優(yōu)化實驗教學(xué) 促進(jìn)概念生成

邢菊芳 （江蘇省蘇州工業(yè)園區(qū)星洲學(xué)校 江蘇蘇州 215021）

2011年版《義務(wù)教育生物學(xué)課標(biāo)》提出的50個重要概念是學(xué)科知識的主干部分，包括對生命基本現(xiàn)象、規(guī)律、理論等的理解和解釋，對學(xué)生學(xué)習(xí)生物學(xué)及相關(guān)學(xué)科具有重要的支撐作用。新課程標(biāo)準(zhǔn)在實施建議部分增加了“關(guān)注重要概念的學(xué)習(xí)”的要求，而蘇科版初中生物學(xué)教材中安排的大量實驗和探究性活動，是幫助構(gòu)建概念的有效和重要途徑之一?！疤骄啃∧c適于消化吸收的結(jié)構(gòu)特點”是7年級上冊第3單元第5章“人體對食物的消化和吸收”一節(jié)中的內(nèi)容。筆者發(fā)現(xiàn)在課堂上即使安排了觀察小腸的實驗，但由于實驗?zāi)康牟幻鞔_、實驗過程流于形式化等原因，學(xué)生對“小腸適于消化吸收的多項特點決定了它是消化吸收的主要部位”這一概念并沒有真正理解和掌握。于是筆者從概念的導(dǎo)入—概念的形成—概念的鞏固—概念的強(qiáng)化等基本步驟入手，對該實驗的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了加工、豐富和優(yōu)化，使其更好地適應(yīng)具體的教育教學(xué)情況，滿足學(xué)生的學(xué)習(xí)需求，幫助學(xué)生利用實驗構(gòu)建重要概念。

1 關(guān)注前概念，導(dǎo)入新概念

學(xué)生在學(xué)習(xí)本節(jié)內(nèi)容之前，已經(jīng)對消化系統(tǒng)的相關(guān)知識有了一定的理解，這就是本節(jié)課的前概念。前概念是生物學(xué)課堂中的一種重要資源，正確的前概念可促進(jìn)對新知識的建立，形成正遷移；錯誤的前概念則會造成學(xué)生學(xué)習(xí)新概念的困難和易混淆概念，導(dǎo)致生物學(xué)課堂教學(xué)效率低下。

在探究活動開始，筆者設(shè)置了以下問題：1）你覺得食物消化吸收的主要部位在哪里？2）如果要研究胃、小腸等器官消化吸收的特點，你選擇什么方面進(jìn)行探究？為什么？對于第1個問題，有許多學(xué)生回答胃是消化吸收的主要部位，甚至還有學(xué)生回答是大腸。由此可見有部分學(xué)生對該知識點的前概念掌握并不全面，甚至是錯誤的，需要教師合理地運(yùn)用學(xué)生的前概念，圍繞重要概念開展針對性的教學(xué)活動，促進(jìn)前概念向科學(xué)概念轉(zhuǎn)變。第2個問題則是在前一問的基礎(chǔ)上，讓學(xué)生自主思考、明確可以從消化器官的容積大小、壁厚程度、內(nèi)表面吸收營養(yǎng)物質(zhì)的面積、消化液種類等方面進(jìn)行實驗探究，加深對實驗操作的理解，不僅知其然，而且知其所以然。

2 優(yōu)化實驗教學(xué)，構(gòu)建概念

生物學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科，蘇科版初中生物學(xué)教材中編排了大量的實驗，幫助學(xué)生從實驗中構(gòu)建概念，發(fā)展能力，提高生物科學(xué)素養(yǎng)。但在實際操作中，有一些實驗過分重視結(jié)論，而忽略了實驗探究和學(xué)生思維發(fā)展的過程。在本節(jié)教學(xué)中筆者對“探究小腸適于消化吸收的特點”的實驗?zāi)康?、實驗材料、實驗步驟等進(jìn)行了優(yōu)化。

1）實驗?zāi)康模和ㄟ^觀察比較胃、小腸和大腸的容積、內(nèi)表面結(jié)構(gòu)等，探究適合消化吸收的主要器官及相關(guān)特點。

2）實驗材料：新鮮豬胃、豬小腸、豬大腸、剪刀、鑷子、培養(yǎng)皿、放大鏡等。

3）實驗步驟：

①量一量：測量胃、小腸、大腸的長度和直徑，估算并比較三者的容積。由于實驗材料的限制，量一量的操作請1組學(xué)生在投影下完成。

②摸一摸：用手摸一摸3種器官的壁厚程度，推測3種器官物理消化的強(qiáng)弱程度；觸摸3種器官的內(nèi)表面，并與外表面相比，是褶皺的還是光滑的？三者的褶皺程度怎么樣？

