新人教版高中化學教科書插圖及使用策略研究

裴波 張穎

摘要：通過文本分析法對新人教版高中化學必修教科書中插圖的數(shù)量、插圖的呈現(xiàn)形式進行了分析，總結(jié)了新人教版高中化學必修教科書插圖的特點，同時也根據(jù)不同類型的插圖形式提出了相應(yīng)的教學建議。

關(guān)鍵詞：教科書插圖;特點分析;教學建議

文章編號：1008-0546（2022）03-0080-05???? 中圖分類號：G632.41???? 文獻標識碼：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2022.03.018

2017年，教育部發(fā)布普通高中化學課程標準，新的課程標準針對化學學科提出了五大化學學科核心素養(yǎng)[1]。因此新一輪的教科書更新也隨之進行，在編寫新教科書時，編者也在不斷思考如何通過教科書更好地培養(yǎng)學生的“化學學科核心素養(yǎng)”。對于教科書來講，插圖在其中起著重要的作用，它不僅是課文內(nèi)容的補充和說明，而且是吸引學生眼球及注意力，增加學習內(nèi)容趣味性的重要的一部分。因此參考目前對教科書插圖的研究，采用文本分析法對新人教版必修教科書中的插圖進行分析，希望能給教師的教學提供參考。

一、新人教版高中化學必修教科書插圖數(shù)量和類型的統(tǒng)計

1.插圖數(shù)量統(tǒng)計

對新人教版必修教科書中所有插圖進行統(tǒng)計，得到的數(shù)據(jù)見表1。從表1 可以看出，新人教版兩本必修教科書插圖總計197幅，插圖數(shù)量多，圖文比（幅/頁）為0.78，接近于1，圖文并茂，比例非常恰當，即基本上每頁都會有一幅彩色插圖。從視覺效果上看，每一頁都插有圖片，不會造成視覺疲勞，學生在閱讀時不會感覺長篇大論，枯燥無味，毫無興趣;從心理學方面考慮，文字加工與圖形加工雙重加工同時進行，可以促進學生對知識的理解速度和記憶速度。

2.插圖類型統(tǒng)計

目前，學術(shù)界對插圖的分類標準有多種形式，筆者主要是按照插圖的呈現(xiàn)形式對插圖進行分類，將新人教版兩本必修教科書中的插圖分為以下5類：照片圖、示意圖、輪廓圖、模型圖、線圖[2～5]。按照上述的分類方式對新人教版兩本必修教科書的所有插圖進行統(tǒng)計，得到的數(shù)據(jù)見表2，從表2 的統(tǒng)計結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)，2019版教科書中插圖的形式主要以照片為主，共有 128幅，比重高達65%;其次是示意圖，共有42幅，占比達到了20%左右，而對于輪廓圖、模型圖的數(shù)量相對而言較少，占比不足10%。

二、新人教版必修教科書插圖特點分析

1.照片類插圖真實形象，吸引學生興趣

照片圖是指通過攝影技術(shù)將一些實驗儀器、裝置或者人物、景觀等實物描述出來的圖片，這種類型的圖片能夠真實客觀地展現(xiàn)物質(zhì)世界，讓學生對于物質(zhì)和現(xiàn)象的感受不再停留在描述中，增加了畫面感，突出了物質(zhì)的真實存在性，可以給學生留下深刻的印象。

