“人體內(nèi)物質(zhì)的運(yùn)輸”一節(jié)中幾個(gè)難點(diǎn)的突破

顧彪

蘇科版初中生物八年級上冊第十五章第一節(jié)的內(nèi)容是人體內(nèi)物質(zhì)的運(yùn)輸，這部分內(nèi)容在生物學(xué)新課程標(biāo)準(zhǔn)中歸屬于第五個(gè)一級主題“生物圈中的人”。此前，學(xué)生在七年級階段已經(jīng)學(xué)習(xí)過呼吸系統(tǒng)、消化系統(tǒng)，接下來馬上要學(xué)習(xí)泌尿系統(tǒng)、內(nèi)分泌系統(tǒng)。人體要把氧氣、各種營養(yǎng)物質(zhì)和激素等物質(zhì)送到全身各組織細(xì)胞，并且把人體內(nèi)產(chǎn)生的二氧化碳、尿素、尿酸以及多余的水和無機(jī)鹽排出體外，這些物質(zhì)的運(yùn)輸離不開循環(huán)系統(tǒng)，這樣看來，循環(huán)系統(tǒng)既是人體內(nèi)各系統(tǒng)聯(lián)系的紐帶，也是學(xué)生學(xué)習(xí)相關(guān)內(nèi)容的承前啟后的橋梁，在學(xué)生腦海中將會(huì)形成相對完整的知識網(wǎng)絡(luò)。

“人體內(nèi)物質(zhì)的運(yùn)輸”不僅是一冊教材的開頭內(nèi)容，也是新的一學(xué)期的開頭內(nèi)容，所以，教師將這部分內(nèi)容教學(xué)好了，既能提高教學(xué)質(zhì)量，又能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)生物學(xué)的興趣，調(diào)動(dòng)學(xué)生的非智力因素。教學(xué)的關(guān)鍵任務(wù)是幫助學(xué)生解決學(xué)習(xí)中的難點(diǎn)，下面就筆者在教學(xué)本節(jié)內(nèi)容時(shí)如何突破難點(diǎn)談?wù)剮c(diǎn)做法。

1 立體結(jié)構(gòu)的認(rèn)識

在本節(jié)課文的開始就開門見山地提出了重要概念“物質(zhì)在人體內(nèi)的運(yùn)輸主要依靠血液循環(huán)系統(tǒng)，人體的血液循環(huán)系統(tǒng)由血管、心臟和血液組成”，第二小段即以家庭住宅樓里縱橫交錯(cuò)的自來水管作為類比，引出“血管”概念。這里，學(xué)生的學(xué)習(xí)難點(diǎn)在于無法在腦中構(gòu)建一個(gè)“血液循環(huán)系統(tǒng)”整體想象圖，僅僅是名詞概念的堆積；再說“縱橫交錯(cuò)的自來水管”，只有在新房裝修初期才能看見，有幾位學(xué)生見過呢，還是“難以想象”。

課堂伊始，教師先展示新房裝修初期室內(nèi)情景照片，有上上下下的管道，包括自來水管和排污管，既把有用的自來水運(yùn)來，也把廢水運(yùn)走，更接近人體內(nèi)血液循環(huán)系統(tǒng)的功能。人體內(nèi)也需要獲得有用的物質(zhì)并且把無用的物質(zhì)運(yùn)走，由此觸發(fā)學(xué)生聯(lián)想“人體內(nèi)是否也有類似的管道系統(tǒng)呢”。教師再打開一款叫“3Dbody”的人體三維立體圖像軟件，該軟件可以顯示人體各系統(tǒng)器官。本課只顯示血液循環(huán)系統(tǒng)，隱藏其他系統(tǒng)，設(shè)置背景顏色為白色，按住鼠標(biāo)左鍵拖動(dòng)可以水平或垂直翻轉(zhuǎn)圖像，前后轉(zhuǎn)動(dòng)鼠標(biāo)滾輪可以放大或縮小圖像，點(diǎn)擊該軟件的相關(guān)按鈕可以上下移動(dòng)圖像，顯示隱藏或分離合并局部器官，如圖1所示。如此，學(xué)生容易認(rèn)同人體內(nèi)也有類似的管道系統(tǒng)“血液循環(huán)系統(tǒng)”，并通過觀察得出“血液循環(huán)系統(tǒng)由血管、心臟和血液組成”的結(jié)論。

