例談基于實證意識的概念教學

周穎

1教材學情分析及教學設想：

本課為蘇科版八上第15章第2節(jié)的內容，前面章節(jié)已學習過人體內物質的運輸，本節(jié)為第一節(jié)內容的延續(xù)，更是人體內環(huán)境得以維持的重要保障。通過本節(jié)學習，學生應建立起排泄的概念并認同其在人體內環(huán)境的維持中起到的重要作用。作為第一課時，本課的重點為泌尿系統組成功能和腎單位的結構功能。后者以及理解結構與功能觀，理解排泄對于維持人體內平衡的穩(wěn)態(tài)有重要意義也為本課的難點。

八年級的學生邏輯思維能力還有待加強，因此按教材順序難度較大。筆者結合初中生的心理特點，對教材內容進行創(chuàng)意加工，情境創(chuàng)設聯系生活現象，引導學生用生物學的視線觀察現象、發(fā)現問題，并架設多樣的概念支架為學生思維提供幫助。引導學生在尋找證據的探索中，增強實踐體驗，領悟探究方法，自主構建重要概念，也促成他們主動理解結構和功能觀，促進了生物學科核心素養(yǎng)的綜合提升。

2教學目標：（依據課標及核心素養(yǎng)培養(yǎng)）

1.通過腎單位的學習，理解結構與功能相適應的觀點;通過構建排泄的概念，感悟排尿對于維持人體內平衡的穩(wěn)態(tài)具有重要意義，形成科學的生命觀念。

2.用科學的思維與求真的精神初步探討與尿液形成有關的問題，尋找關鍵證據，提升分析問題解決問題的能力，提升科學探究能力，培養(yǎng)生物科學素養(yǎng)。

3.描述泌尿系統的組成及功能，關注與泌尿系統有關的生物學熱點現象，提升社會責任感，學會關愛他人，培養(yǎng)健康生活的好習慣。

3教學過程：

3.1生物視線——聚焦熱點，類比激趣

利用課間播放熱點動畫《6月1日開始，蘇州正式進入“垃分時代”》，拋問：你認識垃圾分類的四種標志嗎？了解四種垃圾的處理方式嗎？通過瀏覽一組漫畫，師生歸納垃圾分類的一般流程為分離、收集、處理，一部分可以回收再利用，一部分被焚燒填埋。所以，雖然人們每天產生大量垃圾，但是只要實行垃圾分類就可以減少垃圾的產量，促進資源的再次利用，從而降低對環(huán)境的污染。人體的生命活動每天也在產生不少的代謝廢物，在我們體內是否也存在著類似于垃圾分類的處理流程呢？導入課題。

設計意圖：垃圾是人們常識中的廢物，如何科學分類，是學生生活中寶貴的體驗，巧妙的是與人體內排出廢物的原理有相似之處，利用類比能激發(fā)學生學習的欲望，為概念的理解搭設重要的基石。

3.2廁所趣圖——生活引入，辨析概念

請學生觀察廁所趣圖（圖2），進入活動一：辯一辯，想一想這兩種排出廢物的方式有什么不同？哪些物質是人體細胞內分解有機物后產生的代謝廢物？學生通過比較會發(fā)現排尿和排便有本質上的不同。，思考：汗液、呼氣分別屬于哪一種途徑？結合生活體驗和教師適量的啟發(fā)，對比得出排泄和排遺的概念內涵（圖3），領悟排尿是排泄的主要途徑。

設計意圖：比較教學法是研究生物學的重要方法，常用于概念教學中。排泄和排遺的概念很容易混淆，通過聯系生活情境對關鍵信息進行比較，能凸顯事物的本質，從而深化對概念的理解。

3.3認識泌尿系統——模型演示，凸顯關聯

如果尿液不能及時排出會出現什么情況呢？教師播放新聞《海南醫(yī)生張紅飛機上救治病人》。激發(fā)思考病人的情況為什么非常緊急呢？學生從視頻中發(fā)現了膀胱儲尿的作用。泌尿系統還有哪些器官呢？進入活動二：認一認，請學生參考書本，完成下圖（圖4）。學生結合模型講解，教師進一步質疑：為什么形成尿液的是腎臟呢？教師邀請學生一起來尋找關鍵證據。

