例談利用生物教具突破“人體和外界氣體交換”課堂難點

何妍

隨著信息技術的高速發展，教育的手段也迅速的高科技化了：使用PPT、制作FLASH動畫、編輯影像等已經普遍應用在日常的生物學教學中，它們漸漸地取代了板書、掛圖、教具在生物課堂上的位置。掌握現代化的教學技術手段也成了新時代教師必備的素質。可是有的時候教師們也可以拾起這些已經被遺忘的工具，返璞歸真，也能收到意想不到的效果。下面以“人體和外界環境的氣體交換”教學為例，談如何利用學生的自制教具突破教學中的難點問題。

蘇教版七年級下冊《生物》“人體和外界環境的氣體交換”一節中，描述呼吸運動和肺通氣的原理既是一個重點，又是一個難點。由于該節內容涉及到有關的物理知識，對于沒有學習過“大氣壓力”的七年級學生來說是一個難點。如何突破難點而突出重點，“肺通氣是通過呼吸運動實現的”是至關重要的。在教學實踐的摸索中，筆者發現，先引導學生自己制作呼吸運動的模型，以自制模型的演示為主再配合圖文并茂的講解，引導學生探究“呼吸運動和肺通氣”的關系，既能夠避免在課堂上累述物理原理，又可以給學生更直觀的關于呼吸運動的認識，收到不錯的教學效果。

1 課前準備

“人體和外界環境的氣體交換”本節內容分為兩課時，第一課時是講解人體呼吸系統的組成，在認識呼吸系統組成以及功能之后，引導學生對照書后課外練習的圖示自己選材制作呼吸運動模型。

大多數學生都能夠想到運用身邊的材料仿照或自己改進制作呼吸運動的模型，學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，再套上一個自制的“肺”（氣球、塑料袋都是學生用來模擬肺的常用材料），他們會將礦泉水瓶底剪掉，然后套上一個氣球皮或塑料袋做成的底部，以此模擬膈肌，這樣整個呼吸運動的模型基本完成了，同時這也是下一節課“人體和外界環境的氣體交換”——呼吸運動的重要教具。

2 課堂實戰

2.1 利用教具創設情境、導入新課

由于學生提前制作了教具，所以作為一節課的導入，筆者首先讓一些學生展示自己的小制作，介紹一下自己制作模型的材料，對上節課的內容起到復習的作用。接著可以利用學生手中的模型創設一個情境，請學生思考“怎樣才能將瓶內氣球中的氣體與外界的氣體進行交換？你都有哪些方法？”學生會紛紛開始運用自己生活經驗動起腦來，有的學生發現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”……再讓學生進一步思考“模型中的氣球是模擬人的肺，那么外界的氣體又是如何進出肺的呢？”這樣順理成章地引出了本節課的最核心的問題：氣體是如何進出肺的，并成功調動起了學生要學習呼吸運動的積極性。

2.2 利用教具演示、突破難點

在教學過程中，教師先讓學生體驗呼吸運動，將雙手放在胸廓的兩側，體驗呼吸運動的過程中胸廓的改變。再通過測量胸圍來探究呼吸運動過程中胸廓容積是否發生變化，讓學生進行分組實驗測量吸氣和呼氣時的胸圍差，教師給予適當的指導：（1） 測量時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；（4） 作好記錄數據：盡力深吸氣終了時的胸圍長度，盡力深呼氣終了時的胸圍長度；（5） 測三次記錄好數據并設計表格，算出平均值。通過學生的匯報，很容易得出結論：吸氣時胸腔容積增大，呼氣時胸腔容積減小。

此時引導學生思考：“當胸腔容積增大時，肺部處于什么狀態呢？”所有的學生都會將視線轉移至手中的自制模型，筆者讓學生嘗試將代表胸腔的瓶子容積增大，學生通過下拉“膈肌”發現：當胸腔容積增大時，代表肺的兩只氣球就會鼓脹。再請學生想一想：“使氣球鼓脹的氣體來自于哪里？”學生很容易知道來自于外界的空氣，這時便可得出結論：當胸廓容積增大時，氣體從外界進入肺部，這就是吸氣的過程。稍后再利用自制模型讓學生模擬呼氣的過程，更加直觀地了解呼吸時肺部的變化與胸腔容積變化的關系。這時學生又會進一步的思考：“胸腔容積的變化又和什么有關呢？”此時讓學生通過課件、視頻以及電動模型了解吸氣、呼氣時肋間肌、膈肌變化的情況，學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，從而使胸腔容積發生改變，進一步導致肺和外界進行氣體的交換，最后的出結論：肺通氣是通過呼吸運動實現的。這樣，這節課的難點就成功的突破了。

除此之外，本節課的另一個難點：肺活量不是肺總量而是肺的最大通氣量，也可以通過這個自制模型來突破。讓學生想辦法在不損壞瓶子的情況下，通過改變“胸腔”容積來使氣球內的氣體最大程度的排出，當學生通過多次嘗試而無法實現時便會發現肺內的氣體無法通過呼氣運動全數排出，從而理解“殘氣量”以及肺活量代表肺的最大通氣量。

2.3 改進教具、課后拓展

通過本節課的學習，學生在課堂上用自己自制的模型模擬學習了呼吸運動，在模擬的過程中學生會發現自己制作的模型可能會有一些缺陷，課后筆者給學生留了一個任務：通過學習呼吸運動的原理改進模型。學生的創意很多，很多學生做出了可以舒張向上彈回的“膈肌”，甚至有些學生將肋骨裁出，用皮筋模擬肋間肌……相信通過教具的改進，學生會對呼吸運動有了更深的認識和理解。

3 課后思考

本節課教師改變了常規的授課思路，而讓學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，氣體由外界進入肺部，再進一步探討胸腔容積變化的原因，使整節課從教師講授變成了學生主動的去探尋，當學生把心中的疑問一個個解決的時候，那么這節課的難點也就迎刃而解。所以本節課自制教具的使用是一個關鍵，在本節課的引入、難點突破過程中學生對這個自己制作出來的模型能出現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該隨著教育手段的科技化而被淡忘，教師應該更加重視教具的開發與利用使之更加貼近教學實際。物理學家麥克斯韋曾說：“實驗的教育價值往往與儀器的復雜性成反比，學生用自制的儀器，雖然經常出毛病，但它卻比用仔細調好的儀器能學到更多的東西。”而在生物教學過程中還有很多有待開發的自制教具，如果教師能夠適時、適宜的運用，可以在新課程實施中發揮其獨特、重要的作用。