讓課堂圍繞“重要概念”綻放生命之花

近年來，重要概念成為國內外科學教育關注的重點內容。《課標指導》指出重要概念是位于學科中心的概念性知識，包括了重要概念、原理、理論等的基本理解和解釋，這些內容能夠展現當代學科圖景，是學科結構的主干部分。2011年頒布的《義務教育生物學課程標準》在實施建議中明確提出“關注重要概念的學習”。修訂后的課程標準中，共提出有50個重要概念的內涵陳述，分布在10個內容主體之中，是我國生物學課程標準的重要變化，也是生物學課程進步的一個顯著標志。這一變化將會影響到教師的備課、授課和教學成果的評價諸多方面。

理論應用于實踐才能顯示出其強大的生命力，因此，探索如何圍繞重要概念組織生物學教學，成為許多一線教師的關注點。筆者以人教版七年級下冊“血流的管道——血管”為例，嘗試圍繞重要概念進行教學設計、實施并反思。

1 教學背景分析

1.1 課程標準及教材分析

本節要落實的是10個主題中第五個主題“生物圈中的人”中“血液循環系統包括心臟、動脈、靜脈、毛細血管和血液，其功能是運輸氧氣、二氧化碳、營養物質、廢物和激素等物質”中血管的相關內容。對于血管的認識，學生會感到比較抽象，所以本節教材在編排上從學生的感性認識入手通過“觀察小魚尾鰭內血液的流動”的實驗，讓學生通過觀察活動親眼看到不同血管中血液流動情況，從而認識到高等動物體內有不同的血管，并加以區分。至于人體內具體有哪些血管以及它們各自有哪些特點和功能，教材按照血流方向，進行了編排。這一過程符合從感性到理性的認知過程。

1.2 學情分析

學生在生活中都有因創傷而出血的經歷，因此對于出血的現象是熟悉的，但是學生對于不同的創傷為什么會有不同的出血現象則認識比較模糊。教師可以以此為切入點，激發學生的興趣；通過前面的學習學生具備了一定的實驗操作和觀察能力，讓學生親自觀察到血液流動情況，既提高了興趣又鍛煉了實驗操作能力，通過問題串的提出，使學生觀察有的放矢。

2 本節課的重要概念。

《義務教育生物學課程標準》在“生物圈中的人”主題下，建議教師幫助學生形成的重要概念為“血液循環系統包括心臟、動脈、靜脈、毛細血管和血液，其功能是運輸氧氣、二氧化碳、營養物質、廢物和激素等物質”具體到本節課，重要概念為“血管包括動脈靜脈和毛細血管”。

為了突破該重要概念，在閱讀教材和資料的基礎上，確定了如下4條次重要概念，并提取出支撐每一條次重要概念的事實性知識。

2.1 把血液從心臟送到身體各部分去的血管叫動脈

（1） 動脈的管壁較厚，彈性大，管內血流速度快。

（2） 動脈一般分布較深，也有些分布較淺。頸部及腕部內側能夠摸到搏動的血管就是分布較淺的動脈。

（3） 與心臟相連的動脈較粗，遠離心臟后動脈不斷分支變細，管徑有大變小，最小的動脈在分支成毛細血管。

2.2 靜脈是將血液從身體各部分送回心臟的血管

（1） 靜脈的管壁較薄，彈性較小，管內血流速度較慢。

（2） 靜脈有些分布深，有些分布淺。手臂上的“青筋”就是分布較淺的靜脈。

（3） 血液流經毛細血管后，接著進入小的靜脈，然后逐級匯集到較大的靜脈，再送回心臟。

（4） 在四肢靜脈的內表面，通常具有防止血液倒流的靜脈瓣。

2.3 毛細血管是連通于最小的動脈與靜脈之間的血管

（1） 它數量大，分布最廣，遍布全身各處組織中。

（2） 它內徑很小，只允許紅細胞單行通過。

（3） 它管壁很薄，有一層扁平上皮細胞構成。

（4） 管內血流速度最慢。

2.4 毛細血管的功能是血液與組織細胞間充分進行物質交換

（1） 血液中的營養物質與氧，可穿過毛細血管到達組織細胞，最后被細胞利用。

（2） 組織細胞中產生的二氧化碳與其他廢物，可穿過毛細血管壁而進入血液被運走。

其中“血管包括動脈、靜脈和毛細血管”屬于較上位概念，而屬于核心概念。其中，概念2.3中4條內容的概念就是概念事實，但這個過程需要通過觀察“小魚尾鰭內血液流動”幫助學生認識理解。

