自制簡易教具 突破“呼吸運動”教學難點
——例談初中生物核心素養在課堂中的培養

鄭宋麗

生物學科核心素養目前是最重要的學科教學理念之一，課堂是教學的主陣地，生物學科的核心素養形成和培養必然在課堂[1]。在課堂具體教學實踐中培養初中生的生物學科核心素養，要求初中生物教師充分利用教學課堂強化學生生物學科核心素養培養。

“呼吸運動”是江蘇鳳凰教育出版社初中《生物》七年級（下冊）第十章第三節“人體和外界環境的氣體交換”的重要知識難點，是教師教學難點，也是學生學習難點。困難1：原有呼吸運動教具模型在語言表述和科學原理上存在與實際不符的地方，難以達到預期的教學效果。困難2：七年級學生還沒有系統學習物理知識，對于氣體壓強問題仍處于感性認識階段，學生難于理解氣壓變化及氣體流動等問題[2]。

本文以“呼吸運動”教學難點為例，通過創設趣味化、生活化情景，開展探究活動，讓學生主動學習，深入現實生活，知識應用化等多種教學策略實現對學生生命觀念、科學理性思維、科學探究能力、實踐能力、社會責任感等核心素養的培養，將生物核心素養的培養融于課堂教學過程，做到、做好“高效課堂”和“生物核心素養培養”兩方面一起抓。

一、創設趣味化、生活化情景，激發學習欲望，培養科學理性思維

在開展初中生物教學活動過程中，教師可以根據初中生的性格與學習特征結合相應的教學內容，為學生創設趣味化、生活化的教學情境，激發學生學習興趣，引導學生從情境中感受、觀察和思考，培養學生科學精神，為生物核心素養的培養奠定基礎。

教學案例片段1：創設趣味化情景。

用“氧氣歷險記”故事導入，創設擬人的趣味化場景引導學生思考說出氧氣的經歷，對學生學習上節課呼吸系統各器官的功能的掌握情況進行檢查和復習。然后結合“氧氣歷險記”故事中的“我在黑暗的洞穴里面徘徊，忽然感受到一股強大的氣流，將我帶到了一個更加深的洞中”的片段，提出系列問題，引導學生對“人體怎樣將氣體吸入和呼出？”提出猜想和假設，指導學生從“生物學家”角度思考問題。

教學案例片段2：創設生活化情景。

用針筒吸水和噴水直觀演示，讓學生感受容器體積的變化引起水流的變化，為學生理解“胸廓大小的變化與呼吸的關系”奠定基礎。然后讓學生進行深呼吸體驗，將“針筒”類比“胸廓”，讓學生主動說出“胸廓擴大，氣體吸入（圖1）；胸廓縮小，氣體呼出（圖2）?！敝R深化“胸廓體積變化為什么會引起氣體的變化”，進一步進行引導分析“胸廓體積變化，氣壓會發生什么變化？”由于初一學生還沒有學習物理，我們把氣體分子擬人化，假設胸廓里面住了10個氣體分子，大家“一個蘿卜一個坑”，當胸廓變小，10 個氣體分子“人擠人”，氣體之間的“壓力”會變的怎么樣？用“漫畫”的形式模擬胸廓“氣壓”的變化，讓學生陌生的“氣壓”概念熟悉化。

圖1 胸廓擴大，吸氣

圖2 胸廓縮小，呼氣

反饋反思：在趣味化、生活化情景中，通過環環相扣的問題，引導學生主動參與到問題的思考研究中，進而對他們的生物學習興趣加以激發；其次，直觀性教學內容的構建，大大降低了學習難度，激發了學生學習熱情。讓學生感受到知識的發現和探索的過程，也體現了科學精神。

二、開展探究活動，讓學生主動學習，培養科學探究能力

生物是一門以實驗為主的學科，在教學中開展生物探究實踐活動，不僅能讓學生主動學習，提高學習效率，也能在實驗探究過程中開發學生的創新思維，樹立良好的創新意識，通過小組合作方式也能加強學生之間的溝通，培養團隊合作能力。

