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摘 要: 本文是作者在学习生物新课标的基础上,尝试使用饮料瓶为主要材料,自制教学具和发动学生制作学具,利用制成的教学具进行模拟实验,以促进概念教学的做法和思考。文章主要从自制教具,提供丰富事实;制作学具,促进建立理解;二具合一,实现螺旋发展等三个方面进行阐述。
关键词: 饮料瓶 教学具 生物概念教学
2011年版生物课程标准的一大亮点就是在教学建议中增加了“关注重要概念的学习”。重要概念是处于学科中心位置,并对学生学习具有重要作用的基础知识。初中生物学课程中要传递的重要概念包含在内容标准的重要概念中。围绕着生物学重要概念来组织并开展教学活动,能有效地提高教学效率,有助于学生对知识的深入理解和迁移应用。教师在设计和组织每个单元的教学活动时,应该围绕核心概念展开,依据核心概念精选恰当的教学活动内容和活动方式,所有的教学活动要促进学生对核心概念的建立、理解和应用。
生物学是一门实验科学,演示、实验是促成学生对“重要概念”的建立理解和运用的重要教学方式。生物课程标准在教学建议第四条“加强和完善生物实验教学”中建议生物学教师“应创造条件,就地取材、因陋就简地开设好生物学实验”,“实验设计应该多样化”,既可以设计“低成本实验”,又可以设计“模拟实验”。因此,利用好身边的坛坛罐罐、生活用品做生物实验,不但可以降低实验的成本,更有利于重要概念的学习。笔者现以用过的饮料瓶为例,说说其在生物演示和实验中的应用,以及对概念教学的影响。
一、自制教具,提供丰富事实
概念是对事物的抽象或概括,生物学概念是生物学课程内容的基本组成。生物学中心概念处于学科中心位置,对于学生学习生物学及相关科学具有重要的支撑作用。新课标要求生物教师围绕着生物学重要概念来组织并开展教学活动,教师需要“向学生提供各种丰富的、有代表性的事实来为学生的概念形成提供支撑”。
初中生抽象思维能力有限,如果单纯地用术语来传递生物学的概念,学生接受起来就有一定的难度。这就需要借助直观的形象来诠释术语,启发学生理解术语的内涵。演示实验就能提供直观的、有代表性的事实,有助于启发学生揭示其实质,同时又符合学生的接受能力。
“血液循环系统包括心脏、血管和血液,其功能是运输氧气、二氧化碳、营养物质和激素等物质”是“生物圈中的人”这个一级主题的重要概念之一,在“心脏”的教学中,瓣膜是心脏中重要的结构之一,对于这一结构,学生如果缺乏感性认识,只能死记它的功能(防止血液倒流),这么一来只能停留在“知其然而不知其所以然”的层面。
教师的职责是“传道授业解惑”,要让学生不仅“知其然”,而且“知其所以然”。解惑的方式多种多样,讲述法虽有一定的效果,但不如实物演示有说服力,因为“事实胜于雄辩”。这节课上,笔者尝试用农夫山泉的运动型功能饮料“尖叫”的瓶子作为教具,演示给学生看,收到了应有的效果。课前我准备了两只“尖叫”空瓶,去除外盖,A瓶内盖尖嘴处保留“瓣膜”结构,B瓶内盖尖嘴处去除“瓣膜”,先取下内盖将两瓶都装上半瓶水后旋紧瓶盖,然后请两位学生上台分三步演示。第一步:甲同学将A瓶倒置,结果水不能流出,乙同学将B瓶倒置,水流出。第二步:甲同学将A瓶侧放,用力挤瓶身,有水柱从瓶口喷出来,乙同学将B瓶侧放,稍用力挤瓶身,就有水从瓶口涌出来。