体验源于生活的实验之趣——“小肠结构的观察”案例评析
时间：2023-03-01 08:15:07 来源：千叶帆 本文已影响人
张 蕾
（南京市雨花台区教师发展中心 江苏南京 210012）
“人体的消化与吸收”是苏教版生物学七年级下册内容。在学生学习了食物中的主要营养物质及其作用的基础上，本课要求学生描述人体消化系统的组成、概述食物的消化和营养物质的吸收过程，从而构建“人体通过消化系统从外界获取生命活动所需的营养物质”这一重要概念。“说明小肠的结构特点”“概述食物的吸收过程”是本节的重难点。对食物吸收过程的理解建立在对小肠结构理解的基础上，因此，“小肠结构的观察”是本节教学的重要部分。教师可通过自制教具、组织学生观察鸭新鲜小肠、动手制作模型等活动，帮助学生形象直观地了解小肠的结构，理解“小肠是吸收营养物质的主要场所”，进而认同结构与功能相适应的观点。
2.1 教学准备
2.1.1 实验器材
培养皿、试管、放大镜、剪刀、镊子、鸭小肠、胶带、彩纸、小肠内壁结构自制模型、小肠绒毛结构自制模型。
2.1.2 教具模型制作
（1）小肠内壁结构模型的制作。
材料工具：直径15 cm、长30 cm的塑料管（可用油烟机管）、绒毛清洁布、剪刀、双面胶等。
制作步骤：将塑料管沿长边竖直剪开，内壁沿圆周方向贴上环形的双面胶，间隔3 cm，绒毛布贴于塑料管内壁的双面胶上，呈现环形突起，再将剪开的塑料管用双面胶粘合（图1）。
图1 小肠内壁结构自制模型
（2）小肠绒毛结构模型的制作
材料工具：透明塑料鞋盒、红黄蓝三色电线、矿泉水瓶、剪刀、胶枪、铁丝钳等。
制作步骤：剪去矿泉水瓶的瓶口和底部，用透明胶带将瓶口密封。将红、蓝电线进行缠绕，缠绕部分的长度比加工后的矿泉水瓶略短。在塑料盒上面并排剪出3个直径为1 cm的小孔。将缠绕好的红、蓝电线末端分别穿过两侧小孔，将黄色电线穿过中间小孔，调整后套上矿泉水瓶，使用胶枪将制作好的装置粘连固定（图2）。
图2 小肠绒毛结构自制模型
2.2 教学过程
2.2.1 导入
教师设计并提出问题：食物中的营养成分主要有哪些？哪些营养物质需要被人体消化？消化的终产物是什么？消化后营养物质的去向是哪里？在学生思考回答后，教师引出营养物质吸收的概念：营养物质吸收是指营养物质通过消化道壁进入循环系统的过程。再提出问题：营养物质主要在消化道的哪一部分被吸收呢？学生根据消化相关的知识，回答出小肠是营养物质吸收的主要场所。教师再引导学生通过实验观察的方法证明小肠是主要吸收场所。
2.2.2 观察小肠结构，理解其适应营养物质吸收的特点
（1）活动一：观察鸭小肠的结构。
教师指导学生观察鸭小肠。学生用镊子取一段小肠，用水洗净后，用解剖剪纵向剪开小肠，暴露小肠内表面，观察鸭小肠，认识小肠内壁结构及特征。教师提出问题：用手指抚摩小肠的内表面，有什么感觉？学生用手触摸后，体验毛糙感，并用镊子将小肠放置于装有清水的试管中（装有清水的试管能起到一定的放大作用），在光下仔细观察小肠内表面，观察绒毛状突起的小肠绒毛结构。
（2）活动二：观察自制教具。
教师提出问题：小肠皱襞结构有什么作用？数量众多的小肠绒毛与吸收又有怎样的关系？学生分小组交流讨论后发表各自意见，并形成共识：小肠皱襞和小肠绒毛结构增大了小肠吸收营养物质的接触面。
教师通过小肠内壁模型向学生展示环形皱襞和小肠绒毛结构：塑料管是模拟小肠的某一段；
绒毛布在内壁贴呈环形皱褶模拟的是小肠内壁上的环形皱襞；
绒毛布上的绒毛模拟的是小肠绒毛。将双面胶粘合的部分打开，将小肠内壁展开进行演示。展示后，教师启发学生：小肠内表面积由于皱襞和小肠绒毛的存在大大增加，从而增加了小肠吸收营养物质的表面积，这是小肠结构与功能相适应的体现。
