陳茹吉 （常州市同濟(jì)中學(xué) 江蘇常州 213000）

模型是人們按照特定的科學(xué)研究目的，在一定的假設(shè)條件下，再現(xiàn)原型客體某種本質(zhì)特征（例如，結(jié)構(gòu)特性、功能、關(guān)系、過程等）的物質(zhì)形式或思維形式的類似物。在模型構(gòu)建活動(dòng)中,往往需要進(jìn)行觀察或?qū)嶒?yàn)，歸納和演繹，運(yùn)用已有知識(shí)進(jìn)行假設(shè)、模擬、將復(fù)雜的事物進(jìn)行簡(jiǎn)化、抽象出其本質(zhì)屬性，將頭腦中抽象的概念具體化、形象化并身體力行。學(xué)生在探索思考中，可體會(huì)模型構(gòu)建的方法，獲得成功的喜悅，將模型方法內(nèi)化為認(rèn)知圖式，獲得認(rèn)知水平的提升［1］。模型構(gòu)建是發(fā)展學(xué)生科學(xué)思維的有效方法之一。《義務(wù)教育生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2011年版）》要求學(xué)生“概述血液循環(huán)”，這是理解水平的目標(biāo)。“人體的血液循環(huán)路徑”是蘇教版7年級(jí)第10 章第2 節(jié)“人體的血液循環(huán)”中的教學(xué)內(nèi)容，安排在“血管和心臟”教學(xué)內(nèi)容之后，是對(duì)心臟與血管的關(guān)系及血液流動(dòng)規(guī)律的認(rèn)識(shí)。理解人體的血液循環(huán)路徑是學(xué)生理解人體內(nèi)的氣體交換、廢物排出等知識(shí)的基礎(chǔ)。本節(jié)內(nèi)容是本章的重點(diǎn)，也是貫穿整本教材的關(guān)鍵知識(shí)。

本文以“人體的血液循環(huán)路徑”內(nèi)容為例，論述如何基于模型構(gòu)建進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)，讓學(xué)生更好地理解科學(xué)知識(shí)、發(fā)展科學(xué)思維。

1 學(xué)情分析

在學(xué)習(xí)本節(jié)內(nèi)容之前，學(xué)生已有一定的模型基礎(chǔ)。在學(xué)習(xí)“血管”知識(shí)時(shí)，學(xué)生以3 種血管的比較為基礎(chǔ)，嘗試構(gòu)建了一般情況下“血管與心臟的關(guān)系圖”（圖1）。

圖1 血管與心臟的關(guān)系圖

在學(xué)習(xí)“心臟”的過程中，學(xué)生通過觀察心臟的物理模型、心臟結(jié)構(gòu)模式圖，結(jié)合瓣膜的作用，嘗試概括了“心臟各腔與血管的關(guān)系圖”（圖2）。

圖2 心臟各腔與血管的關(guān)系圖

本節(jié)課引導(dǎo)學(xué)生在理解血液循環(huán)路徑知識(shí)的基礎(chǔ)上，對(duì)知識(shí)進(jìn)行抽象、簡(jiǎn)化，嘗試構(gòu)建人體的血液循環(huán)路徑模型，從中體驗(yàn)?zāi)Ｐ蜆?gòu)建的過程和方法，增強(qiáng)模型構(gòu)建的意識(shí)。

2 教學(xué)目標(biāo)

1）知識(shí)目標(biāo)：描述血液循環(huán)系統(tǒng)的組成，概述體循環(huán)和肺循環(huán)的路徑。

2）能力目標(biāo)：嘗試構(gòu)建人體的血液循環(huán)路徑模型，發(fā)展觀察、表達(dá)交流、歸納總結(jié)等能力。

3）情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)：認(rèn)同人體內(nèi)血液是循環(huán)流動(dòng)的。關(guān)注血液循環(huán)知識(shí)在生活中的應(yīng)用。

3 教學(xué)重、難點(diǎn)

