激發(fā)知識經(jīng)驗(yàn),促進(jìn)主動建構(gòu)

精品文檔-下載后可編輯激發(fā)知識經(jīng)驗(yàn),促進(jìn)主動建構(gòu)一、案例背景

《人體生命活動的調(diào)節(jié)》是蘇教版必修三第二章“生物個體的穩(wěn)態(tài)”的第二節(jié)，包括神經(jīng)調(diào)節(jié)和體液調(diào)節(jié)兩大部分，是第一節(jié)“人體的穩(wěn)態(tài)”的延續(xù)。本節(jié)課為第一課時，內(nèi)容涉及興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)、興奮在神元之間的傳導(dǎo)、神經(jīng)調(diào)節(jié)的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)――反射弧的組成和功能。按照教材編寫順序，開篇講述興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)，一下就把學(xué)生帶入到一個微觀世界，學(xué)生沒有感性認(rèn)識，接受起來難度較大，考慮到反射和反射弧的知識，學(xué)生在初中已學(xué)過，由舊知識人手進(jìn)行過渡，能很快把學(xué)生帶人新的知識情境中，所以把教材的內(nèi)容順序做了一個調(diào)換，由膝跳反射實(shí)驗(yàn)人手，先講反射弧，再由神經(jīng)元的結(jié)構(gòu)和功能過渡到興奮的傳導(dǎo)，做一個自然銜接。

二、學(xué)情分析

本課時出現(xiàn)的許多知識，如神經(jīng)元的結(jié)構(gòu)功能、反射、反射弧的五個環(huán)節(jié)等生物學(xué)知識，以及電位差即電壓，是形成電流的原因等物理知識，學(xué)生在初中階段的學(xué)習(xí)過程中已經(jīng)涉及，因此在教學(xué)設(shè)計(jì)中要特別注意初、高中知識的自然銜接。經(jīng)過一學(xué)年的課堂訓(xùn)練，學(xué)生的讀圖識圖能力有了很大提高，因此教師要充分利用教材上的圖與圖群，引導(dǎo)學(xué)生的觀察、分析、思考、整合，達(dá)到自主建構(gòu)知識的目的。

三、教學(xué)策略

課堂教學(xué)過程是教師向?qū)W生提供學(xué)習(xí)環(huán)境和經(jīng)驗(yàn)，組織、指導(dǎo)和參與學(xué)生學(xué)習(xí)的過程，是學(xué)生主動學(xué)習(xí)、自主構(gòu)建的過程。因此本節(jié)課的教學(xué)策略是：在課堂教學(xué)過程中注意設(shè)計(jì)巧妙的學(xué)習(xí)情境，在學(xué)生原有的知識、經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上，提供豐富的資料信息，組織、指導(dǎo)和參與學(xué)生學(xué)習(xí)的過程。引導(dǎo)學(xué)生自主建構(gòu)知識，充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用，真正培養(yǎng)學(xué)生具有自主性的學(xué)習(xí)品質(zhì)。

四、教學(xué)片段回顧

1.神經(jīng)調(diào)節(jié)的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)和反射弧

這部分內(nèi)容主要是對初中有關(guān)知識的回顧，教學(xué)時設(shè)計(jì)問題串充分調(diào)動學(xué)生已有知識的回顧，可采用師生的談話、學(xué)生實(shí)驗(yàn)、結(jié)合討論的方式進(jìn)行。建議采用宏觀到微觀的學(xué)習(xí)順序，先由反射和反射弧開始，隨后由興奮的本質(zhì)引出神經(jīng)元的結(jié)構(gòu)。

設(shè)計(jì)相關(guān)的思考題：(1)神經(jīng)系統(tǒng)調(diào)節(jié)人體各種活動的基本方式是什么?(2)什么是反射?請舉例說明；(3)反射活動的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)是什么?它由哪幾個部分組成?(4)做膝跳反射實(shí)驗(yàn)，并嘗試解釋反射過程。在師生相互交流的過程中用實(shí)例：草履蟲能夠趨利避害，含羞草葉被觸碰后會下垂，這屬于反射嗎?用針刺激離體蛙的腓腸肌，肌肉會收縮，這屬于反射嗎?來強(qiáng)調(diào)反射必須在中樞神經(jīng)系統(tǒng)的參與下進(jìn)行。

學(xué)生饒有興趣地做完膝跳反射實(shí)驗(yàn)后，回憶初中學(xué)過的反射弧的五個環(huán)節(jié)，分析產(chǎn)生膝跳反射的全過程。教師則設(shè)置問題情境：如果某人縮手反射的傳人神經(jīng)受到了損傷，那么感受器受到刺激后，人還會有感覺嗎?如果損傷的是傳出神經(jīng)或脊髓相應(yīng)的中樞呢?引發(fā)學(xué)生的討論，強(qiáng)調(diào)反射弧必需完整，反射才能發(fā)生。

