史玉珍
一、教学目标
1.通過多种途径,帮助学生理解动脉、静脉和毛细血管的结构和功能;
2.通过分组实验、模型制作等活动,培养学生的观察能力和实验操作能力;
3.通过病例分析等活动,培养学生珍爱生命的情感和维护健康的意识。
二、教学重难点
描述动脉、静脉和毛细血管的结构和功能特点,观察小鱼尾鳍内血液流动的现象,区分动脉和静脉。
三、教学过程
1.创设情境,导入新课。
(屏显:黄河水系和城市立交桥图片。)
师:蜿蜒的江河流过广袤的土地,滋润了田野,催生了万物;畅通的道路穿过繁华的城市,发展了物流,促进了沟通。我们身体里也有这样一个纵横交错的网络,为全身各处的组织细胞输送养料,运走废物,这就是血液流动的场所——血管。
[设计意图]教师考虑到本节课活动较多,为了与前一节“血液”呼应,引入采取开门见山式,选择了两张图片,用类比的方法直接点题。
2.多媒体教学,建构概念模型。
师:我们先通过微视频来认识三种血管。同学们可以结合学习单上的表格,尝试比较、归纳三种血管的特点。
(教师播放《血管》微视频。)
生1:通过微课学习,我知道了动脉是把血液从心脏送到全身各处的血管,一般分布在身体较深的位置,血管壁较厚,富有弹性,血管内血流速度快;静脉是把血液从身体其他部位送回心脏的血管,一般分布在身体较浅的位置,血管壁较薄,弹性小,血管内血流速度慢;毛细血管是连接动脉和静脉的血管,分布广泛,血管壁很薄,只有一层上皮细胞,血管内血流速度最慢。
生2:三种血管中,毛细血管最细,只能允许红细胞单行通过,动脉血管和静脉血管较粗。
师:通过比较归纳的方法,同学们快速、全面地认识了三种血管的特点。下面,我们借助模型来探究三种血管。
(教师出示“人体血液循环”医用仿真教学模型,边演示,边讲解。)
师:与心脏相连的动脉血管有两根,即主动脉和肺动脉,分别把血液送到全身各处和肺部。随着血流方向,主动脉不断分支成各级动脉、微动脉,最小的分支就是毛细血管。毛细血管逐渐合并成小静脉、大静脉,把血液又送回心脏。你能在自己身上找到这三种血管吗?
生3:我能在颈部和手腕部摸到脉搏,这里有动脉。看不见,摸得着,说明动脉分布较深。
生4:我能在手背上看到青筋,这是分布较浅的静脉。生病时,“挂盐水”就是通过静脉注射的。
生5:毛细血管分布广泛,全身到处都有,但是它太细,肉眼看不清。我们不小心擦伤皮肤时,会有少量出血现象,这证明了毛细血管的存在。
师:从模型到人体,我们看到或感受到了三种血管的分布,但不知道血管长什么样。
(屏显:“黄喉”图片和动脉血管结构示意图。)
师:火锅食材“黄喉”,实际上是猪或牛的大血管,一般是主动脉,蛋白质含量高,富有弹性。人的动脉血管也有这样的特点,管壁较厚,分为三层:外膜主要是疏松结缔组织,有修复血管壁的作用;中膜主要是弹性膜和平滑肌,调节血管收缩和舒张;内膜有上皮组织、弹性纤维等。根据老师的介绍,你认为血管在结构层次上属于什么?
生6:由不同的组织按照一定的次序排列,这样的结构是“器官”。
师:作为器官,血管也会发生病变。你听说过哪些血管疾病?
生7:我听爷爷说,老年人动脉硬化会引发高血压,冠心病也是常见的心血管疾病。
(教师出示“动脉粥样硬化”模型。)
师:动脉血管壁会因为内膜受损钙化,或者脂肪沉积等导致硬化,模型上看到的黄色脂肪呈粥样,故称为“动脉粥样硬化”。那我们该怎么预防呢?
生8:根据营养膳食指南,我们应该控制脂肪和盐的摄入。
师:你能够联系生活实际,用学过的知识解释生活现象,这种学习习惯很棒。我也希望同学们能养成科学的生活习惯,呵护自己和家人的健康。
(屏显:“静脉曲张”图片和“医生穿弹力袜”新闻图片。)
师:长期久坐、久站的人容易得静脉曲张,新闻图片里外科医生穿弹力袜,就是为了预防静脉曲张。你能根据静脉血管的特点来解释吗?
(屏显:静脉血管及静脉瓣膜示意图。)
生9:四肢静脉血管中分布了很多静脉瓣,可以防止血液因重力影响倒流,控制血液朝一个方向流动,把血液送回心脏。久坐、久站、缺乏运动的人,血液流动慢,淤积在静脉瓣上方,血管就会膨胀变形。穿弹力袜可以促进血液向心脏流动,预防静脉曲张。
师:这个病给我们什么启发?
生10:我们要养成爱运动的习惯,课间休息时也要经常活动四肢。
师:动脉管壁厚且弹性大,有利于快速将血液从心脏送到全身各处;静脉中有瓣膜,有利于促进血液流回心脏。这都体现了生物体结构与功能相适应的特点。那么,毛细血管的结构和功能是如何相适应的呢?
