巧用飲料瓶，促進概念教學

摘 要： 本文是作者在學習生物新課標的基礎上，嘗試使用飲料瓶為主要材料，自制教學具和發動學生制作學具，利用制成的教學具進行模擬實驗，以促進概念教學的做法和思考。文章主要從自制教具，提供豐富事實；制作學具，促進建立理解；二具合一，實現螺旋發展等三個方面進行闡述。

關鍵詞： 飲料瓶 教學具 生物概念教學

2011年版生物課程標準的一大亮點就是在教學建議中增加了“關注重要概念的學習”。重要概念是處于學科中心位置，并對學生學習具有重要作用的基礎知識。初中生物學課程中要傳遞的重要概念包含在內容標準的重要概念中。圍繞著生物學重要概念來組織并開展教學活動，能有效地提高教學效率，有助于學生對知識的深入理解和遷移應用。教師在設計和組織每個單元的教學活動時，應該圍繞核心概念展開，依據核心概念精選恰當的教學活動內容和活動方式，所有的教學活動要促進學生對核心概念的建立、理解和應用。

生物學是一門實驗科學，演示、實驗是促成學生對“重要概念”的建立理解和運用的重要教學方式。生物課程標準在教學建議第四條“加強和完善生物實驗教學”中建議生物學教師“應創造條件，就地取材、因陋就簡地開設好生物學實驗”，“實驗設計應該多樣化”，既可以設計“低成本實驗”，又可以設計“模擬實驗”。因此，利用好身邊的壇壇罐罐、生活用品做生物實驗，不但可以降低實驗的成本，更有利于重要概念的學習。筆者現以用過的飲料瓶為例，說說其在生物演示和實驗中的應用，以及對概念教學的影響。

一、自制教具，提供豐富事實

概念是對事物的抽象或概括，生物學概念是生物學課程內容的基本組成。生物學中心概念處于學科中心位置，對于學生學習生物學及相關科學具有重要的支撐作用。新課標要求生物教師圍繞著生物學重要概念來組織并開展教學活動，教師需要“向學生提供各種豐富的、有代表性的事實來為學生的概念形成提供支撐”。

初中生抽象思維能力有限，如果單純地用術語來傳遞生物學的概念，學生接受起來就有一定的難度。這就需要借助直觀的形象來詮釋術語，啟發學生理解術語的內涵。演示實驗就能提供直觀的、有代表性的事實，有助于啟發學生揭示其實質，同時又符合學生的接受能力。

“血液循環系統包括心臟、血管和血液，其功能是運輸氧氣、二氧化碳、營養物質和激素等物質”是“生物圈中的人”這個一級主題的重要概念之一，在“心臟”的教學中，瓣膜是心臟中重要的結構之一，對于這一結構，學生如果缺乏感性認識，只能死記它的功能（防止血液倒流），這么一來只能停留在“知其然而不知其所以然”的層面。

教師的職責是“傳道授業解惑”，要讓學生不僅“知其然”，而且“知其所以然”。解惑的方式多種多樣，講述法雖有一定的效果，但不如實物演示有說服力，因為“事實勝于雄辯”。這節課上，筆者嘗試用農夫山泉的運動型功能飲料“尖叫”的瓶子作為教具，演示給學生看，收到了應有的效果。課前我準備了兩只“尖叫”空瓶，去除外蓋，A瓶內蓋尖嘴處保留“瓣膜”結構，B瓶內蓋尖嘴處去除“瓣膜”，先取下內蓋將兩瓶都裝上半瓶水后旋緊瓶蓋，然后請兩位學生上臺分三步演示。第一步：甲同學將A瓶倒置，結果水不能流出，乙同學將B瓶倒置，水流出。第二步：甲同學將A瓶側放，用力擠瓶身，有水柱從瓶口噴出來，乙同學將B瓶側放，稍用力擠瓶身，就有水從瓶口涌出來。第三步：甲同學將A瓶側放，乙同學將B瓶也側放，兩瓶瓶口內蓋尖嘴緊緊地貼在一起，甲同學用力擠A瓶瓶身，發現有水由A瓶流入B瓶，接著乙同學用力擠B瓶瓶身，發現水都從兩瓶尖嘴接觸處流出，不能由B瓶流入A瓶。通過觀察這一直觀的演示實驗，學生悟出：“瓣膜”這一結構并不是單純的阻隔液體，它能保證液體向一個方向流動，防止液體倒流。我趁熱打鐵，告訴學生“尖叫”的“瓣膜”式瓶蓋設計原理就是模仿心臟的“瓣膜”結構，學生都很驚訝。最后我啟發學生思考：第三步AB兩瓶分別模擬心臟的什么結構？“瓣膜”模擬的是心臟中的哪一種瓣膜？它有什么作用？話音剛落，下面就此起彼伏地報出了正確答案，我會心地笑了。