第三步:甲同学将A瓶侧放,乙同学将B瓶也侧放,两瓶瓶口内盖尖嘴紧紧地贴在一起,甲同学用力挤A瓶瓶身,发现有水由A瓶流入B瓶,接着乙同学用力挤B瓶瓶身,发现水都从两瓶尖嘴接触处流出,不能由B瓶流入A瓶。通过观察这一直观的演示实验,学生悟出:“瓣膜”这一结构并不是单纯的阻隔液体,它能保证液体向一个方向流动,防止液体倒流。我趁热打铁,告诉学生“尖叫”的“瓣膜”式瓶盖设计原理就是模仿心脏的“瓣膜”结构,学生都很惊讶。最后我启发学生思考:第三步AB两瓶分别模拟心脏的什么结构?“瓣膜”模拟的是心脏中的哪一种瓣膜?它有什么作用?话音刚落,下面就此起彼伏地报出了正确答案,我会心地笑了。
二、制作学具,促成概念理解
教学难点往往就是教学重点,教师不好教,学生难理解。教学重难点往往和生物学中的重要概念、核心概念息息相关,为了突破难点,新课标建议“教学活动不应仅仅停留时在让学生记住一些生物学事实,而是要帮助学生通过对事实的抽象和概括,建立生物学重要概念”。突破教学难点,就是对于教学的难点内容要想方设法让学生弄懂和做会,生物实验教学既是一类探究活动,又是生物学教学的基本形式之一。心理学家皮亚杰认为“智慧的鲜花是开放在指尖上的”,一语道出了学生动手实验操作的重要性,因此动手实验是突破教学重难点促进概念建立、理解和应用的首选方法。
“呼吸系统包括呼吸道和肺,其功能是从大气中摄取代谢所需要的氧气,排出代谢所产生的二氧化碳”是“生物圈中的人”这个一级主题的重要概念之一,这一重要概念的难点主要在于如何让学生“初步学会分析胸廓运动与呼吸的关系”。虽然教材安排了模拟胸部呼吸运动的实验来突破这一难点,但由于主要的实验器材是玻璃钟罩,一个实验室至多有两只,这就导致了这一实验只能是演示实验,学生只能通过观察来分析,效果势必有限。但如果发动学生,用截去瓶底的饮料瓶、吸管、气球和橡皮筋自制简易装置来作为学具,在做中学,在学中思,在思中悟,人人动手,个个动脑,既提高了设计“模拟实验”的能力,又提高了分析问题、解决问题的能力,突破这一难点要容易得多。
“了解基本的急救方法,能减少伤害或挽救生命”这是“健康地生活”这个一级主题的重要概念之一。新课标上的活动建议是通过模拟练习来了解基本的急救方法。“胸外心脏挤压”是常用的急救方法之一,模拟练习最好用仿真人来做,但很少有学校有仿真人,那这个模拟练习该怎么做呢?笔者尝试组织学生用自制学具来进行模拟练习,取得了一定的效果。方法如下:先组织学生观看操作视频,明确要点后,制作学具,将绘有正确按压部位的胸廓图片用橡皮筋束在旋紧瓶盖的饮料瓶上。做好之后,按照操作要点,试着寻找按压部位运用正确手法进行有节奏的按压,体验按压的力度和艰辛。由于瓶内充满空气,因此按压时花费一定的力气,停止按压,凹陷下去的瓶身由于弹性会迅速恢复原状,和实际操作有比较接近的效果。在嘎嘎嘎的按压声中,学生不但對“胸外心脏挤压”有了初步的了解,而且有了切身的体验,同时真实地感悟急救医生挽救生命的努力、坚持和奉献,在情感态度与价值观上也有所收获。 三、二具合一,实现螺旋发展
生物新课标在“关于重要概念的学习”的建议中指出:“用描述概念内涵的方式来传递生物学概念,可以更好地针对学生的年龄特点和认知能力来确定概念教学的深度及广度,以期达到预期的教学效果,并为后续的学习打下基础,实现重要概念的螺旋式发展。”
