觀察實驗應為概念構建提供支撐
——以“血管”一課的學生學習活動設計為例

汪 洋 呂肖博

（1遼寧省大連市西崗區教師進修學校 遼寧大連 116011 2遼寧省大連市第三十四中學 遼寧大連 116011）

每個生物學概念都是在感知的基礎上形成的，學生需要通過觀察實驗獲得一定的事實性知識，為概念形成提供支撐。概念學習的主體是學生。備課時，教師應考慮設計怎樣的學習活動，才能幫助學生構建、理解、運用概念。筆者以“血管”一節的教學為例，論述在觀察實驗教學中，教師如何以“學生的學”為著眼點設計有效的學生學習活動。例如在本節教學中，學生通過觀察小魚尾鰭內血液流動的現象、小組交流提取觀察信息，主動構建概念；通過制作和評價血管模型理解概念；通過分組討論解釋與血管相關的實際問題運用概念。本文將具體描述本節課中每一個目標明確、面向每個學生的學習活動，并分析這些活動如何提升概念教學的有效性。

1 觀察實驗，構建概念

通過多年教學筆者發現，很多觀察實驗，學生不知道觀察什么、怎么觀察，而教師卻急于講解和紙筆練習測試，學生的觀察往往淺嘗輒止。課堂的狀態往往是教師講得滔滔不絕，學生卻心不在焉，悄悄地擺弄儀器和實驗材料。究其根源是教師的認識出現了偏差，認為觀察實驗僅僅是學科技能的訓練，學生知道怎么觀察、觀察到了即可，卻沒認識到觀察實驗在概念形成中的重要作用，即觀察實驗的學習結果要為概念構建提供支撐性的事實知識，最終導致觀察實驗只是形式，事實性知識和概念性知識全部由教師講解，仍擺脫不了灌輸概念性知識的教學方式。

基于上述認識，在“血管”一節教學中對于學生觀察小魚尾鰭內血流情況，筆者設計了形式不同、逐步遞進的3次觀察學習活動。

1.1 初次觀察，呈現事實 在規定時間內，學生利用低倍顯微鏡觀察小魚尾鰭的血管及血液流動情況。教師指導學生將觀察到的現象以繪圖或語言描述的方式逐條記錄，避免僅停留在“我看到了”的淺層次觀察。此時，教師用PPT播放小魚尾鰭血管內血液流動的視頻，提示學生應該觀察到怎樣的物像。

個人觀察結束后，以5～6人的小組為單位，將每人觀察到的現象進行匯總、整理，剔除錯誤，并將小組匯總情況張貼在黑板上（圖1）。

圖1 各小組對描述觀察現象的匯總

由圖1可以看出，學生的描述有的不準確，例如“血管在流動”；有的描述“有細胞核”；也有的能夠較準確地描述現象……這些描述幫助教師了解學生觀察的結果，發現學生的前概念。此學習活動避免了觀察實驗常停留在“看到了”的層面，而是關注“看到了什么”。不僅每個學生要學習怎樣將觀察到的現象進行準確描述，還要通過合作學習，收集別人的發現，真正達成觀察的目的：能夠準確描述、呈現生命現象的特點。

1.2 第2次觀察，初建概念 教師引導學生在各小組描述的觀察現象中去偽存真，從血流速度、血流方向等方面，羅列正確、典型的事實材料。隨著典型、清晰的事實材料的逐條呈現，教師逐步書寫知識框架化的板書（圖2），引導學生學習概括的思維過程。

圖2

此環節中，教師要結合學生第1次觀察的結果，提醒學生觀察的是血液流動的情況，有哪些別人發現的現象而自己沒有觀察到？血流速度和血流方向有怎樣的關系？適時地讓學生進行個人的第2次觀察實驗，經歷探究、發現的科學研究歷程，切實提升觀察能力。

此外，對7年級的學生來說最容易發現的現象是血流速度的不同，但又很難有一個小組能全面發現和描述3種不同的血流速度。學生能描述血流的方向，但多數又不能將血流速度和血流方向聯系在一起。此時教師設計的再次觀察、開展合作學習、交流各組觀察所得等學習活動尤為重要，能激發學生深入探究的學習興趣。

