在《义务教育生物学课程标准（2022年版）》与《义务教育劳动课程标准（2022年版）》共同强调“实践育人”的背景下，初中生物学实践作业已成为落实核心素养培育的重要载体。然而，当前初中生物学实践作业仍存在学科知识、劳动教育及创新意识培养融合不足的缺陷，难以充分发挥其育人价值。笔者以“人体结构模型制作”实践作业为例，系统探讨其在劳动素养分层培育与创新意识多维激活方面的实施路径，为初中生物学教学提供可复制、可操作的实践案例，推动实践作业从“知识延伸”走向“素养载体”，为培养兼具劳动精神与创新能力的时代新人提供参考。
1 研究背景与意义
1.1 政策与课标要求：实践作业成为素养培育的重要载体
《义务教育生物学课程标准（2022年版）》明确提出，教师应“选择恰当的真实情境，设计学习任务，让学生积极参与动手和动脑的活动”
［1］，强调实践经历对学生核心素养发展的重要性；《义务教育劳动课程标准（2022年版）》则将劳动素养细化为“劳动观念、劳动能力、劳动习惯和品质、劳动精神”
［2］4个维度，并要求各学科结合自身特点融入劳动教育元素，实现“以劳树德、以劳增智”的综合育人目标。
在这一背景下，初中生物学实践作业不再是“课堂知识的简单延伸”，而是承载“知识内化、培育劳动素养、激发创新意识”三重功能的重要载体。然而，当前初中生物学实践作业仍存在诸多短板：部分作业停留在“手工制作”层面，缺乏学科知识与劳动技能的深度融合，忽视了劳动过程中的素养成长。这些问题导致实践作业的育人价值被弱化，无法有效衔接学科教学与劳动教育核心素养培育。
1.2 实践作业成为创新意识培养载体
人教版（2024年版）生物学七年级下册的主要内容是人体各系统的结构及如何实现其功能，是初中生物学的核心内容，但因较为抽象，学生难以理解，而“制作人体结构模型”的实践作业将“知识学习”转化为“动手劳动”，让学生在“做中学”中逐步理解内化知识，且因其无固定“标准答案”，为学生提供了自主选择材料、设计方案、解决问题的空间，在自主探索中激活创新意识，符合新时代对“劳动能力+创新思维”复合型人才培养的需求。
1.3 模型制作类实践作业研究存在明显缺口
截至2025年11月4日，在中国知网同时以关键词“初中生物学”“模型制作”搜索，仅得到55篇文献，足见国内目前对于模型制作作业的研究较少。现有研究多零散分布于部分学科（如地理、生物学、物理、化学学科等）论文中，未形成系统性的理论框架与实践指南，且未能结合劳动教育、工程教育、创新教育等视角，挖掘模型制作在素养培育中的综合价值，导致一线教师缺乏专业参考，难以高效设计相关作业并实施，因此需要进行更系统深入的研究，生成可复制操作的案例，以提升实践作业的育人实效。
2 制作人体结构模型实践作业案例
2.1 作业目标
生命观念：依托人体结构模型制作，深化对人体系统、器官结构与功能关联的认知。
科学思维：在材料甄选、结构设计中，培养创新思维与问题解决能力，通过模型优化提升逻辑推理素养。
探究实践：以个人或小组协作形式完成模型制作、撰写说明书、录制展示视频，培养动手实践的劳动素养，发展团队协作能力。
态度责任：使用环保材料，树立绿色实践与可持续发展意识，在成果创作中培养专注严谨的科学态度与责任担当。
2.2 作业要求
内容：独立或小组协作完成一个人体结构模型，确保知识准确、结构完整，实现相应功能。
材料：合理选择使用环保生活化材料（黏土、石膏、废旧纸盒、水瓶等）或新型材料（硅胶、3D材料、热缩片等）。
