葛 曉 王肖月
(中國人民大學(xué)附屬中學(xué) 北京 100080)
2020 年初,受新型冠狀病毒疫情影響,傳統(tǒng)課堂紛紛轉(zhuǎn)至線上進(jìn)行,這對于建立在大量觀察與實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上的生物學(xué)教學(xué)來說是一個巨大的挑戰(zhàn)。本文結(jié)合“動物的運(yùn)動”一課線上教學(xué)嘗試,介紹如何充分挖掘線上教學(xué)的優(yōu)勢,提高學(xué)生的生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。
《義務(wù)教育生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2011 年版)》對“動物的運(yùn)動”相關(guān)內(nèi)容的要求是:列舉動物多種多樣的運(yùn)動形式;說明動物的運(yùn)動依賴于一定的結(jié)構(gòu),并建議通過觀察某種脊椎動物的肌肉、骨、關(guān)節(jié)的基本結(jié)構(gòu)開展本節(jié)教學(xué)[1]。
本節(jié)是人教版8 年級上冊第5 單元第2 章“動物的運(yùn)動和行為”的第1 節(jié)。通過之前的學(xué)習(xí),學(xué)生已對各類群動物的運(yùn)動方式及取食、防御、繁殖等行為有了具體了解,但對動物運(yùn)動的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)和運(yùn)動的原理尚缺少深入探討。學(xué)習(xí)本節(jié)內(nèi)容可引導(dǎo)學(xué)生深入認(rèn)識動物的本質(zhì)特征,從總體上了解動物如何通過運(yùn)動和行為適應(yīng)環(huán)境,以及生存和繁衍。8 年級學(xué)生思維活躍,喜歡動手操作,具備了一定的觀察能力,但從觀察中獲取信息并進(jìn)行總結(jié)歸納的能力還較弱。此外,學(xué)生對現(xiàn)實(shí)生活中的相關(guān)現(xiàn)象,例如,脫臼等無法作出科學(xué)解釋。本節(jié)課通過一些具體任務(wù)指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行有目的、有層次的觀察,深入探究運(yùn)動的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)和原理,進(jìn)一步幫助學(xué)生構(gòu)建生物體的形態(tài)結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的觀點(diǎn),并用生物學(xué)知識解釋生活中的現(xiàn)象。
翼是鳥類飛行的器官,是觀察脊椎動物運(yùn)動系統(tǒng)的好材料[2]。本節(jié)課用雞翅模擬伸肘、屈肘動作,讓學(xué)生通過解剖和模擬,從實(shí)驗(yàn)中獲取動物運(yùn)動系統(tǒng)各組成結(jié)構(gòu)的特點(diǎn),認(rèn)識運(yùn)動發(fā)生的過程,形成運(yùn)動依賴于一定的結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)與功能相統(tǒng)一的觀點(diǎn);同時培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、實(shí)驗(yàn)探究能力及獲取信息的能力等,提高學(xué)生的生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。攝像頭的應(yīng)用可讓學(xué)生清晰觀察到教師的操作,提高教師對每位學(xué)生的關(guān)注度,增加學(xué)生的參與度。線上教學(xué)無法利用實(shí)驗(yàn)室器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn),要盡量選取學(xué)生家庭常見器材開展課程。
1)描述動物運(yùn)動系統(tǒng)的組成及各部分的形態(tài)結(jié)構(gòu)特點(diǎn);
2)說明動物的運(yùn)動依賴于一定的結(jié)構(gòu),以及運(yùn)動過程中各個結(jié)構(gòu)間的協(xié)調(diào)配合;
3)正確使用工具對雞翅進(jìn)行有目的、有層次的解剖和觀察;
4)分析生活中脫臼、關(guān)節(jié)損壞等現(xiàn)象的原因,并為保護(hù)運(yùn)動系統(tǒng)提出合理建議;
5)認(rèn)同動物的運(yùn)動依賴于一定的結(jié)構(gòu),樹立結(jié)構(gòu)與功能相統(tǒng)一的觀點(diǎn)。
1)重點(diǎn):通過解剖觀察,描述運(yùn)動系統(tǒng)的各組成部分的形態(tài)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及功能;說明運(yùn)動過程中骨、關(guān)節(jié)、骨骼肌的協(xié)調(diào)作用。
2)難點(diǎn):對雞翅進(jìn)行有目的、有層次的解剖觀察。