八年级生物“血管”和“心脏”的教学中都涉及“脉搏”,在“血管”部分教材以“小资料”的形式介绍什么是脉搏及脉搏的成因,在“心脏”部分教材以“讨论”的形式要求学生比较“心率与脉搏是一致的吗?”使学生对脉搏的认识由定性向定量方向螺旋式发展。为了更好地促进概念的螺旋式发展,笔者以“尖叫”饮料瓶为主要材料设计制作了一套教学具合一的模拟实验装置。
在“血管”部分的教学中,笔者在学生阅读“小资料”的基础上,用上述的教学具进行直观模拟,让学生对什么是脉搏及脉搏的成因有初步的感性认识。方法如下:在装满水的“尖叫”饮料瓶的内盖尖嘴上套上一根6米长的乳胶管(乳胶管的另一头打结扎紧),饮料瓶模拟心脏的心室,乳胶管模拟与之相连的动脉血管。笔者手持饮料瓶,第一列6、7位学生从前往后同时左手轻托,就像测脉搏一样,将右手食指、中指和无名指并排按压在乳胶管上。笔者有规律地挤压、放松瓶身,学生按压感知乳胶管有规律的搏动。接着用同样方法,其他5列学生也一一按压感知到乳胶管有规律的搏动。對于这一感知活动,学生感到很新奇,参与意识很强。当学生的指尖有了切实的感知后,他们对脉搏就有了直观的感性认识,为后续的教学做了很好的铺垫。
新课标在“加强和完善生物学实验教学”的建议中指出:“在重视定性实验的同时,也应重视定量实验,让学生在量的变化中了解事物的本质。教师应向学生提供机会学习量的测定,实事求是的记录、整理和分析实验数据,定量表述实验结果。”为此,在后续的“心脏”的教学中,针对“脉搏与心率有什么关系?”笔者放手让学生通过定量模拟实验来自行探究。
笔者将全班按列数分为6大组,向每组提供一套上述教学具,分组进行模拟实验探究,组长负责挤压、放松瓶身,组员闭目按压感知乳胶管的搏动,以1分钟为限,组长和组员分别如实地将挤压和搏动的次数记录下来,统计乳胶管每分钟搏动次数的平均值,将这一数值同组长每分钟挤压的数值进行比较,最后得出实验结果。很快各组的实验结果都出来了,都是“乳胶管每分钟搏动的次数和饮料瓶每分钟的挤压次数相同”。
通过这一定量的模拟实验,学生对脉搏与心率的关系,由感性认识上升到了理性认识。当然模拟毕竟是模拟,和人体的真实情况还是有一定差距的,接着,我让学生用分6组用听诊器数心率和和按压数脉搏的方式,分别统计出各组的每分钟平均心率数和平均脉搏数,结果各组都发现了问题:心率数和脉搏数还是有细微差别的。面对学生的疑惑,我告诉学生,模拟实验模拟的是一种理想化的状态,实际影响脉搏和心率的因素很多,心率数和脉搏数有一定的差别很正常,因此,我们不能说二者完全一致,比较确切的说法是:一般情况下,二者基本一致,同学们普遍认同我这表述,他们对模拟实验和生物体实际情况的关系有了更进一步的认识。
有效的模拟实验活动应该是和知识的教学紧密联系的,它可以帮助学生把抽象的课堂知识外显为直观的活动,在活动中体验、感悟、发现,最终真正达到对概念的真正的理解和掌握。饮料瓶的应用正是在“关注重要概念的教学”的基础上,运用教学具进行模拟实验的初步尝试,其中势必存在着诸多不足之处,有待在今后的教学中进一步修正和完善,除饮料瓶外,我们身边还有许多可以就地取材的“坛坛罐罐、生活物品”,亟待我们在生物实验课堂上去开发和使用,让它们为促进生物重要概念的教学发挥应有的作用。
参考文献:
[1]中华人民共和国教育部.义务教育生物学课程标准(2011年版)[M].北京:北京师范大学出版社,2012.
[2]张明坤.教师教出好成绩的十大技巧[M].吉林:吉林大学出版社,2007.
