激发知识经验,促进主动建构

精品文档-下载后可编辑激发知识经验,促进主动建构一、案例背景

《人体生命活动的调节》是苏教版必修三第二章“生物个体的稳态”的第二节，包括神经调节和体液调节两大部分，是第一节“人体的稳态”的延续。本节课为第一课时，内容涉及兴奋在神经纤维上的传导、兴奋在神元之间的传导、神经调节的结构基础――反射弧的组成和功能。按照教材编写顺序，开篇讲述兴奋在神经纤维上的传导，一下就把学生带入到一个微观世界，学生没有感性认识，接受起来难度较大，考虑到反射和反射弧的知识，学生在初中已学过，由旧知识人手进行过渡，能很快把学生带人新的知识情境中，所以把教材的内容顺序做了一个调换，由膝跳反射实验人手，先讲反射弧，再由神经元的结构和功能过渡到兴奋的传导，做一个自然衔接。

二、学情分析

本课时出现的许多知识，如神经元的结构功能、反射、反射弧的五个环节等生物学知识，以及电位差即电压，是形成电流的原因等物理知识，学生在初中阶段的学习过程中已经涉及，因此在教学设计中要特别注意初、高中知识的自然衔接。经过一学年的课堂训练，学生的读图识图能力有了很大提高，因此教师要充分利用教材上的图与图群，引导学生的观察、分析、思考、整合，达到自主建构知识的目的。

三、教学策略

课堂教学过程是教师向学生提供学习环境和经验，组织、指导和参与学生学习的过程，是学生主动学习、自主构建的过程。因此本节课的教学策略是：在课堂教学过程中注意设计巧妙的学习情境，在学生原有的知识、经验基础上，提供丰富的资料信息，组织、指导和参与学生学习的过程。引导学生自主建构知识，充分发挥学生的主体作用，真正培养学生具有自主性的学习品质。

四、教学片段回顾

1.神经调节的结构基础和反射弧

这部分内容主要是对初中有关知识的回顾，教学时设计问题串充分调动学生已有知识的回顾，可采用师生的谈话、学生实验、结合讨论的方式进行。建议采用宏观到微观的学习顺序，先由反射和反射弧开始，随后由兴奋的本质引出神经元的结构。

设计相关的思考题：(1)神经系统调节人体各种活动的基本方式是什么?(2)什么是反射?请举例说明；(3)反射活动的结构基础是什么?它由哪几个部分组成?(4)做膝跳反射实验，并尝试解释反射过程。在师生相互交流的过程中用实例：草履虫能够趋利避害，含羞草叶被触碰后会下垂，这属于反射吗?用针刺激离体蛙的腓肠肌，肌肉会收缩，这属于反射吗?来强调反射必须在中枢神经系统的参与下进行。

学生饶有兴趣地做完膝跳反射实验后，回忆初中学过的反射弧的五个环节，分析产生膝跳反射的全过程。教师则设置问题情境：如果某人缩手反射的传人神经受到了损伤，那么感受器受到刺激后，人还会有感觉吗?如果损伤的是传出神经或脊髓相应的中枢呢?引发学生的讨论，强调反射弧必需完整，反射才能发生。

反射弧是宏观的结构，神经元是微观结构，如何让两个概念间发牛巧妙过渡?可以用一个小知识来衔接：据测定，传导速度最快的坐骨神经每秒钟“行走”速度是120m，细而无髓鞘的神经传导速度每秒钟只有0.5-2cm，尽管传导速度相差悬殊，但在“滴答”一声中，人体的任何部分的刺激和感觉都能立即传到“司令部”(如钉子扎到脚的缩脚反射，仅需要几十分之一秒)。学生对小知识非常感兴趣，产生疑惑“是什么在神经上传导?”这时教师抛出有关兴奋的话题：兴奋的本质是什么?兴奋如何产生又如何传导?学生带着强烈的学习欲望进入新阶段的学习过程。

教师这时用一个自然过渡，威尔逊曾经说过：“一切生物学问题都需要到细胞中寻找答案。”在什么细胞中能寻找到神经调节的奥秘呢?出示神经元图片和结构模式图，并向学生提供科学史实①：1873年，意大利科学家卡米洛・高尔基采用铬酸盐――硝酸银染色法揭开了神经元的神秘面纱。学生根据示意图学习神经元的结构，并对轴突、树突、神经纤维和神经末梢做进一步认知。