反射弧是宏觀的結(jié)構(gòu)，神經(jīng)元是微觀結(jié)構(gòu)，如何讓兩個概念間發(fā)牛巧妙過渡?可以用一個小知識來銜接：據(jù)測定，傳導(dǎo)速度最快的坐骨神經(jīng)每秒鐘“行走”速度是120m，細(xì)而無髓鞘的神經(jīng)傳導(dǎo)速度每秒鐘只有0.5-2cm，盡管傳導(dǎo)速度相差懸殊，但在“滴答”一聲中，人體的任何部分的刺激和感覺都能立即傳到“司令部”(如釘子扎到腳的縮腳反射，僅需要幾十分之一秒)。學(xué)生對小知識非常感興趣，產(chǎn)生疑惑“是什么在神經(jīng)上傳導(dǎo)?”這時教師拋出有關(guān)興奮的話題：興奮的本質(zhì)是什么?興奮如何產(chǎn)生又如何傳導(dǎo)?學(xué)生帶著強(qiáng)烈的學(xué)習(xí)欲望進(jìn)入新階段的學(xué)習(xí)過程。

教師這時用一個自然過渡，威爾遜曾經(jīng)說過：“一切生物學(xué)問題都需要到細(xì)胞中尋找答案?！痹谑裁醇?xì)胞中能尋找到神經(jīng)調(diào)節(jié)的奧秘呢?出示神經(jīng)元圖片和結(jié)構(gòu)模式圖，并向?qū)W生提供科學(xué)史實(shí)①：1873年，意大利科學(xué)家卡米洛?高爾基采用鉻酸鹽――硝酸銀染色法揭開了神經(jīng)元的神秘面紗。學(xué)生根據(jù)示意圖學(xué)習(xí)神經(jīng)元的結(jié)構(gòu)，并對軸突、樹突、神經(jīng)纖維和神經(jīng)末梢做進(jìn)一步認(rèn)知。

播放展示神經(jīng)元上的興奮以生物電的形式傳導(dǎo)的Flash，并向?qū)W生提供科學(xué)史實(shí)②：1771年，伽爾瓦尼用兩種金屬導(dǎo)體在肌肉和神經(jīng)之間建立起回路，肌肉就會產(chǎn)生顫抖，即發(fā)生收縮。于是他認(rèn)為這種收縮是由于從肌肉內(nèi)部流出來并沿著神經(jīng)到達(dá)肌肉表面的電流刺激引起的。這時學(xué)生能說出神經(jīng)元上的興奮是以生物電的形式傳導(dǎo)的，興奮的本質(zhì)是一種電信號，這種電信號也Ⅱq神經(jīng)沖動，從而為下而的學(xué)習(xí)做鋪墊。

教學(xué)過程以科學(xué)史的發(fā)展為線索，使前后連貫，在激發(fā)學(xué)生興趣的同時，更能讓學(xué)生體驗(yàn)著人們對科學(xué)概念的認(rèn)識過程，感受科學(xué)探究的發(fā)展歷程。

2.興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)

教師首先要向?qū)W生提供這一部分內(nèi)容的學(xué)習(xí)思路：神經(jīng)元接受刺激，能產(chǎn)生興奮，即引起電流的產(chǎn)生，那么必定引起了電位差的變化。在靜止的時候神經(jīng)纖維的電位是怎樣的?接受刺激時會引起什么樣的變化?為什么會出現(xiàn)這種變化呢?

給學(xué)生布置一個學(xué)習(xí)任務(wù)：請?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究神經(jīng)纖維在未受刺激時膜內(nèi)外是否存在電位差?提供實(shí)驗(yàn)材料：(1)槍烏賊的巨大神經(jīng)纖維(軸突直徑可達(dá)1毫米)；(2)一個玻璃微電極(能直接插入神經(jīng)纖維內(nèi)部)；(3)一個電流表。

這個探究的目的主要是幫助學(xué)生從事實(shí)人手理解靜息電位，所以要淡化探究的全過程，給予一些特定的實(shí)驗(yàn)材料，也是為了幫助學(xué)生在短時間內(nèi)設(shè)計(jì)出方案，減少探究花費(fèi)的時間。學(xué)生已有的物理知識是可以很快設(shè)計(jì)出方案的，在學(xué)生匯報(bào)設(shè)計(jì)方案的基礎(chǔ)上，展示科學(xué)家對“靜息電位”的探究過程：

