初中学生运用类比思维，自主构建生物学概念——以“肾脏的结构”一节为例

初中学生运用类比思维，自主构建生物学概念——以“肾脏的结构”一节为例

王珏

江苏省溧阳市光华初级中学 213300

【摘要】模型建构是生物教学中一种重要的方法，而实物结构的复杂性和多样性会对教学产生影响。本文力图通过模型类比的教学方法，基于实物间相似属性、差异属性，通过熟悉的事物来表征不熟悉的事物，帮助学生通过已有的认知来构建新的认知，促进学生知识体系的构建。

关键词：类比模型 初中生物 课堂教学

1. 教材分析

《人体泌尿系统的组成》是苏教版七年级下册的内容，其中“肾脏的结构”是本节的教学重点。而认识和理解肾单位又是掌握肾脏结构，学习尿液形成的基础。这部分内容中结构和功能相关的概念较多，学生理解起来有一定的困难。因此，在教学过程中可以从学生对肾脏已有的认识入手，将教材内容进行调整。按照从微观到宏观的认知顺序，以肾单位结构模型为基础，搭建肾脏的结构框架，进一步归纳出泌尿系统的组成。

2. 教学准备

2.1 材料准备：塑料瓶一个（或安全漏斗等）、红色毛线一团、奶茶吸管一根（或黄色橡皮软管）、透明胶带、红色卡纸、蓝色卡纸、白色卡纸。

2.2 模型制作方法：①将塑料瓶从距离瓶盖处约5厘米将瓶子剪掉，制作成一个肾小囊的模型。②在瓶盖中央剪一小孔，将塑料吸管固定到瓶盖的小洞内（也可直接用橡皮泥固定）。③取红色毛线一团，保留两端，中间部分盘绕成球状，用来表示肾小球。④用胶带将毛线团固定在饮料瓶制作成的肾小囊模型中。学生自带材料，完成肾单位模型制作。

同时教师课前将蓝色卡纸和红色卡纸分别制作成动脉血管和静脉血管模型，黄色卡纸制作成集合管，将白色卡纸剪成肾盂状备用，并准备“肾皮质、肾髓质、输尿管、膀胱、尿道”等名称贴纸。

3. 教学过程

3.1 “过滤”实验 模型导课

展示一杯有杂质的水,启发学生思考：你能用一种简单的方法去掉水中的 杂质吗？学生联系生活，通过观察分析得出用过滤的方法。学生演示过滤小实验 请一位学生到讲台上将这杯水用滤网进行过滤，学生能观察到杂质留在了滤网中。

问题驱动：①如果把这杯水换成人体的血浆，血浆可以可运载血细胞，运输养料和代谢废物，用刚才的方法能滤掉这些代谢废物吗？②在我们身体里有没有哪个器官，能够血浆中的代谢废物去掉，又能够把有用的物质留下来呢？

3.2 归纳概念 认识名称

肾小球

展示肾单位的电镜照片，让学生初步感知肾单位。出示与肾单位组成有关的结构名称,学生结合课本完成概念图。

肾小体

（结合课本思考其结构特点和形成过程）

肾单位

肾小囊

（结合课本思考其结构特点和形成过程）

肾小管

（结合课本思考其结构特点）

图1 肾单位概念图

3.3 模型构建 类比认知

学生分小组，先讨论制作方案，根据各部分的结构特点自主选择合适的材料，合作完成肾单位模型。

3.3.1 模型集成，构建肾单位

引导学生思考肾脏这座“净化工厂”的入口和出口，学生思考得出是肾动脉和肾静脉。请学生在黑板上把制作的肾单位模型依次连接在血管模型上。引导学生思考①模型上半部分集中起来构成了肾脏的什么结构？②下半部分集中起来构成了什么结构？③肾小管汇集成什么结构？④集合管与哪个结构相连？请学生上台把相应的结构名称贴纸贴在对应位置处。

3.3.2 模型类比，了解特性

请学生认真观看兴趣小组的实验“观察猪肾的结构”视频，思考问题：①猪肾的外形、颜色和气味；②为什么髓质的颜色比皮质深？结合模型演示思考答案。

3.3.3 模型组合，宏观感知

请学生自学泌尿系统的组成，思考：肾脏这座净化工厂最终要把产物排出体外，还要经过哪些结构？学生在黑板上把“输尿管、膀胱、尿道”名称贴纸由上至下依次粘贴在黑板上，并尝试说出各结构的作用，师生共同总结泌尿系统组成。

图2 泌尿系统的组成模型图

3.4 联系实际 情感升华

出示感动中国人物田世国捐肾救母的事迹，学生看后交流感想。

4. 教学反思

本节课按照从微观到宏观的设计思路，以“肾单位—肾脏—泌尿系统”为主线来安排教材内容。以肾单位模型制作为基础，通过学生自主搭模型，通过模型类比，认识肾脏结构。再通过实物类比，感知肾脏的其他特性。接着模型拼接组合，归纳出泌尿系统的组成。这样的设计，让学生亲自动手制作的模型最大限度的发挥了作用。学生通过模型建构肾脏的结构，认识肾脏的特性，加深了对肾单位的认识。课堂中以问题串将知识进行串联，学生在课堂中既动手又动脑，进行全方位的感知。 整节课通过模型构建、归纳演绎、比较分析等途径使学生的理性思维得到锻炼，使核心素养得到提升。