初中生物渗透结构与功能观的教学策略探索 论文

初中生物渗透结构与功能观的教学策略探索

——以“输送血液的泵——心脏”为例

摘要：以人教版初中生物七年级下册“输送血液的泵——心脏”一课为例，从细胞、组织、器官、系统、个体等层次探索结构与功能观的建构和渗透，进一步发展学生

的核心素养。关键词：初中生物结构与功能观教学策略

引言：生命观念在生物学科核心素养中居于首要位置，是科学世界观在生命科学中的体现，是学生认识和探究生命现象的基本思想方法，其中的结构与功能观更是贯穿

初中生物教学的重要观点，其内涵是生物体的任何功能是需要对应的结构来完成，这种结构与功能相适应的特点体现在细胞、组织、器官、系统、个体等各个结构层次上。本

文以初中生物教材“输送血液的泵——心脏”的部分内容为例，从人体不同的生命结构层次入手，反复渗透结构与功能观，旨在帮助学生建构重要的生物学概念，形成科学的

思维方式，为后续的生物学知识的学习奠定坚实的基础。本节课例是《输送血液的泵—心脏》（两课时）的第一课时，即心脏的结构和功能。

这节课的知识具有承上启下的作用，是本章的重点。新课程改革要求关注学生发展，以学生为主体，因此在设计教学环节时将基础知识的教学与探究性学习相结合，让学生通

过探究性学习促进生物学概念的构建。运用观察比较、小组讨论、表达交流等方法，配合现代化教学手段，引导学生深入探究，认识心脏的结构，并推测出它们的功能。在课

堂教学中，根据不同教学内容，采用了不同的教学策略反复渗透“结构与功能观”，提高学生对生物学习的兴趣，并进一步发展学生的核心素养。

1在细胞层次教学的渗透

以一则谜语作为导入，“胸中有个大桃子，拳头大小差不离。劳逸结合巧安排，任劳任怨干到底”，引出心脏。并提问：“构成心脏这个器官最小的结构单位是什么呢？”

同学们回答是细胞。带领学生回顾动物细胞的结构组成——细胞膜、细胞质、细胞核和线粒体等相关知识。接着利用多媒体展示心肌细胞和骨骼肌细胞结构示意图，并提问：

“同是肌肉细胞，为什么心肌细胞中的线粒体数量比骨骼肌细胞内线粒体数量多呢？”

