優化實驗教學 促進概念生成

邢菊芳 （江蘇省蘇州工業園區星洲學校 江蘇蘇州 215021）

2011年版《義務教育生物學課標》提出的50個重要概念是學科知識的主干部分，包括對生命基本現象、規律、理論等的理解和解釋，對學生學習生物學及相關學科具有重要的支撐作用。新課程標準在實施建議部分增加了“關注重要概念的學習”的要求，而蘇科版初中生物學教材中安排的大量實驗和探究性活動，是幫助構建概念的有效和重要途徑之一。“探究小腸適于消化吸收的結構特點”是7年級上冊第3單元第5章“人體對食物的消化和吸收”一節中的內容。筆者發現在課堂上即使安排了觀察小腸的實驗，但由于實驗目的不明確、實驗過程流于形式化等原因，學生對“小腸適于消化吸收的多項特點決定了它是消化吸收的主要部位”這一概念并沒有真正理解和掌握。于是筆者從概念的導入—概念的形成—概念的鞏固—概念的強化等基本步驟入手，對該實驗的教學內容進行了加工、豐富和優化，使其更好地適應具體的教育教學情況，滿足學生的學習需求，幫助學生利用實驗構建重要概念。

1 關注前概念，導入新概念

學生在學習本節內容之前，已經對消化系統的相關知識有了一定的理解，這就是本節課的前概念。前概念是生物學課堂中的一種重要資源，正確的前概念可促進對新知識的建立，形成正遷移；錯誤的前概念則會造成學生學習新概念的困難和易混淆概念，導致生物學課堂教學效率低下。

在探究活動開始，筆者設置了以下問題：1）你覺得食物消化吸收的主要部位在哪里？2）如果要研究胃、小腸等器官消化吸收的特點，你選擇什么方面進行探究？為什么？對于第1個問題，有許多學生回答胃是消化吸收的主要部位，甚至還有學生回答是大腸。由此可見有部分學生對該知識點的前概念掌握并不全面，甚至是錯誤的，需要教師合理地運用學生的前概念，圍繞重要概念開展針對性的教學活動，促進前概念向科學概念轉變。第2個問題則是在前一問的基礎上，讓學生自主思考、明確可以從消化器官的容積大小、壁厚程度、內表面吸收營養物質的面積、消化液種類等方面進行實驗探究，加深對實驗操作的理解，不僅知其然，而且知其所以然。

2 優化實驗教學，構建概念

生物學是一門以實驗為基礎的學科，蘇科版初中生物學教材中編排了大量的實驗，幫助學生從實驗中構建概念，發展能力，提高生物科學素養。但在實際操作中，有一些實驗過分重視結論，而忽略了實驗探究和學生思維發展的過程。在本節教學中筆者對“探究小腸適于消化吸收的特點”的實驗目的、實驗材料、實驗步驟等進行了優化。

1）實驗目的：通過觀察比較胃、小腸和大腸的容積、內表面結構等，探究適合消化吸收的主要器官及相關特點。

2）實驗材料：新鮮豬胃、豬小腸、豬大腸、剪刀、鑷子、培養皿、放大鏡等。

3）實驗步驟：

①量一量：測量胃、小腸、大腸的長度和直徑，估算并比較三者的容積。由于實驗材料的限制，量一量的操作請1組學生在投影下完成。

②摸一摸：用手摸一摸3種器官的壁厚程度，推測3種器官物理消化的強弱程度；觸摸3種器官的內表面，并與外表面相比，是褶皺的還是光滑的？三者的褶皺程度怎么樣？

③看一看：取大小相似的胃、小腸和大腸（圖1），觀察內表面的紅潤程度；用放大鏡觀察三者內表面邊緣，是光滑的還是毛糙的？三者的毛糙程度怎么樣？完成表1。

圖1 3種器官內表面圖

表1 胃、小腸和大腸觀察記錄表

④比一比：剪開自制小腸模型，展平內、外表面（圖2），比較褶皺的內表面與外表面面積的大小，從而得出褶皺具有增加消化吸收面積的作用。

圖2 展開前、后的小腸模型

⑤析一析：進行上述觀察后，學生發現小腸內表面較粗糙和紅潤，教師展示并介紹小腸微絨毛模型（圖3，見封四），學生分析微絨毛數量多、含豐富的毛細血管、毛細血管與絨毛壁只有一層細胞的特點分別有什么作用？

⑥說一說：胃、小腸和大腸中所含消化液的種類。

4）實驗結論：通過3種器官特點的比較和分析，你認為消化吸收的主要器官是什么？它具有什么特點？

學生通過橫向探究比較3種消化器官的特點，了解到小腸很長且內表面具有的皺襞和絨毛增加了消化吸收的面積；通過模型等分析，認識到小腸絨毛內富含毛細血管且毛細血管壁、小腸絨毛壁很薄的特點，有利于小腸對食物的吸收。學生收獲了大量的證據和感性認識后，對小腸適于消化吸收的特點這一新概念有了更深層次的理解，并初步領會生物的結構與功能相適應的觀點，糾正了錯誤的前概念。整個活動用體驗促進正確概念的生成，實現了由感性認識到理性認識的上升，更加符合學生的認知規律。

3 聯系生活實際，鞏固概念

掌握概念最終的目的是為了讓學生學會應用概念，從學生的生活實際出發，解決相應問題，能夠較好地達到對概念的理解、鞏固和遷移。例如完成本實驗后，讓學生討論并回答：腸炎是一種常見的消化系統疾病，它是腸粘膜的急性或慢性炎癥，請你推測一下，急性或慢性腸炎會給病人帶來怎樣的危害？通過問題的解決，學生的生物學知識應用得到了升華，提高了運用所學知識解決生活問題的能力，同時也鞏固小腸是消化吸收的主要場所這一重要概念。

4 繪制概念圖，強化概念

生物學概念之間存在一定的聯系，學習概念的過程就是新、舊知識相互作用從而建立聯系的過程。在初中生物學概念教學中，應引導學生將所掌握的概念進行系統歸類，并納入認知結構的系統網絡中［1］。在本實驗最后，可讓學生嘗試構建本節內容的概念圖（圖4），將消化系統等相關概念進行關聯，反映概念之間的意義聯系，從而有助于強化新概念，掌握知識的內在聯系，達到對知識的融會貫通。

圖4 學生繪制的消化系統概念圖

經過優化后的實驗教學能從學生的認知實際出發，運用多種策略和方法讓學生獲得足夠的事實證據，在此基礎上自主構建小腸是消化吸收的主要場所的科學概念，而在實驗過程中也注重學生能力和科學思維的培養，真正體現了課堂中以學生為中心，教師是引導者的新課程理念。

［1]吳洪.例談初中生物重要概念教學中的概念圖策略.中學生物學，2013（2）：36.