觀察實(shí)驗(yàn)應(yīng)為概念構(gòu)建提供支撐
——以“血管”一課的學(xué)生學(xué)習(xí)活動(dòng)設(shè)計(jì)為例

汪 洋 呂肖博

（1遼寧省大連市西崗區(qū)教師進(jìn)修學(xué)校 遼寧大連 116011 2遼寧省大連市第三十四中學(xué) 遼寧大連 116011）

每個(gè)生物學(xué)概念都是在感知的基礎(chǔ)上形成的，學(xué)生需要通過觀察實(shí)驗(yàn)獲得一定的事實(shí)性知識(shí)，為概念形成提供支撐。概念學(xué)習(xí)的主體是學(xué)生。備課時(shí)，教師應(yīng)考慮設(shè)計(jì)怎樣的學(xué)習(xí)活動(dòng)，才能幫助學(xué)生構(gòu)建、理解、運(yùn)用概念。筆者以“血管”一節(jié)的教學(xué)為例，論述在觀察實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師如何以“學(xué)生的學(xué)”為著眼點(diǎn)設(shè)計(jì)有效的學(xué)生學(xué)習(xí)活動(dòng)。例如在本節(jié)教學(xué)中，學(xué)生通過觀察小魚尾鰭內(nèi)血液流動(dòng)的現(xiàn)象、小組交流提取觀察信息，主動(dòng)構(gòu)建概念；通過制作和評(píng)價(jià)血管模型理解概念；通過分組討論解釋與血管相關(guān)的實(shí)際問題運(yùn)用概念。本文將具體描述本節(jié)課中每一個(gè)目標(biāo)明確、面向每個(gè)學(xué)生的學(xué)習(xí)活動(dòng)，并分析這些活動(dòng)如何提升概念教學(xué)的有效性。

1 觀察實(shí)驗(yàn)，構(gòu)建概念

通過多年教學(xué)筆者發(fā)現(xiàn)，很多觀察實(shí)驗(yàn)，學(xué)生不知道觀察什么、怎么觀察，而教師卻急于講解和紙筆練習(xí)測試，學(xué)生的觀察往往淺嘗輒止。課堂的狀態(tài)往往是教師講得滔滔不絕，學(xué)生卻心不在焉，悄悄地?cái)[弄儀器和實(shí)驗(yàn)材料。究其根源是教師的認(rèn)識(shí)出現(xiàn)了偏差，認(rèn)為觀察實(shí)驗(yàn)僅僅是學(xué)科技能的訓(xùn)練，學(xué)生知道怎么觀察、觀察到了即可，卻沒認(rèn)識(shí)到觀察實(shí)驗(yàn)在概念形成中的重要作用，即觀察實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)結(jié)果要為概念構(gòu)建提供支撐性的事實(shí)知識(shí)，最終導(dǎo)致觀察實(shí)驗(yàn)只是形式，事實(shí)性知識(shí)和概念性知識(shí)全部由教師講解，仍擺脫不了灌輸概念性知識(shí)的教學(xué)方式。

基于上述認(rèn)識(shí)，在“血管”一節(jié)教學(xué)中對于學(xué)生觀察小魚尾鰭內(nèi)血流情況，筆者設(shè)計(jì)了形式不同、逐步遞進(jìn)的3次觀察學(xué)習(xí)活動(dòng)。

1.1 初次觀察，呈現(xiàn)事實(shí) 在規(guī)定時(shí)間內(nèi)，學(xué)生利用低倍顯微鏡觀察小魚尾鰭的血管及血液流動(dòng)情況。教師指導(dǎo)學(xué)生將觀察到的現(xiàn)象以繪圖或語言描述的方式逐條記錄，避免僅停留在“我看到了”的淺層次觀察。此時(shí)，教師用PPT播放小魚尾鰭血管內(nèi)血液流動(dòng)的視頻，提示學(xué)生應(yīng)該觀察到怎樣的物像。

個(gè)人觀察結(jié)束后，以5～6人的小組為單位，將每人觀察到的現(xiàn)象進(jìn)行匯總、整理，剔除錯(cuò)誤，并將小組匯總情況張貼在黑板上（圖1）。

