趙玉梅,李 炎
(1.大連市第九中學(xué),遼寧 大連116001;2.大連教育學(xué)院 初中教師教育中心,遼寧 大連116021)
2011版《生物學(xué)課程標準》最突出的特點就是凸顯重要概念的傳遞,因此新增了50個重要概念,并強調(diào)在教學(xué)中教師要幫助學(xué)生形成50個重要概念。50個重要概念并沒有超過“具體內(nèi)容”的要求,而僅僅是采用“描述概念內(nèi)涵的方式來傳遞概念”。[1]生物課程改革的方向已從只注重探究過程向既要注重過程又要形成結(jié)果方面的轉(zhuǎn)變,這就要求教師不僅要深刻把握重要概念的內(nèi)涵和外延,還要在學(xué)生與重要概念之間架起一座橋梁,設(shè)計各種教學(xué)活動轉(zhuǎn)變學(xué)生的學(xué)習方式,更好地促進學(xué)生對重要概念的建立、理解和應(yīng)用。在進行人教版七年級下《生物學(xué)》中關(guān)于“輸送血液的泵——心臟”一節(jié)的教學(xué)中,筆者圍繞重要概念精心設(shè)計了一系列的教學(xué)活動,較好地幫助學(xué)生構(gòu)建了重要概念,以此為例可以更好地理解初中生物課堂教學(xué)中重要概念的構(gòu)建。
2011版《生物學(xué)課程標準》中對于這部分概念的描述是:血液循環(huán)系統(tǒng)包括心臟、動脈、靜脈、毛細血管和血液,其功能是運輸氧氣、二氧化碳、營養(yǎng)物質(zhì)、廢物和激素等物質(zhì)。[2]
2011版《生物學(xué)課程標準》中的具體內(nèi)容包括描述人體血液循環(huán)系統(tǒng)的組成,概述血液循環(huán)。
(1)心臟是輸送血液的泵
心臟位于胸腔的中部,偏左下方,兩肺之間;心臟由肌肉組織構(gòu)成,可以收縮和舒張,是血液循環(huán)的動力器官;心臟由左心房、右心房、左心室、右心室構(gòu)成,分別與肺靜脈、上下腔靜脈、主動脈和肺動脈相通;心房與心室之間有房室瓣,心室與動脈之間有動脈瓣,防止血液倒流。
(2)血液循環(huán)是指血液在心臟和全部血管所組成的管道中循環(huán)流動
體循環(huán):血液從左心室進入主動脈、各級動脈、毛細血管網(wǎng)、各級靜脈,最后匯集到上、下腔靜脈流回到右心房。體循環(huán)通過物質(zhì)交換為組織細胞運來氧氣、營養(yǎng)物質(zhì)和激素等物質(zhì),把二氧化碳等廢物帶走。
肺循環(huán):血液由右心室進入肺動脈,流經(jīng)肺部的毛細血管網(wǎng),再由肺靜脈流回到左心房。肺循環(huán)通過氣體交換在肺泡處獲得氧氣,排出二氧化碳。
動脈血:含氧多、顏色鮮紅的血液。
靜脈血:含氧少,顏色暗紅的血液。
學(xué)生擁有大量的前科學(xué)概念。比如,細胞的生活需要物質(zhì)和能量;通過消化系統(tǒng)的消化和吸收,絕大部分的營養(yǎng)物質(zhì)已經(jīng)進入到了血液中;通過呼吸系統(tǒng)的氣體交換,氧氣進入血液中等等。
生物學(xué)概念的形成過程,要遵從感性到理性,從具體到抽象的規(guī)律。基于以上的分析,設(shè)計如下的教學(xué)活動,來幫助學(xué)生建構(gòu)重要概念。