1)教師的準(zhǔn)備:①《觀察探究:翼的結(jié)構(gòu)——雞翅的解剖》學(xué)案。
②調(diào)查問卷:因線上教學(xué),發(fā)現(xiàn)式探究實(shí)驗(yàn)需學(xué)生居家完成,實(shí)驗(yàn)材料需自行準(zhǔn)備,因此,針對解剖實(shí)驗(yàn)的材料用具能否備齊及家長是否同意學(xué)生居家實(shí)驗(yàn)等問題設(shè)計問卷,提前3 天發(fā)送給家長,統(tǒng)計意見。
③實(shí)驗(yàn)材料:解剖盤、解剖剪、鑷子、雞全翅若干枚、橡膠手套。
④上課準(zhǔn)備:攝像頭、多媒體課件,classin線上教學(xué)平臺。
2)學(xué)生的準(zhǔn)備:白磁盤、鑷子、剪刀、雞全翅1 枚,課前完成觀察雞翅外部形態(tài)結(jié)構(gòu)任務(wù)后,用剪刀小心去除雞翅皮膚。
5.1 創(chuàng)設(shè)情境,提出問題 教師在classin 中用PPT 展示2 種無脊椎動物:蚯蚓、蝸牛,以及3 種脊椎動物:蛇、鳥和獵豹運(yùn)動的動圖,提問:這些動物的運(yùn)動方式分別是什么?在運(yùn)動速度上有何區(qū)別?學(xué)生可根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)和學(xué)過的動物類群相關(guān)知識進(jìn)行回答,并總結(jié)得出無脊椎動物的運(yùn)動相對于脊椎動物更慢。
教師據(jù)此提問:陸生脊椎動物的運(yùn)動過程需要哪些結(jié)構(gòu)參與?蚯蚓的爬行等無脊椎動物的運(yùn)動是否也有這些結(jié)構(gòu)參與?教師打開攝像頭,帶領(lǐng)學(xué)生做伸肘、屈肘動作,以此為例引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合所學(xué)進(jìn)行嘗試性回答。
帶領(lǐng)學(xué)生回顧之前所學(xué),創(chuàng)設(shè)情境,引出課題。通過舉例,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,為教學(xué)創(chuàng)造良好的氛圍。引導(dǎo)學(xué)生初步認(rèn)識到動物的運(yùn)動依賴于一定的結(jié)構(gòu)。
5.2 制定計劃 雞翅是雞的運(yùn)動器官,教師介紹本節(jié)課將通過觀察雞全翅的形態(tài)結(jié)構(gòu),找到屈肘、伸肘動作發(fā)生的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。通過攝像頭向?qū)W生展示每種實(shí)驗(yàn)器材,介紹解剖工具的使用方法和注意事項,并引導(dǎo)學(xué)生確定觀察的順序是由外到內(nèi),由整體到局部。
5.3 實(shí)施計劃
1)雞全翅整體外部形態(tài)結(jié)構(gòu)觀察。通過觀察圖片和實(shí)物,學(xué)生認(rèn)識到雞翅結(jié)構(gòu)與人上肢結(jié)構(gòu)相似,可用于模擬伸肘、屈肘動作。
2)雞全翅內(nèi)部結(jié)構(gòu)解剖觀察。
任務(wù)1:觀察骨骼肌。
附著在骨上的肌肉稱為骨骼肌。教師開攝像頭演示,帶領(lǐng)學(xué)生按學(xué)案中的提示進(jìn)行觀察,并通過攝像頭觀察學(xué)生的操作是否正確。在此過程中,學(xué)生觀察骨骼肌,思考問題并填寫學(xué)案:1)找到1 束骨骼肌,觀察其形態(tài)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及其肌腱與骨的附著位置,并分析推測其功能;2)找到翅根的2 組肌肉,通過手的拉伸模擬伸肘、屈肘動作;剪斷其中1 組肌肉,嘗試是否還能完成動作。根據(jù)現(xiàn)象分析得出結(jié)論。
任務(wù)2:觀察關(guān)節(jié)。
骨和骨之間可活動的連接方式稱為關(guān)節(jié)。請學(xué)生活動一下肩關(guān)節(jié)和肘關(guān)節(jié),引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識到關(guān)節(jié)是既靈活又牢固的。教師通過攝像頭演示,指導(dǎo)學(xué)生除去雞翅肘關(guān)節(jié)周圍的肌肉和肌腱,按照學(xué)案中的提示觀察并思考問題:1)觀察肘關(guān)節(jié)的結(jié)構(gòu)組成,并分析其功能;2)思考組成關(guān)節(jié)的各結(jié)構(gòu)如何實(shí)現(xiàn)其既牢固又靈活的特點(diǎn)。
任務(wù)3:觀察骨。
骨骼肌牽拉骨,骨在運(yùn)動中起到支撐作用。教師演示指導(dǎo)學(xué)生迅速剝離出翅中部分任意一根長骨,按照學(xué)案中的提示觀察骨的形態(tài)結(jié)構(gòu)特點(diǎn),并推測其功能。在此過程中,學(xué)生觀察骨的外形,掰斷長骨觀察其內(nèi)部構(gòu)造,填寫學(xué)案。
每完成一項任務(wù),請學(xué)生代表匯報自己的觀察結(jié)果,并引導(dǎo)其他學(xué)生在討論區(qū)進(jìn)行補(bǔ)充,鼓勵學(xué)生根據(jù)自己的觀察結(jié)果充分表達(dá)交流。