[3]宋晓楼.注射器的妙用[J].实验教学与仪器,2009(2).
[4]严尧.2011版生物课程标准学习心得.好研网,2012.8.27.
关键词: 饮料瓶 教学具 生物概念教学
2011年版生物课程标准的一大亮点就是在教学建议中增加了“关注重要概念的学习”。重要概念是处于学科中心位置,并对学生学习具有重要作用的基础知识。初中生物学课程中要传递的重要概念包含在内容标准的重要概念中。围绕着生物学重要概念来组织并开展教学活动,能有效地提高教学效率,有助于学生对知识的深入理解和迁移应用。教师在设计和组织每个单元的教学活动时,应该围绕核心概念展开,依据核心概念精选恰当的教学活动内容和活动方式,所有的教学活动要促进学生对核心概念的建立、理解和应用。
生物学是一门实验科学,演示、实验是促成学生对“重要概念”的建立理解和运用的重要教学方式。生物课程标准在教学建议第四条“加强和完善生物实验教学”中建议生物学教师“应创造条件,就地取材、因陋就简地开设好生物学实验”,“实验设计应该多样化”,既可以设计“低成本实验”,又可以设计“模拟实验”。因此,利用好身边的坛坛罐罐、生活用品做生物实验,不但可以降低实验的成本,更有利于重要概念的学习。笔者现以用过的饮料瓶为例,说说其在生物演示和实验中的应用,以及对概念教学的影响。
一、自制教具,提供丰富事实
概念是对事物的抽象或概括,生物学概念是生物学课程内容的基本组成。生物学中心概念处于学科中心位置,对于学生学习生物学及相关科学具有重要的支撑作用。新课标要求生物教师围绕着生物学重要概念来组织并开展教学活动,教师需要“向学生提供各种丰富的、有代表性的事实来为学生的概念形成提供支撑”。
初中生抽象思维能力有限,如果单纯地用术语来传递生物学的概念,学生接受起来就有一定的难度。这就需要借助直观的形象来诠释术语,启发学生理解术语的内涵。演示实验就能提供直观的、有代表性的事实,有助于启发学生揭示其实质,同时又符合学生的接受能力。
“血液循环系统包括心脏、血管和血液,其功能是运输氧气、二氧化碳、营养物质和激素等物质”是“生物圈中的人”这个一级主题的重要概念之一,在“心脏”的教学中,瓣膜是心脏中重要的结构之一,对于这一结构,学生如果缺乏感性认识,只能死记它的功能(防止血液倒流),这么一来只能停留在“知其然而不知其所以然”的层面。
教师的职责是“传道授业解惑”,要让学生不仅“知其然”,而且“知其所以然”。解惑的方式多种多样,讲述法虽有一定的效果,但不如实物演示有说服力,因为“事实胜于雄辩”。这节课上,笔者尝试用农夫山泉的运动型功能饮料“尖叫”的瓶子作为教具,演示给学生看,收到了应有的效果。课前我准备了两只“尖叫”空瓶,去除外盖,A瓶内盖尖嘴处保留“瓣膜”结构,B瓶内盖尖嘴处去除“瓣膜”,先取下内盖将两瓶都装上半瓶水后旋紧瓶盖,然后请两位学生上台分三步演示。第一步:甲同学将A瓶倒置,结果水不能流出,乙同学将B瓶倒置,水流出。第二步:甲同学将A瓶侧放,用力挤瓶身,有水柱从瓶口喷出来,乙同学将B瓶侧放,稍用力挤瓶身,就有水从瓶口涌出来。第三步:甲同学将A瓶侧放,乙同学将B瓶也侧放,两瓶瓶口内盖尖嘴紧紧地贴在一起,甲同学用力挤A瓶瓶身,发现有水由A瓶流入B瓶,接着乙同学用力挤B瓶瓶身,发现水都从两瓶尖嘴接触处流出,不能由B瓶流入A瓶。通过观察这一直观的演示实验,学生悟出:“瓣膜”这一结构并不是单纯的阻隔液体,它能保证液体向一个方向流动,防止液体倒流。我趁热打铁,告诉学生“尖叫”的“瓣膜”式瓶盖设计原理就是模仿心脏的“瓣膜”结构,学生都很惊讶。最后我启发学生思考:第三步AB两瓶分别模拟心脏的什么结构?“瓣膜”模拟的是心脏中的哪一种瓣膜?它有什么作用?话音刚落,下面就此起彼伏地报出了正确答案,我会心地笑了。
