自制简易教具 突破“呼吸运动”教学难点——例谈初中生物核心素养在课堂中的培养

郑宋丽

生物学科核心素养目前是最重要的学科教学理念之一，课堂是教学的主阵地，生物学科的核心素养形成和培养必然在课堂[1]。在课堂具体教学实践中培养初中生的生物学科核心素养，要求初中生物教师充分利用教学课堂强化学生生物学科核心素养培养。

“呼吸运动”是江苏凤凰教育出版社初中《生物》七年级（下册）第十章第三节“人体和外界环境的气体交换”的重要知识难点，是教师教学难点，也是学生学习难点。困难1：原有呼吸运动教具模型在语言表述和科学原理上存在与实际不符的地方，难以达到预期的教学效果。困难2：七年级学生还没有系统学习物理知识，对于气体压强问题仍处于感性认识阶段，学生难于理解气压变化及气体流动等问题[2]。

本文以“呼吸运动”教学难点为例，通过创设趣味化、生活化情景，开展探究活动，让学生主动学习，深入现实生活，知识应用化等多种教学策略实现对学生生命观念、科学理性思维、科学探究能力、实践能力、社会责任感等核心素养的培养，将生物核心素养的培养融于课堂教学过程，做到、做好“高效课堂”和“生物核心素养培养”两方面一起抓。

一、创设趣味化、生活化情景，激发学习欲望，培养科学理性思维

在开展初中生物教学活动过程中，教师可以根据初中生的性格与学习特征结合相应的教学内容，为学生创设趣味化、生活化的教学情境，激发学生学习兴趣，引导学生从情境中感受、观察和思考，培养学生科学精神，为生物核心素养的培养奠定基础。

教学案例片段1：创设趣味化情景。

用“氧气历险记”故事导入，创设拟人的趣味化场景引导学生思考说出氧气的经历，对学生学习上节课呼吸系统各器官的功能的掌握情况进行检查和复习。然后结合“氧气历险记”故事中的“我在黑暗的洞穴里面徘徊，忽然感受到一股强大的气流，将我带到了一个更加深的洞中”的片段，提出系列问题，引导学生对“人体怎样将气体吸入和呼出？”提出猜想和假设，指导学生从“生物学家”角度思考问题。

教学案例片段2：创设生活化情景。

用针筒吸水和喷水直观演示，让学生感受容器体积的变化引起水流的变化，为学生理解“胸廓大小的变化与呼吸的关系”奠定基础。然后让学生进行深呼吸体验，将“针筒”类比“胸廓”，让学生主动说出“胸廓扩大，气体吸入（图1）；胸廓缩小，气体呼出（图2）。”知识深化“胸廓体积变化为什么会引起气体的变化”，进一步进行引导分析“胸廓体积变化，气压会发生什么变化？”由于初一学生还没有学习物理，我们把气体分子拟人化，假设胸廓里面住了10个气体分子，大家“一个萝卜一个坑”，当胸廓变小，10 个气体分子“人挤人”，气体之间的“压力”会变的怎么样？用“漫画”的形式模拟胸廓“气压”的变化，让学生陌生的“气压”概念熟悉化。

图1 胸廓扩大，吸气

图2 胸廓缩小，呼气

反馈反思：在趣味化、生活化情景中，通过环环相扣的问题，引导学生主动参与到问题的思考研究中，进而对他们的生物学习兴趣加以激发；其次，直观性教学内容的构建，大大降低了学习难度，激发了学生学习热情。让学生感受到知识的发现和探索的过程，也体现了科学精神。

二、开展探究活动，让学生主动学习，培养科学探究能力

生物是一门以实验为主的学科，在教学中开展生物探究实践活动，不仅能让学生主动学习，提高学习效率，也能在实验探究过程中开发学生的创新思维，树立良好的创新意识，通过小组合作方式也能加强学生之间的沟通，培养团队合作能力。