設計意圖：模型能較好地體現立體的結構特征和各結構之間的聯系，通過填圖活動和模型講解，能引導學生把知識從輸入轉變成輸出，提升識圖分析和交流表達的能力。同時滲透尋找實證的科學意識。

3.4尋證之旅（結構篇）

活動三：觀察豬的腎臟——眼見為實，延伸概念

每組提前下發(fā)豬腎（中間可打開觀察，邊緣相連）、一組標簽、橡膠手套，要求各組結合書本圖觀察豬腎，觀察順序依次為先看（外形顏色），再聞（氣味），后標（把重要名稱的標簽插在相應位置）。稍后學生展示實驗成果（圖5），通過引導比較皮質和髓質的顏色差別，初步感受到毛細血管的數量差異。教師把腎臟泡在水中，引導學生進一步觀察與腎臟相連的3根管道，設想腎動脈、腎靜脈、輸尿管的流向，設計概念圖。隨后引導學生進行知識回顧：1.血液循環(huán)有哪兩種循環(huán)方式？2.經過腎臟的是哪種循環(huán)方式？3.血管流向？血液變化？變化部位？強調進行物質交換的關鍵部位是毛細血管。經過知識梳理對概念圖進行完善提升，發(fā)現經過腎臟有一進兩處，兩條路徑，兩種功能（圖6）。

為了幫助學生過更直觀地感受這種變化，教師演示神秘的模擬腎臟液體變化裝置（圖7），請學生觀察針筒助推紅色液體進入輸液管，在下方的兩個燒杯中流出的液體顏色有何不同？學生馬上聯想到針筒中紅色液體模擬的是動脈血，燒杯中的黃色液體代表尿液，另一杯流出的紅色液體模擬的也是動脈血。

活動四：嘗試制作腎臟功能單位結構模型——搭建模型，夯實概念

教師告知：在生物學上生物的器官要實現功能必須要有一定的結構支撐。邀請學生自己動手構建腎臟功能單位結構模型。強調2點提示：1.血管要和血管連接一起;2.毛細血管處進行物質變化。為后面做鋪墊。本活動有難度梯度，教師請學生先分組自行討論完成用材料包1：紅色毛棒1條，藍色毛棒1條、網兜1個制作動脈血變靜脈血的結構模型。學生通過交流進一步明確了紅色毛棒代表動脈，藍色毛棒代表靜脈，網兜中有很多分支代表毛細血管，三者的連接方式是動毛靜。雖有教師再請學生打開材料包2（紅色毛棒2根，打結網兜1個，長頸漏斗1個）制作動脈血變尿液的結構模型。本部分較難，教師需要做一些鋪墊，比如漏斗有收集的作用，尿液應當被收集起來，尿液中的物質也離不開物質交換。隨后請小組展示。當兩種功能模型構建好后，教師演示點撥：這兩種模型能否合二為一呢？師生共同研討創(chuàng)作得到最終的模型（圖8），一起描述兩條路徑流動方向，及液體變化，發(fā)現該結構具有可行性。

腎臟中是否有這樣的結構呢？教師出示書本上的腎單位結構圖（圖9），大家恍然大悟，自豪之情也溢于言表。學生自學書本完成填空，對關鍵名稱逐個點評。并通過手勢再次理解腎小球、腎小囊、腎小管的連接方式。最后回歸剛才制作的功能模型再次歸納兩條路徑的變化過程，并且再次印證了模型中2處毛細血管的重要作用。