规格：模型最长边不超过30 cm。
提交材料：实物模型，设计说明书，展示制作过程或功能的视频（电子版，选做）。
2.3 布置时间
随教学进度分章节布置制作任务，在社团活动时间由教师指导完成，也可周末布置学生完成，在课堂上以教具形式呈现和使用，或在全部教学完成后布置寒假作业。
2.4 评价方案
结合实践过程与结果，从5个维度制定评价标准，总分为100分（
表1）。
依据综合评分（自评×20%+互评×30%+教师评×50%）评选出优秀作品，进行展示或在公众号上进行宣传，对存在问题的作品提出建议并督促学生修改完善。
3 以实践作业为载体，分层递进发展劳动素养
劳动素养的培育需依托真实劳动场景，“人体结构模型制作”的全流程为劳动素养的4个维度提供了沉浸式发展路径，激发学生参与劳动的主动性、积极性和创造性，逐步熟练掌握劳动技术步骤，从而树立劳动观念、提升劳动技能，培养劳动习惯和品质，传承劳动精神
［3］，让学生在实践中实现能力进阶。
3.1 前期准备：启蒙劳动观念，夯实基础劳动能力
前期准备是劳动的“规划阶段”，核心是让学生建立“劳动需以知识为指导”的观念，并掌握基础操作技能，为后续制作奠定基础。
（1） 知识梳理：树立“劳动即知识转化”的观念。
劳动并非盲目动手，而是“以知识为依据的精准创作”。在模型制作前，学生需回归教材、查阅权威资料（如人体解剖图谱、科普视频），梳理目标结构的核心特征与科学原理，明确各器官的位置关系与功能特性，形成系统的知识框架，在梳理中意识到：劳动的目标是“还原科学事实”，每一步操作都需符合人体生理结构，从而初步建立“劳动是知识落地桥梁”的观念，打破“劳动与知识割裂”的认知误区。
（2） 材料处理：锤炼基础劳动技能。
材料选择与预处理是劳动技能的首次实践，不同材料对应不同操作要求，能让学生在实践中提升动手能力。
黏土类材料：需掌握“揉、捏、擀、塑形”技巧。例如，在制作小肠结构模型时，需将黏土揉成条状模拟小肠外形，再用工具压出“环形皱襞”，用细黏土条制作“小肠绒毛”——这一过程需控制力度与手法，确保皱襞与绒毛的密度、形态符合生理特征，避免“过浅不明显”或“过深易断裂”的情况出现。
废旧材料（纸盒、吸管、塑料瓶）：需学习“测量、裁剪、粘贴、打磨”等操作。例如，在用塑料瓶制作胸腔框架时，需用剪刀沿标记线精准裁剪，用砂纸打磨边缘避免毛刺；在用吸管模拟气管时，需根据要求剪切，再用胶带连接，制作成左右支气管，并实现气密性，防止后续演示时“气体泄漏”。
这些基础操作看似简单，却能让学生在练习中提升“精准度”与“熟练度”，同时培养“根据目标选择合适工具与材料”的劳动思维，为后续复杂劳动与创新实践奠定技能基础。
3.2 中期制作：锤炼劳动习惯与品质，培育劳动精神
中期制作是模型成型的核心阶段，也是问题集中爆发的阶段。这些困难正是培养学生“耐心、细致、坚韧”劳动习惯与品质的关键契机，同时，在解决问题中也能培育学生的劳动精神。
（1） 精细化操作：养成“精益求精”的劳动习惯。
人体结构的复杂性要求模型制作必须关注细节。例如，在制作血液循环模型时，用注射器模拟左右心室，用软管模拟血管，需要增加单向阀，保证血液的流动方向正确，这便要求学生在组装过程中反复调试阀门位置与方向，确保其密封性与功能性。通过反复调整，学生逐步养成“关注细节、追求质量”的劳动习惯，明白“劳动成果的价值源于对细节的把控”。
