例谈结构化原则在“血液循环途径”教学中的应用
2022-06-08
摘 要 以“血液循环途径”为例，介绍了结构化原则在教学中的实际应用：注重教材相关知识的前后联系，把握时机，步步引导，不断训练学生图文转换能力，促使学生对概念、知识的深入学习，构建知识体系。
教育期刊网http://www.jyqkw.com/
关键词 结构化 血液循环 生物学教学
中图分类号 G633.91 文献标识码 B
结构化原则是指：注重学科的基本结构，一切科学理性知识都借助概念才能进行。系统、扎实的专业知识是教师上好一堂课最关键要素，也是进行其他教育活动的基础。学生完整知识体系的建立一方面有赖于教师平时对教材的前后连贯，另一方面还有赖于教师不断引导学生对知识的纵横归纳。
“血液循环途径”这部分内容自成体系，因为它建立在学生对“动脉、静脉、毛细血管、静脉血、动脉血”概念的理解以及心脏结构的学习基础之上。氧气及人体吸收的营养物质需要经过血液循环运送到身体的各种组织、器官，人体所产生的废物也通过血液循环运输到呼吸系统和泌尿系统排出体外，它既是前面所学知识的深化和发展，又为后面学习奠定基础。因此血液循环途始终是学生学习的重点和难点。
笔者也尝试过多种方法：小实验情境体验、动画模拟、编顺口溜，讲练结合当堂检测，都不能收到预期的效果。这与初一学生仍以形象思维为主，空间想象能力有待于提高有密切关系，也与教学中教师对这部分的教材前后联系做的不够，不能帮助学生建立完整的知识体系有关。为提高教学实效，笔者对结构化原则在这部分知识的教学应用进行了如下尝试。
1 提前渗透概念，把握学习的起点
动脉血与静脉血的概念是在“输送血液的泵-血液”一节的第二课时才出现，而“动脉与动脉血、静脉与静脉血”是学生易混概念，再加上血液循环这个难点，学习难度相当大。在“发生在肺内气体交换”时，教材有一段话“空气中的氧气透过肺泡壁和毛细血管进入血液，同时血液中的二氧化碳也通过毛细血管壁和肺泡壁进入肺泡，然后随着呼气的过程排出体外”。这里已经涉及到血液含氧量变化的问题，这时教师引导学生先学习“含氧丰富，颜色鲜红的血为动脉血”，而未到肺进行气体交换的“含氧少，颜色暗红的血为静脉血”两个概念，既是对这部分知识的深化，同时也开始了血液循环途径的学习。
2 图文理解概念，找准知识的基点
对每个概念的真正理解是学习这部分知识的基础，学习血液循环途径需要学生具有很强的识图能力。不论是在初中生物新课标，还是高中生物新课标都提出：学生具有利用图文资料、绘制生物图表等图文转换能力方面的要求。
笔者对“血管”这部分教学是这样进行的：请学生阅读课文后，试述什么是动脉、静脉、毛细血管。学生阅读后回答：“把血液从心脏送到身体各部分去的血管叫做动脉”；“静脉是将血液从身体各部分送回到心脏的血管”；“毛细血管是连通于最小的动脉与静脉之间的血管……便于血液与细胞充分地进行物质交换”。“请同学们用简图正确表示这三种血管。”叽叽喳喳的声音响起“对，不对”，经过学生的板演、判断与纠正之后，最后在黑板上就会出现这样的比较完美的3个图（图1）。
然后，教师引导学生在图1的第三个图中进行动脉、动脉血与静脉、静脉血的概念辨析，学生能较快地判断出M是动脉，流的是动脉血，N是静脉，流的是静脉血。之后，教师让学生将三者连成一个循环路线（即体循环大致路线）也就顺理成章了。通过这样教学知识显得更加明了，学生的图文转换能力、思维也得到了发展。
3 引发认知冲突，凝聚思维的焦点
教师在教学过程中要能通过精心创设问题情境，让学生面临某个现有知识无法解决的新情境，引起其认知冲突，从而引发学生的好奇心。心脏是这个知识体系的核心，同时也是学生学习的难点，如何解决这个问题是重中之重。