圖1 各小組對描述觀察現(xiàn)象的匯總

由圖1可以看出，學(xué)生的描述有的不準(zhǔn)確，例如“血管在流動(dòng)”；有的描述“有細(xì)胞核”；也有的能夠較準(zhǔn)確地描述現(xiàn)象……這些描述幫助教師了解學(xué)生觀察的結(jié)果，發(fā)現(xiàn)學(xué)生的前概念。此學(xué)習(xí)活動(dòng)避免了觀察實(shí)驗(yàn)常停留在“看到了”的層面，而是關(guān)注“看到了什么”。不僅每個(gè)學(xué)生要學(xué)習(xí)怎樣將觀察到的現(xiàn)象進(jìn)行準(zhǔn)確描述，還要通過合作學(xué)習(xí)，收集別人的發(fā)現(xiàn)，真正達(dá)成觀察的目的：能夠準(zhǔn)確描述、呈現(xiàn)生命現(xiàn)象的特點(diǎn)。

1.2 第2次觀察，初建概念 教師引導(dǎo)學(xué)生在各小組描述的觀察現(xiàn)象中去偽存真，從血流速度、血流方向等方面，羅列正確、典型的事實(shí)材料。隨著典型、清晰的事實(shí)材料的逐條呈現(xiàn)，教師逐步書寫知識(shí)框架化的板書（圖2），引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)概括的思維過程。

圖2

此環(huán)節(jié)中，教師要結(jié)合學(xué)生第1次觀察的結(jié)果，提醒學(xué)生觀察的是血液流動(dòng)的情況，有哪些別人發(fā)現(xiàn)的現(xiàn)象而自己沒有觀察到？血流速度和血流方向有怎樣的關(guān)系？適時(shí)地讓學(xué)生進(jìn)行個(gè)人的第2次觀察實(shí)驗(yàn)，經(jīng)歷探究、發(fā)現(xiàn)的科學(xué)研究歷程，切實(shí)提升觀察能力。

此外，對7年級(jí)的學(xué)生來說最容易發(fā)現(xiàn)的現(xiàn)象是血流速度的不同，但又很難有一個(gè)小組能全面發(fā)現(xiàn)和描述3種不同的血流速度。學(xué)生能描述血流的方向，但多數(shù)又不能將血流速度和血流方向聯(lián)系在一起。此時(shí)教師設(shè)計(jì)的再次觀察、開展合作學(xué)習(xí)、交流各組觀察所得等學(xué)習(xí)活動(dòng)尤為重要，能激發(fā)學(xué)生深入探究的學(xué)習(xí)興趣。

1.3 第3次觀察，完善概念 學(xué)生帶著如下問題進(jìn)行第3次觀察并分組討論：血液在這3種血管間流動(dòng)的方向是怎樣的？觀察后學(xué)生總結(jié)：血液由動(dòng)脈流向毛細(xì)血管，再流入靜脈。教師補(bǔ)充板書（圖3）：在人體內(nèi)（包括脊椎動(dòng)物），血液循環(huán)系統(tǒng)就是心臟和血管組成的封閉的運(yùn)輸管道。血液在其中循環(huán)流動(dòng)，周而復(fù)始地運(yùn)送著各種養(yǎng)料。

圖3

至此，學(xué)生構(gòu)建了關(guān)于血液流動(dòng)規(guī)律的最基本的知識(shí)框架。

3次觀察活動(dòng)，是教師依據(jù)學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，結(jié)合觀察內(nèi)容而精心設(shè)計(jì)的。從教學(xué)實(shí)踐看，初次觀察時(shí)，雖然教師指出了觀察目的，但對于大多數(shù)7年級(jí)的學(xué)生來說，并不能理解，他們甚至不知道該描述什么。隨著學(xué)習(xí)活動(dòng)的深入，學(xué)生對觀察的目的越來越清晰，任務(wù)也越來越有難度。學(xué)生在學(xué)習(xí)和經(jīng)歷了怎樣觀察的過程后，也獲得了清晰的感性認(rèn)識(shí)，為自我構(gòu)建概念提供了豐富、典型的事實(shí)性知識(shí)。

2 制作模型，理解概念

學(xué)生在觀察實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，觀看教學(xué)參考視頻資料《人體的血管》，并以表格的形式比較3種血管的管腔、管壁、血流等特點(diǎn)。

