基于模型建構(gòu)的“血液循環(huán)的途徑”教學(xué)設(shè)計(jì)

（深圳高級(jí)中學(xué)（集團(tuán)）北校區(qū) 廣東深圳 518000）

1 教材分析

“血液循環(huán)的途徑”選自人教版七年級(jí)下冊(cè)第四單元第四章第三節(jié)第2課時(shí)，主要介紹了血液循環(huán)中的體循環(huán)、肺循環(huán)的路徑及這個(gè)過(guò)程中血液的變化情況。本節(jié)內(nèi)容是在學(xué)生學(xué)習(xí)了血液、血管、心臟等構(gòu)成循環(huán)系統(tǒng)的基本組織與器官的基礎(chǔ)上，認(rèn)識(shí)人體中血液的流動(dòng)過(guò)程及在此過(guò)程中血液發(fā)生的變化。由于該部分涉及到的血管名稱、動(dòng)脈血、靜脈血等專業(yè)名詞較多，易混淆，同時(shí)，循環(huán)路徑比較抽象復(fù)雜，初中生理解相對(duì)困難，因此，這部分內(nèi)容也是本節(jié)重點(diǎn)突破的難點(diǎn)。

模型是人們按照特定的科學(xué)研究目的，在一定的假設(shè)條件下，再現(xiàn)原型客體某種本質(zhì)特征（如結(jié)構(gòu)特性、功能、關(guān)系、過(guò)程等）的物質(zhì)形式或思維形式的類似物。為了突破教學(xué)難點(diǎn)，教師引導(dǎo)學(xué)生分析資料，促進(jìn)學(xué)生逐步建立體循環(huán)、肺循環(huán)的概念模型，對(duì)血液循環(huán)有初步了解；再通過(guò)任務(wù)驅(qū)動(dòng)，建構(gòu)物理模型，使學(xué)生深化理解血液循環(huán)的途徑及此過(guò)程中的血液變化。

2 教學(xué)目標(biāo)

（1）能概述血液循環(huán)的路徑，理解血液循環(huán)過(guò)程中血液的變化及其原因，培養(yǎng)結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的生命觀念；

（2）主動(dòng)分析所給材料，建構(gòu)模型，歸納總結(jié)出血液循環(huán)的規(guī)律及血液變化原因，培養(yǎng)歸納分析的科學(xué)思維；

（3）小組合作構(gòu)建血液循環(huán)的概念模型與物理模型，并通過(guò)模型解釋血液循環(huán)的過(guò)程，鍛煉合作、溝通、演講的能力，培養(yǎng)探究精神與合作精神。

3 教學(xué)過(guò)程

3.1 設(shè)置問(wèn)題情境，引發(fā)學(xué)生思考

教師展示分別從心臟左心室、右心室取出來(lái)的血液圖片，引導(dǎo)學(xué)生比較兩者顏色的差異，使學(xué)生厘清動(dòng)脈血、靜脈血的概念，由此引發(fā)學(xué)生思考：“血液循環(huán)系統(tǒng)是一個(gè)連通的系統(tǒng)，為什么左心室中流淌著的是‘顏色鮮紅，含氧量高的動(dòng)脈血’，而到了右心室卻成為了‘顏色暗紅，含氧量低的靜脈血’?這個(gè)過(guò)程發(fā)生了什么變化？”這個(gè)問(wèn)題可以調(diào)動(dòng)學(xué)生已有的前科學(xué)概念。教師可先讓學(xué)生先嘗試解釋這個(gè)問(wèn)題，在此基礎(chǔ)上，引出“血液循環(huán)的途徑”。

設(shè)計(jì)意圖：教師通過(guò)問(wèn)題情境，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，使學(xué)生將思維聚焦在“血液循環(huán)的途徑”的學(xué)習(xí)上。

3.2 資料分析，展示交流，建構(gòu)概念模型

相比傳統(tǒng)血液循環(huán)的概念模型是以“田”字代表心臟四個(gè)腔，繪制箭頭描述循環(huán)路徑，筆者通過(guò)設(shè)計(jì)貼紙，讓學(xué)生利用貼紙建構(gòu)概念模型，降低了概念模型建構(gòu)的難度，更具趣味性。小組在問(wèn)題引領(lǐng)中，分析材料，逐步建構(gòu)血液循環(huán)路徑的概念，更加形象生動(dòng)地呈現(xiàn)循環(huán)路徑，活動(dòng)的參與程度更高，積極性更強(qiáng)。