①用電流表在神經(jīng)元外側(cè)檢測

②用電流表在神經(jīng)元內(nèi)外檢測

把知識的傳授過程優(yōu)化成一個科學(xué)探究過程，讓學(xué)生在探究中學(xué)習(xí)科學(xué)知識與科學(xué)研究方法，在設(shè)計(jì)、探究、剖析的過程中體會著科學(xué)家的探索方式。學(xué)生發(fā)現(xiàn)自己的設(shè)計(jì)方案與科學(xué)家的研究相吻合，體會至Ⅱ成功的喜悅，有助于增加學(xué)習(xí)信心。

接下來要求學(xué)生閱讀教材，觀察“神經(jīng)纖維的傳導(dǎo)模式圖”，通過完成表格對神經(jīng)纖維在受刺激前后膜電位的變化和原因進(jìn)行初步認(rèn)知。

閱讀后學(xué)生能做出歸納，但識記的成分更多一些，教師要做的是幫助學(xué)生以直觀的方式去理解這段抽象的敘述。通過展示科學(xué)家對“靜息電位”和“動作電位”的探究過程，引導(dǎo)學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，再以兩個Flash模擬神經(jīng)元細(xì)胞膜內(nèi)外兩側(cè)形成電位差的過程和動作電位的形成機(jī)制，直觀地演示微觀現(xiàn)象，在此基礎(chǔ)上教師進(jìn)行精講。

由于興奮以神經(jīng)沖動的形式傳導(dǎo)，是一個連續(xù)的過程，因此在分析完靜息電位和動作電位的形成過程之后，一定要讓學(xué)生建立一個興奮傳導(dǎo)的完整過程。Flash可以幫助學(xué)生實(shí)現(xiàn)這學(xué)習(xí)過程，因此播放“局部電流的形成及興奮的傳導(dǎo)”的動畫，并做出講解：興奮部位與相鄰的未興奮部位出現(xiàn)電位差，導(dǎo)致局部電流回路的產(chǎn)生，該電流回路對鄰近的部位又形成一個新的刺激，引起相鄰部位依次發(fā)生電位變化，原來興奮部位迅速恢復(fù)，沿著神經(jīng)纖維不斷向前移動的電流回路就是一個不斷向前傳導(dǎo)的神經(jīng)沖動。同時讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)并歸納：膜內(nèi)電流方向與興奮傳導(dǎo)方向相同；膜外電流方向

與興奮傳導(dǎo)方向相反。

所有的圖示和Flash都存在一個小遺憾，沒有能反映興奮在神經(jīng)纖維上的雙向傳導(dǎo)，因此借助一個反饋訓(xùn)練，幫助學(xué)生建立起這樣的整體概念：由于興奮部位與相鄰兩側(cè)的未興奮部位之間都存在著電位差，因此神經(jīng)沖動在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)方向應(yīng)該是雙向的，從而歸納出興奮在神經(jīng)纖維上雙向傳導(dǎo)的特點(diǎn)。

附反饋訓(xùn)練：在一條離體神經(jīng)纖維的中段施加電刺激，使其興奮。如圖表示刺激時的膜內(nèi)外電位變化和所產(chǎn)生的神經(jīng)沖動傳導(dǎo)方向(橫向箭頭表示傳導(dǎo)方向)，正確的是

(C)

3.興奮在神經(jīng)元間的傳遞

從膝跳反射的反射弧人手，引發(fā)學(xué)生思考：一個完整的反射活動僅靠一個神經(jīng)元能完成嗎?至少需要幾個?并質(zhì)疑：一個神經(jīng)元產(chǎn)生的興奮是如何向下―個神經(jīng)元傳遞的?高爾基認(rèn)為，神經(jīng)元構(gòu)成神經(jīng)系統(tǒng)類似血管構(gòu)成循環(huán)系統(tǒng)，是完全貫通的，那么，事實(shí)是否如此呢?

出示神經(jīng)元之間的連接示意圖和科學(xué)史實(shí)③：拉蒙?卡哈爾在高爾基工作的基礎(chǔ)上發(fā)現(xiàn)了突觸結(jié)構(gòu)。學(xué)生觀察發(fā)現(xiàn)神經(jīng)元之間在結(jié)構(gòu)上并沒有原生質(zhì)相連，興奮在神經(jīng)元與神經(jīng)元之間不可能通過神經(jīng)沖動的形式傳遞，必然以其他方式傳遞興奮。

充分利用教材中“興奮在神經(jīng)元之間的傳導(dǎo)”的積極思維活動，提出問題串：(1)什么叫突觸?(2)指圖說出突觸的結(jié)構(gòu)；(3)突觸小體內(nèi)有較多的線粒體，說明什么問題?(4)神經(jīng)沖動如何從前膜經(jīng)間隙傳到后膜?(5)興奮為何不能從樹突傳到軸突?(6)突觸傳遞的特點(diǎn)怎樣?學(xué)生可以小組為單位討論交流。

