《消化與吸收》是四年級“愛護身體”單元第4課的內容,是在學生認識了人體的呼吸器官和呼吸作用后,進一步認識食物是怎樣消化和吸收的。教材以知識的邏輯關系為主線,先引導學生認識消化器官,形成消化的概念;再通過查閱資料、觀看視頻等方式,引導學生認識消化器官的作用及消化與吸收的概念。通過該課的學習,主要培養學生模型建構等科學思維能力及組裝模型等探究實踐能力,激發他們探究消化器官作用的興趣,幫助他們樹立獨立判斷、善于質疑、交流溝通等態度責任。
四年級學生對消化與吸收有一定的認識,但是缺乏清晰和統一的認識。他們在日常生活中從電視、課外讀物等渠道接觸過胃藥廣告、調理脾胃的方法、營養學內容等,但是對于消化器官的功能及消化系統等不甚了解。
學生正處于具體形象思維向抽象邏輯思維過渡的關鍵階段。通過前概念的調查分析發現,從科學思維維度看,他們能熟練運用分析、比較、歸納等思維方式理解事物;能夠對問題提出假設,獲取證據,利用證據判斷假設正確與否等;具備發散、想象、重組等創新思維能力,但抽象思維能力還有待提高。
一、認識消化器官
師:同學們,我們每天都會食用很多食物,這些食物吃進身體,都到哪里去了?
生:有一部分被人體排出體外了,有一部分營養物質被人體吸收了。
生:營養物質被人體吸收后,轉化為能量,這樣我們才能有力氣學習和運動。
師:吃進身體的食物為我們提供了人體所需的營養和能量,那么這些食物被人體食用后可能會被哪些器官消化和吸收呢?
生:胃、小腸等器官。
師:剛才大家說了很多消化器官,你們看這是什么?(出示各消化器官板貼及人體圖)你們知道這些器官大概在人體內什么位置嗎?大家試著貼一貼。
(學生上臺在黑板上貼消化器官的圖片。)
師:到底是不是這樣呢?下面我們就跟隨兩名“探險家”,一起去人體內揭秘吧!(播放食物在人體內“旅行”的視頻)老師給大家準備了學習記錄單,下面請你們把消化器官按正確的位置貼在學習記錄單上。
(學生小組內貼圖,教師利用多媒體多屏互動隨機展示幾個組的貼圖情況。)
師:我剛剛隨機拍了幾張,說說你們組是怎么貼的?
生:食物從口腔進入,先經過食管,再進入胃里,然后到小腸,最后到大腸。
師:大家看看剛才這個同學在黑板上貼得有問題嗎?誰能幫她修正一下。
(學生將消化器官的位置修改正確。將之前連接食道的小腸的位置下移,食道的下端連接胃,再連接小腸,最后是大腸。)
師:這次消化器官的位置對了嗎?誰來把這些器官名稱貼在對應的位置上。
評析:學生在消化器官旁貼上對應文字,將圖片與文字一一對應起來,左側是圖片,右側是文字,便于他們的理解記憶。
師:你覺得食物殘渣會一直停留在大腸中嗎?
生:不會。
師:食物殘渣最終會通過肛門排出體外(出示圖片:肛門的位置及相關信息)。這里還有一個器官,誰認識?
生:好像是肝。
師:這個器官就是肝臟。肝臟位于胃部的右上方,在消化食物的過程中分泌膽汁促進消化,也屬于消化器官。我們現在已經認識了消化器官及它們在人體中的位置,食物進入人體后在消化器官中被磨碎并被分解的過程就是消化。想不想知道消化器官在人體內是怎樣構成的呢?有一個神奇的工具可以讓我們直觀地了解。
(出示平板電腦,演示運用VR軟件立體呈現人體內各消化器官及其位置。)
師:看完VR展示的消化器官,你們有什么新的認識或發現?
