觀察實驗應(yīng)為概念構(gòu)建提供支撐
——以“血管”一課的學生學習活動設(shè)計為例

汪 洋 呂肖博

（1遼寧省大連市西崗區(qū)教師進修學校 遼寧大連 116011 2遼寧省大連市第三十四中學 遼寧大連 116011）

每個生物學概念都是在感知的基礎(chǔ)上形成的，學生需要通過觀察實驗獲得一定的事實性知識，為概念形成提供支撐。概念學習的主體是學生。備課時，教師應(yīng)考慮設(shè)計怎樣的學習活動，才能幫助學生構(gòu)建、理解、運用概念。筆者以“血管”一節(jié)的教學為例，論述在觀察實驗教學中，教師如何以“學生的學”為著眼點設(shè)計有效的學生學習活動。例如在本節(jié)教學中，學生通過觀察小魚尾鰭內(nèi)血液流動的現(xiàn)象、小組交流提取觀察信息，主動構(gòu)建概念；通過制作和評價血管模型理解概念；通過分組討論解釋與血管相關(guān)的實際問題運用概念。本文將具體描述本節(jié)課中每一個目標明確、面向每個學生的學習活動，并分析這些活動如何提升概念教學的有效性。

1 觀察實驗，構(gòu)建概念

通過多年教學筆者發(fā)現(xiàn)，很多觀察實驗，學生不知道觀察什么、怎么觀察，而教師卻急于講解和紙筆練習測試，學生的觀察往往淺嘗輒止。課堂的狀態(tài)往往是教師講得滔滔不絕，學生卻心不在焉，悄悄地擺弄儀器和實驗材料。究其根源是教師的認識出現(xiàn)了偏差，認為觀察實驗僅僅是學科技能的訓練，學生知道怎么觀察、觀察到了即可，卻沒認識到觀察實驗在概念形成中的重要作用，即觀察實驗的學習結(jié)果要為概念構(gòu)建提供支撐性的事實知識，最終導致觀察實驗只是形式，事實性知識和概念性知識全部由教師講解，仍擺脫不了灌輸概念性知識的教學方式。

基于上述認識，在“血管”一節(jié)教學中對于學生觀察小魚尾鰭內(nèi)血流情況，筆者設(shè)計了形式不同、逐步遞進的3次觀察學習活動。

1.1 初次觀察，呈現(xiàn)事實 在規(guī)定時間內(nèi)，學生利用低倍顯微鏡觀察小魚尾鰭的血管及血液流動情況。教師指導學生將觀察到的現(xiàn)象以繪圖或語言描述的方式逐條記錄，避免僅停留在“我看到了”的淺層次觀察。此時，教師用PPT播放小魚尾鰭血管內(nèi)血液流動的視頻，提示學生應(yīng)該觀察到怎樣的物像。

個人觀察結(jié)束后，以5～6人的小組為單位，將每人觀察到的現(xiàn)象進行匯總、整理，剔除錯誤，并將小組匯總情況張貼在黑板上（圖1）。

圖1 各小組對描述觀察現(xiàn)象的匯總

由圖1可以看出，學生的描述有的不準確，例如“血管在流動”；有的描述“有細胞核”；也有的能夠較準確地描述現(xiàn)象……這些描述幫助教師了解學生觀察的結(jié)果，發(fā)現(xiàn)學生的前概念。此學習活動避免了觀察實驗常停留在“看到了”的層面，而是關(guān)注“看到了什么”。不僅每個學生要學習怎樣將觀察到的現(xiàn)象進行準確描述，還要通過合作學習，收集別人的發(fā)現(xiàn)，真正達成觀察的目的：能夠準確描述、呈現(xiàn)生命現(xiàn)象的特點。

1.2 第2次觀察，初建概念 教師引導學生在各小組描述的觀察現(xiàn)象中去偽存真，從血流速度、血流方向等方面，羅列正確、典型的事實材料。隨著典型、清晰的事實材料的逐條呈現(xiàn)，教師逐步書寫知識框架化的板書（圖2），引導學生學習概括的思維過程。

圖2

此環(huán)節(jié)中，教師要結(jié)合學生第1次觀察的結(jié)果，提醒學生觀察的是血液流動的情況，有哪些別人發(fā)現(xiàn)的現(xiàn)象而自己沒有觀察到？血流速度和血流方向有怎樣的關(guān)系？適時地讓學生進行個人的第2次觀察實驗，經(jīng)歷探究、發(fā)現(xiàn)的科學研究歷程，切實提升觀察能力。

此外，對7年級的學生來說最容易發(fā)現(xiàn)的現(xiàn)象是血流速度的不同，但又很難有一個小組能全面發(fā)現(xiàn)和描述3種不同的血流速度。學生能描述血流的方向，但多數(shù)又不能將血流速度和血流方向聯(lián)系在一起。此時教師設(shè)計的再次觀察、開展合作學習、交流各組觀察所得等學習活動尤為重要，能激發(fā)學生深入探究的學習興趣。