教師提供科學(xué)史：1970年，卡茨(英)，奧伊勒(瑞典)，阿克塞爾拉德(美)，發(fā)現(xiàn)神經(jīng)末梢的體液傳遞物質(zhì)――神經(jīng)遞質(zhì)。并通過連續(xù)播放兩個反映興奮在神經(jīng)元之間傳導(dǎo)的Flash，揭示神經(jīng)遞質(zhì)和突觸后膜上的受體相結(jié)合，使鈉離子通道打開，從而使突觸后膜上的電位發(fā)生變化。并用“神經(jīng)驛道上的秘密信使”來形容神經(jīng)遞質(zhì)的作用，有很好的喻意。

對于神經(jīng)遞質(zhì)的類型，教材中并沒有提及，因此提供小資料：迄今為止，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了幾十種遞質(zhì)，有傳遞興奮的，如乙酰膽堿、去甲腎上腺素；有傳遞抑制的，如甘氨基酸、γ-氨基丁酸，但同一個神經(jīng)元的末梢只能釋放一種遞質(zhì)，或是興奮的，或是抑制的。引發(fā)學(xué)生思考：若遞質(zhì)不被水解，將會出現(xiàn)什么結(jié)果?讓學(xué)生對神經(jīng)遞質(zhì)的作用機(jī)制有一個深入的理解。

能解決日常生活中的問題是對所學(xué)知識的最好的檢驗(yàn)，因此用三個生活小常識讓學(xué)生自由討論：事實(shí)1：α-銀環(huán)蛇毒能與突觸后膜上的神經(jīng)遞質(zhì)受體牢固結(jié)合；事實(shí)2：有機(jī)磷農(nóng)藥能抑制膽堿酯酶的活性，而膽堿酯酶的作用是清除與突觸后膜上受體結(jié)合的神經(jīng)遞質(zhì)。討論：當(dāng)發(fā)生α-銀環(huán)蛇毒與有機(jī)磷農(nóng)藥中毒時，相應(yīng)肌肉出現(xiàn)的癥狀分別是什么?事實(shí)3：臨床上用藥物局部麻醉的機(jī)理是藥物抑制突觸小泡釋放遞質(zhì)，興奮不能傳遞。學(xué)生通過思考體會到學(xué)以致用的樂趣。最后讓學(xué)生歸納有關(guān)神經(jīng)遞質(zhì)相關(guān)知識點(diǎn)，從而建構(gòu)有關(guān)神經(jīng)元之間的聯(lián)系特點(diǎn)。

興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)和在神經(jīng)元之間的傳遞內(nèi)容，對學(xué)生來說是全新的，而且比較抽象，不容易理解，故是本章教學(xué)的難點(diǎn)。處理這部分內(nèi)容時要充分調(diào)動學(xué)生自主學(xué)習(xí)，給予一定的學(xué)習(xí)任務(wù)，通過小組匯報(bào)交流，初步建構(gòu)知識，教師要做出充分的資料準(zhǔn)備，盡量用Flash把靜態(tài)的圖形動態(tài)化，把平面的圖形立體化，并通過精講點(diǎn)撥幫助學(xué)生理解透徹。

五、案例反思

1.充分調(diào)動學(xué)生的知識經(jīng)驗(yàn)

關(guān)于神經(jīng)調(diào)節(jié)的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)和反射及反射弧的環(huán)節(jié)，學(xué)生在初中生物課已學(xué)過，教學(xué)中要注意引導(dǎo)學(xué)生回顧初中階段所學(xué)相關(guān)內(nèi)容，充分調(diào)動學(xué)生的知識經(jīng)驗(yàn)，以問題探究為線索，通過不斷地質(zhì)疑和推測，逐步建立新知。

2.充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用

在教學(xué)過程中，教師要盡量創(chuàng)設(shè)學(xué)生活動的機(jī)會，讓學(xué)生成為學(xué)習(xí)活動的主體，教師只是為學(xué)生的學(xué)習(xí)提供必要的指導(dǎo)和知識鋪墊。教學(xué)過程以科學(xué)史的發(fā)展為主線，在激發(fā)學(xué)生興趣的基礎(chǔ)上，讓學(xué)生對神經(jīng)調(diào)節(jié)的本質(zhì)有一個全面而清晰的認(rèn)識過程。

在學(xué)習(xí)興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)時，引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，嘗試設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究神經(jīng)纖維在未受刺激時膜內(nèi)外是否存在電位差?教師給學(xué)生提供一定的探究材料，降低實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的難度，學(xué)生現(xiàn)有的物理知識足以設(shè)計(jì)出方案，與展示的科學(xué)家的探究實(shí)驗(yàn)一致，嘗到成功的喜悅，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。另外一些常見題型通常都會以此實(shí)驗(yàn)為原型，要求判斷電流表中指針的偏轉(zhuǎn)情況，有了實(shí)驗(yàn)