生11:毛细血管壁非常薄,只由一层上皮细胞构成;血管管腔最细,只能允许红细胞单行通过,血流速度很慢。这些特点有利于血液与组织细胞进行物质交换。
师:毛细血管也是连接小动脉和小静脉的血管,让我们一起来画一画三者之间的关系。
(教师画图,邀请学生用箭头画出血流方向,板书如下。)
[设计意图]概念学习比较抽象,教师尝试运用多种教学手段帮助学生:用微视频高效解读教材,用列表比较归纳特征;借助物理模型,了解血管分布;结合生活,关注血管健康;通过板书,厘清三种血管之间的关系。各环节设计时力求遵循学生认知规律,顺应学生思维。
3.驱动式实验,促进深度学习。
师:血液在心脏和血管之间循环流动,通过实验“观察鱼尾鳍的血液流动”,我们亲眼看看三种血管。(实验步骤略。)
(学生实验10分鐘,教师巡视指导。)
师:显微镜下血液的流动神奇而美丽。你怎么辨别三种血管?
生12:我根据血流速度来辨别。动脉血流速度快,静脉血流较慢,毛细血管中血流最慢。
生13:我根据血管粗细来辨别。动脉和静脉较粗,毛细血管很细。
生14:还可以根据血流方向来辨识,从心脏流向尾部的是动脉,从尾部流向心脏的是静脉。
师:在显微镜下如何识别血流方向?
生14:哦,显微镜下是倒像,我可能弄反了。
生15:我认为可以先找到毛细血管,然后按血流方向,向上是动脉,向下是静脉。
(屏显:用小鱼尾鳍血流视频制作的动图。)
师:几位同学提供的方法都有道理,我们在动图上试试,哪种方法最有效?
生16:按血流方向,小动脉→毛细血管→小静脉,这种方法不易出错。
[设计意图]实验不仅能满足学生的好奇心和探究欲,也能发展学生的创造性思维和动手操作能力。
4.具象化互动,制作物理模型。
师:学具包里有一些粗细不同的软管和Y型的三通管,请同学们以小组为单位,尝试设计和制作血管模型,模拟三种血管之间的关系,并贴上箭头贴纸表示血流方向。
(小组合作,讨论设计方案,并制作三种血管的关系模型,用时约10分钟。)
师:在设计和制作模型的活动中,各小组思路不同,成果也不尽相同。哪些小组愿意来展示作品,并简要介绍一下设计思路?
生17、18(一人展示,一人介绍):我们组发现,软管有粗有细,打算用最粗的管子模拟大动脉和大静脉,较细的管子模拟小动脉和小静脉,最细的管子模拟毛细血管。用合适的Y型三通管将几种“血管”连接起来,贴上箭头贴纸,表示血液从大动脉流入小动脉,然后流入毛细血管,再汇入小静脉、大静脉。
生19、20(一人展示,一人介绍):我们组发现粗管子也有两种,一种管壁厚、管腔小,另一种管壁薄、管腔大。我们可以用管壁厚的管子来模拟动脉,管壁较薄的模拟静脉。另外,我们跟前面小组不同的是,每根“小动脉”连2~3根“毛细血管”,表示血管分支的状态。
生21、22(一人展示,一人介绍):我们组的设计方案跟前面大致相同,但我们把“毛细血管”交叉分布,连接成网状,这样更符合实际。
师:感谢各小组的精彩展示,每一件作品都包含了同学们的智慧、创新、思想碰撞,以及合作的友谊。回头看看,我们制作的模型有哪些优点或不足?
生23:用粗细、厚薄不一样的软管搭建的模型,可以直观地展示三种血管之间的关系,帮助我们更好地学习和理解血管知识。
生24:缺点是不能展示血流方向和血流速度。
生25:缺少某些结构,如静脉瓣和心脏,不能构成完整的血液循环。
师:根据用途不同,模型构建的侧重点也不同。比如医学上的人造血管,不仅要考虑形状,还要考虑材料是否与人体组织相容。如何改进模型?同学们课后可以继续探索,从材料的选择、模型的设计和美化、结构和功能的统一等方面深入思考。希望大家都成为爱思考、爱行动的小创客!
[设计意图]通过模型建构的活动,学生亲历了知识形成的过程,激发了学习生物学的兴趣,培养了动手实践及构建模型的能力,学会用科学辩证的思维认识事物、解决问题。
四、教学反思
笔者有幸加入了常州市邰玉韦名教师工作室,致力于生物学学科核心素养及学科关键能力提升的课堂教学研究。本节课特别关注学生生物学模型建构能力的培养与评价,并在落实培育新课标核心素养方面进行了有益的尝试。
1.巧用模型建构,发展科学思维。
模型建构是培养学生生物学学科核心素养的重要方式和手段。本节课概念较多,血管的知识点抽象琐碎,笔者多次运用模型教学法,从概念模型到物理模型,从演示人体模型到自制血管模型,学生不仅需要与他人合作,动手操作,动脑思索,还需要不断在脑海中重复相关知识点,主动构建、修正、完善知识体系,体验了由抽象到具体的思维过程,并在探索中渗透了建模思想,体会建模的方法。
2.重视概念教学,树立生命观念。
生物学核心素养的形成离不开生物学的重要概念,学生应该在较好地理解生物学概念的基础上形成生命观念,能用生命观念认识生物的多样性、统一性、独特性和复杂性,形成科学的世界观。本节课引导学生关注三种血管的管壁特点与其功能的关系,在理解重要概念的基础上,进一步强化了结构与功能观。
3.立足真实情境,培养社会责任感。
生物学学科素养中的社会责任主要指学生通过对生物学的学习,具备生命意识、环保意识、健康意识、可持续发展意识及解决生物学实际问题的能力。这些意识和能力的培养必须依托真实的情境,因为真实情境使教材中的知识世界和现实中的生活世界建立关联,让学生知道课堂上学习的知识跟现实生活和未来生活是有关系的。本节课引导学生关注常见的血管疾病及预防措施,在真实情境中有效地激发了学生的健康意识和责任动机。
(作者单位:江苏省常州市北环中学)