二、制作學具，促成概念理解

教學難點往往就是教學重點，教師不好教，學生難理解。教學重難點往往和生物學中的重要概念、核心概念息息相關，為了突破難點，新課標建議“教學活動不應僅僅停留時在讓學生記住一些生物學事實，而是要幫助學生通過對事實的抽象和概括，建立生物學重要概念”。突破教學難點，就是對于教學的難點內容要想方設法讓學生弄懂和做會，生物實驗教學既是一類探究活動，又是生物學教學的基本形式之一。心理學家皮亞杰認為“智慧的鮮花是開放在指尖上的”，一語道出了學生動手實驗操作的重要性，因此動手實驗是突破教學重難點促進概念建立、理解和應用的首選方法。

“呼吸系統包括呼吸道和肺，其功能是從大氣中攝取代謝所需要的氧氣，排出代謝所產生的二氧化碳”是“生物圈中的人”這個一級主題的重要概念之一，這一重要概念的難點主要在于如何讓學生“初步學會分析胸廓運動與呼吸的關系”。雖然教材安排了模擬胸部呼吸運動的實驗來突破這一難點，但由于主要的實驗器材是玻璃鐘罩，一個實驗室至多有兩只，這就導致了這一實驗只能是演示實驗，學生只能通過觀察來分析，效果勢必有限。但如果發動學生，用截去瓶底的飲料瓶、吸管、氣球和橡皮筋自制簡易裝置來作為學具，在做中學，在學中思，在思中悟，人人動手，個個動腦，既提高了設計“模擬實驗”的能力，又提高了分析問題、解決問題的能力，突破這一難點要容易得多。

“了解基本的急救方法，能減少傷害或挽救生命”這是“健康地生活”這個一級主題的重要概念之一。新課標上的活動建議是通過模擬練習來了解基本的急救方法。“胸外心臟擠壓”是常用的急救方法之一，模擬練習最好用仿真人來做，但很少有學校有仿真人，那這個模擬練習該怎么做呢？筆者嘗試組織學生用自制學具來進行模擬練習，取得了一定的效果。方法如下：先組織學生觀看操作視頻，明確要點后，制作學具，將繪有正確按壓部位的胸廓圖片用橡皮筋束在旋緊瓶蓋的飲料瓶上。做好之后，按照操作要點，試著尋找按壓部位運用正確手法進行有節奏的按壓，體驗按壓的力度和艱辛。由于瓶內充滿空氣，因此按壓時花費一定的力氣，停止按壓，凹陷下去的瓶身由于彈性會迅速恢復原狀，和實際操作有比較接近的效果。在嘎嘎嘎的按壓聲中，學生不但對“胸外心臟擠壓”有了初步的了解，而且有了切身的體驗，同時真實地感悟急救醫生挽救生命的努力、堅持和奉獻，在情感態度與價值觀上也有所收獲。

三、二具合一，實現螺旋發展

生物新課標在“關于重要概念的學習”的建議中指出：“用描述概念內涵的方式來傳遞生物學概念，可以更好地針對學生的年齡特點和認知能力來確定概念教學的深度及廣度，以期達到預期的教學效果，并為后續的學習打下基礎，實現重要概念的螺旋式發展。”