生:我之前覺得食道是筆直的,沒想過它還有彎曲,有弧度,有狹窄的地方,也有比較寬的地方。VR技術讓我對食道的認識更加科學,更加具體化了。
生:僅通過文字和圖片,對大腸和小腸的大小、長度沒有直觀認識,但是VR能顯示出來,還能從人體側面、后面觀察,一下子就對它們的比例關系有了清楚的認知。
評析:該環節中,教師以問題為引領,利用人體模型貼圖讓學生初步認識消化器官,讓他們進行初步的模型理解。通過觀察,比對實物模型與真實事物之間的核心要素,鍛煉學生的科學思維能力及解決問題的能力。消化器官隱藏在人體內部,學生無法直觀地通過觀察獲取信息,利用消化器官貼圖、VR技術建構模型能幫助他們理解消化器官概念。通過該內容學習,學生突破了思維定式,建構了消化系統模型。
二、認識消化器官的作用
師:這些消化器官究竟有什么特點和作用呢?你們對哪個消化器官最感興趣呢?給大家1分鐘的時間,各小組商量一下你們組最想研究哪個消化器官?
生:我們組對胃最感興趣,胃能消化其他的食物,為什么自己不會被消化掉?
師:這是一個值得探究的好問題,一會你們小組就來探究胃。
生:我們組對小腸最感興趣,小腸有多長?小腸和大腸有什么區別呢?
師:稍后你們組來探究小腸。
生:我們探究口腔。口水的作用是什么?如果不經過口腔的咀嚼直接吞咽食物會有什么后果?
師:我們每天咀嚼食物,但是從來沒有思考如果不咀嚼直接吞咽有什么后果,這是一個引人思考的好問題。
生:我們組對食道最感興趣,食道有多粗呢?能不能吞下較大塊的食物呢?
生:我們組對大腸最感興趣,大腸是如何將食物殘渣排出體外的呢?
師:對于同學們想要知道的答案,咱們利用“消化器官”資料包自主探究。請小組內分工合作,收集有用信息。
(課件展示各資料包的內容后,學生通過觀察、實驗、閱讀等方式,獲取信息,在活動報告單上記錄整理。)
師:哪個小組能說說你們組是如何探究消化器官的功能的?
生:我們組研究的是口腔,任務包里有一小塊饅頭和消化科醫生的訪談視頻,請我們的組員給大家演示一下饅頭經咀嚼后的變化。
生:(演示吃饅頭)饅頭被牙齒咀嚼成小顆粒,和唾液進行充分混合,我感覺饅頭慢慢變甜了。
生:經研究我們發現,口腔中的牙齒把食物研磨成小顆粒,舌頭負責攪拌食物,口腔分泌出唾液;經過觀看消化科醫生的訪談視頻,我們了解到唾液中的消化酶將淀粉轉化為麥芽糖,所以饅頭越吃越甜。
師:你們組觀察得真細致,不僅發現饅頭的味道會發生變化,還找到了饅頭變甜的原因。食物經口腔的初步消化后,被運送到了食道。下面請探究食道的小組為我們介紹食道的功能及工作原理。
生:我們組研究的是食道,資料包內有一些食道的資料卡片,還有一段透明軟管和一小塊饅頭,現在由我們的組員來演示模擬食道的工作原理。
生:透明軟管模擬食道,通過手的按壓模擬食道的蠕動,慢慢地將饅頭從食管上部運送到胃部。
生:通過看資料和模擬實驗,我們發現食道是一段長約20厘米的環形管道,連接口腔和胃部,食道的特點是光滑、順直,主要作用是運輸食物。
師:你們組的表達既清晰又嚴謹,模型模擬得十分形象,讓我們一下子就清晰地了解了食道的特點及功能原理,為你們組點贊!食物經過了食道這個長長的“滑梯”滑進了胃里。請“胃部”小組展示。
生:我們組研究的是胃,任務包里有一個平板電腦、消化系統App和胃部模型。
生:通過觀察胃部模型,我們發現胃的形狀像一顆大蠶豆,有彈性,主要作用是短暫地儲存食物,分泌胃液進一步消化食物。
