淺談通過(guò)設(shè)計(jì)問(wèn)題鏈突破教學(xué)難題的方法

周正其 胡筠蕾

摘?要：人的呼吸發(fā)生在肺里還是發(fā)生在胃里？人的呼吸是吸進(jìn)氧氣呼出二氧化碳嗎？植物的光合作用就是它的呼吸作用嗎？人會(huì)無(wú)氧呼吸嗎？你會(huì)正確地呼吸嗎？研讀初中生物教材七年級(jí)上冊(cè)第7章，給學(xué)生理清有關(guān)呼吸的這幾個(gè)問(wèn)題，可以突破這一章節(jié)的教學(xué)難題，提高課堂效率。

關(guān)鍵詞：呼吸;呼吸作用;呼吸運(yùn)動(dòng)

由匡廷云、曹惠玲主編的蘇科版初中生物教材七年級(jí)上冊(cè)第7章的標(biāo)題為“能量的釋放和呼吸”。雖然這個(gè)標(biāo)題看起來(lái)比較傳統(tǒng)，但仔細(xì)分析教材內(nèi)容后，會(huì)發(fā)現(xiàn)其中的精妙之處。

這一章節(jié)安排了兩節(jié)內(nèi)容，第1節(jié)為“能量的釋放和利用”（重點(diǎn)是呼吸作用），第2節(jié)為“人體的呼吸”（重點(diǎn)是人體的呼吸運(yùn)動(dòng)），于是第2節(jié)標(biāo)題里出現(xiàn)了呼吸兩個(gè)字非常合理，因?yàn)槿绻兇庖院粑鼮闃?biāo)題就與前面總的章節(jié)標(biāo)題不合拍了，而且會(huì)顯得非常地突兀。

第3單元總標(biāo)題是“生物從環(huán)境中獲取物質(zhì)和能量”。在單元章節(jié)安排中，第4章為綠色植物是有機(jī)物的生產(chǎn)者（告訴學(xué)生作為植物它的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)中有機(jī)物的來(lái)源，也為后面動(dòng)物有機(jī)物來(lái)源打下伏筆，當(dāng)然這一章節(jié)還說(shuō)明了植物其他營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)如水和無(wú)機(jī)鹽的來(lái)源），第5章為人體的物質(zhì)和能量來(lái)源于食物（說(shuō)明了人的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)來(lái)源以及營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)中包含的能量來(lái)源），第6章為生物之間的食物關(guān)系（囊括了所有生物它們的物質(zhì)和能量的來(lái)源），最后是這第7章能量的釋放與呼吸。因此總體給予教師的教學(xué)思路是十分清晰的，學(xué)生的思路也應(yīng)該是十分清晰的。

但是，根據(jù)現(xiàn)有的知識(shí)水平，學(xué)生對(duì)于呼吸的理解還停留于表面（其實(shí)就是了解了呼吸運(yùn)動(dòng)），甚至?xí)阎参锏墓夂献饔卯?dāng)成就是植物的呼吸作用，那么與這個(gè)章節(jié)的標(biāo)題安排顯然脫節(jié)和背離了。因此，教師在這個(gè)章節(jié)教學(xué)安排中是需要做一些功課的。

在初涉及這個(gè)章節(jié)的教學(xué)時(shí)，教師應(yīng)先概述清楚這個(gè)章節(jié)安排的目的并且把里面包含的知識(shí)點(diǎn)列出。這一節(jié)課給學(xué)生理清以下幾個(gè)問(wèn)題，就可以突破本章的教學(xué)難點(diǎn)，提高課堂效率。