3.2.1 貼紙概念模型簡(jiǎn)介

貼紙概念模型所采用的是心血管系統(tǒng)簡(jiǎn)化圖，貼畫(huà)圖標(biāo)包括心臟四腔圖標(biāo)，血管圖標(biāo)不同顏色以區(qū)分動(dòng)脈血、靜脈血、二氧化碳、氧氣、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)圖標(biāo)。

學(xué)生在問(wèn)題串與任務(wù)卡的引導(dǎo)下，分析所提供的材料，逐步在心血管系統(tǒng)簡(jiǎn)化圖相應(yīng)位置貼上圖標(biāo)，完成貼紙概念模型的構(gòu)建，各階段成果圖如圖1所示。

3.2.2 心臟

學(xué)生回憶上節(jié)課所學(xué)習(xí)的心臟結(jié)構(gòu)，準(zhǔn)確地將貼紙定位在心臟四個(gè)腔的相對(duì)位置。

3.2.3 體循環(huán)

教師設(shè)疑：假設(shè)你是一個(gè)紅細(xì)胞，從左心室出發(fā)，經(jīng)歷了哪些路徑回到心臟？在此過(guò)程中發(fā)生怎樣的變化？并提供資料卡1。資料卡1包含1則資料，內(nèi)容摘自人教版教材七年級(jí)下冊(cè)64頁(yè)關(guān)于體循環(huán)的描述。

在限定時(shí)間內(nèi)，各學(xué)習(xí)小組分析資料1，完成以下任務(wù)：

（1）歸納、分析出體循環(huán)路線，以及在此過(guò)程中，血液變化及其原因；

（2）利用“體循環(huán)材料包”中的剪紙，在心血管系統(tǒng)簡(jiǎn)化圖上標(biāo)注體循環(huán)路線；

（3）標(biāo)注貼在小組白板區(qū)域，對(duì)照路線圖展講，交流討論。

在小組分享基礎(chǔ)上，其他小組點(diǎn)評(píng)與完善，最終會(huì)形成體循環(huán)部分的貼紙概念模型。

3.2.4 肺循環(huán)

承接體循環(huán)，教師繼續(xù)設(shè)疑：血液經(jīng)過(guò)了體循環(huán)，回到右心房，右心房收縮會(huì)將血液泵入右心室，紅細(xì)胞從右心室再出發(fā)，會(huì)經(jīng)過(guò)哪些路徑，再次回到心臟呢？此過(guò)程中又會(huì)發(fā)生怎樣的變化？并提供資料卡2。資料卡2共包含3則資料，分別是摘自人教版教材七年級(jí)下冊(cè)第64頁(yè)關(guān)于肺循環(huán)的描述，47頁(yè)關(guān)于肺與外界進(jìn)行的氣體交換、肺泡與血液進(jìn)行的氣體交換。教師引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)新知識(shí)的同時(shí)，聯(lián)系與之前所學(xué)的呼吸系統(tǒng)，讓學(xué)生對(duì)肺循環(huán)的理解更加深刻。

各學(xué)習(xí)小組在限定時(shí)間內(nèi)，分析資料卡2的內(nèi)容，完成任務(wù)與體循環(huán)學(xué)習(xí)時(shí)類似。經(jīng)過(guò)代表小組展講，不同小組間表達(dá)交流與完善，學(xué)生最終會(huì)形成正確的肺循環(huán)路徑，與體循環(huán)結(jié)合起來(lái)，形成了完成的血液循環(huán)模型，清晰呈現(xiàn)血液循環(huán)路徑與過(guò)程中血液的變化。

設(shè)計(jì)意圖：教師提供資料卡，引導(dǎo)學(xué)生自主分析，逐步構(gòu)建出完整的血液循環(huán)概念模型。從資料分析，模型構(gòu)建，展示交流，盡最大可能地激發(fā)學(xué)生的潛能，自主突破初中生物難點(diǎn)內(nèi)容“血液循環(huán)的途徑”，教師在此過(guò)程中作為指導(dǎo)者，并進(jìn)行必要的點(diǎn)撥。

