例談利用生物教具突破“人體和外界氣體交換”課堂難點(diǎn)

何妍

隨著信息技術(shù)的高速發(fā)展，教育的手段也迅速的高科技化了：使用PPT、制作FLASH動畫、編輯影像等已經(jīng)普遍應(yīng)用在日常的生物學(xué)教學(xué)中，它們漸漸地取代了板書、掛圖、教具在生物課堂上的位置。掌握現(xiàn)代化的教學(xué)技術(shù)手段也成了新時(shí)代教師必備的素質(zhì)?？墒怯械臅r(shí)候教師們也可以拾起這些已經(jīng)被遺忘的工具，返璞歸真，也能收到意想不到的效果。下面以“人體和外界環(huán)境的氣體交換”教學(xué)為例，談如何利用學(xué)生的自制教具突破教學(xué)中的難點(diǎn)問題。

蘇教版七年級下冊《生物》“人體和外界環(huán)境的氣體交換”一節(jié)中，描述呼吸運(yùn)動和肺通氣的原理既是一個(gè)重點(diǎn)，又是一個(gè)難點(diǎn)。由于該節(jié)內(nèi)容涉及到有關(guān)的物理知識，對于沒有學(xué)習(xí)過“大氣壓力”的七年級學(xué)生來說是一個(gè)難點(diǎn)。如何突破難點(diǎn)而突出重點(diǎn)，“肺通氣是通過呼吸運(yùn)動實(shí)現(xiàn)的”是至關(guān)重要的。在教學(xué)實(shí)踐的摸索中，筆者發(fā)現(xiàn)，先引導(dǎo)學(xué)生自己制作呼吸運(yùn)動的模型，以自制模型的演示為主再配合圖文并茂的講解，引導(dǎo)學(xué)生探究“呼吸運(yùn)動和肺通氣”的關(guān)系，既能夠避免在課堂上累述物理原理，又可以給學(xué)生更直觀的關(guān)于呼吸運(yùn)動的認(rèn)識，收到不錯(cuò)的教學(xué)效果。

1 課前準(zhǔn)備

“人體和外界環(huán)境的氣體交換”本節(jié)內(nèi)容分為兩課時(shí)，第一課時(shí)是講解人體呼吸系統(tǒng)的組成，在認(rèn)識呼吸系統(tǒng)組成以及功能之后，引導(dǎo)學(xué)生對照書后課外練習(xí)的圖示自己選材制作呼吸運(yùn)動模型。

大多數(shù)學(xué)生都能夠想到運(yùn)用身邊的材料仿照或自己改進(jìn)制作呼吸運(yùn)動的模型，學(xué)生會用礦泉水瓶模擬人的胸腔，通過用吸管制作的密閉的三通管來模擬氣管以及支氣管，再套上一個(gè)自制的“肺”（氣球、塑料袋都是學(xué)生用來模擬肺的常用材料），他們會將礦泉水瓶底剪掉，然后套上一個(gè)氣球皮或塑料袋做成的底部，以此模擬膈肌，這樣整個(gè)呼吸運(yùn)動的模型基本完成了，同時(shí)這也是下一節(jié)課“人體和外界環(huán)境的氣體交換”——呼吸運(yùn)動的重要教具。

2 課堂實(shí)戰(zhàn)

2.1 利用教具創(chuàng)設(shè)情境、導(dǎo)入新課

由于學(xué)生提前制作了教具，所以作為一節(jié)課的導(dǎo)入，筆者首先讓一些學(xué)生展示自己的小制作，介紹一下自己制作模型的材料，對上節(jié)課的內(nèi)容起到復(fù)習(xí)的作用。接著可以利用學(xué)生手中的模型創(chuàng)設(shè)一個(gè)情境，請學(xué)生思考“怎樣才能將瓶內(nèi)氣球中的氣體與外界的氣體進(jìn)行交換？你都有哪些方法？”學(xué)生會紛紛開始運(yùn)用自己生活經(jīng)驗(yàn)動起腦來，有的學(xué)生發(fā)現(xiàn)用嘴吹氣可以使瓶中的氣球鼓起來一些，于是說可以“用嘴往里吹氣”，有的學(xué)生使用的是瓶壁較為柔軟的材料，于是說“用手使勁的捏瓶壁再松手”……再讓學(xué)生進(jìn)一步思考“模型中的氣球是模擬人的肺，那么外界的氣體又是如何進(jìn)出肺的呢？”這樣順理成章地引出了本節(jié)課的最核心的問題：氣體是如何進(jìn)出肺的，并成功調(diào)動起了學(xué)生要學(xué)習(xí)呼吸運(yùn)動的積極性。

2.2 利用教具演示、突破難點(diǎn)

在教學(xué)過程中，教師先讓學(xué)生體驗(yàn)呼吸運(yùn)動，將雙手放在胸廓的兩側(cè)，體驗(yàn)呼吸運(yùn)動的過程中胸廓的改變。再通過測量胸圍來探究呼吸運(yùn)動過程中胸廓容積是否發(fā)生變化，讓學(xué)生進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn)測量吸氣和呼氣時(shí)的胸圍差，教師給予適當(dāng)?shù)闹笇?dǎo)：（1） 測量時(shí)身體取自然站立姿勢，雙手自然下垂，不挺胸，不憋氣，呼吸要均勻；（2） 軟尺的位置要合適；（3） 軟尺不要有折轉(zhuǎn)；（4） 作好記錄數(shù)據(jù)：盡力深吸氣終了時(shí)的胸圍長度，盡力深呼氣終了時(shí)的胸圍長度；（5） 測三次記錄好數(shù)據(jù)并設(shè)計(jì)表格，算出平均值。通過學(xué)生的匯報(bào)，很容易得出結(jié)論：吸氣時(shí)胸腔容積增大，呼氣時(shí)胸腔容積減小。