心臟的概念屬于事實性知識,事實性知識最初是由感官直接得出,因此在教學(xué)中事實性知識主要依靠實驗、觀察測量等手段來獲得,由于技術(shù)和時間限制不能直接觀察測量的,往往只能是被告知。這就決定了教師在課堂教學(xué)中要重視直接經(jīng)驗,設(shè)計學(xué)生活動,提供豐富的、有代表性的、有助于消除錯誤前科學(xué)概念、激發(fā)學(xué)生學(xué)習興趣、構(gòu)建科學(xué)概念的生物學(xué)事實。倡導(dǎo)探究性學(xué)習,為學(xué)生的概念形成提供支撐,讓學(xué)生體會到動手做、動手觀測是最好的學(xué)習策略。生物學(xué)的很多概念是建立在觀察和實驗的基礎(chǔ)上的,因此在幫助學(xué)生構(gòu)建“心臟是輸送血液的泵”的概念時,可通過如下設(shè)計形成次要概念:
(1)如何形成次要概念“心臟位于胸腔的中部,偏左下方,兩肺之間”
讓學(xué)生將手放在自己的胸部,感受心跳,感知心臟的位置、運動特點;用醫(yī)用聽診器聽心跳的聲音;運用多媒體播放心跳的聲音。
(2)如何形成次要概念“心臟的組織和結(jié)構(gòu)”
觀察解剖豬心。將已經(jīng)解剖好的豬心放在解剖盤中,先讓學(xué)生觀察心臟的外形,自己發(fā)現(xiàn)心臟有哪些結(jié)構(gòu),然后對照書中心臟的解剖圖,找到心臟的四個腔和與其相連的五根血管,并將寫好結(jié)構(gòu)名稱的小旗插在相應(yīng)的位置上,最后用手捏一捏,比較四個腔壁的厚薄,并猜測為什么有這樣的不同。
(3)如何形成次要概念“心房與心室之間有房室瓣,心室與動脈之間有動脈瓣,防止血液倒流”
心臟注水實驗。分別向一個沒有解剖的心臟的動脈和靜脈中注入清水,觀察清水從哪里流出來,猜測為什么會這樣流,找到在心臟中血液流動的方向。觀察動脈瓣與房室瓣,解釋血液不能倒流的原因。
(4)主要概念“心臟是輸送血液的泵”的形成
通過對次要概念“心臟位于胸腔的中部,偏左下方,兩肺之間”“心臟的組織和結(jié)構(gòu)”“心房與心室之間有房室瓣,心室與動脈之間有動脈瓣,防止血液倒流”的理解,并觀察心臟的模型,更加清晰地分辨心臟的結(jié)構(gòu)而逐步形成主要概念“心臟是輸送血液的泵”。
引導(dǎo)學(xué)生在充分感知的基礎(chǔ)上將結(jié)構(gòu)與功能相聯(lián)系,總結(jié)發(fā)現(xiàn)規(guī)律:心室連接動脈、心房連接靜脈;血液循環(huán)從心室出發(fā)回到心房,體循環(huán)是血液從心臟左側(cè)出發(fā)回到右側(cè),肺循環(huán)是血液從心臟右側(cè)出發(fā)回到左側(cè)。
血液循環(huán)屬于概念性知識,有關(guān)概念性知識的教學(xué)更應(yīng)該重視思維的訓(xùn)練。由實驗現(xiàn)象如何歸納實驗結(jié)果,由實驗結(jié)果如何推理得出結(jié)論,一個實驗的結(jié)論如何被推廣應(yīng)用在其他的情境中等都離不開思維。概念是由眾多事實歸納推理分析得出的,概念教學(xué)在提供大量事實的基礎(chǔ)上方可得出概念。教師要幫助學(xué)生通過對事實的抽象和概括,發(fā)現(xiàn)規(guī)律,自主構(gòu)建概念。
學(xué)生發(fā)揮自己的聰明才智總結(jié)出的口訣,在他們的頭腦中會形成較長時間的記憶。在學(xué)生理解概念的基礎(chǔ)上,教師可引導(dǎo)學(xué)生對心臟的結(jié)構(gòu)、血液循環(huán)自編口訣。
(1)心臟的口訣