1）重點(diǎn)：概述人體血液循環(huán)的路徑。

2）難點(diǎn)：嘗試構(gòu)建人體的血液循環(huán)路徑模型。

4 教學(xué)流程

4.1 情境導(dǎo)入 某學(xué)生小腿受傷發(fā)炎，醫(yī)生卻在他的左臀部注射消炎藥。消炎藥能否到達(dá)受傷部位？以此聯(lián)系生活實(shí)際激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

4.2 初識(shí)血液循環(huán)路徑

4.2.1 憶一憶 展示圖3，讓學(xué)生將各血管拖入相應(yīng)的方框內(nèi)，并畫箭頭表示血液在各血管和心臟間的流動(dòng)方向。

圖3 “憶一憶”活動(dòng)圖1

4.2.2 找一找 依據(jù)血管與心臟的關(guān)系，讓學(xué)生在圖4中找一找經(jīng)過腎部的循環(huán)和經(jīng)過肺部的循環(huán)，思考它們之間的聯(lián)系，并在圖中畫箭頭表示血液在各血管和心臟間的流動(dòng)方向。

應(yīng)用“血管與心臟關(guān)系圖”（圖1）和“人體的血液循環(huán)模式圖1”（圖4） 啟發(fā)學(xué)生對(duì)肺循環(huán)和體循環(huán)路徑的認(rèn)知，初步體會(huì)血液循環(huán)是由2 個(gè)小循環(huán)構(gòu)成的整體循環(huán)，并認(rèn)識(shí)到循環(huán)系統(tǒng)是由血管、心臟、血液共同組成的，血液在人體內(nèi)循環(huán)流動(dòng)。

圖4 人體的血液循環(huán)模式圖1

4.3 再識(shí)血液循環(huán)路徑 經(jīng)過肺的循環(huán)路徑和經(jīng)過腎的循環(huán)路徑通過心臟連接在一起。

4.3.1 憶一憶 學(xué)生回顧心臟各腔與血管的關(guān)系，在圖5方框內(nèi)填寫心臟各腔及與之相連血管的名稱。

圖5 “憶一憶”活動(dòng)圖2

4.3.2 寫一寫 觀察圖6，如果你是一個(gè)紅細(xì)胞，寫一寫從左心室出發(fā)，將如何經(jīng)過肺和經(jīng)過腎在體內(nèi)循環(huán)流動(dòng)？寫出所經(jīng)過的具體心臟腔室和血管名稱（此處，在學(xué)生展示路線時(shí)，需要教師啟發(fā)學(xué)生觀察：主動(dòng)脈除了分支形成腎動(dòng)脈，還分支形成各級(jí)動(dòng)脈，經(jīng)過毛細(xì)血管后由各級(jí)靜脈匯集入上、下腔靜脈。將經(jīng)過腎的循環(huán)路徑拓展成體循環(huán)的路徑）。

圖6 人體的血液循環(huán)模式圖2

4.3.3 看一看 學(xué)生觀看血液循環(huán)的視頻。

4.3.4 說一說 回應(yīng)導(dǎo)入情境，學(xué)生對(duì)照?qǐng)D7動(dòng)態(tài)立體模型，說出消炎藥如何到達(dá)受傷部位。

圖7 心搏與血液循環(huán)模型

通過“人體的血液循環(huán)模式圖2”和“心搏與血液循環(huán)模型”，獲取對(duì)肺循環(huán)和體循環(huán)具體路徑的認(rèn)知，并深化對(duì)血液循環(huán)的認(rèn)識(shí)：血液在體內(nèi)的循環(huán)，從一個(gè)點(diǎn)出發(fā)還要回到這個(gè)點(diǎn)，既經(jīng)過了肺循環(huán)又經(jīng)過了體循環(huán)。理解血液的循環(huán)將從肺部獲得的氧氣和從消化系統(tǒng)獲得的營養(yǎng)物質(zhì)運(yùn)輸至全身各處的細(xì)胞、組織、器官，以供生命活動(dòng)的需要，同時(shí)也會(huì)運(yùn)輸各細(xì)胞產(chǎn)生的二氧化碳和代謝廢物。