問(wèn)題一：人的呼吸是發(fā)生在肺里還是在胃里？在具體教學(xué)中，早期在講到人體對(duì)食物的消化和吸收時(shí)，教師已刻意安排了這么一個(gè)問(wèn)題：說(shuō)某學(xué)生平時(shí)十分喜歡喝含碳酸的飲料（雪碧和可樂(lè)等），那么碳酸飲料中有著很多的二氧化碳排出，人喝了這么多的二氧化碳為什么沒(méi)有窒息呢？最后的答案是這些二氧化碳是喝到了胃里而沒(méi)有喝到肺里，問(wèn)題到這里學(xué)生理解了。但到了這第7章新的問(wèn)題來(lái)了——人的呼吸發(fā)生在胃里還是肺里呢？基于前面的知識(shí)學(xué)生很快給予答案——肺里！對(duì)嗎？在這里學(xué)生已有知識(shí)是了解呼吸運(yùn)動(dòng)，發(fā)生在呼吸系統(tǒng)的呼吸運(yùn)動(dòng)最終在人的肺部進(jìn)行了氣體交換，但實(shí)際上呼吸作用時(shí)發(fā)生在細(xì)胞中，因此這個(gè)問(wèn)題不能單純地讓學(xué)生認(rèn)為呼吸發(fā)生在肺里而不是在胃里，應(yīng)該說(shuō)無(wú)論是肺部的細(xì)胞還是胃部的細(xì)胞都發(fā)生了呼吸作用。實(shí)際上這也為下一學(xué)期學(xué)生認(rèn)識(shí)呼吸作用發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)內(nèi)的細(xì)胞器線粒體上打下了一個(gè)伏筆，同時(shí)也顯示出這一章節(jié)標(biāo)題安排的準(zhǔn)確性。

問(wèn)題二：人的呼吸是吸進(jìn)氧氣，呼出二氧化碳，是這樣嗎？因?yàn)楣夂献饔孟牧硕趸迹尫诺氖茄鯕?，所以一般認(rèn)為光合作用吸入二氧化碳，釋放出氧氣，那么有著相反的格式的呼吸作用不就是吸入了氧氣消耗氧氣，而排放的更多的是二氧化碳。甚至學(xué)生們就是認(rèn)為呼出的氣體主要就是二氧化碳，真實(shí)情況是這樣嗎？學(xué)生對(duì)目前空氣成分并不是十分了解。所以在這里，教師有必要給學(xué)生分析書(shū)本第121頁(yè)的表格——人體吸入氣體、呼出氣體成分含量比較。表格明確了在目前的空氣中最多的不是氧氣，而是其他氣體（主要是氮?dú)猓趸荚谀壳翱諝庵泻恐挥?.04%，少的可憐，并不是人們想象中的有這么多排放應(yīng)該有著相當(dāng)多的含量。那么呼出是不是氧氣沒(méi)有了，二氧化碳很多呢？其實(shí)并不是，呼出的氣體中氧氣含量16.40%，仍然明顯高于二氧化碳的4.10%，其中呼出和吸入的比較中，氧氣減少了

4.56%。二氧化碳增加了4.06%，這里其他氣體從79.00%增加到了79.50%，增加的0.5%究竟是什么呢？這里也可以點(diǎn)出人在呼吸時(shí)還排放出了水蒸氣。這張表格設(shè)置得非常好，教師一定要利用好。學(xué)生也會(huì)覺(jué)得自己實(shí)際上并不只是理解和了解呼吸這么一個(gè)內(nèi)容，有了疑問(wèn)也就會(huì)激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣。

問(wèn)題三：植物的呼吸作用又是怎樣的？是不是就是吸進(jìn)二氧化碳，呼出氧氣這個(gè)光合作用呢？在學(xué)生學(xué)習(xí)光合作用和呼吸作用這兩個(gè)知識(shí)點(diǎn)后，莫名地他們會(huì)錯(cuò)誤認(rèn)為植物的呼吸作用與動(dòng)物的似乎正好相反，即把植物的光合作用錯(cuò)誤地認(rèn)為就是植物的呼吸作用，如何給學(xué)生理清楚，在書(shū)本125頁(yè)的信息庫(kù)里羅列了一張比較表格，比較了植物的呼吸作用和光合作用。在這里教師必須再次給學(xué)生說(shuō)明呼吸作用的實(shí)質(zhì)，也就是這個(gè)章節(jié)的中心——能量的釋放和呼吸。