教師提供一些彩色卡紙、毛線、橡皮泥等材料，請學(xué)生制作血管的模型（圖4，見封四），并在小組內(nèi)介紹自己制作的模型，互相評(píng)價(jià)模型的科學(xué)性、美觀性。教師選取典型模型在全班展示、點(diǎn)評(píng)。

關(guān)于3種血管的特點(diǎn)，教材敘述得很清楚，從學(xué)習(xí)策略看，列表比較僅運(yùn)用了復(fù)述策略，其目的重在學(xué)生的記憶；而讓學(xué)生制作并互相點(diǎn)評(píng)模型，將抽象的理論、概念與具體的事物之間建立聯(lián)系，使抽象的概念具體化、形象化，運(yùn)用了精細(xì)加工策略，教者的目的則重在學(xué)生對知識(shí)的遷移和應(yīng)用。

3 聯(lián)系實(shí)際，運(yùn)用概念

教師選擇與教材中概念性知識(shí)相關(guān)的生活實(shí)例，選取相關(guān)圖片、資料，設(shè)計(jì)如下問題：

①輸液時(shí)為什么要將針刺入部位的上方先用膠皮管捆扎起來？

②如何快速判斷各種創(chuàng)傷是什么血管出血，并進(jìn)行應(yīng)急處理?

③靜脈曲張的原因是什么？

④如果你是紅細(xì)胞，你要選擇哪種血管將氧氣送給組織細(xì)胞？為什么？

每個(gè)小組抽取一個(gè)問題討論，教師給予指導(dǎo)，確定小組內(nèi)問題解釋準(zhǔn)確后，再從每個(gè)小組中抽出一名成員重新組成新的小組。在數(shù)個(gè)新的小組中，學(xué)生將各自原小組討論的問題答案與新小組成員進(jìn)行交流。隨后教師隨機(jī)指定某位學(xué)生任意解答某個(gè)問題。

教師精心設(shè)計(jì)的問題，目的重在教學(xué)生如何利用信息、如何與其他信息相聯(lián)系，進(jìn)一步幫助學(xué)生構(gòu)建概念和知識(shí)體系。通過解決生活中的實(shí)際問題，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到概念的價(jià)值和意義。這是學(xué)習(xí)策略中組織策略的應(yīng)用。

4 教學(xué)反思

在實(shí)際教學(xué)中，學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能、觀察能力都是有差異的，對觀察現(xiàn)象的描述也是各種各樣，而這些恰恰是學(xué)生學(xué)習(xí)結(jié)果的真實(shí)呈現(xiàn)。筆者的體會(huì)是，不對學(xué)生苛責(zé)，從學(xué)生的現(xiàn)有水平出發(fā)，逐步提升其觀察能力。

筆者認(rèn)識(shí)到，以往的觀察實(shí)驗(yàn)教學(xué)僅關(guān)注了觀察實(shí)驗(yàn)在學(xué)科技能訓(xùn)練、知識(shí)直觀性展示等方面的作用，并沒有發(fā)揮觀察實(shí)驗(yàn)所得的事實(shí)性知識(shí)在概念性知識(shí)構(gòu)建中的支撐作用。本案例提示教師要將觀察實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)為一個(gè)個(gè)連續(xù)的符合學(xué)生認(rèn)知規(guī)律和學(xué)力水平的學(xué)習(xí)活動(dòng)，幫助學(xué)生充分利用自己和別人觀察所得到的材料進(jìn)行分析、研究、歸納和概括，得出相應(yīng)的科學(xué)結(jié)論，使理性思維滲透于觀察過程的始終，還生物科學(xué)作為自然科學(xué)的一些特有思維方式和探究過程。

同時(shí)，面向全體學(xué)生是生物學(xué)課程的基本理念之一，并不是學(xué)生坐在課堂中，就會(huì)參與學(xué)習(xí)。有效合理的小組學(xué)習(xí)活動(dòng)，能夠讓大多數(shù)學(xué)生參與到學(xué)習(xí)中來，促進(jìn)每個(gè)學(xué)生的充分發(fā)展。

［1]中華人民共和國教育部.義務(wù)教育生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2011年版）.北京：北京師范大學(xué)出版社，2012.

［2]侯器.以學(xué)習(xí)活動(dòng)為中心的教學(xué)設(shè)計(jì)理論述評(píng).教育信息技術(shù)，2014(12)：54.

［3]劉恩山.中學(xué)生物學(xué)教學(xué)論.北京：高等教育出版，2009.