例谈基于实证意识的概念教学

周颖

1教材学情分析及教学设想：

本课为苏科版八上第15章第2节的内容，前面章节已学习过人体内物质的运输，本节为第一节内容的延续，更是人体内环境得以维持的重要保障。通过本节学习，学生应建立起排泄的概念并认同其在人体内环境的维持中起到的重要作用。作为第一课时，本课的重点为泌尿系统组成功能和腎单位的结构功能。后者以及理解结构与功能观，理解排泄对于维持人体内平衡的稳态有重要意义也为本课的难点。

八年级的学生逻辑思维能力还有待加强，因此按教材顺序难度较大。笔者结合初中生的心理特点，对教材内容进行创意加工，情境创设联系生活现象，引导学生用生物学的视线观察现象、发现问题，并架设多样的概念支架为学生思维提供帮助。引导学生在寻找证据的探索中，增强实践体验，领悟探究方法，自主构建重要概念，也促成他们主动理解结构和功能观，促进了生物学科核心素养的综合提升。

2教学目标：（依据课标及核心素养培养）

1.通过肾单位的学习，理解结构与功能相适应的观点;通过构建排泄的概念，感悟排尿对于维持人体内平衡的稳态具有重要意义，形成科学的生命观念。

2.用科学的思维与求真的精神初步探讨与尿液形成有关的问题，寻找关键证据，提升分析问题解决问题的能力，提升科学探究能力，培养生物科学素养。

3.描述泌尿系统的组成及功能，关注与泌尿系统有关的生物学热点现象，提升社会责任感，学会关爱他人，培养健康生活的好习惯。

3教学过程：

3.1生物视线——聚焦热点，类比激趣

利用课间播放热点动画《6月1日开始，苏州正式进入“垃分时代”》，抛问：你认识垃圾分类的四种标志吗？了解四种垃圾的处理方式吗？通过浏览一组漫画，师生归纳垃圾分类的一般流程为分离、收集、处理，一部分可以回收再利用，一部分被焚烧填埋。所以，虽然人们每天产生大量垃圾，但是只要实行垃圾分类就可以减少垃圾的产量，促进资源的再次利用，从而降低对环境的污染。人体的生命活动每天也在产生不少的代谢废物，在我们体内是否也存在着类似于垃圾分类的处理流程呢？导入课题。

设计意图：垃圾是人们常识中的废物，如何科学分类，是学生生活中宝贵的体验，巧妙的是与人体内排出废物的原理有相似之处，利用类比能激发学生学习的欲望，为概念的理解搭设重要的基石。

3.2厕所趣图——生活引入，辨析概念

请学生观察厕所趣图（图2），进入活动一：辩一辩，想一想这两种排出废物的方式有什么不同？哪些物质是人体细胞内分解有机物后产生的代谢废物？学生通过比较会发现排尿和排便有本质上的不同。，思考：汗液、呼气分别属于哪一种途径？结合生活体验和教师适量的启发，对比得出排泄和排遗的概念内涵（图3），领悟排尿是排泄的主要途径。

设计意图：比较教学法是研究生物学的重要方法，常用于概念教学中。排泄和排遗的概念很容易混淆，通过联系生活情境对关键信息进行比较，能凸显事物的本质，从而深化对概念的理解。

3.3认识泌尿系统——模型演示，凸显关联

如果尿液不能及时排出会出现什么情况呢？教师播放新闻《海南医生张红飞机上救治病人》。激发思考病人的情况为什么非常紧急呢？学生从视频中发现了膀胱储尿的作用。泌尿系统还有哪些器官呢？进入活动二：认一认，请学生参考书本，完成下图（图4）。学生结合模型讲解，教师进一步质疑：为什么形成尿液的是肾脏呢？教师邀请学生一起来寻找关键证据。

设计意图：模型能较好地体现立体的结构特征和各结构之间的联系，通过填图活动和模型讲解，能引导学生把知识从输入转变成输出，提升识图分析和交流表达的能力。同时渗透寻找实证的科学意识。

3.4寻证之旅（结构篇）

活动三：观察猪的肾脏——眼见为实，延伸概念

每组提前下发猪肾（中间可打开观察，边缘相连）、一组标签、橡胶手套，要求各组结合书本图观察猪肾，观察顺序依次为先看（外形颜色），再闻（气味），后标（把重要名称的标签插在相应位置）。稍后学生展示实验成果（图5），通过引导比较皮质和髓质的颜色差别，初步感受到毛细血管的数量差异。教师把肾脏泡在水中，引导学生进一步观察与肾脏相连的3根管道，设想肾动脉、肾静脉、输尿管的流向，设计概念图。随后引导学生进行知识回顾：1.血液循环有哪两种循环方式？2.经过肾脏的是哪种循环方式？3.血管流向？血液变化？变化部位？强调进行物质交换的关键部位是毛细血管。经过知识梳理对概念图进行完善提升，发现经过肾脏有一进两处，两条路径，两种功能（图6）。

为了帮助学生过更直观地感受这种变化，教师演示神秘的模拟肾脏液体变化装置（图7），请学生观察针筒助推红色液体进入输液管，在下方的两个烧杯中流出的液体颜色有何不同？学生马上联想到针筒中红色液体模拟的是动脉血，烧杯中的黄色液体代表尿液，另一杯流出的红色液体模拟的也是动脉血。