教师通过小肠绒毛结构模型展示小肠绒毛的内部结构：矿泉水瓶代表小肠绒毛壁；
红蓝色电线缠绕的结构模拟了小肠绒毛中的毛细血管；
黄色电线模拟的是毛细淋巴管。学生观察模型后，教师讲解小肠绒毛吸收消化产物的过程和特点：小肠绒毛壁很薄，而毛细血管和毛细淋巴管壁同样仅由一层上皮细胞构成，有利于消化终产物葡萄糖、氨基酸、甘油和脂肪酸的吸收。教师借助对模型部分结构的展示，演示最终消化产物的去向：葡萄糖和氨基酸吸收进入毛细血管；
甘油和脂肪酸吸收进入毛细淋巴管。学生理解葡萄糖、氨基酸、甘油和脂肪酸这些最终消化产物的吸收过程，进一步理解结构与功能相适应的特点。
教师综合以上活动，引导学生形成概念：小肠是人体消化系统主要的吸收器官。
（3）活动三：学生尝试自制小肠结构模型。
教师询问学生：大家想不想自己制作小肠模型？学生充满兴趣，跃跃欲试。教师提供彩纸、胶带、剪刀等材料。为启发学生思考，教师呈现平整布裙与百褶裙两幅图片，并抛出问题：哪条裙子要用更多的布料？学生在图片对比的启发下，合作设计并制作模型（图4）。图4所展示的模型中，外面纸筒模拟小肠外壁，内部折纸结构模拟了小肠内壁。教师设问启发：你能通过数学方法计算小肠内壁的表面积吗？如果没有这样的皱褶结构表面积会有什么变化呢？学生通过对内部折纸结构和外面纸筒面积的计算比较，理解小肠内壁表面积增大的原理。
图4 学生制作的小肠结构模型
在本节内容的教学中，教师以学生的“观察→理解→尝试”为教学主线，设计了3个活动。活动一是实物观察。教师通过指导学生观察实物——鸭小肠，促进学生对小肠结构的直观认识，特别是对小肠绒毛的观察能帮助学生之后更好地理解小肠适于吸收的特点。在活动二中，教师借助两个自制教具进行演示，帮助学生加深对小肠皱襞及小肠绒毛结构的认识，从而理解小肠适于吸收的特点。“小肠内壁结构自制模型”主要展示小肠内壁中的环形皱襞和小肠绒毛结构。从侧面观察该模型，可以比较清晰地看到小肠绒毛；
将双面胶粘合的部分打开，将小肠内壁展开进行展示并形象解释小肠内表面积增加的原因，促进学生理解结构与功能相适应的观点。教师借助“小肠绒毛结构自制模型”展示小肠绒毛壁薄，使学生理解毛细血管和毛细淋巴管壁同样仅由一层上皮细胞构成，有利于消化终产物葡萄糖、氨基酸、甘油和脂肪酸的吸收，最终葡萄糖和氨基酸被吸收进入毛细血管，甘油和脂肪酸被吸收进入毛细淋巴管的过程。活动三是学生尝试建模。教师在学生已参与了前两项活动并对小肠结构与功能相适应的特点有所理解的基础上，启发学生以彩纸、胶带等工具尝试自己制作能突出小肠吸收特点的模型，并借助数学中面积的计算比较，加深了学生对知识点的理解，体现了跨学科实践的课程思想。
本节内容的教学通过以上活动突出了教学重难点，促进了学生对“小肠是吸收的主要场所”的理解，培养了学生的观察能力、发散思维及合作学习的能力，同时渗透了结构与功能相统一的生命观念。学生由对小肠的直观观察，到对教具的抽象理解，思维由浅入深，符合学生的认知规律，有效地突破了本节课的教学重难点。鸭小肠的观察实验有助于学生形成正确的、科学的观察方法；
自制教具使教学更加形象直观；
尝试设计并制作小肠模型调动了学生参与课堂的积极性，更将生物学与生活实际相联系，有助于发展学生的科学思维。教学过程以学生主动获取知识、实验、讨论为主要方式，教师将自己定位在学生学习过程的促进者、引导者、组织者上，采用多种有效的教学手段，激发学生探索的欲望，引导学生思考、质疑、探究、讨论。学生在质疑中训练思维，在动手实践中理解知识，课堂充满师生互动的和谐与获得知识的喜悦。
