初中生物學大情境下概念構建教學設計

一、教材分析

本節內容是人教版八年級上冊第五單元“生物圈中的其他生物”第二章第一節，學生通過第一章的學習，已了解不同動物具有不同的運動形式。本節旨在引導學生認識動物運動的結構基礎和基本原理，使學生更深入地認識動物運動的本質。本節主要講解哺乳動物的運動系統組成、運動的產生過程，并以人的屈肘和伸肘為例，構建大概念5“人體的結構與功能相適應，各系統協調統一，共同完成復雜的生命活動”。大概念引領下的大單元教學設計放在了重要概念5.5的建構里面，是在營養、呼吸、循環、泌尿、神經系統已經學習完畢的基礎上揭秘。

二、學情分析

八年級學生好奇心強，對新鮮事物感興趣，本節課與學生的日常生活息息相關，容易引起學生興趣，學生在小學時已經了解了很多動物的運動方式，但還不理解運動產生的機理等。

三、教學目標（見圖1）

1.通過人體骨骼模型、人體肌肉模型觀察、分析人體運動系統的組成，認同運動依賴一定的結構。

2.通過觀察羊的關節、雞翅肌肉的解剖實驗，說出關節各部分的結構名稱及功能、肌肉的結構名稱及功能，形成結構與功能相適應的生物學觀點。

3.通過分析膝跳反射、屈肘、伸肘運動的實現過程，結合膝關節的模型分析，說出運動產生的過程，類比杠桿原理理解骨、關節、肌肉在運動過程中的作用，使學生加深對運動形成的理解。

4.嘗試揭秘漸凍癥的病理，結合資料從運動的角度為漸凍癥患者提出建議，關注漸凍癥患者的生活、關注自身的運動健康，培養關愛他人、關注健康的態度責任。

四、學習評價設計

1.學習目標：A級：能正確觀察與分析人體骨骼模型、人體肌肉模型，梳理人體運動系統的組成。B級：能正確觀察人體骨骼模型、人體肌肉模型，不能準確梳理人體運動系統的組成。C級：不能正確觀察人體骨骼模型、人體肌肉模型，無法梳理人體運動系統的組成。

2.學習目標：A級：能正確觀察羊的關節、雞翅肌肉，說出關節、肌肉各部分的結構名稱及功能。B級：能正確觀察羊的關節、雞翅肌肉，不能說出關節、肌肉各部分的結構名稱及功能。C級：不能正確觀察羊的關節、雞翅肌肉，不能說出關節、肌肉各部分的結構名稱及功能。

3.學習目標：A級：能準確地描述運動產生的過程，理解骨、關節、肌肉在運動過程中的作用。B級：能準確地描述運動產生的過程，不能理解骨、關節、肌肉在運動過程中的作用。C級：不能準確地描述運動產生的過程，不能理解骨、關節、肌肉在運動過程中的作用。

4.學習目標：A級：從運動的角度，能準確地為漸凍癥患者提出3條以上的建議，且有效可實施。B級：從運動的角度，能準確地為漸凍癥患者提出3條以下的建議，且有效可實施。C級：從運動的角度，不能準確地為漸凍癥患者提出建議，或建議無效不可實施。

五、學習活動設計

◆環節一：創設情境，導入新課

小明的爺爺最近拿不起東西，走路有點無力，醫生確診為漸凍癥，教師播放漸凍癥視頻。視頻中的患者慢慢失去了運動的能力，不能運動可能是哪個系統受損導致，我們一起來揭秘人體的運動系統，看看能否幫漸凍癥患者找到病因，為“緩凍”提供一些幫助。

漸凍癥的病因是什么？患者為什么不能運動？患者的生活有哪些注意事項？這些點燃了學生的cNRX1CvFxoqMtefoJ648U0ZDGgZ6/73y+sguLbjoIvE=學習熱情，激發了他們的探究欲望。

