从初高中生物衔接的视角探讨“细胞生活的环境”的教学
2017-12-16姚国虎高彬谢雯菁
姚国虎 高彬 谢雯菁
【内容摘要】本文通过指导学生绘制消化系统、血液循环系统、呼吸系统和泌尿系统的模式图,学生讲解消化系统、呼吸系统、循环系统、泌尿系统、神经和内分泌系统功能及之间的关系,实现了初高中生物教学的自然衔接,培养了学生学习的能力,提高了学生生物学素养。
【关键词】初高中衔接 内环境 绘图 知识网络
“细胞生活的环境”是人教版高中生物必修3《稳态与环境》第一章的内容,是学习第二章《动物和人体生命活动的调节》的基础,也是高考考查的重要知识点。有些概念在初、高中都有出现,掌握了初中“消化系统、呼吸系统、循环系统、泌尿系统、神经和内分泌系统”的相关概念,对于高中深入理解生命活动的调节有很大帮助。高中课本介绍了细胞外液构成的液体环境即为内环境。“细胞”生活在什么环境,如何生存?这是抽象的内容。导致学生混淆细胞内液、细胞外液和内环境的概念关系,并不能从本质理解组织液、血浆和淋巴三者之间的关系,以及学习内环境的意义。要想更好地学习好高中生物,就要处理好初高中两个阶段知识的互补、递进和承接关系。
在学习必修3之前,带领学生参观人体“八大系统”,学生以小组为单位,识别人体各器官,讨论各器官的位置关系,课下绘制消化系统、血液循环系统、呼吸系统和泌尿系统的模式图。课上小组出代表讲解消化系统、呼吸系统、循环系统、泌尿系统、神经和内分泌系统功能及之间的关系,使学生巩固了初中知识,为学好高中新知识做好铺垫。学生理解了自己身体结构和代谢,感受到生命系统的和谐之美,增加学生对生物的兴趣,提高生物素养。
一、建立消化系统和血液循环系统、呼吸系统和血液循环系统的知识网络
学生头脑中原有的初中生物知识零碎、散乱、不成体系,加之初中生物不是中考科目,学生对基础知识掌握也较差。让学生边绘图边理解消化的过程和意义,食物被各个消化器官逐步分解为能被吸收的小分子物质后才能被人体利用。如何利用呢?消化系统负责“获得”外界营养物质,而人体利用营养需要借助血液循环系統。而完成这一工作“桥梁”正是小肠,小肠绒毛细胞周围分布很多毛细血管网,营养物质被小肠绒毛细胞吸收后即进入血液循环。营养物质随着血液循环被运输到身体的各个器官和组织,供给组织细胞利用。
人体呼吸系统图
学生学习了细胞呼吸,能区别呼吸和细胞呼吸的区别,但并没有深入理解呼吸怎样为细胞呼吸“服务”。肺和气管是完成呼吸的主要器官,但呼吸的氧气怎么到达细胞的?一般学生只模糊的知道氧气由血液运输,在绘制呼吸系统图的过程中,学生会注意到支气管末端的气泡不仅结构漂亮,还有特殊的毛细血管网。此时学生才能够把呼吸系统和血液循环系统联系到一起,对呼吸有整体而深入的认识。而气泡壁和毛细血管壁的单层细胞结构正是对生物学结构与功能相适应的完美体现,正是由于单层细胞结构,氧气才能由气泡中轻松自由扩散至毛细血管中,此过程穿越了两层细胞。
为了区别于自然环境,把细胞直接生存的环境称为内环境,自然环境为外环境。细胞由内环境获得营养,代谢废物也排入内环境。身体的各个组织细胞都生存的液体环境即为组织液,它是血浆经毛细血管壁过滤后形成的。血细胞生存在血浆中,它的内环境就是血浆,组织细胞的内环境就是组织液。营养物质进入血液循环后被带向身体的各个部位,供给组织细胞利用。同理,代谢的废物二氧化碳可沿相反的途径通过肺排出体外。而尿素等代谢废物需要借助泌尿系统排出体外。
二、建立血液循环系统和泌尿系统的知识网络
学生绘制了泌尿系统图,每个肾脏有一百多万个肾单位,代谢废物回到血液后循环至肾脏中,毛细血管组成肾小球,经过滤后形成原尿。代谢废物由肾小管排出后汇集至集合管,最终形成尿液储存至膀胱。由此建立了废物的排出路径知识,为水盐平衡教学做好铺垫,完善概念:营养物质依次进入血浆、组织液、组织细胞,组织细胞产生的废物沿相反路径运输。
三、建立淋巴系统和血液循环系统的知识网络,引入内环境的最后一部分成份——淋巴
初中已经学过循环系统由血液和淋巴循环两部分组成,但大部分学生已经遗忘。在此,老师直接帮助学生复习,淋巴循环可以看做血液循环的补充,组织液进入淋巴管后形成淋巴液,简称淋巴。毛细淋巴管汇合成淋巴管后,最终经左、右锁骨下静脉进入血浆。血液循环是以心脏为中心的封闭循环网,而淋巴循环是单向流动的。此循环过程帮学生建立体液由组织液进入淋巴后流入血浆的单向循环知识。
初中生物是高中生物教学的基础,高中生物是在初中生物基础上实施的较高层次的生物教育。生物教师必须在全面理解初、高中课程标准和教材内容的基础上,切实把握初、高中教材的知识体系,全盘梳理初、高中教材内容衔接的知识点,并且在这些知识点上恰当的连接、过渡、拓展和提升,有效的促进知识网络的形成。将反思教学和创新精神贯穿于具体过程,力求做到转变思想与传授方法相结合,学法与教法相结合,最大限度地调动学生学习的主动性和积极性,激发学生的思维,培养学生学习的能力,提高生物学素养。
【参考文献】
[1] 汪琴.《新课改背景下初高中生物教学衔接研究》,2004.
(作者单位:北京师范大学燕化附属中学)endprint