二、制作学具,促成概念理解
教学难点往往就是教学重点,教师不好教,学生难理解。教学重难点往往和生物学中的重要概念、核心概念息息相关,为了突破难点,新课标建议“教学活动不应仅仅停留时在让学生记住一些生物学事实,而是要帮助学生通过对事实的抽象和概括,建立生物学重要概念”。突破教学难点,就是对于教学的难点内容要想方设法让学生弄懂和做会,生物实验教学既是一类探究活动,又是生物学教学的基本形式之一。心理学家皮亚杰认为“智慧的鲜花是开放在指尖上的”,一语道出了学生动手实验操作的重要性,因此动手实验是突破教学重难点促进概念建立、理解和应用的首选方法。
“呼吸系统包括呼吸道和肺,其功能是从大气中摄取代谢所需要的氧气,排出代谢所产生的二氧化碳”是“生物圈中的人”这个一级主题的重要概念之一,这一重要概念的难点主要在于如何让学生“初步学会分析胸廓运动与呼吸的关系”。虽然教材安排了模拟胸部呼吸运动的实验来突破这一难点,但由于主要的实验器材是玻璃钟罩,一个实验室至多有两只,这就导致了这一实验只能是演示实验,学生只能通过观察来分析,效果势必有限。但如果发动学生,用截去瓶底的饮料瓶、吸管、气球和橡皮筋自制简易装置来作为学具,在做中学,在学中思,在思中悟,人人动手,个个动脑,既提高了设计“模拟实验”的能力,又提高了分析问题、解决问题的能力,突破这一难点要容易得多。
“了解基本的急救方法,能减少伤害或挽救生命”这是“健康地生活”这个一级主题的重要概念之一。新课标上的活动建议是通过模拟练习来了解基本的急救方法。“胸外心脏挤压”是常用的急救方法之一,模拟练习最好用仿真人来做,但很少有学校有仿真人,那这个模拟练习该怎么做呢?笔者尝试组织学生用自制学具来进行模拟练习,取得了一定的效果。方法如下:先组织学生观看操作视频,明确要点后,制作学具,将绘有正确按压部位的胸廓图片用橡皮筋束在旋紧瓶盖的饮料瓶上。做好之后,按照操作要点,试着寻找按压部位运用正确手法进行有节奏的按压,体验按压的力度和艰辛。由于瓶内充满空气,因此按压时花费一定的力气,停止按压,凹陷下去的瓶身由于弹性会迅速恢复原状,和实际操作有比较接近的效果。在嘎嘎嘎的按压声中,学生不但對“胸外心脏挤压”有了初步的了解,而且有了切身的体验,同时真实地感悟急救医生挽救生命的努力、坚持和奉献,在情感态度与价值观上也有所收获。 三、二具合一,实现螺旋发展
生物新课标在“关于重要概念的学习”的建议中指出:“用描述概念内涵的方式来传递生物学概念,可以更好地针对学生的年龄特点和认知能力来确定概念教学的深度及广度,以期达到预期的教学效果,并为后续的学习打下基础,实现重要概念的螺旋式发展。”
八年级生物“血管”和“心脏”的教学中都涉及“脉搏”,在“血管”部分教材以“小资料”的形式介绍什么是脉搏及脉搏的成因,在“心脏”部分教材以“讨论”的形式要求学生比较“心率与脉搏是一致的吗?”使学生对脉搏的认识由定性向定量方向螺旋式发展。为了更好地促进概念的螺旋式发展,笔者以“尖叫”饮料瓶为主要材料设计制作了一套教学具合一的模拟实验装置。