四腔五管兩瓣膜,上房下室。房靜室動:左室主動,右室肺動,左房肺靜,右房上下靜。
教師在上課的時候,可先給學(xué)生起個頭,讓學(xué)生把握規(guī)律,進行創(chuàng)作,如有的學(xué)生把最后一句編成了“右房腔靜”,既高度概括還符合字數(shù)要求。
(2)血液循環(huán)的口訣
體循環(huán):體左右。左室,主動,各動,全毛,各靜,上下靜,右房。物質(zhì)交換,動血變靜血。
肺循環(huán):肺右左。右室,肺動,肺毛,肺靜,左房。氣體交換,靜血變動血。
把繁復(fù)的概念歸納成歌訣、口訣、順口溜,有助于記憶,有時候,這種口訣會伴隨學(xué)生的一生,于是概念也就伴隨他一生了。
在學(xué)生理解、記憶概念的基礎(chǔ)上,組織學(xué)生繪制心臟結(jié)構(gòu)圖和血液循環(huán)圖:
圖1 心臟結(jié)構(gòu)圖
圖2 血液循環(huán)圖
繪制血液循環(huán)圖時,通過畫圖一方面明確各器官具體的位置、結(jié)構(gòu),血流的方向,還通過涂色,將血液成分的變化表示出來,便于學(xué)生理解血液循環(huán)的意義所在。這樣可使抽象的概念條理化、提綱化、直觀化,最終建立系統(tǒng)化的概念。有些概念還可以畫成概念圖,將主要概念和次要概念之間的關(guān)系、層次、歸屬清晰明了地展示,學(xué)生在構(gòu)圖時,就進行了思維的深加工,對概念的內(nèi)涵和外延有了更深入細致的理解。
對于概念的應(yīng)用,是在理解、掌握概念的基礎(chǔ)上的更高的學(xué)習層次,可以鍛煉學(xué)生的遷移、應(yīng)用的能力??稍O(shè)計兩個游戲活動。
(1)GPS定位活動
出示活動要求“一名同學(xué)的下肢受傷后發(fā)炎,通過在手腕處靜脈注射藥物進行治療。試說出藥物到達傷口炎癥處所經(jīng)過的循環(huán)路徑?!闭垖W(xué)生模仿GPS導(dǎo)航系統(tǒng),先說出藥物的起點和終點,并在書中血液循環(huán)圖上標識兩點,然后在兩點之間先畫出藥物流動的方向、路線,最后說出藥物流經(jīng)的各個結(jié)構(gòu)的名稱。
(2)微型機器人看病
出示活動要求,“某人的右下腹疼痛,上肢靜脈注射微型機器人幫助診斷病情,請問微型機器人要沿著什么樣的路線到達發(fā)病部位,又將沿著什么樣的路線回到出發(fā)點?”
這兩個活動可以讓學(xué)生完整地理解血液循環(huán)中的兩個循環(huán),理解體循環(huán)中到達身體各出的范圍之廣,路線之多,師生總結(jié)的體循環(huán)途徑的概念是對體循環(huán)現(xiàn)象的高度概括。在活動中學(xué)生運用概念,解決實際問題,提高了學(xué)生的應(yīng)用能力。
在幫助學(xué)生構(gòu)建生物重要概念的時候,一定要符合學(xué)生的認識規(guī)律,讓他們在充分感知的基礎(chǔ)上,逐步地對表象進行加工和整合,從中抽象出概念,并理解概念的內(nèi)涵和外延,通過找規(guī)律、編口訣等多種思維活動來深入把握概念,再此基礎(chǔ)上進行遷移、應(yīng)用,讓學(xué)生達到融會貫通。
[1]汪忠.新版課程標準解析與教學(xué)指導(dǎo)[M].北京:北京師范大學(xué)出版,2011:17.
[2]中華人民共和國教育部.義務(wù)教育生物課程標準 [S].北京:北京師范大學(xué)出版,2011:17.