观察实验应为概念构建提供支撑——以“血管”一课的学生学习活动设计为例

汪 洋 吕肖博

（1辽宁省大连市西岗区教师进修学校 辽宁大连 116011 2辽宁省大连市第三十四中学 辽宁大连 116011）

每个生物学概念都是在感知的基础上形成的，学生需要通过观察实验获得一定的事实性知识，为概念形成提供支撑。概念学习的主体是学生。备课时，教师应考虑设计怎样的学习活动，才能帮助学生构建、理解、运用概念。笔者以“血管”一节的教学为例，论述在观察实验教学中，教师如何以“学生的学”为着眼点设计有效的学生学习活动。例如在本节教学中，学生通过观察小鱼尾鳍内血液流动的现象、小组交流提取观察信息，主动构建概念；通过制作和评价血管模型理解概念；通过分组讨论解释与血管相关的实际问题运用概念。本文将具体描述本节课中每一个目标明确、面向每个学生的学习活动，并分析这些活动如何提升概念教学的有效性。

1 观察实验，构建概念

通过多年教学笔者发现，很多观察实验，学生不知道观察什么、怎么观察，而教师却急于讲解和纸笔练习测试，学生的观察往往浅尝辄止。课堂的状态往往是教师讲得滔滔不绝，学生却心不在焉，悄悄地摆弄仪器和实验材料。究其根源是教师的认识出现了偏差，认为观察实验仅仅是学科技能的训练，学生知道怎么观察、观察到了即可，却没认识到观察实验在概念形成中的重要作用，即观察实验的学习结果要为概念构建提供支撑性的事实知识，最终导致观察实验只是形式，事实性知识和概念性知识全部由教师讲解，仍摆脱不了灌输概念性知识的教学方式。

基于上述认识，在“血管”一节教学中对于学生观察小鱼尾鳍内血流情况，笔者设计了形式不同、逐步递进的3次观察学习活动。

1.1 初次观察，呈现事实 在规定时间内，学生利用低倍显微镜观察小鱼尾鳍的血管及血液流动情况。教师指导学生将观察到的现象以绘图或语言描述的方式逐条记录，避免仅停留在“我看到了”的浅层次观察。此时，教师用PPT播放小鱼尾鳍血管内血液流动的视频，提示学生应该观察到怎样的物像。

个人观察结束后，以5～6人的小组为单位，将每人观察到的现象进行汇总、整理，剔除错误，并将小组汇总情况张贴在黑板上（图1）。

图1 各小组对描述观察现象的汇总

由图1可以看出，学生的描述有的不准确，例如“血管在流动”；有的描述“有细胞核”；也有的能够较准确地描述现象……这些描述帮助教师了解学生观察的结果，发现学生的前概念。此学习活动避免了观察实验常停留在“看到了”的层面，而是关注“看到了什么”。不仅每个学生要学习怎样将观察到的现象进行准确描述，还要通过合作学习，收集别人的发现，真正达成观察的目的：能够准确描述、呈现生命现象的特点。

1.2 第2次观察，初建概念 教师引导学生在各小组描述的观察现象中去伪存真，从血流速度、血流方向等方面，罗列正确、典型的事实材料。随着典型、清晰的事实材料的逐条呈现，教师逐步书写知识框架化的板书（图2），引导学生学习概括的思维过程。

图2

此环节中，教师要结合学生第1次观察的结果，提醒学生观察的是血液流动的情况，有哪些别人发现的现象而自己没有观察到？血流速度和血流方向有怎样的关系？适时地让学生进行个人的第2次观察实验，经历探究、发现的科学研究历程，切实提升观察能力。

此外，对7年级的学生来说最容易发现的现象是血流速度的不同，但又很难有一个小组能全面发现和描述3种不同的血流速度。学生能描述血流的方向，但多数又不能将血流速度和血流方向联系在一起。此时教师设计的再次观察、开展合作学习、交流各组观察所得等学习活动尤为重要，能激发学生深入探究的学习兴趣。

