基于模型建构的“血液循环的途径”教学设计

（深圳高级中学（集团）北校区 广东深圳 518000）

1 教材分析

“血液循环的途径”选自人教版七年级下册第四单元第四章第三节第2课时，主要介绍了血液循环中的体循环、肺循环的路径及这个过程中血液的变化情况。本节内容是在学生学习了血液、血管、心脏等构成循环系统的基本组织与器官的基础上，认识人体中血液的流动过程及在此过程中血液发生的变化。由于该部分涉及到的血管名称、动脉血、静脉血等专业名词较多，易混淆，同时，循环路径比较抽象复杂，初中生理解相对困难，因此，这部分内容也是本节重点突破的难点。

模型是人们按照特定的科学研究目的，在一定的假设条件下，再现原型客体某种本质特征（如结构特性、功能、关系、过程等）的物质形式或思维形式的类似物。为了突破教学难点，教师引导学生分析资料，促进学生逐步建立体循环、肺循环的概念模型，对血液循环有初步了解；再通过任务驱动，建构物理模型，使学生深化理解血液循环的途径及此过程中的血液变化。

2 教学目标

（1）能概述血液循环的路径，理解血液循环过程中血液的变化及其原因，培养结构与功能相适应的生命观念；

（2）主动分析所给材料，建构模型，归纳总结出血液循环的规律及血液变化原因，培养归纳分析的科学思维；

（3）小组合作构建血液循环的概念模型与物理模型，并通过模型解释血液循环的过程，锻炼合作、沟通、演讲的能力，培养探究精神与合作精神。

3 教学过程

3.1 设置问题情境，引发学生思考

教师展示分别从心脏左心室、右心室取出来的血液图片，引导学生比较两者颜色的差异，使学生厘清动脉血、静脉血的概念，由此引发学生思考：“血液循环系统是一个连通的系统，为什么左心室中流淌着的是‘颜色鲜红，含氧量高的动脉血’，而到了右心室却成为了‘颜色暗红，含氧量低的静脉血’?这个过程发生了什么变化？”这个问题可以调动学生已有的前科学概念。教师可先让学生先尝试解释这个问题，在此基础上，引出“血液循环的途径”。

设计意图：教师通过问题情境，激发学生学习积极性，使学生将思维聚焦在“血液循环的途径”的学习上。

3.2 资料分析，展示交流，建构概念模型

相比传统血液循环的概念模型是以“田”字代表心脏四个腔，绘制箭头描述循环路径，笔者通过设计贴纸，让学生利用贴纸建构概念模型，降低了概念模型建构的难度，更具趣味性。小组在问题引领中，分析材料，逐步建构血液循环路径的概念，更加形象生动地呈现循环路径，活动的参与程度更高，积极性更强。

3.2.1 贴纸概念模型简介

贴纸概念模型所采用的是心血管系统简化图，贴画图标包括心脏四腔图标，血管图标不同颜色以区分动脉血、静脉血、二氧化碳、氧气、营养物质图标。

学生在问题串与任务卡的引导下，分析所提供的材料，逐步在心血管系统简化图相应位置贴上图标，完成贴纸概念模型的构建，各阶段成果图如图1所示。

3.2.2 心脏

学生回忆上节课所学习的心脏结构，准确地将贴纸定位在心脏四个腔的相对位置。

3.2.3 体循环

教师设疑：假设你是一个红细胞，从左心室出发，经历了哪些路径回到心脏？在此过程中发生怎样的变化？并提供资料卡1。资料卡1包含1则资料，内容摘自人教版教材七年级下册64页关于体循环的描述。

在限定时间内，各学习小组分析资料1，完成以下任务：

（1）归纳、分析出体循环路线，以及在此过程中，血液变化及其原因；

（2）利用“体循环材料包”中的剪纸，在心血管系统简化图上标注体循环路线；

（3）标注贴在小组白板区域，对照路线图展讲，交流讨论。

在小组分享基础上，其他小组点评与完善，最终会形成体循环部分的贴纸概念模型。

3.2.4 肺循环

承接体循环，教师继续设疑：血液经过了体循环，回到右心房，右心房收缩会将血液泵入右心室，红细胞从右心室再出发，会经过哪些路径，再次回到心脏呢？此过程中又会发生怎样的变化？并提供资料卡2。资料卡2共包含3则资料，分别是摘自人教版教材七年级下册第64页关于肺循环的描述，47页关于肺与外界进行的气体交换、肺泡与血液进行的气体交换。教师引导学生学习新知识的同时，联系与之前所学的呼吸系统，让学生对肺循环的理解更加深刻。

各学习小组在限定时间内，分析资料卡2的内容，完成任务与体循环学习时类似。经过代表小组展讲，不同小组间表达交流与完善，学生最终会形成正确的肺循环路径，与体循环结合起来，形成了完成的血液循环模型，清晰呈现血液循环路径与过程中血液的变化。

设计意图：教师提供资料卡，引导学生自主分析，逐步构建出完整的血液循环概念模型。从资料分析，模型构建，展示交流，尽最大可能地激发学生的潜能，自主突破初中生物难点内容“血液循环的途径”，教师在此过程中作为指导者，并进行必要的点拨。

3.3 任务驱动，小组构建物理模型，归纳提升

3.3.1 血液循环的物理模型简介

血液循环的物理模型是在“气泵式心脏模型”基础上适当地改造，材料包括4个脚踏式气泵，拉力绳（长的红，蓝各两条，短的红蓝各一条），气球两个（红，蓝各1个），血液循环各器官与模型材料对应关系见表1。

表1 血液循环各器官与模型材料对应关系表

为了学生能够快速组装，避免浪费时间，笔者对材料进行了适当的改造，如，拉力绳接口处用脚踏式气泵自带的塑料管连接，将代表肺部组织处毛细血管和全身各组织处毛细血管与长拉力绳预先连接好。材料图、模型图如图2所示。

按压气泵，红蓝拉力绳连接处的气球会有明显胀起现象。可同时按压左右心房、心室，展示心脏的工作过程，也可以分别按压左右心室，较为直观呈现体循环、肺循环的路径。

3.3.2 物理模型搭建

教师向学生提供实物搭建模型材料包、血液循环各器官与模型材料对应关系表，让小组根据所给材料，在限定时间内搭建出动态实物模型，并演示物理模型如何模拟血液循环的体循环、肺循环过程。在交流讨论过程中，学生可自主用模型解释清楚血液循环的过程。

3.3.3 归纳提升

在用物理模型解释血液循环过程的基础上，教师进一步设置疑问：请用小组搭建的动态实物模型，模拟心脏真实的工作场景，解答体循环与肺循环的发生是否有先后顺序、两者是否为彼此孤立的过程？学生能清楚地演示心脏工作过程的场景，并指出体循环、肺循环是为了方便研究，根据循环特点人为地将血液循环分为两大部分。在人体中，两者是同时进行的，而且两者并不孤立，彼此连通。教师追问：体循环、肺循环有什么共同规律？通过观察与思考，学生能对体循环、肺循环的规律做出较为全面的归纳与总结。

设计意图：教师引导学生在建立概念模型的基础上建构物理模型，深化学生对血液循环的理解，利用问题引导学生进一步进行归纳与总结血液循环的规律。

4 教学反思

本节内容比较抽象复杂，教师通过问题引领、任务驱动，让学生参与到概念模型构建与物理模型构建中，充分发挥学生的主动性与积极性。同时，概念模型以贴纸为材料，物理模型以常见的气泵、拉力绳等为材料，增加了模型的趣味性与吸引力，学生也更加乐于参与到模型建构中来，有利于对本节难点的突破。