③看一看：取大小相似的胃、小腸和大腸（圖1），觀察內(nèi)表面的紅潤程度；用放大鏡觀察三者內(nèi)表面邊緣，是光滑的還是毛糙的？三者的毛糙程度怎么樣？完成表1。

圖1 3種器官內(nèi)表面圖

表1 胃、小腸和大腸觀察記錄表

④比一比：剪開自制小腸模型，展平內(nèi)、外表面（圖2），比較褶皺的內(nèi)表面與外表面面積的大小，從而得出褶皺具有增加消化吸收面積的作用。

圖2 展開前、后的小腸模型

⑤析一析：進(jìn)行上述觀察后，學(xué)生發(fā)現(xiàn)小腸內(nèi)表面較粗糙和紅潤，教師展示并介紹小腸微絨毛模型（圖3，見封四），學(xué)生分析微絨毛數(shù)量多、含豐富的毛細(xì)血管、毛細(xì)血管與絨毛壁只有一層細(xì)胞的特點分別有什么作用？

⑥說一說：胃、小腸和大腸中所含消化液的種類。

4）實驗結(jié)論：通過3種器官特點的比較和分析，你認(rèn)為消化吸收的主要器官是什么？它具有什么特點？

學(xué)生通過橫向探究比較3種消化器官的特點，了解到小腸很長且內(nèi)表面具有的皺襞和絨毛增加了消化吸收的面積；通過模型等分析，認(rèn)識到小腸絨毛內(nèi)富含毛細(xì)血管且毛細(xì)血管壁、小腸絨毛壁很薄的特點，有利于小腸對食物的吸收。學(xué)生收獲了大量的證據(jù)和感性認(rèn)識后，對小腸適于消化吸收的特點這一新概念有了更深層次的理解，并初步領(lǐng)會生物的結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的觀點，糾正了錯誤的前概念。整個活動用體驗促進(jìn)正確概念的生成，實現(xiàn)了由感性認(rèn)識到理性認(rèn)識的上升，更加符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律。

3 聯(lián)系生活實際，鞏固概念

掌握概念最終的目的是為了讓學(xué)生學(xué)會應(yīng)用概念，從學(xué)生的生活實際出發(fā)，解決相應(yīng)問題，能夠較好地達(dá)到對概念的理解、鞏固和遷移。例如完成本實驗后，讓學(xué)生討論并回答：腸炎是一種常見的消化系統(tǒng)疾病，它是腸粘膜的急性或慢性炎癥，請你推測一下，急性或慢性腸炎會給病人帶來怎樣的危害？通過問題的解決，學(xué)生的生物學(xué)知識應(yīng)用得到了升華，提高了運(yùn)用所學(xué)知識解決生活問題的能力，同時也鞏固小腸是消化吸收的主要場所這一重要概念。

4 繪制概念圖，強(qiáng)化概念

生物學(xué)概念之間存在一定的聯(lián)系，學(xué)習(xí)概念的過程就是新、舊知識相互作用從而建立聯(lián)系的過程。在初中生物學(xué)概念教學(xué)中，應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生將所掌握的概念進(jìn)行系統(tǒng)歸類，并納入認(rèn)知結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中［1］。在本實驗最后，可讓學(xué)生嘗試構(gòu)建本節(jié)內(nèi)容的概念圖（圖4），將消化系統(tǒng)等相關(guān)概念進(jìn)行關(guān)聯(lián)，反映概念之間的意義聯(lián)系，從而有助于強(qiáng)化新概念，掌握知識的內(nèi)在聯(lián)系，達(dá)到對知識的融會貫通。

圖4 學(xué)生繪制的消化系統(tǒng)概念圖

經(jīng)過優(yōu)化后的實驗教學(xué)能從學(xué)生的認(rèn)知實際出發(fā)，運(yùn)用多種策略和方法讓學(xué)生獲得足夠的事實證據(jù)，在此基礎(chǔ)上自主構(gòu)建小腸是消化吸收的主要場所的科學(xué)概念，而在實驗過程中也注重學(xué)生能力和科學(xué)思維的培養(yǎng)，真正體現(xiàn)了課堂中以學(xué)生為中心，教師是引導(dǎo)者的新課程理念。

［1]吳洪.例談初中生物重要概念教學(xué)中的概念圖策略.中學(xué)生物學(xué)，2013（2）：36.