教学过程中，当学生对体循环有了大体印象之后，教师再板画出肺循环模式图（图2），让学生再次判断动脉、动脉血、静脉、静脉血。部分学生会认为1中流的是动脉血，3中流的是静脉血，经过辨析之后绝大多数学生能正确判断1中流的是静脉血，3中流的是动脉血。这时教师再追问：“人只有一个心脏，可是前面一个图心脏输送出的是动脉血，输回的是静脉血；而后面一个图心脏输送出的是静脉血，输回的是动脉血，那么心脏的结构如何呢？”这时班级会出现一阵骚动：“老师，这是怎么一回事？”教师微微一笑：“这个问题我们下节课再来学习”。这样给学生下一节学习心脏结构埋下伏笔，激起学生学习新知识的强烈愿望。
有了前一节课留下的悬念，学生学习热情较高，再加上教师引导学生三识心脏：“平面识心脏――模型识心脏――实物识心脏”层层递进式学习，学生对心脏结构有了深入了解。当学生能识别心脏的四个腔及与之相连的血管后，教师再让学生分析心脏内的血流情况，同时又复习了静脉与动脉的知识：静脉将血液送回心脏，动脉将血液从心脏送到全身各处。这样学生比较快就能分析得出图3。
4 自主构建途径，探讨思维的疑点
“血液循环途径”容易让学生纠结的地方是：血液从心脏的一侧出发，是回到同一侧呢，还是到另一侧？学习血液途径时，教师先采用了温故而知新的方法：让学生完成心脏解剖示意图识图练习，并标出心脏内的血液方向；再完成组织里毛细血管示意图、肺泡毛细血管示意图的识图练习。教师设问：血液是在闭合的管道内流动的，这三者是如何有机形成一个整体呢？请学生尝试自主构建。学生讨论发现，因为血管都有一端连着心脏，在心脏处，血液循环路线只有两种可能：要不左出左回，右出右回；要不左出右回，右出左回。然后经过尝试、思考与讨论，学生得出，血液从一侧出发回到同一侧没有意义，因为肺交换来的血液无法送到组织细胞，疑点被自己解决了，学生的脸上也荡起了微笑。
5 角色扮演游戏，激发思维的亮点
角色扮演法是指课堂教学中根据教学的需要，在教师的组织下由教师或学生依据教材扮演特定的人物，在扮演过程中开展学习的活动。
当学生自主构建血液循环途径之后，教师引导学生观察课本的静态图，形成比较正确的血液循环途径，再辅以播放flash动画：模拟一个红细胞的循环路线。为了检测学生的学习结果，因此，设计了角色扮演这一活动：以导游的身份介绍一个红细胞在人体的“旅游线路”，介绍“景点”和沿途发生的“主要事件”，每组共同讨论解说词，并推选本组最佳解说员。经过小组一番讨论之后，学生上台绘声绘色地介绍起来了：“我是一个红细胞，我的家族很大，我们的看家本领就是能将氧气送到主人的各个细胞里。我们寿命都不长，大约在主人的身体里游玩上120 d。让我来介绍一下我在主人身体里的活动线路吧。我们从左心室开始我们的旅程，我们从左心室向主动脉前进。沿途中我的兄弟进入了不同动脉的分支，这样一直流啊流啊，我终于到达了狭窄通道―毛细血管在这里，我将氧卸下来，与组织细胞进行气体交换。交换完成后我从鲜红色变成了暗红色。随即，我又流啊流啊，通过上、下腔静脉流到了右心房，又流到了右心室，我完成了一次‘体循环’。紧接着，我又通过肺动脉到达肺，毛细血管跟肺泡进行了一次气体交换，我有力量啦！哈哈！我又通过肺静脉转回到左心房，完成了一次‘肺循环’。怎么样，我帅吧？转了那么多圈都没晕。”（掌声）
另一个又上台了……
在这一环节，学生不断展示自己的风采，课堂掌声不断，他们不是对课本知识的简单重复，而是用形象的语言说出了经过加工的、内化的知识，他们的思维爆发出火花、想象能力丰富，解说风趣。有这样的精彩成果呈现不是一节课教学就能做到的，而是通过教师对教材的把握，相关知识的引导、深化和联系，最终才能达到的。