播放展示神经元上的兴奋以生物电的形式传导的Flash，并向学生提供科学史实②：1771年，伽尔瓦尼用两种金属导体在肌肉和神经之间建立起回路，肌肉就会产生颤抖，即发生收缩。于是他认为这种收缩是由于从肌肉内部流出来并沿着神经到达肌肉表面的电流刺激引起的。这时学生能说出神经元上的兴奋是以生物电的形式传导的，兴奋的本质是一种电信号，这种电信号也Ⅱq神经冲动，从而为下而的学习做铺垫。

教学过程以科学史的发展为线索，使前后连贯，在激发学生兴趣的同时，更能让学生体验着人们对科学概念的认识过程，感受科学探究的发展历程。

2.兴奋在神经纤维上的传导

教师首先要向学生提供这一部分内容的学习思路：神经元接受刺激，能产生兴奋，即引起电流的产生，那么必定引起了电位差的变化。在静止的时候神经纤维的电位是怎样的?接受刺激时会引起什么样的变化?为什么会出现这种变化呢?

给学生布置一个学习任务：请设计实验探究神经纤维在未受刺激时膜内外是否存在电位差?提供实验材料：(1)枪乌贼的巨大神经纤维(轴突直径可达1毫米)；(2)一个玻璃微电极(能直接插入神经纤维内部)；(3)一个电流表。

这个探究的目的主要是帮助学生从事实人手理解静息电位，所以要淡化探究的全过程，给予一些特定的实验材料，也是为了帮助学生在短时间内设计出方案，减少探究花费的时间。学生已有的物理知识是可以很快设计出方案的，在学生汇报设计方案的基础上，展示科学家对“静息电位”的探究过程：

①用电流表在神经元外侧检测

②用电流表在神经元内外检测

把知识的传授过程优化成一个科学探究过程，让学生在探究中学习科学知识与科学研究方法，在设计、探究、剖析的过程中体会着科学家的探索方式。学生发现自己的设计方案与科学家的研究相吻合，体会至Ⅱ成功的喜悦，有助于增加学习信心。

接下来要求学生阅读教材，观察“神经纤维的传导模式图”，通过完成表格对神经纤维在受刺激前后膜电位的变化和原因进行初步认知。

阅读后学生能做出归纳，但识记的成分更多一些，教师要做的是帮助学生以直观的方式去理解这段抽象的叙述。通过展示科学家对“静息电位”和“动作电位”的探究过程，引导学生分析实验现象，再以两个Flash模拟神经元细胞膜内外两侧形成电位差的过程和动作电位的形成机制，直观地演示微观现象，在此基础上教师进行精讲。

由于兴奋以神经冲动的形式传导，是一个连续的过程，因此在分析完静息电位和动作电位的形成过程之后，一定要让学生建立一个兴奋传导的完整过程。Flash可以帮助学生实现这学习过程，因此播放“局部电流的形成及兴奋的传导”的动画，并做出讲解：兴奋部位与相邻的未兴奋部位出现电位差，导致局部电流回路的产生，该电流回路对邻近的部位又形成一个新的刺激，引起相邻部位依次发生电位变化，原来兴奋部位迅速恢复，沿着神经纤维不断向前移动的电流回路就是一个不断向前传导的神经冲动。同时让学生发现并归纳：膜内电流方向与兴奋传导方向相同；膜外电流方向

与兴奋传导方向相反。

所有的图示和Flash都存在一个小遗憾，没有能反映兴奋在神经纤维上的双向传导，因此借助一个反馈训练，帮助学生建立起这样的整体概念：由于兴奋部位与相邻两侧的未兴奋部位之间都存在着电位差，因此神经冲动在神经纤维上的传导方向应该是双向的，从而归纳出兴奋在神经纤维上双向传导的特点。

附反馈训练：在一条离体神经纤维的中段施加电刺激，使其兴奋。如图表示刺激时的膜内外电位变化和所产生的神经冲动传导方向(横向箭头表示传导方向)，正确的是

(C)

3.兴奋在神经元间的传递

从膝跳反射的反射弧人手，引发学生思考：一个完整的反射活动仅靠一个神经元能完成吗?至少需要几个?并质疑：一个神经元产生的兴奋是如何向下―个神经元传递的?高尔基认为，神经元构成神经系统类似血管构成循环系统，是完全贯通的，那么，事实是否如此呢?