（設計意圖：以大單元的情境導入，激發學生學習知識的熱情，知道生物與生活緊密聯系，學習本節課知識可以更好地認識自己，幫助他人，指導我們的健康生活，不忘生物學課的育人功能。）

◆環節二：運動的基礎——運動系統

教師展示人體的骨骼模型，學生小組合作，觀察人體骨骼模型。教師展示人體肌肉模型，學生總結運動的結構基礎——運動系統由骨、關節、肌肉三部分組成。學生做小游戲，推測關節可能具有的特點及關節的結構。

實驗探究：

（1）觀察羊腿部關節的實驗

分組實驗：材料用具：新鮮羊關節、解剖刀、解剖盤、一次性手套等。

教師播放實驗視頻，學生要明確方法步驟。實驗時分工明確，仔細觀察;解剖刀鋒利，注意安全。

（2）構成關節的兩塊骨有什么特點？轉動關節，思考為什么會有這些特點，有什么好處？

（3）拉扯構成關節的兩塊骨，關節會斷開嗎？為什么？說明關節有什么特點？

（4）結合觀察的結果，標注模式圖中各結構的名稱。

（5）試將構成關節的兩塊骨用力向一起推，或用力向外拉，可能出現哪些后果？有什么啟示？

【問題引領】小明爺爺經過檢查發現骨、關節、肌肉都沒有病變的跡象，那不能正常運動的原因是什么？

學生思考：人體的骨骼模型由哪幾部分組成？人體有206塊骨，這些骨是以什么樣的方式連接在一起的？這些結構能自己移動嗎？（教師出示骨骼運動的小視頻）

小游戲：學生兩只手分別提起兩個凳子，上肢關節連接的骨并沒有脫離，說明關節有什么特點？結合實驗操作學生可能回答關節可以使骨骼更加牢固，運動更加靈活。學生填寫骨骼各部分的名稱，了解拉扯關節可能導致脫臼。

（設計意圖：通過人體模型和肌肉模型的觀察和分析，讓學生總結、概述運動系統的組成，通過小游戲，讓學生認識關節和肌肉的結構及特點。）

◆環節三：運動的實現

（1）教師播放膝跳反射的動畫，嘗試描述小腿突然翹起這個動作完成的過程。（2）教師展示屈伸肘的動畫，請同學們體驗，嘗試用語言描述動作的過程。（3）阿基米德名言：“給我一個支點，我能撬動地球?！惫?、骨骼肌和關節在運動中哪個相當于支點？哪個相當于“我”。（4）材料：漸凍癥患者的肌肉萎縮，沒有力量進行運動，該病可能與神經細胞骨架損害及氧化應激有關，常累及上下運動神經元。

學生通過觀察圖2思考：

①是否認同，運功只靠運動系統可以完成？②在運動中消耗的能量直接來源于細胞的哪一個結構？這個結構中時刻發生的細胞的生理過程是什么？你能寫出這個生理過程的反應式嗎？③結合反應式，分析參與運動的系統。

（設計意圖：以膝跳反射，小腿突然前伸的動作為基礎，讓學生描述運動產生的過程，通過體驗屈肘和伸肘的動作，學生總結運動產生的過程，結合漸凍癥患者的小資料，通過問題的思考構建次位概念5.5.3“人體的運動是在神經系統支配下，由肌肉牽拉著骨圍繞關節進行”。通過能量供應的思考，以細胞的呼吸作用為基礎，理解在運動中各系統的作用，為構建概念5“人體的結構與功能相適應，各系統協調統一，共同完成復雜的生命活動”奠定基礎。）

◆環節四：理順概念，構建體系

教師拿出可以拆卸的人體模型，以小組為單位，結合拆裝過程，描述人體運動產生的過程及各個系統是如何參與運動的，并構建概念圖。學生通過小組合作，組裝模型，相互描述人體運動過程中各系統起到的主要作用，完成概念圖的構建。

