【学科教研】探索植物生理的秘密 ——记一堂高中生命科学学科的市级研究课
在生命科学的学习中，图文信息是重要的情境资源和学习素材。图具有形象直观、概括性强、易于比较的特点，往往简单的图形包含着丰富的信息，因而“图”的阅读就要求学生首先捕获到隐于形背后的信息，提取之；而后科学准确运用生物学术语即“文”描述它，这就是图→文的转换。而在实际的学习中往往还伴随着文→图、图→图等的转换。这些构成了图文信息的阅读及表达。
高中生命科学学业等级性考试的重要特征是“注重信息获取能力的检测”。然而学生在考试中却常常表现为图表信息提取和处理能力的欠缺，因而此类题目就成为失分“重地”，在平时的学习训练和应考辅导中应给予重视。
本次活动安排在等级性考试前夕，现阶段学生已经完成了学科所有内容的学习，并经历了几轮复习和一些模拟考试，从知识储备上看建立了基本的知识体系，对各类图的分析有了一些心得，但学生对图文信息的捕获与转换仍存疑点难点。
为解决以上问题，上海市教委教研室、上海市金山区教育学院和上海师范大学第二附属中学联合举行面向全市的主题教研活动。活动的主题是：有效复习——图文信息的捕获与转换。
上海师范大学第二附属中学的尹静老师以“探索植物生理的秘密”为载体安排了专题复习，总结出可操作性的方法和模型，帮助学生树立解决此类问题的信心，轻装上阵，助学生“踢”好等级考前的“临门一脚”。
【设计思路】
本节课的研究主题为“图文信息的捕获与转换”，植物生理内容的复习特别是光合作用的影响因素部分是完成该主题探究的载体。对植物生理的理论知识，学生已经有了基本的知识框架，并可以通过自己的复习整理，联系生活实际形成相应的大概念，这可在学生的课前作业中有所反映。但等级考中植物生理的题目常常涉及新情景，且情景的给出往往是图文并茂，如何从图、文中捕获信息，并应对针对关键信息的考察，这是难点。它之所以成为难点的原因是学生阅读图文的能力不佳。本节课旨在通过对模型图及其变化的分析，对学生阅读图文的方法进行引导，希望他们能做到举一反三，提高图文信息的捕获与转换能力。
本节课的教学首先从“光照强度与光合速率的关系”这一模型图的阅读指导出发。之后把教材第一册P75“菜豆叶片光合速率与光照强度的关系”一图作为教学资源进行比较分析，带领学生总结出单因子曲线的信息捕获路径。然后，依次呈现对该模型图的变化，如由分析单个实验变量对光合速率的影响曲线过渡到两个实验变量时多条曲线的分析、观察比较曲线图与柱状图、表格之间的转换和它们在信息表征上的特点等。教学过程中，教师引导学生析文、识图、表达，在每个模块教学结束后师生小结，总结归纳方法，建构图文信息捕获与转换的操作模型。在课堂练习之后，师生总结出：模型图看似简单，实则信息丰富，可作为分析复杂图文的工具；图文信息的捕获与转换亦是存在章法，并以此启发学生关注模型与建模，在问题解决过程中化繁为简。
【教学目标】
通过观察、比较、分析典型图中的注、标、点、段等信息，学会全面捕获图文信息的方法并体会不同类型图间的转换及其意义，在此过程中提升逻辑有序表达的能力，培养建模意识，领悟“模型与建模”的科学思维方法。在图文阅读中体会蕴藏在图文中的生命现象及其规律，激发探索生命奥秘的兴趣。
【教学重难点】
1.图文信息的全面捕获；
2.图文信息的转换，以及逻辑有序的表达。
【教学过程】
1. 导入：明确本节课学习任务，从“图文”中“探秘”植物生理。
2. 单因子曲线的信息捕获与表达
l 图1（可作为分析植物光照强度与光合速率关系的模型图）与课本图虽趋势相似，但含义不同，这些可在读图的过程中发现，两者对比后学生总结出全面捕获单因子曲线信息的章法。
l 回归教材，提示学生重视教材，以教材来精准知识。
3. 多因子曲线的信息捕获与表达
l 由单因子曲线和简单情景，过渡到多因子曲线和复杂情景，逐渐增加难度，但引导学生得出“多变单”的基本章法，实现对解题方法的建模。
让学生体会图1即模型图在分析复杂图文情景中的工具作用。
l 通过讲一讲、议一议、练一练，锻炼学生准确且富有逻辑的表达能力。
4. 多种图文信息的捕获与转换
既是对模块一图文阅读章法的巩固，又让学生认识到图图可转换，以及如何转换，并通过比较、分析、归纳不同图的信息表达优劣，对学生在课题研究中记录、分析、表达数据的方法运用有所启迪。
【交流研讨】
上海师范大学第二附属中学陈伟文副校长致辞并全程参与研讨活动。
首先，尹静老师向大家交流了本节课的设计思路和教学反思。
接着，部分区的教研员和教师交流了听课后的感想。大家认为，本堂课从准备到实施过程均思考得非常充分。教师思路清楚，学生收获多。对即将面临等级性考试的学生，本堂课无疑提供了可供借鉴的具体操作路径和解题思维。
金山区高中生命科学教研员丁永章老师指出，本堂课有五个启示点：“思路很重要”“设问很重要”“分析很重要”“细节很重要”“体系很重要”。希望本堂课能对同类学校、同类基础的学生有引导性。
【评析】
1. 本堂课是一堂体现学科素养要求的课。教师设计时关注学生学情。通过对图文信息的捕获与转换方面的教学，引导学生回归教学基本要求，在落实有关植物生理方面的知识的同时，关注科学思维的形成。不同学校、一所学校的不同学生，均有不同的个性特点、知识结构和能力品质。植物的光合作用的影响因素是生命科学学科学习的难点，而在遇到试题中需要阐述思维过程和进行文字表达时，本校的很多学生常常表现出畏难情绪和不自信。而本堂课就是针对学生的实际需要进行难点解决的良好途径。
2. 本堂课是一堂“以简引繁”的课。通过单因子曲线的信息捕获与表达，引导到多因子曲线的信息捕获与表达，将相对容易理解的课本教学内容与挑战性大得多的试题发生关联，有助于学生更好地克服心理障碍，从而有足够信心挑战难点，解决难点。
3. 本堂课是一堂有思维路径的课。通过观察、比较、分析典型图中的注、标、点、段等信息，掌握分析情境、提取相关知识和获得准确结论的一般路径。这样无论习题如何千变万化，学生均有可能更加沉着冷静地得出理想答案。
4. 本堂课是一堂学生为主体的课。教师在教学中花了大量的时间，引导学生自己说、表达思路，相互交流，最后教师点评。生生互动、师生互动是充分的，教师对学生的学情可以有更深入的了解。
建议：将本主题作为一个复习单元，整体思考各类图文信息的捕获与转换，换一个视角看教学内容，使之成为学生知识落实和能力提升的更强有效的抓手；能在课堂中通过对具体情景下题目的分析，引导学生更好地学以致用。