2 兩組概念的比較

血管類型的概念在教師的末尾才以直白的形式提出，如果僅僅讓學(xué)生自學(xué)，有一半以上的學(xué)生不能把握這組概念的關(guān)鍵?，F(xiàn)在，教師展示血液循環(huán)示意圖（去除文字標(biāo)注，僅有血液流向箭頭），如圖2所示，讓學(xué)生小組觀察、討論并嘗試根據(jù)自己的某種標(biāo)準(zhǔn)對血管進(jìn)行分類。結(jié)果，各學(xué)生小組提出的分類標(biāo)準(zhǔn)各式各樣，有按血管壁厚薄分的，有按血管長短分的，有按血管大小分的等。教師可對各種分類標(biāo)準(zhǔn)給予適當(dāng)?shù)脑u價(jià)，指出不足，并提出比較科學(xué)的分類標(biāo)準(zhǔn)是“根據(jù)血管中血液的流動(dòng)方向”，關(guān)鍵詞是“方向”，以心臟為參考點(diǎn)，將血液從心臟送到身體各部分的血管稱為動(dòng)脈，將血液從身體各部分送回心臟的血管稱為靜脈，連通最小動(dòng)脈和最小靜脈的血管稱為毛細(xì)血管。

教科書在“觀察血液循環(huán)的途徑”部分提出動(dòng)脈血和靜脈血的概念，其含義在第十五章后面的信息庫中有解釋。在課本的人體血液循環(huán)示意圖上用藍(lán)色表示暗紅色，學(xué)生不知道暗紅和鮮紅的真實(shí)差異。在課前，教師取2支大小相同的試管，各倒入半試管量的雞血（靜脈血），把預(yù)先收集在塑料袋中的氧氣通入其中一支試管的雞血中，拍攝雞血顏色變化的過程，課上播放。這個(gè)現(xiàn)象是明顯的，含氧氣少的暗紅的靜脈血逐漸變成了含氧氣多的鮮紅色的動(dòng)脈血。

動(dòng)脈和靜脈的劃分標(biāo)準(zhǔn)是“血管中血液流動(dòng)方向”，而動(dòng)脈血和靜脈血的劃分標(biāo)準(zhǔn)是“血液中含氧氣多少”，標(biāo)準(zhǔn)不同，所以，動(dòng)脈、靜脈和動(dòng)脈血、靜脈血之間不存在一一對應(yīng)的關(guān)系，即動(dòng)脈中流的不一定是動(dòng)脈血，靜脈中流的不一定是靜脈血。