3.3 任務(wù)驅(qū)動(dòng)，小組構(gòu)建物理模型，歸納提升

3.3.1 血液循環(huán)的物理模型簡(jiǎn)介

血液循環(huán)的物理模型是在“氣泵式心臟模型”基礎(chǔ)上適當(dāng)?shù)馗脑?，材料包?個(gè)腳踏式氣泵，拉力繩（長(zhǎng)的紅，藍(lán)各兩條，短的紅藍(lán)各一條），氣球兩個(gè)（紅，藍(lán)各1個(gè)），血液循環(huán)各器官與模型材料對(duì)應(yīng)關(guān)系見(jiàn)表1。

表1 血液循環(huán)各器官與模型材料對(duì)應(yīng)關(guān)系表

為了學(xué)生能夠快速組裝，避免浪費(fèi)時(shí)間，筆者對(duì)材料進(jìn)行了適當(dāng)?shù)母脑?，如，拉力繩接口處用腳踏式氣泵自帶的塑料管連接，將代表肺部組織處毛細(xì)血管和全身各組織處毛細(xì)血管與長(zhǎng)拉力繩預(yù)先連接好。材料圖、模型圖如圖2所示。

按壓氣泵，紅藍(lán)拉力繩連接處的氣球會(huì)有明顯脹起現(xiàn)象?？赏瑫r(shí)按壓左右心房、心室，展示心臟的工作過(guò)程，也可以分別按壓左右心室，較為直觀呈現(xiàn)體循環(huán)、肺循環(huán)的路徑。

3.3.2 物理模型搭建

教師向?qū)W生提供實(shí)物搭建模型材料包、血液循環(huán)各器官與模型材料對(duì)應(yīng)關(guān)系表，讓小組根據(jù)所給材料，在限定時(shí)間內(nèi)搭建出動(dòng)態(tài)實(shí)物模型，并演示物理模型如何模擬血液循環(huán)的體循環(huán)、肺循環(huán)過(guò)程。在交流討論過(guò)程中，學(xué)生可自主用模型解釋清楚血液循環(huán)的過(guò)程。

3.3.3 歸納提升

在用物理模型解釋血液循環(huán)過(guò)程的基礎(chǔ)上，教師進(jìn)一步設(shè)置疑問(wèn)：請(qǐng)用小組搭建的動(dòng)態(tài)實(shí)物模型，模擬心臟真實(shí)的工作場(chǎng)景，解答體循環(huán)與肺循環(huán)的發(fā)生是否有先后順序、兩者是否為彼此孤立的過(guò)程？學(xué)生能清楚地演示心臟工作過(guò)程的場(chǎng)景，并指出體循環(huán)、肺循環(huán)是為了方便研究，根據(jù)循環(huán)特點(diǎn)人為地將血液循環(huán)分為兩大部分。在人體中，兩者是同時(shí)進(jìn)行的，而且兩者并不孤立，彼此連通。教師追問(wèn)：體循環(huán)、肺循環(huán)有什么共同規(guī)律？通過(guò)觀察與思考，學(xué)生能對(duì)體循環(huán)、肺循環(huán)的規(guī)律做出較為全面的歸納與總結(jié)。

設(shè)計(jì)意圖：教師引導(dǎo)學(xué)生在建立概念模型的基礎(chǔ)上建構(gòu)物理模型，深化學(xué)生對(duì)血液循環(huán)的理解，利用問(wèn)題引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步進(jìn)行歸納與總結(jié)血液循環(huán)的規(guī)律。

4 教學(xué)反思

本節(jié)內(nèi)容比較抽象復(fù)雜，教師通過(guò)問(wèn)題引領(lǐng)、任務(wù)驅(qū)動(dòng)，讓學(xué)生參與到概念模型構(gòu)建與物理模型構(gòu)建中，充分發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性與積極性。同時(shí)，概念模型以貼紙為材料，物理模型以常見(jiàn)的氣泵、拉力繩等為材料，增加了模型的趣味性與吸引力，學(xué)生也更加樂(lè)于參與到模型建構(gòu)中來(lái)，有利于對(duì)本節(jié)難點(diǎn)的突破。