水生植物，再放一只河虾，如果二者能较长时间存活则说明植物光合作用放出了O2供虾呼吸用，虾呼出的CO2可为植物光合作用提供原料。几天后同学们拿来了样品，成功的喜悦浮于眉角。后来同学们经过反复实验，终于探索出瓶中植物以少量金鱼藻最好，虾，一只最好，水用泉水或溪水比自来水好，瓶中的动、植物是否能长期存活，关键是动物和植物量的平衡，其次用自来水，也不能长期存活，（自来水中微生物种类少）。学生通过实验还深刻认识到自然界的生态平衡，动物植物和微生物在平衡中的作用，并为学习生态知识打下了基础。学生对这样的活动兴趣很浓，有的同学虽失败多次，最后终于探索出“生态瓶”的最佳“配方”，使其中的生物存活近百天。有的同学把还金鱼藻放入废日光灯管内，在阳光下金鱼藻放出的O2形成串串汽泡煞是好看，且收集后可燃，证明光合作用放O2。通过类似的活动使学生在快乐的学习中形成探索的习惯。
又如，在学习生长素的发现过程后，我启发学生，用观察“平放豆芽”的生长状况解释根向地性生长，茎的背地性生长，通过观察学生展开想象提出了各种解释，此时教师只要轻轻点拨便可得出了正确结论。
由此可见，只要教师在图表教学过程中启发引导就可激发学生求知、探索的欲望和创新能力。
三、结果与分析
（一）实验结果
在本学期的实验研究过程中，我精心设计了具有一定难度的图表能力测试题，通过月考试把检测结果汇于下表，其中Ⅰ为3月下旬月考成绩，Ⅱ为4月下旬月考成绩，Ⅲ为其中考试成绩。
月考图表成绩统计表
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班级 参考 人均得 人均得 人均得 人 均 人均得 人 均
人数 分（Ⅰ） 分 率 分（Ⅱ） 得分率 分（Ⅲ） 得分率
实验班 159 34.4 91% 41.6 92.6% 36.8 96.8%
(1.2.6)
对照班 154 20.6 54% 32.3 71.5% 22.4 58.9%
(3.4.5)
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（二）实验分析
插图是一门最古老的、传统的知识载体。它具有直观、形象、生动、新颖等特点，具有文字不可代替的作用。也是学生十分感兴趣的一种知识载体，所以它是最有效的知识传播手段之一。
我们通过实践探索认为，在图教学过程中，教师首先要树立以学生为主体，教师为主导的教学理念，牢牢抓住学生对插图兴趣浓，注意力集中、思维活跃的特点，进行正确引导，适时地启发，使学生在整个学习过程中始终处于十分活跃的积极思维状态，变被动接收知识为主动搜寻知识，使自己成为真正的学习主体。
其次教师要精心备课，整体把握教材，充分利用插图优势，因图利导，层层启发，步步深入，培养学生的识图能力，绘图能力，想象力，探索创新精神。
实践证明，利用插图，培养学生的能力，是一种最经济，现实有效的教学手段，很受学生、家长的欢迎，非常适合经济欠发达（无多媒体、电教设备的学校）地区的学情。具有很强的生命力。
参考文献：1.朱正威(2000)：析2000年生物高考广东卷，生物学通报，10、34—40。
2.杨帆（2000）：2000年高考生物（广东）卷的特点，生物学通报，10、36—37。
3.张海银（2000）：能力·素质·实践·创新，中学生物教学，1、5—7。
4.潘菽著：教育心理学，北京，人民教育出版社。