基于模型建構的“血液循環(huán)的途徑”教學設計

（深圳高級中學（集團）北校區(qū) 廣東深圳 518000）

1 教材分析

“血液循環(huán)的途徑”選自人教版七年級下冊第四單元第四章第三節(jié)第2課時，主要介紹了血液循環(huán)中的體循環(huán)、肺循環(huán)的路徑及這個過程中血液的變化情況。本節(jié)內(nèi)容是在學生學習了血液、血管、心臟等構成循環(huán)系統(tǒng)的基本組織與器官的基礎上，認識人體中血液的流動過程及在此過程中血液發(fā)生的變化。由于該部分涉及到的血管名稱、動脈血、靜脈血等專業(yè)名詞較多，易混淆，同時，循環(huán)路徑比較抽象復雜，初中生理解相對困難，因此，這部分內(nèi)容也是本節(jié)重點突破的難點。

模型是人們按照特定的科學研究目的，在一定的假設條件下，再現(xiàn)原型客體某種本質(zhì)特征（如結構特性、功能、關系、過程等）的物質(zhì)形式或思維形式的類似物。為了突破教學難點，教師引導學生分析資料，促進學生逐步建立體循環(huán)、肺循環(huán)的概念模型，對血液循環(huán)有初步了解；再通過任務驅動，建構物理模型，使學生深化理解血液循環(huán)的途徑及此過程中的血液變化。

2 教學目標

（1）能概述血液循環(huán)的路徑，理解血液循環(huán)過程中血液的變化及其原因，培養(yǎng)結構與功能相適應的生命觀念；

（2）主動分析所給材料，建構模型，歸納總結出血液循環(huán)的規(guī)律及血液變化原因，培養(yǎng)歸納分析的科學思維；

（3）小組合作構建血液循環(huán)的概念模型與物理模型，并通過模型解釋血液循環(huán)的過程，鍛煉合作、溝通、演講的能力，培養(yǎng)探究精神與合作精神。

3 教學過程

3.1 設置問題情境，引發(fā)學生思考

教師展示分別從心臟左心室、右心室取出來的血液圖片，引導學生比較兩者顏色的差異，使學生厘清動脈血、靜脈血的概念，由此引發(fā)學生思考：“血液循環(huán)系統(tǒng)是一個連通的系統(tǒng)，為什么左心室中流淌著的是‘顏色鮮紅，含氧量高的動脈血’，而到了右心室卻成為了‘顏色暗紅，含氧量低的靜脈血’?這個過程發(fā)生了什么變化？”這個問題可以調(diào)動學生已有的前科學概念。教師可先讓學生先嘗試解釋這個問題，在此基礎上，引出“血液循環(huán)的途徑”。

設計意圖：教師通過問題情境，激發(fā)學生學習積極性，使學生將思維聚焦在“血液循環(huán)的途徑”的學習上。

3.2 資料分析，展示交流，建構概念模型

相比傳統(tǒng)血液循環(huán)的概念模型是以“田”字代表心臟四個腔，繪制箭頭描述循環(huán)路徑，筆者通過設計貼紙，讓學生利用貼紙建構概念模型，降低了概念模型建構的難度，更具趣味性。小組在問題引領中，分析材料，逐步建構血液循環(huán)路徑的概念，更加形象生動地呈現(xiàn)循環(huán)路徑，活動的參與程度更高，積極性更強。

3.2.1 貼紙概念模型簡介

貼紙概念模型所采用的是心血管系統(tǒng)簡化圖，貼畫圖標包括心臟四腔圖標，血管圖標不同顏色以區(qū)分動脈血、靜脈血、二氧化碳、氧氣、營養(yǎng)物質(zhì)圖標。

學生在問題串與任務卡的引導下，分析所提供的材料，逐步在心血管系統(tǒng)簡化圖相應位置貼上圖標，完成貼紙概念模型的構建，各階段成果圖如圖1所示。

3.2.2 心臟

學生回憶上節(jié)課所學習的心臟結構，準確地將貼紙定位在心臟四個腔的相對位置。

3.2.3 體循環(huán)

教師設疑：假設你是一個紅細胞，從左心室出發(fā)，經(jīng)歷了哪些路徑回到心臟？在此過程中發(fā)生怎樣的變化？并提供資料卡1。資料卡1包含1則資料，內(nèi)容摘自人教版教材七年級下冊64頁關于體循環(huán)的描述。

在限定時間內(nèi)，各學習小組分析資料1，完成以下任務：

（1）歸納、分析出體循環(huán)路線，以及在此過程中，血液變化及其原因；

（2）利用“體循環(huán)材料包”中的剪紙，在心血管系統(tǒng)簡化圖上標注體循環(huán)路線；

（3）標注貼在小組白板區(qū)域，對照路線圖展講，交流討論。

在小組分享基礎上，其他小組點評與完善，最終會形成體循環(huán)部分的貼紙概念模型。

3.2.4 肺循環(huán)