3 動(dòng)態(tài)功能的理解

在教學(xué)脈搏的形成原因時(shí)，筆者曾用“上下擺動(dòng)一條繩子、將一顆石子投入水中產(chǎn)生波浪”等方式演示脈搏形成原理，效果都差強(qiáng)人意。后來，用flash軟件制作了一段“脈搏形成原理”動(dòng)畫，教學(xué)效果比較理想。制作過程如下，打開Flash cs6，點(diǎn)擊菜單視圖—網(wǎng)格—顯示網(wǎng)格（默認(rèn)上下、左右各為10像素），勾選視圖—標(biāo)尺，點(diǎn)擊工具欄的縮放工具將舞臺(tái)放大，便于精確畫圖。點(diǎn)擊工具欄筆觸顏色，選擇紅色。選擇工具欄鋼筆工具，在舞臺(tái)上畫一跨度為20像素高度為10像素的圓弧。在此基礎(chǔ)上，采用工具欄的選擇工具拖放，菜單欄的編輯—復(fù)制、粘貼，修改—變形—垂直翻轉(zhuǎn)等方法，重復(fù)操作幾次，得到兩條相互對稱的水浪形曲線，長度不少于舞臺(tái)寬度的一半，用工具欄的線條工具封閉兩端。選擇工具欄的顏料桶工具，選擇填充顏色為紅色，選擇空隙大小—封閉中等空隙，將該圖形填充成紅色，得到了有波浪形的血管，右端超出舞臺(tái)邊緣。選擇它，點(diǎn)擊菜單欄—修改—轉(zhuǎn)換為元件，鎖定該圖層。點(diǎn)擊時(shí)間軸下邊的新建圖層按鈕，得到圖層2。選擇工具欄的矩形工具，選擇筆觸白色、填充色白色，在舞臺(tái)左側(cè)畫一矩形，覆蓋住血管左半部分，鎖定該圖層。新建圖層3，選擇矩形工具，選擇筆觸和填充色都為紅色，在舞臺(tái)左側(cè)畫一矩形，寬度和圖層1的血管最窄處相同并且對齊，左側(cè)超出舞臺(tái)邊緣，右端到舞臺(tái)中心，得到了無波浪形的血管，鎖定該圖層。新建圖層4，選擇鋼筆工具，筆觸顏色為紅色，畫心臟輪廓的左半。點(diǎn)擊工具欄選擇工具，采用菜單欄的復(fù)制、粘貼和修改—水平翻轉(zhuǎn)等方法，得到心臟輪廓的右半。將左右兩半拼合，選擇屬性面板的顏色面板，選擇填充顏色為徑向漸變，選擇黃色向橘色漸變，得到了心臟圖形，選擇心臟輪廓和填充色，選擇菜單修改—組合—聯(lián)合，鎖定該圖層。新建圖層5，點(diǎn)擊直線工具，選擇筆觸顏色為黑色，筆觸高度10像素，在血管上方畫兩個(gè)向右的箭頭，并轉(zhuǎn)換為元件。解鎖各圖層，選擇相應(yīng)圖層，調(diào)整各圖形的位置，使得心臟左側(cè)只可見無波浪形血管，心臟右側(cè)邊緣處于波浪形血管的最窄處。在圖層1、4的第10幀插入關(guān)鍵幀，在圖層2、3、5的第20幀插入關(guān)鍵幀。選擇圖層4的第10幀，利用菜單欄的修改—變形—縮放或者工具欄的任意變形工具，按住Alt鍵將心臟圖形縮到適當(dāng)大小，復(fù)制圖層4的第1幀，粘貼在該圖層的第20幀，分別在該圖層的第1～10幀間和11～20幀間用右鍵菜單“創(chuàng)建補(bǔ)間形狀”。選擇圖層1的第10幀，略微向右水平拖動(dòng)血管圖形半個(gè)波浪距離，使得血管最寬處與心臟圖形右側(cè)緣對齊，在該圖層的第20幀插入關(guān)鍵幀，選擇該幀，在第10幀的基礎(chǔ)上再向右拖動(dòng)血管圖形半個(gè)波浪距離，使得血管圖形最窄處和心臟圖形右側(cè)緣對齊，在該圖層的第1～10幀間、第11～20幀間利用右鍵菜單“創(chuàng)建傳統(tǒng)補(bǔ)間”。拖動(dòng)時(shí)間軸上的播放指針瀏覽動(dòng)畫效果，點(diǎn)擊時(shí)間軸下邊的循環(huán)按鈕，范圍設(shè)為全部幀，點(diǎn)擊菜單控制-播放進(jìn)行試看，確認(rèn)無誤后點(diǎn)擊菜單文件—導(dǎo)出—導(dǎo)出影片，保存類型為swf格式，如圖3所示。按上述方法做出來的動(dòng)畫，心跳頻率約75次/分，心臟收縮時(shí)血管充血鼓脹，心臟舒張時(shí)血管彈性回縮，能夠很好的說明脈搏形成的原理。