经过这样的教学尝试，原本枯燥难懂的血液循环，学生学得有声有色，教师发现本学年学生在区分动脉血与静脉血的错误率较以往有了明显的下降，考试中发现学生对血液循环这部分的知识掌握程度也比往年有了明显的提升。
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关键词 结构化 血液循环 生物学教学
中图分类号 G633.91 文献标识码 B
结构化原则是指：注重学科的基本结构，一切科学理性知识都借助概念才能进行。系统、扎实的专业知识是教师上好一堂课最关键要素，也是进行其他教育活动的基础。学生完整知识体系的建立一方面有赖于教师平时对教材的前后连贯，另一方面还有赖于教师不断引导学生对知识的纵横归纳。
“血液循环途径”这部分内容自成体系，因为它建立在学生对“动脉、静脉、毛细血管、静脉血、动脉血”概念的理解以及心脏结构的学习基础之上。氧气及人体吸收的营养物质需要经过血液循环运送到身体的各种组织、器官，人体所产生的废物也通过血液循环运输到呼吸系统和泌尿系统排出体外，它既是前面所学知识的深化和发展，又为后面学习奠定基础。因此血液循环途始终是学生学习的重点和难点。
笔者也尝试过多种方法：小实验情境体验、动画模拟、编顺口溜，讲练结合当堂检测，都不能收到预期的效果。这与初一学生仍以形象思维为主，空间想象能力有待于提高有密切关系，也与教学中教师对这部分的教材前后联系做的不够，不能帮助学生建立完整的知识体系有关。为提高教学实效，笔者对结构化原则在这部分知识的教学应用进行了如下尝试。
1 提前渗透概念，把握学习的起点
动脉血与静脉血的概念是在“输送血液的泵-血液”一节的第二课时才出现，而“动脉与动脉血、静脉与静脉血”是学生易混概念，再加上血液循环这个难点，学习难度相当大。在“发生在肺内气体交换”时，教材有一段话“空气中的氧气透过肺泡壁和毛细血管进入血液，同时血液中的二氧化碳也通过毛细血管壁和肺泡壁进入肺泡，然后随着呼气的过程排出体外”。这里已经涉及到血液含氧量变化的问题，这时教师引导学生先学习“含氧丰富，颜色鲜红的血为动脉血”，而未到肺进行气体交换的“含氧少，颜色暗红的血为静脉血”两个概念，既是对这部分知识的深化，同时也开始了血液循环途径的学习。
2 图文理解概念，找准知识的基点
对每个概念的真正理解是学习这部分知识的基础，学习血液循环途径需要学生具有很强的识图能力。不论是在初中生物新课标，还是高中生物新课标都提出：学生具有利用图文资料、绘制生物图表等图文转换能力方面的要求。
笔者对“血管”这部分教学是这样进行的：请学生阅读课文后，试述什么是动脉、静脉、毛细血管。学生阅读后回答：“把血液从心脏送到身体各部分去的血管叫做动脉”；“静脉是将血液从身体各部分送回到心脏的血管”；“毛细血管是连通于最小的动脉与静脉之间的血管……便于血液与细胞充分地进行物质交换”。“请同学们用简图正确表示这三种血管。”叽叽喳喳的声音响起“对，不对”，经过学生的板演、判断与纠正之后，最后在黑板上就会出现这样的比较完美的3个图（图1）。
然后，教师引导学生在图1的第三个图中进行动脉、动脉血与静脉、静脉血的概念辨析，学生能较快地判断出M是动脉，流的是动脉血，N是静脉，流的是静脉血。之后，教师让学生将三者连成一个循环路线（即体循环大致路线）也就顺理成章了。通过这样教学知识显得更加明了，学生的图文转换能力、思维也得到了发展。
3 引发认知冲突，凝聚思维的焦点
教师在教学过程中要能通过精心创设问题情境，让学生面临某个现有知识无法解决的新情境，引起其认知冲突，从而引发学生的好奇心。心脏是这个知识体系的核心，同时也是学生学习的难点，如何解决这个问题是重中之重。