1.3 第3次觀察，完善概念 學生帶著如下問題進行第3次觀察并分組討論：血液在這3種血管間流動的方向是怎樣的？觀察后學生總結：血液由動脈流向毛細血管，再流入靜脈。教師補充板書（圖3）：在人體內（包括脊椎動物），血液循環系統就是心臟和血管組成的封閉的運輸管道。血液在其中循環流動，周而復始地運送著各種養料。

圖3

至此，學生構建了關于血液流動規律的最基本的知識框架。

3次觀察活動，是教師依據學生的認知規律，結合觀察內容而精心設計的。從教學實踐看，初次觀察時，雖然教師指出了觀察目的，但對于大多數7年級的學生來說，并不能理解，他們甚至不知道該描述什么。隨著學習活動的深入，學生對觀察的目的越來越清晰，任務也越來越有難度。學生在學習和經歷了怎樣觀察的過程后，也獲得了清晰的感性認識，為自我構建概念提供了豐富、典型的事實性知識。

2 制作模型，理解概念

學生在觀察實驗的基礎上，觀看教學參考視頻資料《人體的血管》，并以表格的形式比較3種血管的管腔、管壁、血流等特點。

教師提供一些彩色卡紙、毛線、橡皮泥等材料，請學生制作血管的模型（圖4，見封四），并在小組內介紹自己制作的模型，互相評價模型的科學性、美觀性。教師選取典型模型在全班展示、點評。

關于3種血管的特點，教材敘述得很清楚，從學習策略看，列表比較僅運用了復述策略，其目的重在學生的記憶；而讓學生制作并互相點評模型，將抽象的理論、概念與具體的事物之間建立聯系，使抽象的概念具體化、形象化，運用了精細加工策略，教者的目的則重在學生對知識的遷移和應用。

3 聯系實際，運用概念

教師選擇與教材中概念性知識相關的生活實例，選取相關圖片、資料，設計如下問題：

①輸液時為什么要將針刺入部位的上方先用膠皮管捆扎起來？

②如何快速判斷各種創傷是什么血管出血，并進行應急處理?

③靜脈曲張的原因是什么？

④如果你是紅細胞，你要選擇哪種血管將氧氣送給組織細胞？為什么？

每個小組抽取一個問題討論，教師給予指導，確定小組內問題解釋準確后，再從每個小組中抽出一名成員重新組成新的小組。在數個新的小組中，學生將各自原小組討論的問題答案與新小組成員進行交流。隨后教師隨機指定某位學生任意解答某個問題。

教師精心設計的問題，目的重在教學生如何利用信息、如何與其他信息相聯系，進一步幫助學生構建概念和知識體系。通過解決生活中的實際問題，讓學生認識到概念的價值和意義。這是學習策略中組織策略的應用。

4 教學反思

在實際教學中，學生的實驗技能、觀察能力都是有差異的，對觀察現象的描述也是各種各樣，而這些恰恰是學生學習結果的真實呈現。筆者的體會是，不對學生苛責，從學生的現有水平出發，逐步提升其觀察能力。

筆者認識到，以往的觀察實驗教學僅關注了觀察實驗在學科技能訓練、知識直觀性展示等方面的作用，并沒有發揮觀察實驗所得的事實性知識在概念性知識構建中的支撐作用。本案例提示教師要將觀察實驗設計為一個個連續的符合學生認知規律和學力水平的學習活動，幫助學生充分利用自己和別人觀察所得到的材料進行分析、研究、歸納和概括，得出相應的科學結論，使理性思維滲透于觀察過程的始終，還生物科學作為自然科學的一些特有思維方式和探究過程。

同時，面向全體學生是生物學課程的基本理念之一，并不是學生坐在課堂中，就會參與學習。有效合理的小組學習活動，能夠讓大多數學生參與到學習中來，促進每個學生的充分發展。

［1]中華人民共和國教育部.義務教育生物學課程標準（2011年版）.北京：北京師范大學出版社，2012.

［2]侯器.以學習活動為中心的教學設計理論述評.教育信息技術，2014(12)：54.

［3]劉恩山.中學生物學教學論.北京：高等教育出版，2009.