承接體循環(huán)，教師繼續(xù)設疑：血液經(jīng)過了體循環(huán)，回到右心房，右心房收縮會將血液泵入右心室，紅細胞從右心室再出發(fā)，會經(jīng)過哪些路徑，再次回到心臟呢？此過程中又會發(fā)生怎樣的變化？并提供資料卡2。資料卡2共包含3則資料，分別是摘自人教版教材七年級下冊第64頁關于肺循環(huán)的描述，47頁關于肺與外界進行的氣體交換、肺泡與血液進行的氣體交換。教師引導學生學習新知識的同時，聯(lián)系與之前所學的呼吸系統(tǒng)，讓學生對肺循環(huán)的理解更加深刻。

各學習小組在限定時間內(nèi)，分析資料卡2的內(nèi)容，完成任務與體循環(huán)學習時類似。經(jīng)過代表小組展講，不同小組間表達交流與完善，學生最終會形成正確的肺循環(huán)路徑，與體循環(huán)結合起來，形成了完成的血液循環(huán)模型，清晰呈現(xiàn)血液循環(huán)路徑與過程中血液的變化。

設計意圖：教師提供資料卡，引導學生自主分析，逐步構建出完整的血液循環(huán)概念模型。從資料分析，模型構建，展示交流，盡最大可能地激發(fā)學生的潛能，自主突破初中生物難點內(nèi)容“血液循環(huán)的途徑”，教師在此過程中作為指導者，并進行必要的點撥。

3.3 任務驅動，小組構建物理模型，歸納提升

3.3.1 血液循環(huán)的物理模型簡介

血液循環(huán)的物理模型是在“氣泵式心臟模型”基礎上適當?shù)馗脑欤牧习?個腳踏式氣泵，拉力繩（長的紅，藍各兩條，短的紅藍各一條），氣球兩個（紅，藍各1個），血液循環(huán)各器官與模型材料對應關系見表1。

表1 血液循環(huán)各器官與模型材料對應關系表

為了學生能夠快速組裝，避免浪費時間，筆者對材料進行了適當?shù)母脑欤?，拉力繩接口處用腳踏式氣泵自帶的塑料管連接，將代表肺部組織處毛細血管和全身各組織處毛細血管與長拉力繩預先連接好。材料圖、模型圖如圖2所示。

按壓氣泵，紅藍拉力繩連接處的氣球會有明顯脹起現(xiàn)象。可同時按壓左右心房、心室，展示心臟的工作過程，也可以分別按壓左右心室，較為直觀呈現(xiàn)體循環(huán)、肺循環(huán)的路徑。

3.3.2 物理模型搭建

教師向學生提供實物搭建模型材料包、血液循環(huán)各器官與模型材料對應關系表，讓小組根據(jù)所給材料，在限定時間內(nèi)搭建出動態(tài)實物模型，并演示物理模型如何模擬血液循環(huán)的體循環(huán)、肺循環(huán)過程。在交流討論過程中，學生可自主用模型解釋清楚血液循環(huán)的過程。

3.3.3 歸納提升

在用物理模型解釋血液循環(huán)過程的基礎上，教師進一步設置疑問：請用小組搭建的動態(tài)實物模型，模擬心臟真實的工作場景，解答體循環(huán)與肺循環(huán)的發(fā)生是否有先后順序、兩者是否為彼此孤立的過程？學生能清楚地演示心臟工作過程的場景，并指出體循環(huán)、肺循環(huán)是為了方便研究，根據(jù)循環(huán)特點人為地將血液循環(huán)分為兩大部分。在人體中，兩者是同時進行的，而且兩者并不孤立，彼此連通。教師追問：體循環(huán)、肺循環(huán)有什么共同規(guī)律？通過觀察與思考，學生能對體循環(huán)、肺循環(huán)的規(guī)律做出較為全面的歸納與總結。

設計意圖：教師引導學生在建立概念模型的基礎上建構物理模型，深化學生對血液循環(huán)的理解，利用問題引導學生進一步進行歸納與總結血液循環(huán)的規(guī)律。

4 教學反思

本節(jié)內(nèi)容比較抽象復雜，教師通過問題引領、任務驅動，讓學生參與到概念模型構建與物理模型構建中，充分發(fā)揮學生的主動性與積極性。同時，概念模型以貼紙為材料，物理模型以常見的氣泵、拉力繩等為材料，增加了模型的趣味性與吸引力，學生也更加樂于參與到模型建構中來，有利于對本節(jié)難點的突破。