新人教版高中化學必修教科書照片數(shù)量多，形式 也豐富多樣。一是書中有許多學生日常生活中隨處 可見的自然現(xiàn)象圖，如必修1 中的“圖1-6樹林中的丁 達爾效應(yīng)”“圖2-10節(jié)日煙花圖”等，這些都是學生在 生活中容易見到的圖片，能夠有效吸引學生的注意 力，并且能夠激起學生學習如何用化學知識去解釋自 然現(xiàn)象的興趣，在以后觀察日常生活中的自然現(xiàn)象時 會帶入化學的視角，更加能夠理解大自然的美妙之 處，體會到化學在生活中無處不在。二是書中插入了 與化學領(lǐng)域有關(guān)的我國現(xiàn)代科技發(fā)展所取得的新成 果的圖片，如必修2中“圖5-28超導陶瓷可應(yīng)用于磁 懸浮技術(shù)”“圖5-31使用了石墨烯材料的動力電池和 超輕海綿”這些都是化學中的研究成果在科技中的應(yīng) 用，可以讓學生領(lǐng)會到化學對科學技術(shù)的發(fā)展的重要 性，同時培養(yǎng)學生的社會責任感。三是書中有許多與 實驗有關(guān)的圖片，大多都是與實驗現(xiàn)象相關(guān)的圖片， 如必修1 中的“圖2-14干燥的氯氣使有色鮮花變色”“圖3-8 Fe（OH）2和Fe（OH）3的生成”這些都是教科書 中重要實驗的實驗現(xiàn)象圖，一方面可以讓沒有條件做 實驗的地區(qū)的學生了解化學實驗的絢爛之處，另一方 面也能在學生復習時提供關(guān)鍵的記憶。除此之外，還 有許多化學史、人物肖像方面的照片，這些照片都是 事實性的證據(jù)，為學生了解整個化學發(fā)展歷程提供了 重要的參考，學生也更有自我代入感，能夠激勵他們 不斷探索，深刻認識到化學對創(chuàng)造更多物質(zhì)財富和精 神財富、滿足人民日益增長的美好生活需要的重大貢 獻。

2.示意圖呈現(xiàn)清楚簡潔，增強知識的可視化

示意圖是指通過簡單的圖畫來表示某些抽象的化學概念、原理和規(guī)律，將復雜的文字描述簡潔化，給學生直觀的感受。

示意圖的重要功能就是可以代替大段的文字，將文字表達模糊的概念或原理用插圖的形式表現(xiàn)出來，把視覺效應(yīng)發(fā)揮到極致，讓學生通過插圖感知文字所傳遞的內(nèi)涵。圖1 的“4種基本類型的反應(yīng)與氧化還原反應(yīng)的關(guān)系圖”就是通過圖畫的形式將四種基本類型的化學反應(yīng)與氧化還原反應(yīng)的關(guān)系表現(xiàn)的非常清楚，包含、被包含、交叉關(guān)系在圖畫中都可以看出。如果使用文字闡述，不僅會讓學生暈頭轉(zhuǎn)向，還難以理解。圖2中的“化學反應(yīng)與能量變化的關(guān)系示意圖”，學生在學習化學反應(yīng)與熱能時，對于熱量的吸收與釋放，化學鍵的斷裂與形成，總是會產(chǎn)生混淆，所以如果能夠通過圖畫的形式表現(xiàn)出來，吸熱、放熱就會更易理解，學生學習的難度也會大大下降。

3.輪廓圖科學標準，信息傳達直觀明確

輪廓圖是指通過線條把物體在平面上的正投影的邊緣信息描繪出來形成的圖形，它們可以清晰明了地展現(xiàn)實驗裝置的比例和構(gòu)造、實驗操作過程中的細節(jié)以及易錯點。

新人教版教科書中大部分實驗裝置圖、實驗流程圖、實驗操作以及少部分實驗現(xiàn)象圖都采用輪廓圖的形式呈現(xiàn)出來，其原因就是為了保證知識傳達的正確科學性，也具有較強的示范性。用線條描繪的形式可以將儀器、裝置的細節(jié)都準確地表達出來，避免了無關(guān)的內(nèi)容的干擾。例如“加熱 Na2CO3或 NaHCO3”與“濃硫酸與銅反應(yīng)”，如圖3、4所示的實驗裝置圖，用輪廓圖表示出來就非常簡潔，不會繁雜混亂，一時找不到重點，發(fā)生裝置、檢驗裝置也一目了然。與此同時，對于某些實驗現(xiàn)象不明顯的反應(yīng)，用輪廓圖來表示，比如H2在Cl2中燃燒，輪廓圖可以描繪黃綠色的氯氣，蒼白的火焰，呈現(xiàn)霧狀的產(chǎn)物，這樣學生對實驗也掌握得更加牢固。