3 教學目標

針對核心概念制定了以下教學目標。

（1） 知識目標：描述三種血管的結構與功能特點。

（2） 能力目標：嘗試觀察小魚尾鰭內血液流動現象。

（3） 情感目標；形成結構與功能相適應的觀點。

4 教學過程及策略

4.1 利用生物學前概念激發認知沖突，引導學生主動構建概念

在學習本節內容之前，學生根據生活經驗已經對血管有所了解，但是認識不夠全面準確，應用前概念解釋一些生活事實比較困難，可以利用這一點激發學生的進一步的學習興趣。如本節的導入采用“視頻《報天下》新聞：一人打蚊子右手臂動脈被割破，血液噴射而出險些發生生命危險”。這則材料既與新教材中“想一想，議一議”內容相似，激發學生興趣；通過進一步提出疑問：平時我們不小心割破了手或者手臂血液并沒有噴射而出，這是怎么回事兒呢？這樣可引發學生對前概念的思考，進而引出本節課題。

4.2 所有教學活動（包括探究）都應該幫助學生建立和理解概念

4.2.1 利用概念事實幫助學生構建概念

在概念教學時，教師要注意提供給學生可供分析的圖片、模型或情景材料，而不要只是讓學生空洞地想象。在學習本節內容之前，學生并沒有機會真正觀察過血管，所以筆者按照教材順序首先安排了“觀察小魚尾鰭內血液流動情況”的實驗。鑒于此時大多數學生并不知道動脈、靜脈、毛細血管的具體概念，而顯微鏡下只能觀察到小魚尾鰭內有三種血流速度、血流方向和管徑大小各不相同的血管，如果直接提問“毛細血管中紅細胞是單行通過的嗎”顯得有些突兀，所以筆者對新教材上的問題進行了改動，提醒學生觀察的過程中應思考的問題為：（1） 血液在小魚尾鰭內血流速度一樣嗎？流向尾鰭的血流速度快，還是流出尾鰭的血流速度快？（注意顯微鏡下成的像為倒像）（2） 小魚尾鰭內血管內徑一樣嗎？最細的血管中，紅細胞是呈單行移動的嗎？這樣的問題符合學生的認知水平，并且又起到引導作用，使實驗觀察有的放矢，避免漫無目的的觀察。

又如實驗后，選擇完成比較快的學生利用講臺上的電子顯微鏡的大屏幕透鏡功能給全班學生進行展講，其他組的學生質疑，最后全班共同形成概念。

4.2.2 對關鍵性的概念要進行認真的分析和比較，找出容易弄混和弄錯的地方

如三種血管的學習就是讓學生以小組為單位，通過閱讀課本，觀察圖片以及實驗現象，從概念、結構、功能幾方面比較對三類血管進行列表比較學習。在此處筆者改變了課本的呈現方式，采用先動脈靜脈對比學習，然后再學習毛細血管的方式。

4.2.3 理解概念的目的是應用概念

在理解概念之后，應該設置一些小反饋使學生學會應用概念。如在知道三類血管概念之后讓學生在自己身上找血管；讓學生試著解釋為什么靜脈注射血管為什么會鼓起；嘗試用不同方法區分三類血管……筆者在最后又引入導課時的事例，以表演的形式讓學生幫助傷者進行包扎，既使得概念得以運用和鞏固，又教給學生一定的急救知識。

4.2.4 幫助學生在章節的學習中形成概念之間的內在邏輯聯系，形成良好的知識結構

本節學生以心臟、動脈、毛細血管、靜脈關系圖進行總結，進一步明確三者的關系，又為下一節血液循環做鋪墊。

5 教學反思

本節圍繞概念教學以“血流的管道——血管”為例設計了環環相扣的教學活動。該課在設計上有以下幾個特點：

（1） 學生學習科學不能僅僅是背誦一些事實或孤立的信息。概念的形成應該基于概念事實，從現象入手進而提煉概念，所以筆者在一開始遵循課本順序先讓學生觀察“小魚尾鰭內血液流動情況”，從而認識到小魚尾鰭內存在三種血管，且三種血管管腔、血流速度等特點各不相同，先讓學生有一感性認識，并且以問題串的設計使學生觀察時有的放矢。

（2） 在學生自主探究的過程中，教師充分發揮了引導作用。教師設計了以學生的知識、能力和心理特點能夠完成且樂意完成的活動，巧妙創設問題和探究情景，始終以重要概念為中心引導學生在課堂展開猜想、取證，通過師生之間的互動引導學生去主動探知和自我建構概念。在小組合作探究的基礎上，讓學生觀察視頻、電子顯微鏡等手段并且適時回歸課本加強學生對知識的理解，多種手段并用，達到了較為有效的課堂效果。

（3） 學生通過實驗觀察獲得一定的概念事實后，再讓學生回歸課本，小組合作的方式進行更加系統的學習。在學生掌握了一定概念的基礎上，老師再來以學生自身及身邊事例為例讓學生進行分析，是概念理論應用于實際。導入視頻在課程反饋中正好起到了前后呼應的作用。

（4） 課后的選作練習“制作膈肌模型”、小組相聲“血管爭功”都能很好的起到激發興趣，寓教于樂的作用。