教学案例片段3：提问、猜想并验证。

衔接“胸廓扩大和收缩，使气体吸入和呼出”，提出问题“胸廓容积变化和肋间肌、膈肌运动状态有何关系？当膈肌收缩时，胸廓容积会发生什么变化？肺容积会有什么变化？当肋间肌收缩时，肋骨会发生什么变化？”验证你的猜想，请从材料（大矿泉水瓶、吸管、气球、胶水、筷子、夹子、剪刀等器材）中选择一定的材料，组装你理想中的膈肌或肋间肌的运动模型见图3和图4，并通过模型演示验证你的猜想。

图3 学生组装模型

图4 学生调整模型

选取科学、效果明显的自制模型如图5、图6、图7、图8所示，让学生上台演示呼吸运动过程，教师引导全班进行概括性小结。

图5 膈肌运动模型

图6 肋间肌运动模型

图7 模拟膈肌吸“气”

图8 模拟肋间肌“收缩”

反馈反思：通过引导学生自制呼吸运动演示模型使学生直观地理解和观察呼吸运动整个过程以及胸部各部分变化，学习起来更加形象、生动、有趣、简便，不仅大大降低了学生学习难度，提高了学习积极性，同时也让学生在探究实验中培养科学创新意识。

三、深入学生现实生活，知识应用化，提高学生的实践能力

初中生物源于生活又服务于生活，生活中处处有生物学知识。在教学中，让学生感悟到生活中有生物学知识，能运用所学的知识解决生活中的实际问题，使学生在实践中把知识掌握得更牢，并感悟到生物学的价值。既能让学生学起生物来更积极、更主动，也培养了学生生物科学实践素养。

教学案例片段4：引导学生将所学知识应用到生活中。

在学生掌握了呼吸运动原理和肺活量的概念后，引导学生将学到的知识应用到生活中，提出问题：当800m长跑后，许多同学都上气不接下气，这个时候很多同学都想到应该及时调整呼吸，那么“深呼吸”和“浅呼吸”哪个更加有效呢？

学生积极讨论，各执一词，设置游戏环节“事实胜于雄辩”，让“深呼吸”的同学代表和“浅呼吸”的同学代表比一比（见图9）。学生从游戏中得出结论，再通过引导分析肺活量与肺残气量的关系，帮助学生深化理解其原理。

图9 深呼吸与浅呼吸

反馈反思：知识应用化使学生了解到生物课本的知识可以用到生活中，让知识鲜活起来，大大激发了学生学习积极性，也让生物课堂更加有趣。让学生成为“学习”的主人，不仅学会知识，更重要的是提高了实践能力。

四、渗透思想，培养生命观念和社会责任感

生物学与人类生活联系紧密，新世纪以来生物学飞速发展促进生物产业发展。人们越来越关注生物学对于生产、生活的影响。生物学相关的生命观念和社会责任教育亟待加强，发挥好生物课堂教学平台作用，可让生物课堂成为生命教育，社会责任感培养的主阵地。通过开展实践探究帮助学生理解科学、技术和社会的相互关系，增强对自然和社会的责任感，促进学生形成正确的世界观和价值观。通过生物课堂让学生认识生命、珍惜生命、热爱生命、尊重生命[3]。

教学案例片段5：通过实例进行生命观念教育。

在呼吸运动相关知识链接中给学生出题目“在沙滩玩‘埋人’是一个常见的游戏，有人说这是十分危险的，有可能导致窒息死亡。请判断是真的吗？”引导学生利用所学知识进行分析，学生很快发现“沙滩埋人”是十分危险的，会抑制呼吸运动。此时，教师对学生进行思想渗透和情感教育，培养学生关爱生命意识和健康意识，激发学生社会责任感。

反馈反思：结合教学内容给学生进行生命观念和社会责任感的思想渗透，即是水到渠成，更是事半功倍。让学生认识生命、珍惜生命、热爱生命、尊重生命，增强对自然和社会的责任感，促进学生形成正确的世界观和价值观。

总之，课堂作为学生生物核心素养培养的主阵地，教师应该从学生能力发展与素养形成的角度实施教学，重视核心素养对课堂教学的引领作用，建立更适合学生发展需要的教学理念与意识，教学实践中通过激发学生生物学习兴趣、发挥课堂教学作用、丰富教学内容、引导学生自主学习及实验探究等方面对学生生物学科核心素养进行培养，发挥生物学科独特的育人价值，促进学生全面健康发展。