呼吸途徑即呼吸底物逐步氧化降解所經(jīng)過(guò)的歷程。已發(fā)現(xiàn)植物有多條呼吸途徑，不同植物或同一植物不同生育時(shí)期、不同環(huán)境下各條途徑所占的比例不同。當(dāng)一種呼吸途徑受阻時(shí)，可通過(guò)另一呼吸途徑，繼續(xù)維持呼吸作用，這是植物在長(zhǎng)期歷史發(fā)展過(guò)程中形成對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性。植物中主要的呼吸途徑有糖酵解、三羧酸循環(huán)和戊糖磷酸途徑。

問(wèn)題四：呼吸作用一定需要氧氣參與嗎？人能夠進(jìn)行無(wú)氧呼吸嗎？英國(guó)化學(xué)家法拉第把呼吸比喻為“生命現(xiàn)象的燃燒過(guò)程”，因此一般認(rèn)為呼吸都是需要氧氣的參與，有機(jī)物通過(guò)氧化釋放了能量。但實(shí)際上，在特殊情況下，如果人所需要的能量不能滿足人本身的需要的情況下，人也可以通過(guò)其他方式獲取能量，而這個(gè)其他方式一般就是無(wú)氧呼吸。對(duì)于學(xué)生來(lái)說(shuō)，他們可能知道酵母菌的無(wú)氧呼吸，但不清楚人其實(shí)也存在無(wú)氧呼吸的情況。這里教師可以讓他們回憶或者體會(huì)劇烈運(yùn)動(dòng)后第二天肌肉為什么會(huì)發(fā)酸？當(dāng)在劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)，人需要更多的能量供應(yīng)，所以呼吸會(huì)加快，如果仍不能滿足人們的需要，這時(shí)人就會(huì)出現(xiàn)無(wú)氧呼吸，有機(jī)物直接分解成乳酸，同時(shí)釋放少量的能量，而還有相當(dāng)部分的能量仍然保存在乳酸中，能使人四肢無(wú)力和酸脹的就是這個(gè)乳酸。

從能量供應(yīng)角度看，有氧呼吸每分解1摩爾葡萄糖，可以釋放2870kJ的能量;而無(wú)氧呼吸分解1摩爾葡萄糖，只能釋放196.65kJ的能量。所以對(duì)于需氧型生物來(lái)說(shuō)，生命活動(dòng)所需要的能量，大部分由有氧呼吸提供，無(wú)氧呼吸所提供的能量無(wú)法滿足維持生物生命活動(dòng)的需要。從能量供應(yīng)角度來(lái)說(shuō)，有氧呼吸要優(yōu)于無(wú)氧呼吸。

從產(chǎn)物的角度看，有氧呼吸的終產(chǎn)物是二氧化碳和水，對(duì)生物體是無(wú)害的。而無(wú)氧呼吸的終產(chǎn)物是乳酸或酒精和二氧化碳。乳酸的形成，會(huì)使動(dòng)物出現(xiàn)一些不良反應(yīng)，如肌肉酸痛。乳酸過(guò)多還可能引起穩(wěn)態(tài)的改變，比如出現(xiàn)乳酸中毒等，另外酒精對(duì)植物細(xì)胞也有很強(qiáng)的毒害作用。所以，需氧型生物的無(wú)氧呼吸，基本上是為了幫助生物度過(guò)一些缺氧的不良環(huán)境，不能長(zhǎng)時(shí)間地進(jìn)行。所以，從終產(chǎn)物有無(wú)毒害這一角度看，有氧呼吸要優(yōu)于無(wú)氧呼吸。

