•教學背景
《骨骼、關節和肌肉》是教科版四年級上冊《我們的身體》單元的第二課。在第一課《身體的結構》中，學生從整體上認識了人體的結構，從本課開始進入到人體各大系統的局部觀察之中。授課教師從獨特的愛好「挖掘機」引入，帶學生看挖掘機視頻，玩挖掘機模型，進而遷移到仿生源頭——骨骼、關節和肌肉。等學生充分觀察自身的骨骼、關節和肌肉後，教師組織學生舉啞鈴，並分析各部分的作用。再到最後，給模擬版的挖掘機提出改進建議，推動技術的發展。
本課「仿生學」概念的引入，使學生在關注自己個體的同時，認識到人類作為自然界的一員，有著極為精密的身體結構和難以複製的功能，從而重新審視人類自身的價值，更加熱愛生命。
•教學實錄
環節一：趣味導入，引出挖掘機
師：給大家上課感到非常親切，我的兒子和你們一樣的年齡，他最喜歡各種車，你們喜歡嗎？
生1：我喜歡賽車，因為它跑起來像獵豹一樣快。
生2：我喜歡跑車，因為它流線型的造型很美。
師：老師也有自己喜歡的車，這款車世界聞名，能適應各種複雜的路況，動力十足。
（學生翹首以待，教師出示挖掘機圖片）
（學生哄堂大笑）
師：看來你們對挖掘機有偏見，我給大家播放一段挖掘機的視頻，看完以後，再來看看你們對挖掘機有什麼不同的印象。
（播放挖掘機視頻）
師：你們發現了挖掘機的什麼優點？
生3：我看到了挖掘機巨大的機械臂。
生4：我看到了挖掘機能在陡峭的山崖間工作。
（設計意圖：教師在趣味的對白和挖掘機令人震撼的視頻中導入學習主題，以挖掘機為載體既符合學生的童趣，更能突出機械的強大能力，為「仿生學」的登場做好鋪墊）
師：我不僅喜歡挖掘機，還對它進行了深入研究（出示自己組裝的簡易挖掘機模型）。
師：別小看這個模型，它還能靈活操控（教師操作模型）。
（學生躍躍欲試）
師：是不是很有趣？我準備了許多這樣的小模型，課堂上認真探究的小組就可以獲得獎勵。
（學生興趣高漲）
師：現在先讓我帶大家認識一下挖掘機的結構（結合圖片，介紹大臂、小臂、鏟鬥、液壓杆和旋轉點）。
師：我們的身體也有類似的結構，你發現了嗎？請說說理由。
生5：大臂、小臂像骨骼，都長長的。
生6：旋轉點像關節，都可以活動。
生7：液壓杆像肌肉，能提供動力。
師：很好！今天就讓我們一起來認識一下它們。
環節二：初步認知上肢的骨骼、關節和肌肉
師：剛才我們說了挖掘機的這些結構很像我們的上肢，那我們就來觀察一下上肢的骨骼、關節和肌肉，找一找它們在哪裡，長什麼樣？
師：伸出左上肢，跟著老師一起用摸的方法觀察自己左上肢裡的骨骼、關節和肌肉。
（學生把觀察到的樣子先在組內口頭交流，再把確定的樣子畫在學習單中）
生1：上臂有一根又粗又長的骨骼，小臂有一根骨骼，骨骼與骨骼之間有一個關節把它們連起來，然後連著手掌，手掌裡有許多小骨骼和小關節。
師：很好，對於這個小組的學習單，其他組還有補充嗎？
生2：小臂這裡是兩根骨骼。
生3：我們組覺得，關節不是單獨存在的，它們更像是兩根骨骼「咬合」在一起。
生4：我們還發現，肌肉是包裹在骨骼的周圍。
師：我們的上肢正像同學們所觀察到的那樣（出示完整的人的上肢輪廓圖）。上臂有一根長長的骨骼，叫肱骨，前臂這裡有兩根骨骼，手掌這裡有許多根小骨，骨與骨之間都有關節，外面都裹著肌肉。
師：下邊請各小組在原來的基礎上修正和完善自己的學習單。
（設計意圖：教師用摸和畫的方式，與學生一起觀察自己既陌生又熟悉的上肢，了解骨骼、關節和肌肉的位置及特點，豐富學生認知的細節。慢且安靜，這種專注觀察的方式，既是本節課的需要，更是學生課堂觀察的培養目標。同時，學生體會到，對觀察物體的認識是一個逐步完善的過程，所以在原有基礎上的修正和完善正是這一理念的體現）
環節三：骨骼、關節和肌肉的運動和功能
師：我們已經了解了它們的基本樣子，那麼在運動中，它們會變化嗎？
生1：肌肉鼓起來。
生2：可能變硬。
師：真的有這些變化嗎？我們一起做個動作觀察一下。
