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        例談在初中生物學(xué)重要概念教學(xué)中滲透學(xué)科觀點

        2014-04-08 01:05:46魏育芳
        中學(xué)生物學(xué) 2014年11期
        關(guān)鍵詞:泌尿系統(tǒng)廢物尿液

        魏育芳

        重要概念居于學(xué)科中心,是一種教師希望學(xué)生理解,并能在忘記其非本質(zhì)信息或周邊信息后,仍能應(yīng)用的概念性知識。重要概念是最主干的知識,也是教師必須清楚地呈現(xiàn)給學(xué)生的知識。而學(xué)科觀點的教育融知識教育、能力培養(yǎng)和情感態(tài)度價值觀教育為一體,是學(xué)科教育不可缺少的部分。生物學(xué)基本觀點的形成,對學(xué)生今后生活的影響遠遠比知識來得巨大。下面以“人體內(nèi)廢物的排出”為例,探析如何在初中生物重要概念教學(xué)中滲透學(xué)科觀點。

        1 梳理知識,繪制概念圖

        受傳統(tǒng)教學(xué)方法制約,教師在概念教學(xué)中往往削平學(xué)生的思維梯度,縮短學(xué)生的認(rèn)知過程。教師仍然習(xí)慣于用講述的方式直接給出定義,直接進入抽象概括階段,致使學(xué)生對概念的學(xué)習(xí)缺乏真正的理解與思考。這種急功近利的學(xué)習(xí)方式不能幫助學(xué)生掌握正確的生物學(xué)學(xué)習(xí)方法,培養(yǎng)其生物學(xué)科學(xué)思維能力,提高其生物科學(xué)素養(yǎng)。因此,教師在進行本節(jié)的教學(xué)活動設(shè)計時,要有清晰的思路,要思考:本節(jié)的重要概念是什么?有哪些一般概念?重要概念與學(xué)生原有概念之間有什么聯(lián)系?這要求教師首先明確《義務(wù)教育生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2011年版)》中的具體內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn),在此基礎(chǔ)上閱讀教材,區(qū)別教材中的概念與事實,再列出相關(guān)的概念,區(qū)分其中的重要概念和下位的一般概念,然后梳理知識,繪制出本節(jié)課的概念圖。

        1.1 區(qū)分事實性知識和概念性知識

        事實性知識包括:① 泌尿系統(tǒng)包括腎臟、輸尿管、膀胱和尿道;② 形成尿液的器官是腎臟;③ 尿的形成和排出過程——腎單位中的腎小球和緊貼著它的腎小囊內(nèi)壁起過濾作用,當(dāng)原尿流經(jīng)腎小管時,全部葡萄糖、大部分的水和部分無機鹽等被腎小管重新吸收;④ 健康人腎動脈中的血漿、腎小囊中的液體和尿液中的有關(guān)數(shù)據(jù)。

        概念性知識包括:① 泌尿系統(tǒng)的功能是排出廢物和多余的水;② 人體將二氧化碳、尿素,以及多余的水和無機鹽等排出體外的過程叫做排泄;③ 生物體的結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng);④ 人體各個系統(tǒng)相互聯(lián)系、相互協(xié)調(diào),以完成生命活動;⑤ 人體的組織、器官和系統(tǒng)的正常工作為細(xì)胞提供了相對穩(wěn)定的生存條件,包括營養(yǎng)、氧氣等以及排除廢物。其中②為一般概念;①、④、⑤為本節(jié)的重要概念;③為更上位的生物學(xué)基本觀點。

        教師在幫助學(xué)生形成正確的生物學(xué)概念時,一方面需要向?qū)W生提供各種豐富的有代表性的事實,為學(xué)生的概念形成提供支撐;另一方面,教學(xué)活動中不應(yīng)僅僅停留在讓學(xué)生記住一些零散的生物學(xué)事實,而是要通過對事實的抽象和概括,建立生物學(xué)概念,并以此來建構(gòu)合理的知識框架,進而為學(xué)生能夠在新情境下解決相關(guān)問題奠定基礎(chǔ)。

        1.2 繪制概念圖

        概念圖能揭示概念之間的密切聯(lián)系及其層級關(guān)系。教師引導(dǎo)學(xué)生辨析本節(jié)課的事實性知識和概念性知識,并明確重要概念及一般概念,繪制出如圖1“人體內(nèi)廢物的排出”概念圖,構(gòu)建本節(jié)的知識框架。