活动四：尝试制作肾脏功能单位结构模型——搭建模型，夯实概念

教师告知：在生物学上生物的器官要实现功能必须要有一定的结构支撑。邀请学生自己动手构建肾脏功能单位结构模型。强调2点提示：1.血管要和血管连接一起;2.毛细血管处进行物质变化。为后面做铺垫。本活动有难度梯度，教师请学生先分组自行讨论完成用材料包1：红色毛棒1条，蓝色毛棒1条、网兜1个制作动脉血变静脉血的结构模型。学生通过交流进一步明确了红色毛棒代表动脉，蓝色毛棒代表静脉，网兜中有很多分支代表毛细血管，三者的连接方式是动毛静。虽有教师再请学生打开材料包2（红色毛棒2根，打结网兜1个，长颈漏斗1个）制作动脉血变尿液的结构模型。本部分较难，教师需要做一些铺垫，比如漏斗有收集的作用，尿液应当被收集起来，尿液中的物质也离不开物质交换。随后请小组展示。当两种功能模型构建好后，教师演示点拨：这两种模型能否合二为一呢？师生共同研讨创作得到最终的模型（图8），一起描述两条路径流动方向，及液体变化，发现该结构具有可行性。

肾脏中是否有这样的结构呢？教师出示书本上的肾单位结构图（图9），大家恍然大悟，自豪之情也溢于言表。学生自学书本完成填空，对关键名称逐个点评。并通过手势再次理解肾小球、肾小囊、肾小管的连接方式。最后回歸刚才制作的功能模型再次归纳两条路径的变化过程，并且再次印证了模型中2处毛细血管的重要作用。

设计意图：寻证之旅不是一蹴而就的，通过铺设梯度活动巧妙地接近问题的核心，借助形象地模型建构清晰地梳理了结构与功能之间的逻辑关系，促进核心概念的螺旋式上升。

3.5寻证之旅（病例篇）——聚焦病例，丰富概念

如果废物不能及时排出会出现什么症状呢？是否有典型病症可以支持观点？很多同学都联想到了大名鼎鼎的尿毒症。通过资料分享，意识到当肾脏衰竭时，人体会出现一系列的失衡状况，严重的甚至死亡。维持生命的肾透析的原理也与肾单位的功能很相似。教师及时指出高糖高盐高蛋白质也会造成青少年患尿毒症，号召大家养成一个健康的生活习惯。

设计意图：病例证据是一个典型的实证，能帮助学生领悟生活，进一步充实概念，同时也有利于培养健康意识。

3.6知识梳理——高屋建瓴，前后呼应

教师请学生上希沃白板，通过拖拉关键词完成概念图（图10），学生经过细心比对发现肾单位三部分的作用与垃圾分类中的三个重要流程十分相似，老师也适时抛出悬念，下一节课将继续来探索肾单位形成尿液的奥秘。号召同学们在维护好自身健康的同时，也要积极践行垃圾分类，为守护生态环境贡献一份力量。

设计意图：概念图模型的建立，能够帮助学生快速理清各概念之间的联系，特别有利于联系相似事务，在整体教育思想的指导下，高瞻远瞩地看问题。

3.7发现规律——凝练精华，感悟生命

结构与功能相适应是本课核心的生命观念，教师引导学生回到前面的核心问题：肾脏为什么能够形成尿液？通过学习，学生略加思考就能回答与肾单位的结构有关系，特别离不开两处毛细血管。具体的来说，血液经过肾单位分离出了代谢废物，经过进一步汇聚形成尿液。由此感悟到结构与功能观。随后进一步抛问：膀胱为什么不能形成尿液？学生也领悟到了膀胱没有肾单位的结构。

设计意图：结构功能观是生物学四大生命观念之一。本环节的梳理有助于进一步培养逻辑分析能力，提升科学思维，促进生物学基本观点的形成，符合课标的目标。

3.8今日关注——迁移表达，养成价值

教师分享9年前小明卖肾换苹果手机的故事，请学生点评这种方式是否可取？同学们通过激烈讨论，形成两层观点：1.1个肾脏承受身体负担过大，容易受损甚至衰竭。2喜欢的东西还是应该通过奋斗和实干来获取。

设计意图：本环节引导学生把所学迁移到新情境下，解决新问题。除了磨炼知识活学活用，也探讨了实现人生梦想的方式，引导同学们用奋斗的青春来迎接人生的美丽！

3.9教学反思：

初中课标中提到物学课程期待着学生主动参与学习过程，在亲历提出问题、获取信息、寻找证据、检验假设、发现规律等过程中习得生物学知识，养成理性思维的习惯，并发展终身学习的能力，这也是本课设计的初衷，希望能够培养学生形成带着生物视线思考问题的习惯。在实施过程中，活动贴近生活，形式多样，注重学生寻证思维的培养，对学习能力较强的同学有较好地启发和带动作用，也得到了听课老师的好评。由于探究活动较多，并且有梯度，也发现小组活动中应加强组内分工和引导，增强学习力较弱同学的参与度。另外，肾单位的结构是本课的难点，模拟科学家进行推理和构建肾单位的结构确实是本课的亮点，也是一种有效的突破方式，但笔者反思建模后就与书本匹配似乎还是有点突然，如果其中加入让学生通过显微镜亲眼所见，那么将是另一个强有力的实证，在开拓眼界的同时，也进一步增强了科学探究的逻辑性，有利于丰富概念的内涵，促进深度学习。