4.模型圖色彩分明，結(jié)構(gòu)突出易懂

模型圖是指通過顏色、光線明暗、陰影、紋理、雙眼視察等方式展示出物質(zhì)的三維模型，讓物質(zhì)具有更強的空間感，降低學生的想象難度。

模型圖大多都是與有機物的分子結(jié)構(gòu)模型有關(guān)，新教科書中的插圖在表示有機物的結(jié)構(gòu)模型時，會用不同的顏色來代表不同的原子，顏色前后也一直統(tǒng)一，并且小球的大小也跟元素的相對原子質(zhì)量有關(guān)，例如乙醇、乙酸的分子結(jié)構(gòu)模型，如圖5、6所示，分別用黑色、紅色、白色的小球來代表碳原子、氧原子、氫原子，小球從大到小依次為碳原子、氧原子、氫原子，這樣顏色搭配輕松活潑，對學生具有極大的吸引力。

5.線圖數(shù)據(jù)呈現(xiàn)清晰，展現(xiàn)性質(zhì)變化趨勢

線圖主要是呈現(xiàn)一類物質(zhì)某一特性的變化趨勢，可以傳達知識和規(guī)律之間的關(guān)系。例如圖7的“在光照過程中氯水的pH、氯水中氯離子的濃度、廣口瓶中氧氣體積分數(shù)的變化圖”，從圖中可以清楚地觀察到以上三個特性的變化趨勢，并且可以了解到某一時刻某一性質(zhì)的具體數(shù)值大小。

三、新人教版高中化學必修教科書插圖的分類使用策略

1.注重觀察，抓住照片類插圖的核心關(guān)鍵點

由于照片類的插圖都是拍攝實物的，有時不重要的元素也會摻雜其中，因此教師在上課時要注意提醒學生圖片中的關(guān)鍵點，不要過分關(guān)注不相關(guān)元素。如必修1 中鈉的燃燒實驗，在此實驗中，學生應(yīng)著重關(guān)注的是鈉燃燒前以及燃燒后的顏色、狀態(tài)，燃燒過程中的現(xiàn)象，對于實驗裝置是次要掌握的，要分清楚重點，不管是否做實驗，教師都應(yīng)提醒學生要著重關(guān)注的點。再如必修2中的實驗6-2，Ba（OH）2和NH4Cl 晶體的反應(yīng)，該實驗學生可以觀察到燒杯壁上出現(xiàn)了冰，由此從視覺上來判斷該反應(yīng)在發(fā)生化學反應(yīng)過程中是吸收熱量還是放出熱量，同時在實驗過程中需要用手去觸碰燒杯，感受溫度的變化，教科書在該配圖中因此出現(xiàn)了手部，由于燒杯與手部的比例接近1：1，如圖8所示，因此學生的注意力很容易集中在手部，由此教師在教學過程中也要注意提醒學生關(guān)注的重點。對于歷史人物肖像圖，關(guān)注點不應(yīng)該在人物的長相、面貌，重要的是體會化學家背后成長的經(jīng)歷以及在科學史上的重要作用，幫助學生樹立正確的世界觀和方法論。

