初中生物学大情境下概念构建教学设计

一、教材分析

本节内容是人教版八年级上册第五单元“生物圈中的其他生物”第二章第一节，学生通过第一章的学习，已了解不同动物具有不同的运动形式。本节旨在引导学生认识动物运动的结构基础和基本原理，使学生更深入地认识动物运动的本质。本节主要讲解哺乳动物的运动系统组成、运动的产生过程，并以人的屈肘和伸肘为例，构建大概念5“人体的结构与功能相适应，各系统协调统一，共同完成复杂的生命活动”。大概念引领下的大单元教学设计放在了重要概念5.5的建构里面，是在营养、呼吸、循环、泌尿、神经系统已经学习完毕的基础上揭秘。

二、学情分析

八年级学生好奇心强，对新鲜事物感兴趣，本节课与学生的日常生活息息相关，容易引起学生兴趣，学生在小学时已经了解了很多动物的运动方式，但还不理解运动产生的机理等。

三、教学目标（见图1）

1.通过人体骨骼模型、人体肌肉模型观察、分析人体运动系统的组成，认同运动依赖一定的结构。

2.通过观察羊的关节、鸡翅肌肉的解剖实验，说出关节各部分的结构名称及功能、肌肉的结构名称及功能，形成结构与功能相适应的生物学观点。

3.通过分析膝跳反射、屈肘、伸肘运动的实现过程，结合膝关节的模型分析，说出运动产生的过程，类比杠杆原理理解骨、关节、肌肉在运动过程中的作用，使学生加深对运动形成的理解。

4.尝试揭秘渐冻症的病理，结合资料从运动的角度为渐冻症患者提出建议，关注渐冻症患者的生活、关注自身的运动健康，培养关爱他人、关注健康的态度责任。

四、学习评价设计

1.学习目标：A级：能正确观察与分析人体骨骼模型、人体肌肉模型，梳理人体运动系统的组成。B级：能正确观察人体骨骼模型、人体肌肉模型，不能准确梳理人体运动系统的组成。C级：不能正确观察人体骨骼模型、人体肌肉模型，无法梳理人体运动系统的组成。

2.学习目标：A级：能正确观察羊的关节、鸡翅肌肉，说出关节、肌肉各部分的结构名称及功能。B级：能正确观察羊的关节、鸡翅肌肉，不能说出关节、肌肉各部分的结构名称及功能。C级：不能正确观察羊的关节、鸡翅肌肉，不能说出关节、肌肉各部分的结构名称及功能。

3.学习目标：A级：能准确地描述运动产生的过程，理解骨、关节、肌肉在运动过程中的作用。B级：能准确地描述运动产生的过程，不能理解骨、关节、肌肉在运动过程中的作用。C级：不能准确地描述运动产生的过程，不能理解骨、关节、肌肉在运动过程中的作用。

4.学习目标：A级：从运动的角度，能准确地为渐冻症患者提出3条以上的建议，且有效可实施。B级：从运动的角度，能准确地为渐冻症患者提出3条以下的建议，且有效可实施。C级：从运动的角度，不能准确地为渐冻症患者提出建议，或建议无效不可实施。

五、学习活动设计

◆环节一：创设情境，导入新课

小明的爷爷最近拿不起东西，走路有点无力，医生确诊为渐冻症，教师播放渐冻症视频。视频中的患者慢慢失去了运动的能力，不能运动可能是哪个系统受损导致，我们一起来揭秘人体的运动系统，看看能否帮渐冻症患者找到病因，为“缓冻”提供一些帮助。

渐冻症的病因是什么？患者为什么不能运动？患者的生活有哪些注意事项？这些点燃了学生的cNRX1CvFxoqMtefoJ648U0ZDGgZ6/73y+sguLbjoIvE=学习热情，激发了他们的探究欲望。

（设计意图：以大单元的情境导入，激发学生学习知识的热情，知道生物与生活紧密联系，学习本节课知识可以更好地认识自己，帮助他人，指导我们的健康生活，不忘生物学课的育人功能。）

◆环节二：运动的基础——运动系统

教师展示人体的骨骼模型，学生小组合作，观察人体骨骼模型。教师展示人体肌肉模型，学生总结运动的结构基础——运动系统由骨、关节、肌肉三部分组成。学生做小游戏，推测关节可能具有的特点及关节的结构。

实验探究：

（1）观察羊腿部关节的实验

分组实验：材料用具：新鲜羊关节、解剖刀、解剖盘、一次性手套等。

教师播放实验视频，学生要明确方法步骤。实验时分工明确，仔细观察;解剖刀锋利，注意安全。

（2）构成关节的两块骨有什么特点？转动关节，思考为什么会有这些特点，有什么好处？

（3）拉扯构成关节的两块骨，关节会断开吗？为什么？说明关节有什么特点？

（4）结合观察的结果，标注模式图中各结构的名称。

（5）试将构成关节的两块骨用力向一起推，或用力向外拉，可能出现哪些后果？有什么启示？

【问题引领】小明爷爷经过检查发现骨、关节、肌肉都没有病变的迹象，那不能正常运动的原因是什么？

学生思考：人体的骨骼模型由哪几部分组成？人体有206块骨，这些骨是以什么样的方式连接在一起的？这些结构能自己移动吗？（教师出示骨骼运动的小视频）

小游戏：学生两只手分别提起两个凳子，上肢关节连接的骨并没有脱离，说明关节有什么特点？结合实验操作学生可能回答关节可以使骨骼更加牢固，运动更加灵活。学生填写骨骼各部分的名称，了解拉扯关节可能导致脱臼。