在“血管”部分的教学中,笔者在学生阅读“小资料”的基础上,用上述的教学具进行直观模拟,让学生对什么是脉搏及脉搏的成因有初步的感性认识。方法如下:在装满水的“尖叫”饮料瓶的内盖尖嘴上套上一根6米长的乳胶管(乳胶管的另一头打结扎紧),饮料瓶模拟心脏的心室,乳胶管模拟与之相连的动脉血管。笔者手持饮料瓶,第一列6、7位学生从前往后同时左手轻托,就像测脉搏一样,将右手食指、中指和无名指并排按压在乳胶管上。笔者有规律地挤压、放松瓶身,学生按压感知乳胶管有规律的搏动。接着用同样方法,其他5列学生也一一按压感知到乳胶管有规律的搏动。對于这一感知活动,学生感到很新奇,参与意识很强。当学生的指尖有了切实的感知后,他们对脉搏就有了直观的感性认识,为后续的教学做了很好的铺垫。
新课标在“加强和完善生物学实验教学”的建议中指出:“在重视定性实验的同时,也应重视定量实验,让学生在量的变化中了解事物的本质。教师应向学生提供机会学习量的测定,实事求是的记录、整理和分析实验数据,定量表述实验结果。”为此,在后续的“心脏”的教学中,针对“脉搏与心率有什么关系?”笔者放手让学生通过定量模拟实验来自行探究。
笔者将全班按列数分为6大组,向每组提供一套上述教学具,分组进行模拟实验探究,组长负责挤压、放松瓶身,组员闭目按压感知乳胶管的搏动,以1分钟为限,组长和组员分别如实地将挤压和搏动的次数记录下来,统计乳胶管每分钟搏动次数的平均值,将这一数值同组长每分钟挤压的数值进行比较,最后得出实验结果。很快各组的实验结果都出来了,都是“乳胶管每分钟搏动的次数和饮料瓶每分钟的挤压次数相同”。
通过这一定量的模拟实验,学生对脉搏与心率的关系,由感性认识上升到了理性认识。当然模拟毕竟是模拟,和人体的真实情况还是有一定差距的,接着,我让学生用分6组用听诊器数心率和和按压数脉搏的方式,分别统计出各组的每分钟平均心率数和平均脉搏数,结果各组都发现了问题:心率数和脉搏数还是有细微差别的。面对学生的疑惑,我告诉学生,模拟实验模拟的是一种理想化的状态,实际影响脉搏和心率的因素很多,心率数和脉搏数有一定的差别很正常,因此,我们不能说二者完全一致,比较确切的说法是:一般情况下,二者基本一致,同学们普遍认同我这表述,他们对模拟实验和生物体实际情况的关系有了更进一步的认识。
有效的模拟实验活动应该是和知识的教学紧密联系的,它可以帮助学生把抽象的课堂知识外显为直观的活动,在活动中体验、感悟、发现,最终真正达到对概念的真正的理解和掌握。饮料瓶的应用正是在“关注重要概念的教学”的基础上,运用教学具进行模拟实验的初步尝试,其中势必存在着诸多不足之处,有待在今后的教学中进一步修正和完善,除饮料瓶外,我们身边还有许多可以就地取材的“坛坛罐罐、生活物品”,亟待我们在生物实验课堂上去开发和使用,让它们为促进生物重要概念的教学发挥应有的作用。
参考文献:
[1]中华人民共和国教育部.义务教育生物学课程标准(2011年版)[M].北京:北京师范大学出版社,2012.
[2]张明坤.教师教出好成绩的十大技巧[M].吉林:吉林大学出版社,2007.
[3]宋晓楼.注射器的妙用[J].实验教学与仪器,2009(2).
[4]严尧.2011版生物课程标准学习心得.好研网,2012.8.27.