此時(shí)引導(dǎo)學(xué)生思考：“當(dāng)胸腔容積增大時(shí)，肺部處于什么狀態(tài)呢？”所有的學(xué)生都會將視線轉(zhuǎn)移至手中的自制模型，筆者讓學(xué)生嘗試將代表胸腔的瓶子容積增大，學(xué)生通過下拉“膈肌”發(fā)現(xiàn)：當(dāng)胸腔容積增大時(shí)，代表肺的兩只氣球就會鼓脹。再請學(xué)生想一想：“使氣球鼓脹的氣體來自于哪里？”學(xué)生很容易知道來自于外界的空氣，這時(shí)便可得出結(jié)論：當(dāng)胸廓容積增大時(shí)，氣體從外界進(jìn)入肺部，這就是吸氣的過程。稍后再利用自制模型讓學(xué)生模擬呼氣的過程，更加直觀地了解呼吸時(shí)肺部的變化與胸腔容積變化的關(guān)系。這時(shí)學(xué)生又會進(jìn)一步的思考：“胸腔容積的變化又和什么有關(guān)呢？”此時(shí)讓學(xué)生通過課件、視頻以及電動模型了解吸氣、呼氣時(shí)肋間肌、膈肌變化的情況，學(xué)生就會非常自然地理解：肋間肌、膈肌的收縮和舒張引起了胸廓的變化，從而使胸腔容積發(fā)生改變，進(jìn)一步導(dǎo)致肺和外界進(jìn)行氣體的交換，最后的出結(jié)論：肺通氣是通過呼吸運(yùn)動實(shí)現(xiàn)的。這樣，這節(jié)課的難點(diǎn)就成功的突破了。

除此之外，本節(jié)課的另一個(gè)難點(diǎn)：肺活量不是肺總量而是肺的最大通氣量，也可以通過這個(gè)自制模型來突破。讓學(xué)生想辦法在不損壞瓶子的情況下，通過改變“胸腔”容積來使氣球內(nèi)的氣體最大程度的排出，當(dāng)學(xué)生通過多次嘗試而無法實(shí)現(xiàn)時(shí)便會發(fā)現(xiàn)肺內(nèi)的氣體無法通過呼氣運(yùn)動全數(shù)排出，從而理解“殘氣量”以及肺活量代表肺的最大通氣量。

2.3 改進(jìn)教具、課后拓展

通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，學(xué)生在課堂上用自己自制的模型模擬學(xué)習(xí)了呼吸運(yùn)動，在模擬的過程中學(xué)生會發(fā)現(xiàn)自己制作的模型可能會有一些缺陷，課后筆者給學(xué)生留了一個(gè)任務(wù)：通過學(xué)習(xí)呼吸運(yùn)動的原理改進(jìn)模型。學(xué)生的創(chuàng)意很多，很多學(xué)生做出了可以舒張向上彈回的“膈肌”，甚至有些學(xué)生將肋骨裁出，用皮筋模擬肋間肌……相信通過教具的改進(jìn)，學(xué)生會對呼吸運(yùn)動有了更深的認(rèn)識和理解。

3 課后思考

本節(jié)課教師改變了常規(guī)的授課思路，而讓學(xué)生從自制模型的模擬中直觀的看見胸腔容積變大肺容積也隨之變大，氣體由外界進(jìn)入肺部，再進(jìn)一步探討胸腔容積變化的原因，使整節(jié)課從教師講授變成了學(xué)生主動的去探尋，當(dāng)學(xué)生把心中的疑問一個(gè)個(gè)解決的時(shí)候，那么這節(jié)課的難點(diǎn)也就迎刃而解。所以本節(jié)課自制教具的使用是一個(gè)關(guān)鍵，在本節(jié)課的引入、難點(diǎn)突破過程中學(xué)生對這個(gè)自己制作出來的模型能出現(xiàn)這樣的變化感到十分的好奇，忍不住去探索，而對于教師來說，由于這個(gè)教具夠直觀，也避開了教師要講解大氣壓力的尷尬，是一次較為成功的嘗試。

總之，自制教具的使用不應(yīng)該隨著教育手段的科技化而被淡忘，教師應(yīng)該更加重視教具的開發(fā)與利用使之更加貼近教學(xué)實(shí)際。物理學(xué)家麥克斯韋曾說：“實(shí)驗(yàn)的教育價(jià)值往往與儀器的復(fù)雜性成反比，學(xué)生用自制的儀器，雖然經(jīng)常出毛病，但它卻比用仔細(xì)調(diào)好的儀器能學(xué)到更多的東西?！倍谏锝虒W(xué)過程中還有很多有待開發(fā)的自制教具，如果教師能夠適時(shí)、適宜的運(yùn)用，可以在新課程實(shí)施中發(fā)揮其獨(dú)特、重要的作用。