教學案例片段3：提問、猜想并驗證。

銜接“胸廓擴大和收縮，使氣體吸入和呼出”，提出問題“胸廓容積變化和肋間肌、膈肌運動狀態有何關系？當膈肌收縮時，胸廓容積會發生什么變化？肺容積會有什么變化？當肋間肌收縮時，肋骨會發生什么變化？”驗證你的猜想，請從材料（大礦泉水瓶、吸管、氣球、膠水、筷子、夾子、剪刀等器材）中選擇一定的材料，組裝你理想中的膈肌或肋間肌的運動模型見圖3和圖4，并通過模型演示驗證你的猜想。

圖3 學生組裝模型

圖4 學生調整模型

選取科學、效果明顯的自制模型如圖5、圖6、圖7、圖8所示，讓學生上臺演示呼吸運動過程，教師引導全班進行概括性小結。

圖5 膈肌運動模型

圖6 肋間肌運動模型

圖7 模擬膈肌吸“氣”

圖8 模擬肋間肌“收縮”

反饋反思：通過引導學生自制呼吸運動演示模型使學生直觀地理解和觀察呼吸運動整個過程以及胸部各部分變化，學習起來更加形象、生動、有趣、簡便，不僅大大降低了學生學習難度，提高了學習積極性，同時也讓學生在探究實驗中培養科學創新意識。

三、深入學生現實生活，知識應用化，提高學生的實踐能力

初中生物源于生活又服務于生活，生活中處處有生物學知識。在教學中，讓學生感悟到生活中有生物學知識，能運用所學的知識解決生活中的實際問題，使學生在實踐中把知識掌握得更牢，并感悟到生物學的價值。既能讓學生學起生物來更積極、更主動，也培養了學生生物科學實踐素養。

教學案例片段4：引導學生將所學知識應用到生活中。

在學生掌握了呼吸運動原理和肺活量的概念后，引導學生將學到的知識應用到生活中，提出問題：當800m長跑后，許多同學都上氣不接下氣，這個時候很多同學都想到應該及時調整呼吸，那么“深呼吸”和“淺呼吸”哪個更加有效呢？

學生積極討論，各執一詞，設置游戲環節“事實勝于雄辯”，讓“深呼吸”的同學代表和“淺呼吸”的同學代表比一比（見圖9）。學生從游戲中得出結論，再通過引導分析肺活量與肺殘氣量的關系，幫助學生深化理解其原理。

圖9 深呼吸與淺呼吸

反饋反思：知識應用化使學生了解到生物課本的知識可以用到生活中，讓知識鮮活起來，大大激發了學生學習積極性，也讓生物課堂更加有趣。讓學生成為“學習”的主人，不僅學會知識，更重要的是提高了實踐能力。

四、滲透思想，培養生命觀念和社會責任感

生物學與人類生活聯系緊密，新世紀以來生物學飛速發展促進生物產業發展。人們越來越關注生物學對于生產、生活的影響。生物學相關的生命觀念和社會責任教育亟待加強，發揮好生物課堂教學平臺作用，可讓生物課堂成為生命教育，社會責任感培養的主陣地。通過開展實踐探究幫助學生理解科學、技術和社會的相互關系，增強對自然和社會的責任感，促進學生形成正確的世界觀和價值觀。通過生物課堂讓學生認識生命、珍惜生命、熱愛生命、尊重生命[3]。

教學案例片段5：通過實例進行生命觀念教育。

在呼吸運動相關知識鏈接中給學生出題目“在沙灘玩‘埋人’是一個常見的游戲，有人說這是十分危險的，有可能導致窒息死亡。請判斷是真的嗎？”引導學生利用所學知識進行分析，學生很快發現“沙灘埋人”是十分危險的，會抑制呼吸運動。此時，教師對學生進行思想滲透和情感教育，培養學生關愛生命意識和健康意識，激發學生社會責任感。

反饋反思：結合教學內容給學生進行生命觀念和社會責任感的思想滲透，即是水到渠成，更是事半功倍。讓學生認識生命、珍惜生命、熱愛生命、尊重生命，增強對自然和社會的責任感，促進學生形成正確的世界觀和價值觀。

總之，課堂作為學生生物核心素養培養的主陣地，教師應該從學生能力發展與素養形成的角度實施教學，重視核心素養對課堂教學的引領作用，建立更適合學生發展需要的教學理念與意識，教學實踐中通過激發學生生物學習興趣、發揮課堂教學作用、豐富教學內容、引導學生自主學習及實驗探究等方面對學生生物學科核心素養進行培養，發揮生物學科獨特的育人價值，促進學生全面健康發展。