2.圖文結(jié)合，深入理解示意圖類插圖的含義

化學物質(zhì)結(jié)構(gòu)、性質(zhì)以及化學原理是化學知識的重要組成部分，也是學生學習過程中的困難部分。對于這一部分知識，教材通常都會配上插圖幫助學生克服頭腦里的相異構(gòu)想，降低知識理解的難度。教師在教學時要充分利用這一方面的插圖，結(jié)合文字說明，充分利用示意性插圖來幫助學生理解不同概念之間的關(guān)系。例如：在學習氧化還原反應(yīng)時，學生在氧化劑、還原劑，得失電子，化學價升降方面總會有些迷惑，教科書在敘述這一塊知識時，左邊是文字，右邊是示意圖，學生在學習時，配合上文字說明，再加上言簡意賅的示意圖，將抽象復雜的知識具體化、簡單化。在解釋NaCl溶于水后導電的原因時，書上用不同顏色的小球指出Na+、Cl-和H2O，用箭頭指示出微粒之間的變化情況，同時也對關(guān)鍵模型進行了標注，如圖9所示，幾幅靜態(tài)的圖片連在一起有了動態(tài)的感覺，讓圖片變得生動靈巧。在每一幅圖片下方也配上了文字說明，將微觀的過程宏觀模擬出來，復雜的變換原理也變得可視化，為一些理解能力比較薄弱的學生降低了學習的難度，有利于進行進一步的深度學習。

3.結(jié)合實物，加深輪廓圖類插圖的印象

新人教版高中化學必修教科書中的實驗儀器、實驗裝置大多都是用線條描繪出來的輪廓圖，雖然輪廓圖已經(jīng)非常清楚，并且將操作細節(jié)標注得非常清楚，但是學生內(nèi)心可能會存有懷疑，會認為這只是書本的描繪，缺乏真實性，因此教師在上課時可以讓學生感受到真正的實驗裝置與儀器。例如：在配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液的實驗中，雖然圖中清楚地標識了 NaCl 的轉(zhuǎn)移方向，玻璃棒的攪拌方向，搖動容量瓶的方向，定容時的正確角度，溶液混合的方式，還有整個實驗的操作步驟，對于學生來說，對視覺的沖擊遠沒有實物來得直觀，對此類簡單并且危險性極低的實驗，可以讓學生自己實際動手操作，感受到實際與理想的差距。而對于其它實驗裝置，教師或可以采取演示實驗，或可以播放實驗視頻，加深學生頭腦中的記憶。學生在不斷探求的過程中也養(yǎng)成了嚴謹求實的科學態(tài)度，形成崇尚真理、追求真知的意識。

4.利用多媒體技術(shù)，充分掌握模型類插圖的空間結(jié)構(gòu)

有機物是高中階段接觸的一個新的知識點，有機物的結(jié)構(gòu)學習是基礎(chǔ)，結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，性質(zhì)決定應(yīng)用，因此對于有機物結(jié)構(gòu)的掌握就顯得非常重要。教科書中雖展示了多種關(guān)于有機物的球棍模型和比例模型，但是對于一些空間想象能力薄弱的學生來講，理解稍許困難。因此教師在課堂上可以利用多媒體，通過動畫的形式搭建分子結(jié)構(gòu)，全方位地展現(xiàn)出分子的成鍵形式以及空間結(jié)構(gòu)，讓學生在頭腦里能夠建立對有機物的認知模型，運用模型去解釋化學現(xiàn)象，揭示化學反應(yīng)原理及本質(zhì)。

5.增加數(shù)量，培養(yǎng)對線圖的數(shù)據(jù)敏感度

新人教版必修教科書中的線圖僅有三幅，相比于其它插圖來說，數(shù)量較少，但線圖的功能又是其它類型的插圖無法取代的。因此教師在教學時可以自行加入一些線圖，如用餅狀圖來表示金屬元素在地殼中的含量，用折線圖來表示同一周期或者同一主族不同元素的氫化物的沸點，由于學生對數(shù)據(jù)的敏感度，很容易就掌握其中的規(guī)律。

筆者僅僅是對新人教版高中化學必修教科書的插圖做了初步分析，要進一步分析如何提高教科書插圖使用有效性，還需要通過進入課堂對學生、教師進行調(diào)查取證，通過實驗，結(jié)合實驗數(shù)據(jù)來進行說明，有待以后繼續(xù)研究。

參考文獻

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