学生结合已学过线粒体的功能得出心脏细胞内含有更多的线粒体，可以为心脏不停跳动时提供源源不断的能量。从而理解在细胞这个微观层面一定的结构必然有与之相对应的

功能。在组织层次教学的渗透

组织层次上要让学生说出心脏主要由肌肉组织构成，而肌肉具有收缩和舒张的特性，因此可以为心脏不停地跳动提供动力。这点是比较抽象的，教学中采用了实物展示

及动态图的形式将抽象知识形象化。先展示猪的心脏实物，并解释人的心脏结构与猪心基本相同，因此可以通过观察猪心来认识人的心脏。每组同学都摸一摸，同时将手按压

在心脏处感受心脏的跳动。再利用多媒体播放人的心脏跳动时的动画，感受肌肉组织收缩与舒张时带来的动力。

3在器官层次教学的渗透

从器官层次——即心脏的角度理解结构与功能观是本节课例要求的重点也是难点，重点在于掌握心脏哪些结构与其功能相适应，难点在于能够找到心脏瓣膜的位置及其开

启、关闭与心脏内血流方向的关系。由于这部分内容较抽象，因此可利用多种方法和手段将抽象知识形象化呈现在学生面前，引导思考，分析，讨论和交流，最终突破重难点。

具体的教学策略如下：3.1心脏的结构与功能

提供每个小组猪心和人的心脏模型，按照由外到内的顺序观察，结合心脏解剖示意图，通过设置问题串引导学生思考。

问题1：从外形上看，与心脏相连的血管有哪些？找到并指认血管的名称。为下一步认识心脏四个腔室与之相连的血管做好铺垫。

问题2：从解剖的猪心和人的心脏模型中观察，心脏由几个腔构成？四个腔壁的肌肉厚薄程度相同吗？这与心脏的功能有什么关系？对于第一个和第二个小问题，学生能

较轻松地答出，第三个问题教师对于学生的回答先不急着给评价，而是补充“与心脏相连的血管”图片，通过学生回答，利用动画效果展示与心脏四个腔室相连的血管。同学

们经过观察思考后得出结论，左心室与主动脉相连，右心室与肺动脉相连，左心房与肺静脉相连，右心房与上下腔静脉相连，为接下来学习心脏内瓣膜结构及血流方向做准备。

同时也让学生理解肌肉壁越厚的腔室其泵血的动力就更强，将血液输送的距离也就更远，强化心脏的结构与功能相适应的生物学观点。

问题3：四个腔之间是否都相通？相通的腔之间有什么特殊结构？推测其功能？对于房室瓣较容易看到，而动脉瓣不容易观察，这时教师可拿出模型调整好角度，直接告

诉学生在心室与动脉之间也有这个特殊结构，并补充其名称动脉瓣。接着播放提前录制好的演示实验，给新鲜的猪心注入红墨水（代替血液），观察红墨水流动的方向。然后

通过回顾静脉瓣的作用，举一反三，引导学生说出房室瓣和动脉瓣的作用也是防止血液倒流，进一步推导出心脏内血流方向：心房流向心室，心室流向动脉，动脉将血液输送

至全身各处，再由静脉将全身各处的血液送回心脏。正因为有心脏内的特殊结构——瓣膜的存在，才使得心脏内的血液向着一个方向流，而不会倒流，为下节课学习血液循

环打下知识基础，并且进一步帮助学生建构生物的结构与功能相适应的观点。3.2心脏的工作过程

通过实物和模型，按照学生认知规律和认知水平，设置恰当的问题引发思考，从而得出心脏的结构和功能。但学生对心脏如何工作是不了解的，因此设置问题，并利用多

媒体播放视频资料，将抽象的知识形象化呈现在学生面前，解决学生的疑惑，达成教学目标。

问题4：心脏是一直工作，从来不休息的吗？通过这样的设问激发学生的兴趣，引导学生积极地思考。并补充心脏工作时跳动的视频资料，使得学生明白虽然心脏时刻在

跳动，但是每跳动一次，心室心房都会同时舒张，这个舒张期就相当于心脏的休息期。在器官这个层次上理解心脏的生理特征与其功能相适应的特性。

4在系统层次教学的渗透

心脏与本章之前所学习的血液、血管等共同构成了循环系统，因此在系统层次渗透结构与功能观需要在上完血液循环后才好让学生接受和理解。对于这部分内容，我在备

课上的处理是设置相关的问题串引导学生思考与讨论。如血液循环的路径是怎样？循环系统的功能是什么？它的功能的实现依赖于哪些结构？通过归纳和整合相关知识点，得

出循环系统之所以能发挥其相应的功能，也是与它的组成结构分不开的。5在个体层次教学的渗透

在长期的进化历程中，人类占了主宰地位。人不仅适应自然环境，也能适应复杂多变的社会环境。这里面涉及的知识面较广，内容较深，不能在课堂上一一阐述和学习。

因此首先布置了课后拓展，引导学生通过查阅资料了解人类是如何适应自然和社会环境的。

在个体层面渗透结构与功能观落在本节课的内容上，还是以心脏和血液循环为切入点。结合日常生活中的实例，引导学生分析总结出人体通过心脏、循环系统等适应环境

的结论。设置的问题如下：问题1：我们在剧烈运动时，心跳会加快，这有什么意义呢？学生通过讨论和分析

得出结论剧烈运动时心跳加快能加速血液循环，使更多的氧气运输到组织细胞以满足细胞对氧的需要，同时可以带走细胞产生的二氧化碳，从而让人体能适应变化的环境。

问题2：为什么运动员平时心跳比较慢？这与心脏的结构有什么关系？学生思考后回答这是由于运动员运动较多，心脏的功能更强，每次搏动时射出的血液较多，因此平

时较少次数的心跳送出的血液就能满足机体对氧和营养物质的需求。并同时对学生进行情感价值观的教育，适当地进行体育锻炼，增强心脏的功能，才能让我们更快乐地学习

和生活。问题3：但是日常生活中，有些人不注意保护自己的身体，养成不良的生活习惯。

请思考有哪些不健康的生活习惯可能会导致心血管疾病的发生？通过反例引发学生关注自身和家人的心血管健康，养成健康的生活方式和饮食习惯，也是对本节课的情感升

华。结构与功能观的教育贯穿初中生物学的始终，本节课期望通过从细胞—组织—器

官—系统—个体五个层次，围绕结构与功能相适应的生物学观点，通过观察实物和模型，演示动画和视频，设置问题情境，联系生活实际等方法引导学生自主地思考，积极地合

作，勇敢地表达，最终突破重难点，更好地形成生命观意识，不断提高学生的生物学核心素