八年級生物“血管”和“心臟”的教學中都涉及“脈搏”，在“血管”部分教材以“小資料”的形式介紹什么是脈搏及脈搏的成因，在“心臟”部分教材以“討論”的形式要求學生比較“心率與脈搏是一致的嗎？”使學生對脈搏的認識由定性向定量方向螺旋式發展。為了更好地促進概念的螺旋式發展，筆者以“尖叫”飲料瓶為主要材料設計制作了一套教學具合一的模擬實驗裝置。

在“血管”部分的教學中，筆者在學生閱讀“小資料”的基礎上，用上述的教學具進行直觀模擬，讓學生對什么是脈搏及脈搏的成因有初步的感性認識。方法如下：在裝滿水的“尖叫”飲料瓶的內蓋尖嘴上套上一根6米長的乳膠管（乳膠管的另一頭打結扎緊），飲料瓶模擬心臟的心室，乳膠管模擬與之相連的動脈血管。筆者手持飲料瓶，第一列6、7位學生從前往后同時左手輕托，就像測脈搏一樣，將右手食指、中指和無名指并排按壓在乳膠管上。筆者有規律地擠壓、放松瓶身，學生按壓感知乳膠管有規律的搏動。接著用同樣方法，其他5列學生也一一按壓感知到乳膠管有規律的搏動。對于這一感知活動，學生感到很新奇，參與意識很強。當學生的指尖有了切實的感知后，他們對脈搏就有了直觀的感性認識，為后續的教學做了很好的鋪墊。

新課標在“加強和完善生物學實驗教學”的建議中指出：“在重視定性實驗的同時，也應重視定量實驗，讓學生在量的變化中了解事物的本質。教師應向學生提供機會學習量的測定，實事求是的記錄、整理和分析實驗數據，定量表述實驗結果。”為此，在后續的“心臟”的教學中，針對“脈搏與心率有什么關系？”筆者放手讓學生通過定量模擬實/V7lARxmMBN8VqiwkJ6Pvw==驗來自行探究。

筆者將全班按列數分為6大組，向每組提供一套上述教學具，分組進行模擬實驗探究，組長負責擠壓、放松瓶身，組員閉目按壓感知乳膠管的搏動，以1分鐘為限，組長和組員分別如實地將擠壓和搏動的次數記錄下來，統計乳膠管每分鐘搏動次數的平均值，將這一數值同組長每分鐘擠壓的數值進行比較，最后得出實驗結果。很快各組的實驗結果都出來了，都是“乳膠管每分鐘搏動的次數和飲料瓶每分鐘的擠壓次數相同”。

通過這一定量的模擬實驗，學生對脈搏與心率的關系，由感性認識上升到了理性認識。當然模擬畢竟是模擬，和人體的真實情況還是有一定差距的，接著，我讓學生用分6組用聽診器數心率和和按壓數脈搏的方式，分別統計出各組的每分鐘平均心率數和平均脈搏數，結果各組都發現了問題：心率數和脈搏數還是有細微差別的。面對學生的疑惑，我告訴學生，模擬實驗模擬的是一種理想化的狀態，實際影響脈搏和心率的因素很多，心率數和脈搏數有一定的差別很正常，因此，我們不能說二者完全一致，比較確切的說法是：一般情況下，二者基本一致，同學們普遍認同我這表述，他們對模擬實驗和生物體實際情況的關系有了更進一步的認識。

有效的模擬實驗活動應該是和知識的教學緊密聯系的，它可以幫助學生把抽象的課堂知識外顯為直觀的活動，在活動中體驗、感悟、發現，最終真正達到對概念的真正的理解和掌握。飲料瓶的應用正是在“關注重要概念的教學”的基礎上，運用教學具進行模擬實驗的初步嘗試，其中勢必存在著諸多不足之處，有待在今后的教學中進一步修正和完善，除飲料瓶外，我們身邊還有許多可以就地取材的“壇壇罐罐、生活物品”，亟待我們在生物實驗課堂上去開發和使用，讓它們為促進生物重要概念的教學發揮應有的作用。

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