（2） 问题解决：培育“勇于尝试、坚韧不拔”的劳动精神。
在模型制作中的问题是培养学生劳动精神的最佳载体。教师无需直接给出解决方案，可通过提问引导，让学生经历“观察问题—分析原因—尝试改进”的过程。例如，当心脏四腔壁厚薄比例失衡（如左心室过薄）时，提示：“左心室是体循环的起点，需要较大的收缩力把血液由心脏运往全身，它的厚度是否合理？”学生会调整黏土用量，重新塑形。
在自主解决问题的过程中，学生不仅提升了动手能力，更打破了依赖他人帮助的被动思维，培养了“勇于尝试、坚韧不拔”的劳动精神。
3.3 后期完善：强化劳动习惯，深化劳动观念
模型初步完成并非劳动的结束，而是“复盘与优化”的开始，通过对照人体真实结构，检查模型的科学性与完整性，或者优化模型的展示效果，如在血液循环模型上标注各结构名称等信息，说明制作过程和原理（
图1），这些操作让学生意识到“劳动不仅要‘完成’，更要‘做好’”，让学生形成“持续改进”的劳动意识，固化“对成果负责、对过程负责”的良好习惯，同时深化对“劳动创造价值”观念的认知。在整理制作工具与剩余材料的过程中让学生养成“劳动前准备、劳动中规范、劳动后整理”的习惯，深化学生对“劳动是系统性过程”的认知，懂得“尊重劳动不仅要尊重成果，还要尊重劳动的每一个环节”。
4 以实践作业为载体，多维度激活创新意识
创新意识的核心是“突破常规、探索新可能”，实践作业不设固定标准答案，为学生提供了广阔的创新空间。教师可从“材料、形式、思路”3个维度引导学生跳出思维定式，让创新意识在实践中自然生长，通过主动思考，动手参与，不断分析、交流、答辩、反思和修正，丰富形象思维和创新思维，培养创新意识与创新能力
［4］，实现“以劳动为基础，以创新为目标”的培育路径。
4.1 材料创新：“新旧结合”，探索资源的多元价值
传统模型多依赖专用手工材料，成本高且限制创新，在布置作业时就鼓励学生利用生活中的废旧材料制作，既能降低成本，又能培养学生“创新利用资源”的思维，打破“材料决定效果”的固有认知。例如，在制作“肺与膈肌运动模型”时很多人用到500 mL的矿泉水瓶和气球制作小模型，若没有大气球，用塑料袋（膜）模拟膈肌也可以达到效果，用白色编织条和吸管粘贴成人体胸廓的样子附在瓶子的内壁，非常形象，还可模拟呼吸时肋骨位置的变化，对于瓶口的密封有学生用橡皮泥或黏土，也可以盖上瓶盖烫一个孔，再插上吸管涂点热熔胶，甚至堵上抽纸都可以达到应有的效果。
又如，用卷筒纸芯模拟小肠，用绒布模拟小肠绒毛，将绒布折叠着粘贴在纸芯内部模拟小肠的皱襞，令人耳目一新。教师应多鼓励学生打开思路，因陋就简，充分寻找替代材料，培养“资源再利用”的创新思维。
除了废旧材料再利用，还可以尝试使用更具功能性、科技感或环保属性的“新型材料”，如食品级硅胶、可降解塑料、热缩片、玉米淀粉塑料板、3D技术部件等，更好地展现器官的功能。如在热缩片上手绘或打印出肾脏、心脏、脑、肺等器官结构，裁剪后打孔加热定型，缩小至原来的四分之一左右，结构清晰、小巧可爱，可作为挂件随身携带，大大提高了学生兴趣；用玉米淀粉塑料板制作人体骨骼，既轻便耐磨，又便于造型，用美工刀就能裁剪出颅骨、四肢骨的形状，还可自然降解，更符合“环保创新”理念；通过3D建模软件设计各结构部件的形状大小及连接方式，并用3D打印机打印成品，如心脏模型、神经元模型、关节模型等，可以更精细准确地呈现结构。