問(wèn)題五：呼吸究竟給人帶來(lái)了什么？人會(huì)正確地呼吸嗎？這個(gè)問(wèn)題其實(shí)又回到了這個(gè)標(biāo)題——能量的釋放與呼吸，標(biāo)題其實(shí)已經(jīng)給出了答案，那就是呼吸給人帶來(lái)了生命活動(dòng)中所需要的能量。因此學(xué)會(huì)呼吸很重要，可能很多人對(duì)這個(gè)學(xué)會(huì)呼吸會(huì)不屑一顧，因?yàn)檎l(shuí)不會(huì)呼吸呢？活人就是一口氣啊，但深究還是有很多問(wèn)題，比如每分鐘呼吸的次數(shù)，直接決定人得到氧氣的數(shù)量，呼吸的深度也決定了人得到氧氣的數(shù)量，而吸氣和呼氣的時(shí)間比例則是決定了氧氣吸入以后的利用率，由此教師可以給學(xué)生提到：每次呼氣的時(shí)間是吸氣的時(shí)間的兩倍、肺活量的概念和測(cè)量、積極參加體育鍛煉可以提升人的肺活量并且加強(qiáng)平時(shí)的呼吸深度。

學(xué)會(huì)正確呼吸最關(guān)鍵的有兩點(diǎn)，第一是要緩和吸，也就是吸氣的時(shí)候，要均勻緩慢，盡量深吸，讓氣體能充滿肺泡;第二是要用力吐，吐的干凈，這樣才能將廢棄全部排出體外，保障交換的氣體多一些。最科學(xué)的呼吸方法為：吸-停（屏氣10-20秒鐘）-呼的呼吸形式，可使副交感神經(jīng)興奮性增強(qiáng)，也可使腸鳴次數(shù)增加，有利于消化吸收，從而有益于健康長(zhǎng)壽。

另一種提倡的呼吸法，則是以深長(zhǎng)的腹式呼吸為基礎(chǔ)，逐步使肺、肋骨、橫膈膜等肌肉群在呼吸時(shí)運(yùn)動(dòng)到最大幅度，讓空氣充滿肺部的全體呼吸法。剛開(kāi)始雖要刻意練習(xí)，最終目標(biāo)卻是融入生活，各種姿勢(shì)和動(dòng)作都結(jié)合呼吸法去做。如此將更能掌握身體的力量和節(jié)奏，提高效率。例如用呼吸法攀登高山時(shí)，比較不會(huì)出現(xiàn)頭痛等高山癥狀;打高爾夫揮桿能揮得更遠(yuǎn)。這種呼吸方法，在公車上、走路時(shí)、工作間隙，或者對(duì)著公園的樹(shù)都能練習(xí)。尤其面對(duì)突如其來(lái)的負(fù)面情境時(shí)，呼吸法更能適時(shí)調(diào)節(jié)身心、穩(wěn)定情緒。

在空氣新鮮的戶外，也可以有意識(shí)地多做深呼吸。呼吸的具體方法是先慢慢地由鼻孔吸氣，吸氣過(guò)程中，胸廓上提，腹部會(huì)慢慢鼓起，再繼續(xù)吸氣，使整個(gè)肺充滿空氣，這時(shí)肋骨部分會(huì)上抬，胸腔會(huì)擴(kuò)大。這個(gè)過(guò)程一般需要5-10秒，然后屏住呼吸5-10秒，停頓2-3秒鐘后，開(kāi)始新一次的呼吸，反復(fù)練習(xí)會(huì)成為一種正確的呼吸方法。長(zhǎng)期堅(jiān)持體育鍛煉，呼吸也能得到改善。例如游泳能讓人的肺活量高達(dá)5000-7000毫升;遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于普通人的3000-4000毫升;長(zhǎng)跑對(duì)最大吸氧量的提高最明顯;俯臥撐則可提高胸壁周圍的肌肉能力，增加呼吸肌力量。

可見(jiàn)，課堂上設(shè)計(jì)問(wèn)題鏈，給學(xué)生理清這些問(wèn)題，一方面強(qiáng)調(diào)了章節(jié)的重點(diǎn)知識(shí)，另一方面也能體現(xiàn)出章節(jié)前后設(shè)置和標(biāo)題設(shè)計(jì)的精妙。

作者簡(jiǎn)介：周正其，江蘇省昆山市，江蘇省昆山市葛江中學(xué);胡筠蕾，江蘇省昆山市，江蘇省昆山市花橋集善中學(xué)。