動(dòng)物的運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新設(shè)計(jì)研究

動(dòng)物的運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新設(shè)計(jì)研究

摘要：“動(dòng)物的運(yùn)動(dòng)”是新人教版生物學(xué)八年級(jí)上冊(cè)中的一個(gè)重要實(shí)驗(yàn)，存在實(shí)驗(yàn)材料不易獲得、材料成本高、實(shí)驗(yàn)效果欠佳等不足。為此，可遵循初中生從感性到理性的認(rèn)知規(guī)律，利用簡(jiǎn)便易得的材料，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行模型建構(gòu)，化抽象為具體。創(chuàng)新設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)具有操作性強(qiáng)、重復(fù)性佳、趣味性濃等特點(diǎn)，可有效幫助學(xué)生對(duì)“運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的組成”“骨、關(guān)節(jié)和肌肉的協(xié)調(diào)配合”等重要知識(shí)點(diǎn)的理解。同時(shí)，學(xué)生在學(xué)習(xí)“做中學(xué)”驅(qū)動(dòng)課程內(nèi)容后，非常便于其實(shí)現(xiàn)對(duì)知識(shí)的內(nèi)化。

關(guān)鍵詞：動(dòng)物的運(yùn)動(dòng)；實(shí)驗(yàn)效果；創(chuàng)新設(shè)計(jì)；模型建構(gòu)

“動(dòng)物的運(yùn)動(dòng)”是新人教版生物學(xué)八年級(jí)上冊(cè)第五單元第二章“動(dòng)物的運(yùn)動(dòng)和行為”第一節(jié)的內(nèi)容。本節(jié)內(nèi)容以哺乳動(dòng)物為例,探討動(dòng)物運(yùn)動(dòng)的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)和基本原理，通過(guò)對(duì)本節(jié)內(nèi)容的學(xué)習(xí)，學(xué)生將對(duì)動(dòng)物的運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)有一個(gè)初步的認(rèn)知，認(rèn)同生物體結(jié)構(gòu)與功能相統(tǒng)一的生物學(xué)思想,關(guān)注生命安全，追求健康生活方式。

1教材實(shí)驗(yàn)分析

“運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的組成”與“骨、關(guān)節(jié)和肌肉的協(xié)調(diào)配合”是本節(jié)教學(xué)的重點(diǎn)難點(diǎn)。在初中學(xué)生的思維中，抽象邏輯思維雖然開(kāi)始占優(yōu)勢(shì)，但在很大程度上仍屬于經(jīng)驗(yàn)型，他們的邏輯思維還需要感性經(jīng)驗(yàn)的支持［1］。因此，教學(xué)設(shè)計(jì)需遵循從感性到理性的認(rèn)知規(guī)律，盡量依托具體、形象的材料，創(chuàng)設(shè)貼近學(xué)生生活的情境，促進(jìn)學(xué)生進(jìn)行抽象的思維活動(dòng)［2］。在本節(jié)教學(xué)中，為幫助學(xué)生構(gòu)建重要概念，教師應(yīng)當(dāng)將實(shí)驗(yàn)教學(xué)作為突破教學(xué)重難點(diǎn)的一把利劍，積極引導(dǎo)學(xué)生自行設(shè)計(jì)并建構(gòu)模型，即讓學(xué)生像科學(xué)家一樣去思考探究。

