初中生物滲透結構與功能觀的教學策略探索

——以“輸送血液的泵——心臟”為例

摘要：以人教版初中生物七年級下冊“輸送血液的泵——心臟”一課為例，從細胞、組織、器官、系統(tǒng)、個體等層次探索結構與功能觀的建構和滲透，進一步發(fā)展學生

的核心素養(yǎng)。關鍵詞：初中生物結構與功能觀教學策略

引言：生命觀念在生物學科核心素養(yǎng)中居于首要位置，是科學世界觀在生命科學中的體現(xiàn)，是學生認識和探究生命現(xiàn)象的基本思想方法，其中的結構與功能觀更是貫穿

初中生物教學的重要觀點，其內涵是生物體的任何功能是需要對應的結構來完成，這種結構與功能相適應的特點體現(xiàn)在細胞、組織、器官、系統(tǒng)、個體等各個結構層次上。本

文以初中生物教材“輸送血液的泵——心臟”的部分內容為例，從人體不同的生命結構層次入手，反復滲透結構與功能觀，旨在幫助學生建構重要的生物學概念，形成科學的

思維方式，為后續(xù)的生物學知識的學習奠定堅實的基礎。本節(jié)課例是《輸送血液的泵—心臟》（兩課時）的第一課時，即心臟的結構和功能。

這節(jié)課的知識具有承上啟下的作用，是本章的重點。新課程改革要求關注學生發(fā)展，以學生為主體，因此在設計教學環(huán)節(jié)時將基礎知識的教學與探究性學習相結合，讓學生通

過探究性學習促進生物學概念的構建。運用觀察比較、小組討論、表達交流等方法，配合現(xiàn)代化教學手段，引導學生深入探究，認識心臟的結構，并推測出它們的功能。在課

堂教學中，根據(jù)不同教學內容，采用了不同的教學策略反復滲透“結構與功能觀”，提高學生對生物學習的興趣，并進一步發(fā)展學生的核心素養(yǎng)。

1在細胞層次教學的滲透

以一則謎語作為導入，“胸中有個大桃子，拳頭大小差不離。勞逸結合巧安排，任勞任怨干到底”，引出心臟。并提問：“構成心臟這個器官最小的結構單位是什么呢？”

同學們回答是細胞。帶領學生回顧動物細胞的結構組成——細胞膜、細胞質、細胞核和線粒體等相關知識。接著利用多媒體展示心肌細胞和骨骼肌細胞結構示意圖，并提問：

“同是肌肉細胞，為什么心肌細胞中的線粒體數(shù)量比骨骼肌細胞內線粒體數(shù)量多呢？”

學生結合已學過線粒體的功能得出心臟細胞內含有更多的線粒體，可以為心臟不停跳動時提供源源不斷的能量。從而理解在細胞這個微觀層面一定的結構必然有與之相對應的

功能。在組織層次教學的滲透

組織層次上要讓學生說出心臟主要由肌肉組織構成，而肌肉具有收縮和舒張的特性，因此可以為心臟不停地跳動提供動力。這點是比較抽象的，教學中采用了實物展示

及動態(tài)圖的形式將抽象知識形象化。先展示豬的心臟實物，并解釋人的心臟結構與豬心基本相同，因此可以通過觀察豬心來認識人的心臟。每組同學都摸一摸，同時將手按壓

在心臟處感受心臟的跳動。再利用多媒體播放人的心臟跳動時的動畫，感受肌肉組織收縮與舒張時帶來的動力。

3在器官層次教學的滲透

從器官層次——即心臟的角度理解結構與功能觀是本節(jié)課例要求的重點也是難點，重點在于掌握心臟哪些結構與其功能相適應，難點在于能夠找到心臟瓣膜的位置及其開

啟、關閉與心臟內血流方向的關系。由于這部分內容較抽象，因此可利用多種方法和手段將抽象知識形象化呈現(xiàn)在學生面前，引導思考，分析，討論和交流，最終突破重難點。

