“观察猪小肠绒毛”实验教学方案的改进
2017-02-18耿珍燕
耿珍燕
(上海市向明初级中学 200020)
“营养物质的吸收”是七年级《科学》教材第十章“健康的身体”中的内容。本节课的重点是“小肠是消化和吸收的主要场所”,教师一般会引导学生从小肠的长度、小肠表面密集的绒毛和小肠绒毛壁由一层细胞构成三个方面来思考小肠的消化吸收功能。教材中“观察猪小肠绒毛”实验是以剪刀纵向剪开猪小肠、观察内壁、用手指轻摸小肠内壁感受小肠绒毛,再将剪下的一块小肠放入装有清水的培养皿中,用放大镜观察其表面绒毛。但在实际的实验操作中,这种操作方法存在一定的弊端。例如,由于小肠内壁黏附着消化液,并且是湿润的,学生在触摸时,并不能感受到毛茸茸的小肠绒毛,也不能非常清晰地观察到小肠绒毛,对消化后的小分子营养物透过绒毛被吸收也不易形成直观感受。因此,笔者对实验方案进行了适当的改进。
1 实验器材的改进设计
教材针对“观察猪小肠绒毛”的实验,列出需要使用解剖剪、放大镜、培养皿等器材。在实际的实验教学中,不易达到教学目标。对每个实验小组增加一个500 mL烧杯、一支直径2 cm的试管,以试管作为猪小肠的支撑物,将小肠套在试管外,再将试管插入装有清水的烧杯中,观察小肠内壁绒毛就十分方便和有效。
2 实验教学环节的改进设计
2.1 以真实的情景材料作为本节课的导入 在开展“观察猪小肠绒毛”实验前,教师以一则“无肠人”的新闻材料作为导入并提问:“无肠人”为什么需要通过人工全静脉营养维持生命?根据学生的反馈,导入新课。接着,教师取出事先准备好的5~6 m长的猪小肠,请3名学生将其展开(学生站在教室过道前、中、后三个位置),作为本节实验课的第一个活动。在亲眼看到小肠很“长”的基础上,开展下一阶段的实验。
设计意图:“无肠人”话题与本节课几个关键知识点均密切关联,既具有吸引力,又能为后面的学习埋下伏笔,还可以进行生命观念教育。根据初一年级学生的认知水平和学习能力,如果以讲述法直接将“正常成年人小肠长度为5~6 m”的知识传授给他们,难以让学生有感性认识,也很难激发大部分人的学习兴趣。因此,在进行小肠绒毛的观察前,展示与人体小肠长度相近的一段猪小肠,一方面学生很自然地接受了小肠是人体最长的消化器官的知识点,另一方面也为后面理解小肠是消化和吸收营养物质的主要场所做好了铺垫。
2.2 指导学生观察小肠内、外表面的结构 实验过程作如下改进:每4名学生为一个实验小组,每小组分发事先准备好的一段8~10 cm的猪小肠,组员轮流观察并触摸小肠外表面,讨论并记录观察到的现象;然后组员合作将小肠翻转(使其内表面朝外)、用清水冲洗小肠表面的消化液、将冲洗干净的小肠套在试管外,组员此时轮流触摸小肠内表面后将试管插入盛有清水的烧杯中。每位组员手持放大镜,从烧杯没有刻度的一侧观察,即可看到密密麻麻的绒毛状突起。观察完毕后,引导学生思考内壁上的小肠绒毛的作用。
设计意图:与教材中实验内容相比,改进的实验方案中先让学生触摸小肠内外表面,有了触感上的对比后,有助于学生更有目的性地观察小肠内表面的绒毛结构;其次,有了试管作为支撑物,观察者能够更清晰地看到在清水中“立起”的小肠绒毛。在整个观察实验中,从触摸小肠内外表面,到翻转小肠,冲洗消化液到观察,全部由学生在教师的指导下自己动手完成,让学生在互助合作中参与到整个实验的过程中。
2.3 通过探究活动,突破难点 本节实验课最后一个环节改进如下:首先由学生观察教材上小肠绒毛的结构,为了让学生理解营养物质是如何透过小肠绒毛壁进入血液循环的,将小肠绒毛壁外的营养成分称为A,小肠绒毛壁内的营养成分称为B,并提问:我们已学的营养成分淀粉、葡萄糖、脂肪、甘油、脂肪酸、蛋白质、氨基酸等,哪些属于A的范畴?哪些属于B的范畴?学生先根据问题作出假设。接着,教师演示,在小肠的肠衣中加入淀粉和葡萄糖的混合溶液,并在两端用细绳扎住,然后将这段肠衣浸到装有清水的烧杯中一段时间,引导学生根据已学的方法检测烧杯内(肠衣外)的营养成分:加入班氏试剂并加热后出现砖红色沉淀,说明小分子的葡萄糖已透过肠衣进入烧杯的清水中;而加入碘液没有变蓝紫色,说明大分子的淀粉无法透过肠衣。从而推测肠衣的半透膜作用,得出小分子营养物质可以透过小肠绒毛壁被人体吸收的结论。
设计意图:经消化后的葡萄糖、氨基酸、甘油和脂肪酸等小分子营养物到达小肠,透过小肠绒毛壁被吸收,这部分的知识点在教材上是以示意图的形式来帮助学生理解的,比较抽象,学生理解起来有一定难度,教学反馈情况不佳。通过这样一个简单的演示,比较肠衣内外营养成分的差异,可以较好地培养学生的理性思维能力。
3 总结和反思
第一阶段的情景导入和观察小肠的长度活动,一下子点燃了学生的学习热情,激发了他们对这节课学习的欲望。但是由于实验室空间大且该活动过后学生都处于比较兴奋的状态,因此,教师需要稍作纪律的调整,再开始后面的活动。第二阶段观察猪小肠内外表面结构的实验,是小组的每位学生都参与进来的实验,由于小肠上面会留有一些消化液、未消化的食物残渣、水等,部分学生在刚开始时会有一些抵触情绪。因此,在开展小组活动前,教师可以先进行生命观念教育,并明确分组和分工情况,再发放材料进行实验。有了前期的铺垫后,实验会更顺利。在第三阶段的演示活动开展前,必须引导学生带着问题思考,边观察边推测,侧重理性思维能力的培养和训练。
根据初中学生的认知、理解水平和兴趣点,利用常见的实验器材改进初中实验教学,在科学教学中是一项十分必要的实践。剖析实验教学中的难点,通过改进操作和方法,可以有效地帮助学生理解知识点和原理,同时全面培养学生的生物学核心素养。