2教材實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)及不足

教材對(duì)“動(dòng)物的運(yùn)動(dòng)”這一實(shí)驗(yàn)操作的描述是：第一，觀察剖開(kāi)的哺乳動(dòng)物如家兔、羊的關(guān)節(jié)，對(duì)照關(guān)節(jié)示意圖，觀察關(guān)節(jié)的結(jié)構(gòu)。注意關(guān)節(jié)是由哪幾部分組成的，想一想關(guān)節(jié)在運(yùn)動(dòng)中起什么作用。第二，取一個(gè)完整的雞翅（已除去羽毛），用解剖剪除去皮膚，觀察肌肉是怎樣附著在骨上的，依次拉動(dòng)每一組肌肉，觀察骨的運(yùn)動(dòng)，然后除去肌肉，觀察骨與骨之間的連接［3］。2.1教材實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)。應(yīng)當(dāng)指出，生物實(shí)驗(yàn)的開(kāi)展有一項(xiàng)基本原則：有“實(shí)物”不用“虛物”，有“活物”不用“死物”。對(duì)于本節(jié)內(nèi)容，教材建議使用哺乳動(dòng)物（如家兔或羊）的關(guān)節(jié)和完整的雞翅。實(shí)踐證明，“實(shí)物”的使用首先給學(xué)生帶來(lái)視覺(jué)沖擊，容易激發(fā)學(xué)生的求知欲和學(xué)習(xí)興趣，即這種情緒和氛圍有利于后續(xù)教學(xué)活動(dòng)的開(kāi)展；其次，貼近生活實(shí)際是“實(shí)物”的最大優(yōu)勢(shì)，能準(zhǔn)確、真實(shí)地向?qū)W生揭示科學(xué)知識(shí)的原理，加深教學(xué)印象，有利于學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解。2.2教材實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的不足。（1）實(shí)驗(yàn)材料不易獲得，實(shí)驗(yàn)成本較高。第一，對(duì)于多數(shù)學(xué)校而言，家兔或羊等哺乳動(dòng)物的關(guān)節(jié)在市場(chǎng)中并不容易買到，即便能買到，大多數(shù)關(guān)節(jié)的結(jié)構(gòu)也不甚完整，且需要提前與買家協(xié)商預(yù)定并說(shuō)明所需關(guān)節(jié)的具體要求，這樣做才能買到相對(duì)完整的關(guān)節(jié)。第二，雖然在市面上很容易獲得雞翅尖和雞翅中，但完整的雞翅卻不容易遇到，這無(wú)疑給實(shí)驗(yàn)教師出了一個(gè)難題。（2）實(shí)驗(yàn)開(kāi)出有效性欠佳。學(xué)生觀察雞翅實(shí)物，能有效掌握動(dòng)物的運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)是由骨、關(guān)節(jié)和肌肉組成的等知識(shí)點(diǎn)，且學(xué)生能很直觀地了解骨、關(guān)節(jié)和肌肉的形態(tài)以及它們之間的關(guān)系，但不能很好地解釋動(dòng)物運(yùn)動(dòng)的根本原因是由于肌肉兩端的肌腱部分跨過(guò)關(guān)節(jié)連在兩塊不同的骨上，通過(guò)肌肉的收縮和舒張，繼而使得骨的位置發(fā)生改變，從而產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)這一原理。這個(gè)過(guò)程如果僅憑教師用語(yǔ)言講解，學(xué)生理解起來(lái)就會(huì)很吃力，覺(jué)得抽象、深?yuàn)W；若改用動(dòng)畫(huà)展示，則又稍欠說(shuō)服力。那么怎樣才能化繁為簡(jiǎn)、化抽象為具體，從而幫助學(xué)生深刻地理解動(dòng)物運(yùn)動(dòng)的原理呢？為回答這一問(wèn)題，筆者設(shè)計(jì)了一個(gè)較為理想的實(shí)驗(yàn)方案。

3實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)