設計意圖：尋證之旅不是一蹴而就的，通過鋪設梯度活動巧妙地接近問題的核心，借助形象地模型建構清晰地梳理了結構與功能之間的邏輯關系，促進核心概念的螺旋式上升。

3.5尋證之旅（病例篇）——聚焦病例，豐富概念

如果廢物不能及時排出會出現什么癥狀呢？是否有典型病癥可以支持觀點？很多同學都聯想到了大名鼎鼎的尿毒癥。通過資料分享，意識到當腎臟衰竭時，人體會出現一系列的失衡狀況，嚴重的甚至死亡。維持生命的腎透析的原理也與腎單位的功能很相似。教師及時指出高糖高鹽高蛋白質也會造成青少年患尿毒癥，號召大家養(yǎng)成一個健康的生活習慣。

設計意圖：病例證據是一個典型的實證，能幫助學生領悟生活，進一步充實概念，同時也有利于培養(yǎng)健康意識。

3.6知識梳理——高屋建瓴，前后呼應

教師請學生上希沃白板，通過拖拉關鍵詞完成概念圖（圖10），學生經過細心比對發(fā)現腎單位三部分的作用與垃圾分類中的三個重要流程十分相似，老師也適時拋出懸念，下一節(jié)課將繼續(xù)來探索腎單位形成尿液的奧秘。號召同學們在維護好自身健康的同時，也要積極踐行垃圾分類，為守護生態(tài)環(huán)境貢獻一份力量。

設計意圖：概念圖模型的建立，能夠幫助學生快速理清各概念之間的聯系，特別有利于聯系相似事務，在整體教育思想的指導下，高瞻遠矚地看問題。

3.7發(fā)現規(guī)律——凝練精華，感悟生命

結構與功能相適應是本課核心的生命觀念，教師引導學生回到前面的核心問題：腎臟為什么能夠形成尿液？通過學習，學生略加思考就能回答與腎單位的結構有關系，特別離不開兩處毛細血管。具體的來說，血液經過腎單位分離出了代謝廢物，經過進一步匯聚形成尿液。由此感悟到結構與功能觀。隨后進一步拋問：膀胱為什么不能形成尿液？學生也領悟到了膀胱沒有腎單位的結構。

設計意圖：結構功能觀是生物學四大生命觀念之一。本環(huán)節(jié)的梳理有助于進一步培養(yǎng)邏輯分析能力，提升科學思維，促進生物學基本觀點的形成，符合課標的目標。

3.8今日關注——遷移表達，養(yǎng)成價值

教師分享9年前小明賣腎換蘋果手機的故事，請學生點評這種方式是否可?。客瑢W們通過激烈討論，形成兩層觀點：1.1個腎臟承受身體負擔過大，容易受損甚至衰竭。2喜歡的東西還是應該通過奮斗和實干來獲取。

設計意圖：本環(huán)節(jié)引導學生把所學遷移到新情境下，解決新問題。除了磨煉知識活學活用，也探討了實現人生夢想的方式，引導同學們用奮斗的青春來迎接人生的美麗！

3.9教學反思：

初中課標中提到物學課程期待著學生主動參與學習過程，在親歷提出問題、獲取信息、尋找證據、檢驗假設、發(fā)現規(guī)律等過程中習得生物學知識，養(yǎng)成理性思維的習慣，并發(fā)展終身學習的能力，這也是本課設計的初衷，希望能夠培養(yǎng)學生形成帶著生物視線思考問題的習慣。在實施過程中，活動貼近生活，形式多樣，注重學生尋證思維的培養(yǎng)，對學習能力較強的同學有較好地啟發(fā)和帶動作用，也得到了聽課老師的好評。由于探究活動較多，并且有梯度，也發(fā)現小組活動中應加強組內分工和引導，增強學習力較弱同學的參與度。另外，腎單位的結構是本課的難點，模擬科學家進行推理和構建腎單位的結構確實是本課的亮點，也是一種有效的突破方式，但筆者反思建模后就與書本匹配似乎還是有點突然，如果其中加入讓學生通過顯微鏡親眼所見，那么將是另一個強有力的實證，在開拓眼界的同時，也進一步增強了科學探究的邏輯性，有利于豐富概念的內涵，促進深度學習。