（设计意图：通过人体模型和肌肉模型的观察和分析，让学生总结、概述运动系统的组成，通过小游戏，让学生认识关节和肌肉的结构及特点。）

◆环节三：运动的实现

（1）教师播放膝跳反射的动画，尝试描述小腿突然翘起这个动作完成的过程。（2）教师展示屈伸肘的动画，请同学们体验，尝试用语言描述动作的过程。（3）阿基米德名言：“给我一个支点，我能撬动地球。”骨、骨骼肌和关节在运动中哪个相当于支点？哪个相当于“我”。（4）材料：渐冻症患者的肌肉萎缩，没有力量进行运动，该病可能与神经细胞骨架损害及氧化应激有关，常累及上下运动神经元。

学生通过观察图2思考：

①是否认同，运功只靠运动系统可以完成？②在运动中消耗的能量直接来源于细胞的哪一个结构？这个结构中时刻发生的细胞的生理过程是什么？你能写出这个生理过程的反应式吗？③结合反应式，分析参与运动的系统。

（设计意图：以膝跳反射，小腿突然前伸的动作为基础，让学生描述运动产生的过程，通过体验屈肘和伸肘的动作，学生总结运动产生的过程，结合渐冻症患者的小资料，通过问题的思考构建次位概念5.5.3“人体的运动是在神经系统支配下，由肌肉牵拉着骨围绕关节进行”。通过能量供应的思考，以细胞的呼吸作用为基础，理解在运动中各系统的作用，为构建概念5“人体的结构与功能相适应，各系统协调统一，共同完成复杂的生命活动”奠定基础。）

◆环节四：理顺概念，构建体系

教师拿出可以拆卸的人体模型，以小组为单位，结合拆装过程，描述人体运动产生的过程及各个系统是如何参与运动的，并构建概念图。学生通过小组合作，组装模型，相互描述人体运动过程中各系统起到的主要作用，完成概念图的构建。

（设计意图：以拼装游戏为抓手，完成概念图的同时，建构次位概念5.5.3“人体的运动是在神经系统支配下，由肌肉牵拉着骨围绕关节进行”，形成概念5“人体的结构与功能相适应，各系统协调统一，共同完成复杂的生命活动”。）

◆环节五：运动与健康

学生结合渐冻症患者的图片以及材料说一说对渐冻症患者的建议。

长时间卧床的患者由于活动量减少导致：（1）骨质疏松：骨骼压力和牵拉力降低，骨小梁结构破坏，导致骨质疏松。（2）关节退变和功能障碍：制动30天可以造成严重关节退变和活动范围受限。（3）对肌肉的影响：肌代谢障碍，肌肉萎缩。完全卧床可造成废用性肌萎缩，肌萎缩速度为非线性的，即早期肌萎缩最快，呈指数下降趋势，肌力下降。

学生看图3，阅读资料，提出有效的建议。学生要结合每日运动计划，合理制订自己的运动计划，科学运动，收获健康。

（设计意图：将知识应用于日常生活，综合本节课的学习尝试揭秘渐冻症的病理，从运动的角度为渐冻症患者提出建议，关注渐冻症患者的生活，制订每日运动计划，关注自身的运动健康，培养关爱他人、关注健康的态度责任。）

六、板书设计

七、作业与拓展学习设计

（一）基础知识巩固类作业

图4、图5、图6为苏炳添在比赛时部分相关动作及其身体结构示意图，请据图回答：

1.在起跑时苏炳添的左手处于图5状态，其中上臂的 （填肌肉名称）处于收缩状态，该结构主要由图5中的① 和② 组成。

2.脱臼是指图6的 从关节窝里滑脱出来，它能够灵活运动的重要原因是它们的表面包着一层白色的结缔组织即图6中的 ，以及 里面有滑液，减少了运动时的摩擦。

3.快速起跑这个动作的完成由肌肉和关节协调配合，并在 系统支配下完成。

4.苏炳添听到枪声就起跑，从反射类型上看属于

反射，他完成起跑动作的顺序是 。

①骨骼肌收缩 ②肌肉附着的骨受到牵拉

③骨骼肌接受神经传来的兴奋

5.为研究不同运动强度对机体骨骼肌的影响，研究人员选用大鼠进行实验。

①如图7所示，不同运动强度下每立方毫米骨骼肌中毛细血管数量均 ，有利于骨骼肌细胞获得更多的营养物质和 （填气体名称）。

②另有研究表明，中强度组骨骼肌细胞中线粒体数量最多，由此推测该组骨骼肌细胞的 作用强，可释放更多的 供运动所需。

（设计意图：巩固运动系统的组成、运动的产生过程以及运动中能量的供应等基础知识的内容，提升知识的迁移运用能力。）

（二）基础作业评价量规

（三）素养能力提升类作业

1.学生可以用2～3块硬纸板代表骨，适当长度的松紧带代表肌肉，几个工字钉代表关节，也可以自行选择制作一个用来演示肌肉牵动骨运动的模型，并结合模型讲解运动产生的过程。

（设计意图：通过模型的制作，加深学生对生理结构的认识，使概念的构建具体化、实物化。）

2.“跑步伤膝盖”是锻炼者最常见的疑惑，结合所学习的知识，你能解答这个疑惑吗？在健康运动方面有好的建议吗？录制小视频。

（设计意图：指向生物学的育人价值，学习生物学课程有利于学生养成科学思维的习惯，形成积极的科学态度，学会学习，提升科学素养，对学生的健康生活、终身发展具有重要意义。通过运动系统的学习，对于健康运动提出建议，让自己成为健康生活方式的践行者、健康运动的宣传者。）