（設計意圖：以拼裝游戲為抓手，完成概念圖的同時，建構次位概念5.5.3“人體的運動是在神經系統支配下，由肌肉牽拉著骨圍繞關節進行”，形成概念5“人體的結構與功能相適應，各系統協調統一，共同完成復雜的生命活動”。）

◆環節五：運動與健康

學生結合漸凍癥患者的圖片以及材料說一說對漸凍癥患者的建議。

長時間臥床的患者由于活動量減少導致：（1）骨質疏松：骨骼壓力和牽拉力降低，骨小梁結構破壞，導致骨質疏松。（2）關節退變和功能障礙：制動30天可以造成嚴重關節退變和活動范圍受限。（3）對肌肉的影響：肌代謝障礙，肌肉萎縮。完全臥床可造成廢用性肌萎縮，肌萎縮速度為非線性的，即早期肌萎縮最快，呈指數下降趨勢，肌力下降。

學生看圖3，閱讀資料，提出有效的建議。學生要結合每日運動計劃，合理制訂自己的運動計劃，科學運動，收獲健康。

（設計意圖：將知識應用于日常生活，綜合本節課的學習嘗試揭秘漸凍癥的病理，從運動的角度為漸凍癥患者提出建議，關注漸凍癥患者的生活，制訂每日運動計劃，關注自身的運動健康，培養關愛他人、關注健康的態度責任。）

六、板書設計

七、作業與拓展學習設計

（一）基礎知識鞏固類作業

圖4、圖5、圖6為蘇炳添在比賽時部分相關動作及其身體結構示意圖，請據圖回答：

1.在起跑時蘇炳添的左手處于圖5狀態，其中上臂的 （填肌肉名稱）處于收縮狀態，該結構主要由圖5中的① 和② 組成。

2.脫臼是指圖6的 從關節窩里滑脫出來，它能夠靈活運動的重要原因是它們的表面包著一層白色的結締組織即圖6中的 ，以及 里面有滑液，減少了運動時的摩擦。

3.快速起跑這個動作的完成由肌肉和關節協調配合，并在 系統支配下完成。

4.蘇炳添聽到槍聲就起跑，從反射類型上看屬于

反射，他完成起跑動作的順序是 。

①骨骼肌收縮 ②肌肉附著的骨受到牽拉

③骨骼肌接受神經傳來的興奮

5.為研究不同運動強度對機體骨骼肌的影響，研究人員選用大鼠進行實驗。

①如圖7所示，不同運動強度下每立方毫米骨骼肌中毛細血管數量均 ，有利于骨骼肌細胞獲得更多的營養物質和 （填氣體名稱）。

②另有研究表明，中強度組骨骼肌細胞中線粒體數量最多，由此推測該組骨骼肌細胞的 作用強，可釋放更多的 供運動所需。

（設計意圖：鞏固運動系統的組成、運動的產生過程以及運動中能量的供應等基礎知識的內容，提升知識的遷移運用能力。）

（二）基礎作業評價量規

（三）素養能力提升類作業

1.學生可以用2～3塊硬紙板代表骨，適當長度的松緊帶代表肌肉，幾個工字釘代表關節，也可以自行選擇制作一個用來演示肌肉牽動骨運動的模型，并結合模型講解運動產生的過程。

（設計意圖：通過模型的制作，加深學生對生理結構的認識，使概念的構建具體化、實物化。）

2.“跑步傷膝蓋”是鍛煉者最常見的疑惑，結合所學習的知識，你能解答這個疑惑嗎？在健康運動方面有好的建議嗎？錄制小視頻。

（設計意圖：指向生物學的育人價值，學習生物學課程有利于學生養成科學思維的習慣，形成積極的科學態度，學會學習，提升科學素養，對學生的健康生活、終身發展具有重要意義。通過運動系統的學習，對于健康運動提出建議，讓自己成為健康生活方式的踐行者、健康運動的宣傳者。）