4 零散知識的記憶

血管和血液部分的知識點(diǎn)較多，在教科書中分布零散，不利于學(xué)生的記憶。在學(xué)習(xí)新課的過程中，教師可指導(dǎo)學(xué)生列出留空的表格，學(xué)生在自學(xué)過程中依據(jù)表格（表1、表2）中的項(xiàng)目有目的閱讀、思考、討論和填寫，大大提高了教學(xué)效率。

在教學(xué)“血液循環(huán)的途徑”時(shí)，教師先讓學(xué)生觀看血液循環(huán)動(dòng)畫，再引導(dǎo)學(xué)生分析血液循環(huán)示意圖，然后由學(xué)生口頭描述血液循環(huán)的大致過程，最后指導(dǎo)學(xué)生畫出血液循環(huán)流程圖。通過這種由形象思維到抽象思維的轉(zhuǎn)換學(xué)習(xí)，既培養(yǎng)學(xué)生歸納總結(jié)的能力，又加深了對知識的理解記憶。血液循環(huán)流程圖如圖4所示。

5 探究能力的培養(yǎng)

在血液循環(huán)部分，教材安排了兩個(gè)小實(shí)驗(yàn)：用繃帶扎緊上臂和觀察小魚尾鰭血液流動(dòng)。如果直接讓學(xué)生做實(shí)驗(yàn)，就顯得唐突，他們不知道為什么要這樣做。教師可把學(xué)生的思緒帶到很久以前的17世紀(jì)初期，當(dāng)時(shí)人們只知道心臟是連接各血管的樞紐，不知道血液在血管內(nèi)是不是循環(huán)流動(dòng)的（提出問題）。英國科學(xué)家哈維在計(jì)算血流量的基礎(chǔ)上認(rèn)為血液在血管內(nèi)是循環(huán)流動(dòng)的，即一些血管將血液從心臟送到全身各處再通過另一些血管將血液送回心臟（作出假設(shè)），需要證明兩點(diǎn)：血液流通有兩個(gè)方向向心和離心，兩種血管在肢體末端是連通的（制定計(jì)劃）。怎么來幫哈維做一個(gè)簡單的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)?zāi)兀?/p>

教師先給學(xué)生展示一個(gè)演示實(shí)驗(yàn)，將一個(gè)長條形氣球皮囊的封閉端剪開，在另一端持續(xù)吹氣，學(xué)生觀察到氣球一直保持圓柱狀；將氣球中間部位捏住繼續(xù)吹氣，學(xué)生觀察到氣流來向端開始鼓脹，另一端癟下去了。如果在上臂部位扎緊，觀察到類似的現(xiàn)象，是不是可以判斷血流的方向？

接著學(xué)生模擬哈維的實(shí)驗(yàn)。教師提示學(xué)生：這個(gè)實(shí)驗(yàn)還很粗糙簡略，哈維還解剖了動(dòng)物，用鑷子直接夾住不同的血管觀察現(xiàn)象，充分證明了第一點(diǎn)（實(shí)施計(jì)劃、得出結(jié)論）。觀察小魚尾鰭血液流動(dòng)實(shí)驗(yàn)可以選用泥鰍，它的生命力強(qiáng)，不容易死亡。如果全班分組做實(shí)驗(yàn)有困難或者效果不好，教師在課前讓興趣小組的學(xué)生做實(shí)驗(yàn)，教師用手機(jī)或攝像機(jī)近距離對準(zhǔn)顯微鏡的目鏡拍攝，上課的時(shí)候播放視頻。通過該實(shí)驗(yàn)證明了第二點(diǎn)（實(shí)施計(jì)劃、得出結(jié)論）。