4.2 形式创新：“突破静态”，实现模型的功能升级
传统人体结构模型多以“展示形态”为核心，而引导学生思考“如何让模型更有用、更有趣”，可推动模型形式从“静态展示”向“动态演示”升级，让创新围绕“功能实现”展开，实现“劳动成果的价值延伸”。
例如，在制作血液循环动态模型（
图2）时，用注射器模拟左右心房和心室，用软管模拟血管，用单向阀模拟瓣膜，用红色液体模拟血液，推动一支注射器，可以看到血液由左心房流向左心室，再流向主动脉，经过毛细血管、上下腔静脉到达右心房的动态过程。又如，在制作原尿形成过程模型（
图3）时，学生使用漏斗、塑料瓶、吸管、软管等模拟肾单位各部分结构，用高锰酸钾溶液模拟血液，加入维生素C片，用溶液由红色褪变成浅黄色模拟血液流过肾小球时血细胞无法通过的现象，既展示了肾单位的结构组成，也清楚呈现了经肾小球的过滤作用形成原尿的过程，可作为课堂教具使用，实现“作业成果”向“教学资源”的创新转化；还可以在期末复习时供其他学生反复观摩，实现“劳动成果的二次利用”。这种创新让学生意识到：模型的价值不止于“完成作业”，还能为他人提供帮助，培养“以需求为导向”的创新思维。
4.3 思路创新：“关联系统”，遵循人体的整体逻辑
人体是各系统协同工作的有机整体，传统模型多聚焦单一结构（如单独制作心脏、单独制作肾脏），而思路创新可引导学生打破“单一结构”局限，构建“多系统关联模型”，深化对“人体是统一整体”的理解，让创新遵循“科学逻辑”，实现“知识与创新的深度融合”。例如，在制作“循环系统与泌尿系统关联模型”时，将血液循环模型与尿的形成模型连接，推动注射器（左心室），红色液体（血液）流动，沿主动脉流入肾动脉的分支——入球小动脉，当到达肾小球时，红色液体变为浅黄色，模拟部分成分被过滤形成原尿的过程，一部分从细软管流出（模拟尿液），其余液体从肾静脉流出，经下腔静脉流回右心房。这直观展示了“循环系统为泌尿系统提供血液原料，泌尿系统过滤血液形成尿液，协助循环系统排出废物”的协同关系，培养了学生的“系统思维”与“科学创新”能力，实现了“从单一知识学习”到“综合系统理解”的创新突破。
5 结论与展望
以模型制作为代表的初中生物学实践作业，通过“知识—劳动—创新”的深度融合，建构“以实践作业为载体，发展劳动素养，激活创新意识”的育人路径：在劳动层面，全流程的模型制作让学生逐步建立科学劳动观念，掌握基础劳动技能，养成良好的劳动习惯，培育坚韧的劳动精神，实现劳动素养的分层递进发展；在创新层面，材料、形式、思路的三维创新设计，让学生在突破常规中激活创新思维，理解“创新需以科学原理为基础”；在学科层面，实践作业让抽象的人体结构知识变得可感、可做、可创，实现“知识内化、素养培育、意识激发”的三重赋能。
未来，可进一步拓展实践作业的广度与深度。例如，结合“跨学科”理念，将模型制作与数学、美术（形态设计）、信息科技（3D建模、编程）等学科结合，提升作业的综合性，让劳动素养与创新意识在更广阔的场景中发展，进一步深化“劳动创造价值、创新赋能生活”的认知。相信通过持续优化实践作业设计，能更好地落实课标要求，为培养“懂劳动、会创新、有素养”的新时代学生奠定基础。
湘潭市教育科学规划一般课题“‘双减’背景下初中生物学实践作业的设计探究”(XTJK023BJJ012)
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