（教師邊演示邊介紹）左手拿住啞鈴，慢慢移到胸前，注意眼睛一定要仔細看：骨骼、關節、肌肉有什麼變化？再慢慢伸直，觀察它們又有什麼變化？也可以用右手邊摸邊思考：骨骼、關節和肌肉在剛才的過程中各起什麼作用？
師：實驗效率高的小組，還將另外獲得一份材料，額外完成一個實驗。
（學生動手實驗，教師巡視指導，學生將變化和作用記錄在學習單上，完成快的小組獲得一節pvc管，試著用實驗論證：如果骨骼、關節和肌肉中的其中一個不能參與了，會產生什麼後果）
師：它們是怎樣變化的？
生3：我們發現，移動的時候，骨骼的位置跟著啞鈴發生了變化，關節隨著骨骼發生了轉動。
生4：我們發現，啞鈴平舉時，上臂肌肉是平的，彎曲時，肌肉變鼓變硬。
師：同學們對變化的觀察非常仔細，從這些變化中，你們覺得它們各起了什麼作用？
生5：骨骼起到支撐作用，關節幫助轉動，肌肉提供了動力。
師：那麼，假如它們中有一個不能參與了，會怎麼樣？
生6：我們試著把pvc管套在了關節上，就無法完成剛才的動作。
師：是的，不僅是關節，完成動作需要骨骼、關節和肌肉的共同參與、協調配合、缺一不可。
師：其實挖掘機的這些結構就是在仿照我們上肢的骨骼、關節和肌肉，但是只仿了一部分，與我們的上肢比比，你們覺得誰更精密？
生7：手掌比鏟鬥更加靈活。
生8：我們的關節轉動更靈活，而且轉動角度大。
師：所以我們的上肢更加精密，而且這麼精密的骨骼、關節和肌肉不單上肢有，全身各處還有許多。
（出示人體骨骼模型）
師：一個正常的成年人有206塊骨骼，與之相應的骨骼肌有600多塊，經常鍛鍊身體可以使我們的骨骼粗壯，肌肉發達，關節更加靈活。
環節四：人體「仿生學」
師：除了挖掘機，生活中還有不少物體也在仿照我們，你能舉例嗎？
生1：檯燈，它仿照了我們的脊柱。
生2：機器人，仿照了我們的許多結構，也能替我們做許多事情。
師：是的，這樣的事例還有許多，科學上還專門把這個領域稱為人體仿生學。但是直到今天，這些機械能完全代替我們人類嗎？
生3：不能。
師：關於我們人體的奧秘還有許多，你們還想繼續研究人體的哪些奧秘？
生4：我想研究馬拉松運動員耐力非常好的秘密。
生5：我想研究人體是如何感到疼痛的。
（設計意圖：學生結合自己的生活經驗，尋找身邊熟悉的物體。通過討論，不僅知道了人體仿生學這門學科，更重要的是激發了他們研究人體奧秘的興趣）
環節五：拓展延伸
師：大家利用老師獎勵的挖掘機模型玩一玩。玩的時候，對照自己的身體結構，想想看，這個模型還能如何改進？
生1：給鏟子加入更多的關節，使它更靈活。
生2：把注射器管子中的水變成油，使它更潤滑。
生3：換更大的注射器，增加力度。
師：每個人將改進的想法記錄在學習單上，並利用課餘時間實踐一下。
•教學反思
《骨骼、關節和肌肉》一課的教材設計思路並不複雜，通過學生摸自己的上肢，引出骨骼、關節和肌肉，並對它們的特點和功能進行了解，然後聯繫生活，找到與骨骼、關節和肌肉具有相似功能的物體或是物體上的某一部位。這樣的設計對於四年級學生而言，優點是容易掌握，缺點是過於淺顯，容易缺少思維含量。
教師在尊重原教材的基礎上，引入新的設計思路，通過對技術的挖掘，激活學生的思維。同時，教師由自製的挖掘機模型引入，介紹機械臂的主要結構，然後追溯技術的源頭，讓學生尋找身體上類似的結構，引出骨骼、關節和肌肉。師生通過觀察和體驗活動，探究骨骼、關節和肌肉的特點及功能，最後教師引導學生發現挖掘機的機械臂就是仿照了骨骼、關節和肌肉，引出先進的人體仿生學技術，在交流比較中發現仿生學技術再先進，依然存在著缺陷，於是有了改進挖掘機模型的活動，讓學生學以致用。
如何在學生的認知範疇內，挖掘課的內涵和邊界，豐富課堂的呈現形式，提升學習過程的思維含量，是這堂課引發的思考，也是現代課堂的追求。
（作者單位系浙江省寧波市北侖區小港實驗學校）
《中國教師報》2019年10月23日第5版