3.1學(xué)生開(kāi)展體驗(yàn)活動(dòng)，并利用微視頻突破重點(diǎn)。運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的組成是本節(jié)課的教學(xué)重點(diǎn)，但由于哺乳動(dòng)物關(guān)節(jié)不易獲得，很難滿足實(shí)際教學(xué)的需求，特別是當(dāng)所需實(shí)驗(yàn)材料數(shù)量多的時(shí)候（多、學(xué)生多），所花費(fèi)的實(shí)驗(yàn)費(fèi)用必然較高。因此，筆者嘗試錄制解剖并觀察哺乳動(dòng)物關(guān)節(jié)的微視頻，以幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)組成運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的骨、關(guān)節(jié)、肌肉及其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和功能。這樣就在關(guān)節(jié)材料缺少的情況下，學(xué)生也能通過(guò)觀看微視頻的方式了解與認(rèn)識(shí)組成運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的各部分結(jié)構(gòu)和功能。此外，對(duì)于硬件設(shè)施較好的學(xué)校而言，還可以通過(guò)實(shí)物展臺(tái)對(duì)此實(shí)驗(yàn)過(guò)程進(jìn)行演示，這樣會(huì)使學(xué)生對(duì)關(guān)節(jié)的認(rèn)識(shí)更加深刻，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)本節(jié)課教學(xué)重點(diǎn)的突破，達(dá)到較好的教學(xué)效果。3.2創(chuàng)設(shè)情境，引導(dǎo)學(xué)生建構(gòu)并制作模型，突破難點(diǎn)。新課標(biāo)明確提出了要使學(xué)生“初步具有生物學(xué)實(shí)驗(yàn)操作的基本技能、一定的科學(xué)探究和實(shí)踐能力，養(yǎng)成科學(xué)思維的習(xí)慣”［4］。因此，教學(xué)活動(dòng)不應(yīng)僅停留在讓學(xué)生記住零散的生物學(xué)事實(shí)上，而應(yīng)對(duì)事實(shí)進(jìn)行抽象和概括，建立生物學(xué)重要概念，并以此建構(gòu)合理的知識(shí)框架［5］?；诖?，在圍繞“運(yùn)動(dòng)的產(chǎn)生”這個(gè)重要概念進(jìn)行教學(xué)時(shí)，筆者遵循學(xué)生認(rèn)知從感性到理性的規(guī)律，創(chuàng)設(shè)情境，引導(dǎo)學(xué)生以小組為單位動(dòng)手設(shè)計(jì)并制作“骨、關(guān)節(jié)和肌肉的協(xié)調(diào)配合”模型，從而突破了教學(xué)難點(diǎn)。具體模型見(jiàn)圖1。（1）制作材料：硬紙板（也可替換為塑料板等其他材料）、長(zhǎng)條狀氣球、小號(hào)長(zhǎng)尾書(shū)夾、配套的螺絲釘和螺絲帽、剪刀、鉛筆。（2）制作過(guò)程：先在硬紙板上描畫(huà)出人自由上肢骨的形態(tài)，將肱骨與橈尺骨用螺絲釘和螺絲帽連接起來(lái)（模擬骨與骨之間的連接——關(guān)節(jié)），然后吹起兩只長(zhǎng)條形氣球并將兩頭扎緊（模擬附著在自由上肢骨上的肱二頭肌和肱三頭?。?，最后用小號(hào)長(zhǎng)尾書(shū)夾將兩只氣球的兩端（模擬肌腱）分別固定在硬紙板的兩側(cè)，模擬肌肉跨過(guò)關(guān)節(jié)連接在兩塊不同的骨上。（3）模型使用說(shuō)明：通過(guò)改變長(zhǎng)尾書(shū)夾在硬紙板上所固定的位置來(lái)模擬骨骼肌附著在骨的不同位置。當(dāng)長(zhǎng)尾書(shū)夾跨過(guò)關(guān)節(jié)固定在兩塊不同的骨上時(shí)，牽拉模擬肱二頭肌的氣球會(huì)使橈尺骨上抬，出現(xiàn)類似于人屈肘的運(yùn)動(dòng)；牽拉模擬肱三頭肌的氣球，則會(huì)使橈尺骨恢復(fù)原來(lái)的位置，類似于人伸肘的運(yùn)動(dòng)；當(dāng)長(zhǎng)尾書(shū)夾未跨過(guò)關(guān)節(jié)、固定在同一塊骨上時(shí)，則無(wú)法使骨的位置發(fā)生改變，即不會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)。

4實(shí)驗(yàn)反思

學(xué)生實(shí)驗(yàn)活動(dòng)一般要按照未知問(wèn)題的思維過(guò)程來(lái)設(shè)計(jì)，這是由學(xué)生解決問(wèn)題的一個(gè)探索過(guò)程、一個(gè)積極思維的過(guò)程、一個(gè)將知識(shí)真正內(nèi)化的過(guò)程所決定的。對(duì)實(shí)驗(yàn)“動(dòng)物的運(yùn)動(dòng)”進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)，可使實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更直觀，效果更明顯，能為學(xué)生提供更加感性、形象而具體的知識(shí)表達(dá)方式，在很大程度上減輕了他們學(xué)習(xí)抽象概念的困難，為他們盡快掌握概念和規(guī)律以及鞏固記憶創(chuàng)造了條件。特別是，在學(xué)生設(shè)計(jì)并制作“骨、關(guān)節(jié)和肌肉的協(xié)調(diào)配合”模型時(shí)，無(wú)形之中會(huì)倒逼學(xué)生去思考、去探究“運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的條件是什么”“運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的本質(zhì)是什么”“骨、關(guān)節(jié)、肌肉是如何協(xié)調(diào)產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)的”等一系列問(wèn)題。在學(xué)生建構(gòu)并制作模型結(jié)束后，這些問(wèn)題也將隨之得到解決。同時(shí)，實(shí)驗(yàn)有利于引導(dǎo)學(xué)生科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)厝ズ献魈骄浚粌H培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新思維能力和動(dòng)手實(shí)踐能力，而且進(jìn)一步向?qū)W生滲透了生物體結(jié)構(gòu)和功能相統(tǒng)一的生物學(xué)基本思想。

參考文獻(xiàn)

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［3］課程教材研究所，生物課程教材研究開(kāi)發(fā)中心.