生:通過使用消化系統App查閱資料,我們發現胃的表面有胃黏膜,能防止胃液對胃本身的消化。所以胃能消化其他食物,卻不能消化自己。
師:原來胃還有這么多神奇的特點。我有點迫不及待地想了解小腸了,有請“小腸”組。
生:我們組研究的是小腸,資料包里有VR眼鏡和一個平板電腦。
生:通過VR技術我們發現小腸的長度可達到5~7米,又細又長,小腸內壁布滿了小腸絨毛,用來吸收營養,小腸是最主要的吸收營養的器官。
生:我們的組員帶上VR眼鏡觀看視頻,從視頻中了解到小腸壁很薄,營養物質可以透過小腸壁進入血液,把營養物質運送到各個器官里。這個視頻特別神奇,營養物質真的就穿過小腸壁了,自由來去的感覺。
師:VR技術讓我們像身臨其境一樣,小腸的形態都看得非常清楚。最后請“大腸”小組給我們介紹展示。
生:我們組研究的是大腸,任務包里有一個有關大腸的百科全書。
生:通過閱讀百科全書我們發現大腸的長度較短,大概為1~1.5米,特點是粗而短。
生:大腸的主要作用是吸收水分、無機鹽,形成糞便并排出體外。
師:回顧剛剛的小組展示環節,你覺得哪個小組展示的最精彩,現在把你的評價貼到他們組剛剛介紹的消化器官旁。希望其他的小組可以再接再厲,也期待你們更加精彩的表現。
評析:教學的第二個學習活動是探究各消化器官的功能,如何讓學生掌握各消化器官的特點和功能,需要教師引導他們掌握探究方法,進行模型建構。教師提供了豐富的教學材料,學生自主選擇合適的材料,將抽象的知識轉化為實物模型,進行實踐探究,從而更好地理解消化器官的特點及功能,同時將科學思維外顯。
三、應用知識,演繹推理
師:米飯進入人體后的消化過程是怎樣的呢?
生:米飯被牙齒咀嚼成為濕潤的食糜,經過食道的蠕動被輸送到胃部,胃液可以進一步消化食物。食物在胃部短暫地存儲后,就會進入小腸,小腸的主要功能是吸收營養。
師:你覺得這位同學說得怎么樣?點評一下。
生:我覺得他闡述得非常清晰,而且非常有條理。還可以補充,米飯經過小腸以后進入大腸,大腸吸收了水分以后經肛門排出體外,我們吃進的米飯就是這樣被身體消化和吸收了。這樣,消化過程就更加完整了。
師:愿意分享自己的想法,樂于傾聽他人觀點也是難能可貴的科學態度,我們都應該向這兩位同學學習。消化后的營養物質,會經過消化器官壁進入血液循環,被運往全身各處,這個過程叫作吸收。營養物質被人體吸收后才能被全身利用。同學們已經對消化和吸收都有了科學的認識,大家能不能選擇合適的物品、材料來建構消化系統模型呢?請同學們課后思考如何制作消化系統模型,并利用模型解釋消化與吸收的概念及過程。
評析:各種模型的建構最終都是為了理解科學知識,發展科學思維。教學最后,讓學生運用所學知識演繹推理米飯進入人體后是怎樣被消化吸收的,達到學以致用的目的,讓學生愛科學、用科學,讓科學真正落地生根。
總評
該課以培養學生的科學思維為重點展開設計,通過提出問題、收集信息、處理信息等環節,讓學生運用分析、比較、綜合、演繹等方法,解釋說明消化器官的特點及功能。該課突出的亮點在于合理使用信息技術手段,優化課堂教學的內容、形式、結構,如使用VR技術、多屏互動等。在小學科學的教學中,信息技術手段的合理應用具有顯著的優勢,如直觀展示、資源共享、合作探究,能夠提高教學效果,構建高效的教學課堂。
(作者:張慶,執教,河北省石家莊市長征街小學;郭春霞,評析,河北省石家莊市長安區教育局)