        在此基礎(chǔ)上,教師在概念教學(xué)中應(yīng)將幫助學(xué)生深層理解這些概念作為課堂教學(xué)的重心,根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知能力和現(xiàn)有經(jīng)驗,按照一定的次序逐層展開,用具體事實作為鋪墊,幫助學(xué)生深入理解。

        2 自主構(gòu)建概念

        明確本節(jié)課的事實性知識和概念性知識的關(guān)系后,教師在課堂教學(xué)中要為學(xué)生提供豐富、具體、形象的圖片資料,引導(dǎo)學(xué)生觀察;提供可靠的實驗數(shù)據(jù),引起學(xué)生思考、討論,開展學(xué)習(xí)活動;讓學(xué)生基于感性認(rèn)識的基礎(chǔ)上,幫助學(xué)生自主建構(gòu)概念、建立概念、理解概念。

        2.1 設(shè)疑導(dǎo)入

        “大家都知道在你們的身體里有許多的細(xì)胞,這些細(xì)胞的生活一定需要物質(zhì)和能量。有機物通過消化系統(tǒng)的消化和吸收由循環(huán)系統(tǒng)運輸?shù)郊?xì)胞,氧氣通過呼吸系統(tǒng)及循環(huán)系統(tǒng)到達細(xì)胞。細(xì)胞中的有機物氧化分解后會產(chǎn)生廢物,這些廢物如何排出體外呢?”教師多媒體展示圖2,進行設(shè)疑導(dǎo)入,引入“人體內(nèi)廢物的排出”的教學(xué)。此圖的引入起著很好的承上啟下作用,并能引起學(xué)生的思考。同時也是對“人體的組織、器官和系統(tǒng)的正常工作為細(xì)胞提供了相對穩(wěn)定的生存條件,包括提供營養(yǎng)、氧氣,以及排除廢物”和“人體各個系統(tǒng)相互聯(lián)系、相互協(xié)調(diào),以完成生命活動”這兩個重要概念的初步詮釋。

        2.2 圍繞教學(xué)主線,構(gòu)建概念

        學(xué)生理解生物學(xué)的基本觀點,如生命的物質(zhì)性、生物的整體性、結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)、生命活動對立統(tǒng)一、生物進化等觀點,對事實性知識的理解就會更深刻,在以后的學(xué)習(xí)和生活中也可以應(yīng)用生物學(xué)的基本觀點來分析解決錯綜復(fù)雜的生命現(xiàn)象和規(guī)律。教師本節(jié)課上可圍繞“泌尿系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與其功能相適應(yīng)。”這一教學(xué)主線,逐一展開各個概念的教學(xué)。

        (1) 排泄概念的教學(xué)。

        學(xué)生在“排泄”這一概念的教學(xué)前,普遍存在著前科學(xué)概念。學(xué)生對于“排泄”這一概念存在錯誤的理解,源于沒有掌握其概念的內(nèi)涵。因此教師可通過提問,讓學(xué)生說出哪些物質(zhì)的排出人體是屬于排泄,再引出排泄的概念,并指出“食物殘渣”不被吸收進入細(xì)胞,不是細(xì)胞的代謝產(chǎn)物,其排出不屬于排泄。

        (2) “泌尿系統(tǒng)的功能是排除廢物和多余的水”的概念教學(xué)。

        首先展示“泌尿系統(tǒng)示意圖”,使學(xué)生了解人體泌尿系統(tǒng)的組成以及各器官的關(guān)系和功能。教師展示“腎臟形態(tài)示意圖”,引導(dǎo)學(xué)生比較與腎臟相連的三條管道:腎動脈、腎靜脈、輸尿管中液體成分的不同,得出腎臟的功能是形成尿液。由此,自然而然提出問題:“腎臟具有哪些結(jié)構(gòu)特點與其功能相適應(yīng)?”這樣緊扣本節(jié)主線展開教學(xué)。再展示“腎臟內(nèi)血管造影圖”、“腎臟縱剖圖”,使學(xué)生明白腎臟內(nèi)有豐富的血管,有大量的血液流經(jīng)腎臟。教師引導(dǎo)學(xué)生比較腎臟皮質(zhì)和髓質(zhì)顏色和質(zhì)地,使學(xué)生產(chǎn)生疑問,進而知道尿液在腎臟的什么部位產(chǎn)生。再展示“光學(xué)顯微鏡下觀察腎實質(zhì)圖”、“電子顯微鏡下觀察腎實質(zhì)圖”引出“腎單位”?!巴ㄟ^腎單位模式圖”與“肺泡結(jié)構(gòu)示意圖”和“小腸絨毛結(jié)構(gòu)示意圖”的比較,突出體現(xiàn)“腎單位的結(jié)構(gòu)特點與其功能相適應(yīng)”。至此,向?qū)W生呈現(xiàn)以下的事實性知識:泌尿系統(tǒng)包括腎臟、輸尿管、膀胱和尿道;腎臟是形成尿液的器官;腎臟由腎單位構(gòu)成,每個腎單位包括腎小球、腎小囊、腎小管。