通過學(xué)案中具體任務(wù)的引導(dǎo),學(xué)生有目的、有層次地進(jìn)行解剖和觀察,并分析得出運(yùn)動系統(tǒng)各結(jié)構(gòu)的特點(diǎn),確定其功能,樹立結(jié)構(gòu)與功能相統(tǒng)一的生命觀念。本環(huán)節(jié)借助線上教學(xué)優(yōu)勢,學(xué)生可清晰看地觀察到教師的操作,教師也可關(guān)注到更多學(xué)生的發(fā)言和操作,實(shí)現(xiàn)有效的師生互動和生生互動,從而檢驗(yàn)學(xué)生的觀察效果,并鍛煉學(xué)生的表達(dá)能力。
5.4 總結(jié)提升 教師播放伸肘、屈肘動作視頻,提問并向所有學(xué)生下發(fā)小黑板:請根據(jù)觀察結(jié)果并結(jié)合視頻,用概念圖的形式表示運(yùn)動過程中運(yùn)動系統(tǒng)各結(jié)構(gòu)間的協(xié)調(diào)配合。學(xué)生思考后將概念圖寫在小黑板上,并對其他學(xué)生的概念圖進(jìn)行
評價,總結(jié)出更加合理的概念圖。
教師提問:骨骼肌在什么狀態(tài)下會收縮?從觀察到的雞翅結(jié)構(gòu)中可找到哪些線索?學(xué)生通過舉手上臺的方式回答:在解剖過程中還發(fā)現(xiàn)了神經(jīng)和血管。教師結(jié)合7 年級下冊所學(xué)知識,引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識到神經(jīng)系統(tǒng)對骨骼肌收縮的調(diào)節(jié)作用,以及肌肉的收縮需要呼吸作用釋放能量,從而總結(jié)得出運(yùn)動的發(fā)生需要呼吸、消化、循環(huán)系統(tǒng)的協(xié)調(diào)配合,還需要神經(jīng)系統(tǒng)的調(diào)控。
本環(huán)節(jié)引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)歸納運(yùn)動發(fā)生的過程,不只需要骨、關(guān)節(jié)、肌肉的協(xié)調(diào)配合,還需要各個系統(tǒng)的共同參與,幫助學(xué)生形成運(yùn)動依賴于一定結(jié)構(gòu)的觀點(diǎn),以及人體是一個統(tǒng)一整體的觀點(diǎn)。
5.5 學(xué)以致用 教師通過PPT 展示肩關(guān)節(jié)脫臼X光片,提出問題:脫臼是怎么回事?脫臼后應(yīng)如何處理?學(xué)生觀察思考后能說出脫臼的原因是關(guān)節(jié)頭從關(guān)節(jié)窩里滑出,應(yīng)及時找醫(yī)生將關(guān)節(jié)復(fù)位。
教師通過PPT 展示人工關(guān)節(jié)置換術(shù)的資料和照片,啟發(fā)學(xué)生認(rèn)識到運(yùn)動系統(tǒng)中的骨和關(guān)節(jié)并不是牢不可破的,進(jìn)而引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)提出保護(hù)運(yùn)動系統(tǒng)的合理建議。鍛煉學(xué)生根據(jù)所學(xué)知識解決實(shí)際生活中問題的能力,引導(dǎo)學(xué)生為保護(hù)運(yùn)動系統(tǒng)、健康生活提出有效建議。
5.6 課外拓展 請學(xué)生結(jié)合本節(jié)課所學(xué)的運(yùn)動的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)及原理,利用身邊的材料制作運(yùn)動模型,并根據(jù)學(xué)案中的量表對自制模型的科學(xué)性、創(chuàng)新性、精美性等方面進(jìn)行綜合評價,鍛煉學(xué)生的知識遷移能力和動手能力。
圖1 板書設(shè)計(在classin 平臺黑板上用手寫板寫出)
本節(jié)課以學(xué)生為中心,指導(dǎo)學(xué)生有目的、有層次地進(jìn)行“觀察和解剖雞翅”,在動手操作中獲取信息、生成概念,在體驗(yàn)中實(shí)現(xiàn)知識、能力和情感的提升。既培養(yǎng)了學(xué)生的觀察能力、實(shí)驗(yàn)探究能力、獲取信息的能力、歸納總結(jié)能力及表達(dá)交流能力,又利于學(xué)生形成運(yùn)動依賴于一定的結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的觀點(diǎn)。同時,本節(jié)課以學(xué)案中的具體任務(wù)為載體,既重視動手的過程,更注重知識點(diǎn)的落實(shí),再通過對生活中實(shí)際問題的科學(xué)分析,全面提高學(xué)生的生物學(xué)核心素養(yǎng),使生物學(xué)課堂真正做到有效、有用和有趣。
此外,本節(jié)課是線上教學(xué)的一次有效嘗試,利用直播平臺和攝像頭有效避免了線下實(shí)驗(yàn)課教學(xué)中無法兼顧全體學(xué)生的情況;語音互動功能和討論區(qū)文字互動功能增加了每位學(xué)生的發(fā)言機(jī)會和課堂參與度,整體氣氛活躍,在鍛煉學(xué)生表達(dá)交流能力的同時,也檢驗(yàn)了學(xué)生觀察及歸納總結(jié)的效果。