4.4 構(gòu)建人體的血液循環(huán)路徑模型

拼一拼：學(xué)生利用教師提供的卡片拼貼，并以箭頭表示血流規(guī)律，形成完整的血液循環(huán)。

該過程旨在幫助學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)進(jìn)行抽象、簡(jiǎn)化,構(gòu)建能反映血液循環(huán)路徑的模型（圖8）。需要注意的是，構(gòu)建模型的過程需要以學(xué)生活動(dòng)為基礎(chǔ)，也需要教師幫助學(xué)生梳理構(gòu)建模型的一般規(guī)律，以提升學(xué)生的思維品質(zhì)。

圖8 學(xué)生作品

5 教學(xué)反思

進(jìn)行模型構(gòu)建對(duì)于7年級(jí)的學(xué)生要求比較高，故在施教過程中，既要遵循學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律、關(guān)注學(xué)生已有的能力水平，又要使學(xué)生在此基礎(chǔ)上得到發(fā)展，應(yīng)需要關(guān)注以下幾點(diǎn)：

1）遵循學(xué)生認(rèn)知規(guī)律，關(guān)注模型資源開發(fā)。學(xué)習(xí)興趣是7年級(jí)學(xué)生求知的一種內(nèi)在力量。而思維的訓(xùn)練通常會(huì)讓學(xué)生感覺課堂枯燥，缺乏學(xué)習(xí)興趣?？赏ㄟ^以下2 個(gè)方面緩解課堂枯燥，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。首先，提供豐富的資源，例如，圖片、視頻、動(dòng)態(tài)模型等多樣資源，應(yīng)用好這些資源，能使血液循環(huán)路徑形象化、具體化，有利于學(xué)生通過感官直接感受。其次，活動(dòng)形式多樣化，例如，采用移、寫、畫、說、貼等多種多樣的活動(dòng)形式，可避免單一活動(dòng)形式造成學(xué)習(xí)疲勞。

在本節(jié)課中使用了多個(gè)模型資源，包括人體的血液循環(huán)模式圖1、人體的血液循環(huán)模式圖2、心搏與血液循環(huán)模型等，這些資源的出現(xiàn)需要按照由簡(jiǎn)單到復(fù)雜、由易到難的順序，以支持學(xué)生由抽象到具體逐層深入的學(xué)習(xí)過程。

2）選擇分層模型構(gòu)建，發(fā)展學(xué)生思維能力。分析學(xué)生已有能力水平、關(guān)注學(xué)生能力差異，能更好地發(fā)展學(xué)生的思維能力，最好的方法就是分層教學(xué)。在本節(jié)課中，針對(duì)模型構(gòu)建的活動(dòng)提示，設(shè)計(jì)了由難到易的3 個(gè)能力層次：第1 層次提供白紙，由學(xué)生依據(jù)已有認(rèn)知自由拼貼；第2 層次提供心臟各腔關(guān)系的部分提示（圖9）；第3 層次在第2 層次基礎(chǔ)上提供一條循環(huán)路徑的部分提示（圖10），由學(xué)生根據(jù)自己的能力狀況由難到易進(jìn)行選擇。

圖9 第2 層次

圖10 第3 層次

3）重視模型展示評(píng)價(jià)，提升學(xué)生思維品質(zhì)。在本節(jié)課中，學(xué)生構(gòu)建血液循環(huán)路徑模型，要經(jīng)過對(duì)知識(shí)的抽象、簡(jiǎn)化等過程，用自己的思維方式再現(xiàn)血液循環(huán)路徑。

在“拼一拼”活動(dòng)中，有相當(dāng)部分的學(xué)生會(huì)對(duì)照學(xué)習(xí)過程中出現(xiàn)過的某一幅模式圖進(jìn)行拼貼，而忽略從血管與心臟的相互關(guān)系及血液流動(dòng)規(guī)律的角度考慮如何才能有序、完整地展示血液循環(huán)的路徑。此時(shí)，需要教師在學(xué)生展示的過程中幫助其概括和梳理，引導(dǎo)學(xué)生有序、完整地展示血液循環(huán)路徑，提升學(xué)生的思維品質(zhì)。