        對于“腎小球的過濾作用和腎小管的重吸收作用形成尿液”的教學(xué),教師可通過組織學(xué)生分析例題中的實驗數(shù)據(jù),思考、討論相關(guān)問題,開展學(xué)習(xí)活動。

        【例】 某健康人腎動脈中的血液、腎小囊中的液體、尿液成分比較(g/100 mL)。

        思考、討論:血液流過腎臟后成分發(fā)生了怎樣的變化?

        通過學(xué)生小組討論,教師指導(dǎo),學(xué)生小組代表指出血液、腎小囊中的液體、尿液中主要成分的變化,從而得出腎單位中的腎小球和緊貼著它的腎小囊內(nèi)壁起過濾作用。當(dāng)原尿流經(jīng)腎小管時,全部葡萄糖、大部分的水和部分無機鹽等被腎小管重新吸收。教師最后重新展示“泌尿系統(tǒng)示意圖”,完成“泌尿系統(tǒng)的功能是排出廢物和多余的水”這一重要概念的構(gòu)建。

        (3) “人體各個系統(tǒng)相互聯(lián)系、相互協(xié)調(diào),以完成生命活動”的概念教學(xué)。

        這一概念的構(gòu)建從導(dǎo)入開始,人體對營養(yǎng)物質(zhì)的吸收利用和廢物的排出,需要消化系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)、循環(huán)系統(tǒng)、泌尿系統(tǒng)等多個系統(tǒng)相互聯(lián)系、相互協(xié)調(diào)來完成。到最后講述嬰兒常尿床,成人卻能隨意控制排尿這一實例,再體現(xiàn)出“人體各個系統(tǒng)相互聯(lián)系、相互協(xié)調(diào),以完成生命活動”。由此進一步完善概念的構(gòu)建。

        3 應(yīng)用概念,拓展概念

        “學(xué)以致用”是教學(xué)目標(biāo)之一。生物學(xué)教學(xué)要能向社會和生活實踐延伸,拉近學(xué)生的“知識世界”和“生活世界”的距離。本節(jié)課中學(xué)生自主構(gòu)建概念后,可通過思考、討論題檢測學(xué)生對概念的應(yīng)用情況。比如,教師要求學(xué)生利用已經(jīng)學(xué)過的知識思考如下問題:

        某人在環(huán)境和進食相同的條件下,測定完全休息和運動情況下,通過不同途徑所散失的水分,結(jié)果如表2所示。

        教師提出問題:這兩天的失水量有什么不同?什么原因?qū)е碌模?/p>

        教師通過創(chuàng)設(shè)新情景,將概念放在一定的應(yīng)用情景下才會使概念教學(xué)顯得生動和有意義,使學(xué)習(xí)變得更為有效。只有學(xué)生能利用所學(xué)的生物學(xué)概念來解決現(xiàn)實生活中的問題時,才能說明學(xué)生真正理解了概念。在此基礎(chǔ)上,教師可再設(shè)置如下問題,進一步拓展概念:哪些結(jié)構(gòu)參與完成排泄功能?人體完成生命活動時系統(tǒng)間的協(xié)作有什么特點?通過問題的解決,使學(xué)生明白:呼吸系統(tǒng)、皮膚、泌尿系統(tǒng)排除人體產(chǎn)生的代謝廢物的同時,調(diào)節(jié)了體內(nèi)水和無機鹽的平衡,維持細(xì)胞的正常功能。由此,對排泄的概念作了進一步的拓展,同時呼應(yīng)開篇的另一概念“人體各個系統(tǒng)相互聯(lián)系、相互協(xié)調(diào),以完成生命活動”。

        4 板演提升,促進形成學(xué)科觀點

        圍繞教學(xué)主線,精心設(shè)計板書。板書的過程體現(xiàn)了教師幫助學(xué)生建立概念、理解概念、應(yīng)用概念,形成概念體系的過程,同時潛移默化地對學(xué)生進行“生物體的結(jié)構(gòu)和功能相適應(yīng)”的生物學(xué)觀點的教育,從而提高學(xué)生的生物科學(xué)素養(yǎng)(圖3)。

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