1.3 第3次觀察，完善概念 學生帶著如下問題進行第3次觀察并分組討論：血液在這3種血管間流動的方向是怎樣的？觀察后學生總結(jié)：血液由動脈流向毛細血管，再流入靜脈。教師補充板書（圖3）：在人體內(nèi)（包括脊椎動物），血液循環(huán)系統(tǒng)就是心臟和血管組成的封閉的運輸管道。血液在其中循環(huán)流動，周而復始地運送著各種養(yǎng)料。

圖3

至此，學生構(gòu)建了關(guān)于血液流動規(guī)律的最基本的知識框架。

3次觀察活動，是教師依據(jù)學生的認知規(guī)律，結(jié)合觀察內(nèi)容而精心設(shè)計的。從教學實踐看，初次觀察時，雖然教師指出了觀察目的，但對于大多數(shù)7年級的學生來說，并不能理解，他們甚至不知道該描述什么。隨著學習活動的深入，學生對觀察的目的越來越清晰，任務(wù)也越來越有難度。學生在學習和經(jīng)歷了怎樣觀察的過程后，也獲得了清晰的感性認識，為自我構(gòu)建概念提供了豐富、典型的事實性知識。

2 制作模型，理解概念

學生在觀察實驗的基礎(chǔ)上，觀看教學參考視頻資料《人體的血管》，并以表格的形式比較3種血管的管腔、管壁、血流等特點。

教師提供一些彩色卡紙、毛線、橡皮泥等材料，請學生制作血管的模型（圖4，見封四），并在小組內(nèi)介紹自己制作的模型，互相評價模型的科學性、美觀性。教師選取典型模型在全班展示、點評。

關(guān)于3種血管的特點，教材敘述得很清楚，從學習策略看，列表比較僅運用了復述策略，其目的重在學生的記憶；而讓學生制作并互相點評模型，將抽象的理論、概念與具體的事物之間建立聯(lián)系，使抽象的概念具體化、形象化，運用了精細加工策略，教者的目的則重在學生對知識的遷移和應(yīng)用。

3 聯(lián)系實際，運用概念

教師選擇與教材中概念性知識相關(guān)的生活實例，選取相關(guān)圖片、資料，設(shè)計如下問題：

①輸液時為什么要將針刺入部位的上方先用膠皮管捆扎起來？

②如何快速判斷各種創(chuàng)傷是什么血管出血，并進行應(yīng)急處理?

③靜脈曲張的原因是什么？

④如果你是紅細胞，你要選擇哪種血管將氧氣送給組織細胞？為什么？

每個小組抽取一個問題討論，教師給予指導，確定小組內(nèi)問題解釋準確后，再從每個小組中抽出一名成員重新組成新的小組。在數(shù)個新的小組中，學生將各自原小組討論的問題答案與新小組成員進行交流。隨后教師隨機指定某位學生任意解答某個問題。

教師精心設(shè)計的問題，目的重在教學生如何利用信息、如何與其他信息相聯(lián)系，進一步幫助學生構(gòu)建概念和知識體系。通過解決生活中的實際問題，讓學生認識到概念的價值和意義。這是學習策略中組織策略的應(yīng)用。

4 教學反思

在實際教學中，學生的實驗技能、觀察能力都是有差異的，對觀察現(xiàn)象的描述也是各種各樣，而這些恰恰是學生學習結(jié)果的真實呈現(xiàn)。筆者的體會是，不對學生苛責，從學生的現(xiàn)有水平出發(fā)，逐步提升其觀察能力。

筆者認識到，以往的觀察實驗教學僅關(guān)注了觀察實驗在學科技能訓練、知識直觀性展示等方面的作用，并沒有發(fā)揮觀察實驗所得的事實性知識在概念性知識構(gòu)建中的支撐作用。本案例提示教師要將觀察實驗設(shè)計為一個個連續(xù)的符合學生認知規(guī)律和學力水平的學習活動，幫助學生充分利用自己和別人觀察所得到的材料進行分析、研究、歸納和概括，得出相應(yīng)的科學結(jié)論，使理性思維滲透于觀察過程的始終，還生物科學作為自然科學的一些特有思維方式和探究過程。

同時，面向全體學生是生物學課程的基本理念之一，并不是學生坐在課堂中，就會參與學習。有效合理的小組學習活動，能夠讓大多數(shù)學生參與到學習中來，促進每個學生的充分發(fā)展。

［1]中華人民共和國教育部.義務(wù)教育生物學課程標準（2011年版）.北京：北京師范大學出版社，2012.

［2]侯器.以學習活動為中心的教學設(shè)計理論述評.教育信息技術(shù)，2014(12)：54.

［3]劉恩山.中學生物學教學論.北京：高等教育出版，2009.