王晨
生物課程中,許多知識點都需借助模型來講解。隨著素質教育的全面實施和新課改的不斷深入,許多農村學校也配備了大量的教具模型,但仍存在一些需改進的模型。
近年來,筆者一直堅持自制模型,豐富教學資源。在實踐過程中,筆者發現讓學生自主制作模型,能激發他們的求知欲望,提高參與意識,加深體驗,增強創新能力等,從而有效提高學習效率。
例如,在生物課堂上讓學生制作肌肉牽動骨運動的模型,能使其更好地吸收相關知識,突破重難點。
一、 模型的理論知識
1.觀察骨與骨的連接
指導觀察哺乳動物家兔和人的骨骼圖,重點觀察家兔和人的四肢骨組成,引導學生理解運動系統的結構基礎。
首先設疑:骨與骨之間是怎樣連結的?
以雞爪為實驗對象,每四名同學組成學習小組,組長負責分工,對照教材上的關節模型圖解剖觀察。這一實驗旨在培養學生的合作精神與解決問題的能力,教師需巡視指導。
小結:骨與骨之間通過關節連接,其結構包括關節面、關節囊和關節腔。關節適合運動的特點是“既牢固又靈活”。
2.知識遷移
進一步提問:人體有哪些關節?根據生活經驗談一談哪些關節在體育運動中容易受傷,應當怎樣保護?
這些問題的設置可培養學生學以致用的能力,且由于結合了自身體會,他們會產生深厚興趣。
3.動畫演示骨骼肌的結構與功能
提問:關節是骨與骨之間可活動的連接,它為骨的運動提供了可能性,那么骨運動的動力來源于什么?
通過課前預習,學生能給出答案:肌肉。
接下來,播放動畫,動態展示骨骼肌的結構(肌腹、肌腱)和收縮、舒張的形態變化,給學生一個清晰直觀的印象。
肌肉具有受刺激收縮的特性,刺激消失后會舒張開來。因此,收縮時,肌肉變短變粗;舒張時,變細變長。
有人把肌肉比喻為拉車的繩子。靠一條繩子只能向前拉而不能向后推,如果想讓車倒退,還需要在車后面另拴一條繩子。因此,任何一個關節的活動都需要兩塊以上的肌肉協同作用。
二、 制作肌肉牽動骨運動的模型
設疑:骨骼肌為什么能使骨動起來,它是怎樣著生在骨上的?骨、關節和肌肉是如何協調配合的?
四人學習小組動手探究,明確分工,各盡所能。
制作肌肉牽動骨運動模型的步驟如下:
1.在兩塊硬紙板上分別畫出肱骨、橈骨和尺骨的形狀,用剪刀將其剪下;
2.兩骨的連結處用工字釘固定,代表關節;
3.用兩根橡皮筋代表兩組相互配合的肌肉(肱二頭肌、肱三頭肌);
4.在肱骨、橈骨和尺骨的適當位置分別刻出一個缺口,將兩組橡皮筋套在上面再用膠帶固定。圖1、圖2為學生制作的模型。

在學生探究實驗過程中,教師應及時發現學生的閃光點給予肯定、表揚,并選出優秀作品在全班展示。
三、知識點歸納與拓展
1.知識點歸納
哺乳動物的運動系統由骨骼和肌肉組成,骨骼肌牽引骨圍繞關節活動。一個動作的完成至少需要兩組肌肉相互配合來完成。
播放屈、伸肘動畫,動態展示屈、伸肘過程中肱二頭肌和肱三頭肌的協調配合,同時學生自己做屈、伸肘動作加深理解。讓學生在感性認識的基礎上,建立和提升理性認識,形成“結構和功能相適應”的生物學觀點。
2.知識拓展
設疑:只依靠運動系統就能完成各種運動嗎?運動有什么意義?
組織觀看錄像,并展開小組討論。學生通過學習、思考與交流,得出結論:需要運動、神經、消化、呼吸、循環等系統的協調配合才能完成各種運動。
動物具有發達的運動系統,有利于覓食和避敵,以適應復雜多變的環境。
四、課后改進
通過制作模型,學生在動手實踐中體驗到知識的產生過程,極大地提高了學習興趣。許多同學對模型的制作材料提出了改進方案:骨的材料可用木板、硬塑料板、泡沫板等;骨骼肌可用氣球等。
其中有位同學是這樣做的:
1.選取一塊大的泡沫板作為展示板,在上面貼一層藍色的即時貼與骨的顏色形成鮮明對比;
2.骨的材料也選用泡沫板,做出具體形狀后用塑料膠帶纏裹使其堅固,表面貼一層白色即時貼;
3. 用鋁絲做關節,將做好的肱骨和下端的橈骨和尺骨固定在展示板上;
4.用吹起來的長條形氣球分別作為肱二頭肌、肱三頭肌固定在關節的兩端。作品如圖3、圖4所示。
改進后的模型不僅造型美觀,也克服了紙板質地較軟和缺乏立體感的缺點。
五、教學體會
讓學生親自動手制作各類模型,再輔以課件,充分體現了以學生為主體的教育理念,在知識、能力、情感等方面都能達到預設的教育目標。
除了可調動學習積極性之外,還能及時暴露學生的理解誤區,減少學生似懂非懂的現象。通過小組合作學習及教師的及時點評,輕松實現化難為易、化抽象為形象的教學目標,取得良好的教學效果。
學生還制作了細胞模型、心臟模型、DNA雙螺旋模型、腎單位模型、神經元模型、膈肌運動模型、測定食物中的能量裝置等等。每次探究過后,同學們都能對材料或裝置進行改進,學習效果顯著。
生活中有大量能用來制作模型的材料,學生可尋找一些常見的材料進行制作,享受科學探究的樂趣。在此過程中,他們的動手能力、創新能力以及解決問題的能力得到極大提高,探索精神得到培養,有助于形成良好的科學思維習慣。