教学过程中，当学生对体循环有了大体印象之后，教师再板画出肺循环模式图（图2），让学生再次判断动脉、动脉血、静脉、静脉血。部分学生会认为1中流的是动脉血，3中流的是静脉血，经过辨析之后绝大多数学生能正确判断1中流的是静脉血，3中流的是动脉血。这时教师再追问：“人只有一个心脏，可是前面一个图心脏输送出的是动脉血，输回的是静脉血；而后面一个图心脏输送出的是静脉血，输回的是动脉血，那么心脏的结构如何呢？”这时班级会出现一阵骚动：“老师，这是怎么一回事？”教师微微一笑：“这个问题我们下节课再来学习”。这样给学生下一节学习心脏结构埋下伏笔，激起学生学习新知识的强烈愿望。
有了前一节课留下的悬念，学生学习热情较高，再加上教师引导学生三识心脏：“平面识心脏――模型识心脏――实物识心脏”层层递进式学习，学生对心脏结构有了深入了解。当学生能识别心脏的四个腔及与之相连的血管后，教师再让学生分析心脏内的血流情况，同时又复习了静脉与动脉的知识：静脉将血液送回心脏，动脉将血液从心脏送到全身各处。这样学生比较快就能分析得出图3。
4 自主构建途径，探讨思维的疑点
“血液循环途径”容易让学生纠结的地方是：血液从心脏的一侧出发，是回到同一侧呢，还是到另一侧？学习血液途径时，教师先采用了温故而知新的方法：让学生完成心脏解剖示意图识图练习，并标出心脏内的血液方向；再完成组织里毛细血管示意图、肺泡毛细血管示意图的识图练习。教师设问：血液是在闭合的管道内流动的，这三者是如何有机形成一个整体呢？请学生尝试自主构建。学生讨论发现，因为血管都有一端连着心脏，在心脏处，血液循环路线只有两种可能：要不左出左回，右出右回；要不左出右回，右出左回。然后经过尝试、思考与讨论，学生得出，血液从一侧出发回到同一侧没有意义，因为肺交换来的血液无法送到组织细胞，疑点被自己解决了，学生的脸上也荡起了微笑。
5 角色扮演游戏，激发思维的亮点
角色扮演法是指课堂教学中根据教学的需要，在教师的组织下由教师或学生依据教材扮演特定的人物，在扮演过程中开展学习的活动。
当学生自主构建血液循环途径之后，教师引导学生观察课本的静态图，形成比较正确的血液循环途径，再辅以播放flash动画：模拟一个红细胞的循环路线。为了检测学生的学习结果，因此，设计了角色扮演这一活动：以导游的身份介绍一个红细胞在人体的“旅游线路”，介绍“景点”和沿途发生的“主要事件”，每组共同讨论解说词，并推选本组最佳解说员。经过小组一番讨论之后，学生上台绘声绘色地介绍起来了：“我是一个红细胞，我的家族很大，我们的看家本领就是能将氧气送到主人的各个细胞里。我们寿命都不长，大约在主人的身体里游玩上120 d。让我来介绍一下我在主人身体里的活动线路吧。我们从左心室开始我们的旅程，我们从左心室向主动脉前进。沿途中我的兄弟进入了不同动脉的分支，这样一直流啊流啊，我终于到达了狭窄通道―毛细血管在这里，我将氧卸下来，与组织细胞进行气体交换。交换完成后我从鲜红色变成了暗红色。随即，我又流啊流啊，通过上、下腔静脉流到了右心房，又流到了右心室，我完成了一次‘体循环’。紧接着，我又通过肺动脉到达肺，毛细血管跟肺泡进行了一次气体交换，我有力量啦！哈哈！我又通过肺静脉转回到左心房，完成了一次‘肺循环’。怎么样，我帅吧？转了那么多圈都没晕。”（掌声）
另一个又上台了……
在这一环节，学生不断展示自己的风采，课堂掌声不断，他们不是对课本知识的简单重复，而是用形象的语言说出了经过加工的、内化的知识，他们的思维爆发出火花、想象能力丰富，解说风趣。有这样的精彩成果呈现不是一节课教学就能做到的，而是通过教师对教材的把握，相关知识的引导、深化和联系，最终才能达到的。
经过这样的教学尝试，原本枯燥难懂的血液循环，学生学得有声有色，教师发现本学年学生在区分动脉血与静脉血的错误率较以往有了明显的下降，考试中发现学生对血液循环这部分的知识掌握程度也比往年有了明显的提升。