具體的教學策略如下：3.1心臟的結構與功能

提供每個小組豬心和人的心臟模型，按照由外到內的順序觀察，結合心臟解剖示意圖，通過設置問題串引導學生思考。

問題1：從外形上看，與心臟相連的血管有哪些？找到并指認血管的名稱。為下一步認識心臟四個腔室與之相連的血管做好鋪墊。

問題2：從解剖的豬心和人的心臟模型中觀察，心臟由幾個腔構成？四個腔壁的肌肉厚薄程度相同嗎？這與心臟的功能有什么關系？對于第一個和第二個小問題，學生能

較輕松地答出，第三個問題教師對于學生的回答先不急著給評價，而是補充“與心臟相連的血管”圖片，通過學生回答，利用動畫效果展示與心臟四個腔室相連的血管。同學

們經過觀察思考后得出結論，左心室與主動脈相連，右心室與肺動脈相連，左心房與肺靜脈相連，右心房與上下腔靜脈相連，為接下來學習心臟內瓣膜結構及血流方向做準備。

同時也讓學生理解肌肉壁越厚的腔室其泵血的動力就更強，將血液輸送的距離也就更遠，強化心臟的結構與功能相適應的生物學觀點。

問題3：四個腔之間是否都相通？相通的腔之間有什么特殊結構？推測其功能？對于房室瓣較容易看到，而動脈瓣不容易觀察，這時教師可拿出模型調整好角度，直接告

訴學生在心室與動脈之間也有這個特殊結構，并補充其名稱動脈瓣。接著播放提前錄制好的演示實驗，給新鮮的豬心注入紅墨水（代替血液），觀察紅墨水流動的方向。然后

通過回顧靜脈瓣的作用，舉一反三，引導學生說出房室瓣和動脈瓣的作用也是防止血液倒流，進一步推導出心臟內血流方向：心房流向心室，心室流向動脈，動脈將血液輸送

至全身各處，再由靜脈將全身各處的血液送回心臟。正因為有心臟內的特殊結構——瓣膜的存在，才使得心臟內的血液向著一個方向流，而不會倒流，為下節(jié)課學習血液循

環(huán)打下知識基礎，并且進一步幫助學生建構生物的結構與功能相適應的觀點。3.2心臟的工作過程

通過實物和模型，按照學生認知規(guī)律和認知水平，設置恰當?shù)膯栴}引發(fā)思考，從而得出心臟的結構和功能。但學生對心臟如何工作是不了解的，因此設置問題，并利用多

媒體播放視頻資料，將抽象的知識形象化呈現(xiàn)在學生面前，解決學生的疑惑，達成教學目標。

問題4：心臟是一直工作，從來不休息的嗎？通過這樣的設問激發(fā)學生的興趣，引導學生積極地思考。并補充心臟工作時跳動的視頻資料，使得學生明白雖然心臟時刻在

跳動，但是每跳動一次，心室心房都會同時舒張，這個舒張期就相當于心臟的休息期。在器官這個層次上理解心臟的生理特征與其功能相適應的特性。

4在系統(tǒng)層次教學的滲透

心臟與本章之前所學習的血液、血管等共同構成了循環(huán)系統(tǒng)，因此在系統(tǒng)層次滲透結構與功能觀需要在上完血液循環(huán)后才好讓學生接受和理解。對于這部分內容，我在備

課上的處理是設置相關的問題串引導學生思考與討論。如血液循環(huán)的路徑是怎樣？循環(huán)系統(tǒng)的功能是什么？它的功能的實現(xiàn)依賴于哪些結構？通過歸納和整合相關知識點，得

出循環(huán)系統(tǒng)之所以能發(fā)揮其相應的功能，也是與它的組成結構分不開的。5在個體層次教學的滲透

在長期的進化歷程中，人類占了主宰地位。人不僅適應自然環(huán)境，也能適應復雜多變的社會環(huán)境。這里面涉及的知識面較廣，內容較深，不能在課堂上一一闡述和學習。

因此首先布置了課后拓展，引導學生通過查閱資料了解人類是如何適應自然和社會環(huán)境的。

在個體層面滲透結構與功能觀落在本節(jié)課的內容上，還是以心臟和血液循環(huán)為切入點。結合日常生活中的實例，引導學生分析總結出人體通過心臟、循環(huán)系統(tǒng)等適應環(huán)境

的結論。設置的問題如下：問題1：我們在劇烈運動時，心跳會加快，這有什么意義呢？學生通過討論和分析

得出結論劇烈運動時心跳加快能加速血液循環(huán)，使更多的氧氣運輸?shù)浇M織細胞以滿足細胞對氧的需要，同時可以帶走細胞產生的二氧化碳，從而讓人體能適應變化的環(huán)境。

問題2：為什么運動員平時心跳比較慢？這與心臟的結構有什么關系？學生思考后回答這是由于運動員運動較多，心臟的功能更強，每次搏動時射出的血液較多，因此平

時較少次數(shù)的心跳送出的血液就能滿足機體對氧和營養(yǎng)物質的需求。并同時對學生進行情感價值觀的教育，適當?shù)剡M行體育鍛煉，增強心臟的功能，才能讓我們更快樂地學習

和生活。問題3：但是日常生活中，有些人不注意保護自己的身體，養(yǎng)成不良的生活習慣。

請思考有哪些不健康的生活習慣可能會導致心血管疾病的發(fā)生？通過反例引發(fā)學生關注自身和家人的心血管健康，養(yǎng)成健康的生活方式和飲食習慣，也是對本節(jié)課的情感升

華。結構與功能觀的教育貫穿初中生物學的始終，本節(jié)課期望通過從細胞—組織—器

官—系統(tǒng)—個體五個層次，圍繞結構與功能相適應的生物學觀點，通過觀察實物和模型，演示動畫和視頻，設置問題情境，聯(lián)系生活實際等方法引導學生自主地思考，積極地合

作，勇敢地表達，最終突破重難點，更好地形成生命觀意識，不斷提高學生的生物學核心素