1.3 第3次观察，完善概念 学生带着如下问题进行第3次观察并分组讨论：血液在这3种血管间流动的方向是怎样的？观察后学生总结：血液由动脉流向毛细血管，再流入静脉。教师补充板书（图3）：在人体内（包括脊椎动物），血液循环系统就是心脏和血管组成的封闭的运输管道。血液在其中循环流动，周而复始地运送着各种养料。

图3

至此，学生构建了关于血液流动规律的最基本的知识框架。

3次观察活动，是教师依据学生的认知规律，结合观察内容而精心设计的。从教学实践看，初次观察时，虽然教师指出了观察目的，但对于大多数7年级的学生来说，并不能理解，他们甚至不知道该描述什么。随着学习活动的深入，学生对观察的目的越来越清晰，任务也越来越有难度。学生在学习和经历了怎样观察的过程后，也获得了清晰的感性认识，为自我构建概念提供了丰富、典型的事实性知识。

2 制作模型，理解概念

学生在观察实验的基础上，观看教学参考视频资料《人体的血管》，并以表格的形式比较3种血管的管腔、管壁、血流等特点。

教师提供一些彩色卡纸、毛线、橡皮泥等材料，请学生制作血管的模型（图4，见封四），并在小组内介绍自己制作的模型，互相评价模型的科学性、美观性。教师选取典型模型在全班展示、点评。

关于3种血管的特点，教材叙述得很清楚，从学习策略看，列表比较仅运用了复述策略，其目的重在学生的记忆；而让学生制作并互相点评模型，将抽象的理论、概念与具体的事物之间建立联系，使抽象的概念具体化、形象化，运用了精细加工策略，教者的目的则重在学生对知识的迁移和应用。

3 联系实际，运用概念

教师选择与教材中概念性知识相关的生活实例，选取相关图片、资料，设计如下问题：

①输液时为什么要将针刺入部位的上方先用胶皮管捆扎起来？

②如何快速判断各种创伤是什么血管出血，并进行应急处理?

③静脉曲张的原因是什么？

④如果你是红细胞，你要选择哪种血管将氧气送给组织细胞？为什么？

每个小组抽取一个问题讨论，教师给予指导，确定小组内问题解释准确后，再从每个小组中抽出一名成员重新组成新的小组。在数个新的小组中，学生将各自原小组讨论的问题答案与新小组成员进行交流。随后教师随机指定某位学生任意解答某个问题。

教师精心设计的问题，目的重在教学生如何利用信息、如何与其他信息相联系，进一步帮助学生构建概念和知识体系。通过解决生活中的实际问题，让学生认识到概念的价值和意义。这是学习策略中组织策略的应用。

4 教学反思

在实际教学中，学生的实验技能、观察能力都是有差异的，对观察现象的描述也是各种各样，而这些恰恰是学生学习结果的真实呈现。笔者的体会是，不对学生苛责，从学生的现有水平出发，逐步提升其观察能力。

笔者认识到，以往的观察实验教学仅关注了观察实验在学科技能训练、知识直观性展示等方面的作用，并没有发挥观察实验所得的事实性知识在概念性知识构建中的支撑作用。本案例提示教师要将观察实验设计为一个个连续的符合学生认知规律和学力水平的学习活动，帮助学生充分利用自己和别人观察所得到的材料进行分析、研究、归纳和概括，得出相应的科学结论，使理性思维渗透于观察过程的始终，还生物科学作为自然科学的一些特有思维方式和探究过程。

同时，面向全体学生是生物学课程的基本理念之一，并不是学生坐在课堂中，就会参与学习。有效合理的小组学习活动，能够让大多数学生参与到学习中来，促进每个学生的充分发展。

［1]中华人民共和国教育部.义务教育生物学课程标准（2011年版）.北京：北京师范大学出版社，2012.

［2]侯器.以学习活动为中心的教学设计理论述评.教育信息技术，2014(12)：54.

［3]刘恩山.中学生物学教学论.北京：高等教育出版，2009.