出示神经元之间的连接示意图和科学史实③：拉蒙・卡哈尔在高尔基工作的基础上发现了突触结构。学生观察发现神经元之间在结构上并没有原生质相连，兴奋在神经元与神经元之间不可能通过神经冲动的形式传递，必然以其他方式传递兴奋。

充分利用教材中“兴奋在神经元之间的传导”的积极思维活动，提出问题串：(1)什么叫突触?(2)指图说出突触的结构；(3)突触小体内有较多的线粒体，说明什么问题?(4)神经冲动如何从前膜经间隙传到后膜?(5)兴奋为何不能从树突传到轴突?(6)突触传递的特点怎样?学生可以小组为单位讨论交流。

教师提供科学史：1970年，卡茨(英)，奥伊勒(瑞典)，阿克塞尔拉德(美)，发现神经末梢的体液传递物质――神经递质。并通过连续播放两个反映兴奋在神经元之间传导的Flash，揭示神经递质和突触后膜上的受体相结合，使钠离子通道打开，从而使突触后膜上的电位发生变化。并用“神经驿道上的秘密信使”来形容神经递质的作用，有很好的喻意。

对于神经递质的类型，教材中并没有提及，因此提供小资料：迄今为止，已经发现了几十种递质，有传递兴奋的，如乙酰胆碱、去甲肾上腺素；有传递抑制的，如甘氨基酸、γ-氨基丁酸，但同一个神经元的末梢只能释放一种递质，或是兴奋的，或是抑制的。引发学生思考：若递质不被水解，将会出现什么结果?让学生对神经递质的作用机制有一个深入的理解。

能解决日常生活中的问题是对所学知识的最好的检验，因此用三个生活小常识让学生自由讨论：事实1：α-银环蛇毒能与突触后膜上的神经递质受体牢固结合；事实2：有机磷农药能抑制胆碱酯酶的活性，而胆碱酯酶的作用是清除与突触后膜上受体结合的神经递质。讨论：当发生α-银环蛇毒与有机磷农药中毒时，相应肌肉出现的症状分别是什么?事实3：临床上用药物局部麻醉的机理是药物抑制突触小泡释放递质，兴奋不能传递。学生通过思考体会到学以致用的乐趣。最后让学生归纳有关神经递质相关知识点，从而建构有关神经元之间的联系特点。

兴奋在神经纤维上的传导和在神经元之间的传递内容，对学生来说是全新的，而且比较抽象，不容易理解，故是本章教学的难点。处理这部分内容时要充分调动学生自主学习，给予一定的学习任务，通过小组汇报交流，初步建构知识，教师要做出充分的资料准备，尽量用Flash把静态的图形动态化，把平面的图形立体化，并通过精讲点拨帮助学生理解透彻。

五、案例反思

1.充分调动学生的知识经验

关于神经调节的结构基础和反射及反射弧的环节，学生在初中生物课已学过，教学中要注意引导学生回顾初中阶段所学相关内容，充分调动学生的知识经验，以问题探究为线索，通过不断地质疑和推测，逐步建立新知。

2.充分发挥学生的主体作用

在教学过程中，教师要尽量创设学生活动的机会，让学生成为学习活动的主体，教师只是为学生的学习提供必要的指导和知识铺垫。教学过程以科学史的发展为主线，在激发学生兴趣的基础上，让学生对神经调节的本质有一个全面而清晰的认识过程。

在学习兴奋在神经纤维上的传导时，引导学生自主学习的基础上，尝试设计实验探究神经纤维在未受刺激时膜内外是否存在电位差?教师给学生提供一定的探究材料，降低实验设计的难度，学生现有的物理知识足以设计出方案，与展示的科学家的探究实验一致，尝到成功的喜悦，激发学习兴趣。另外一些常见题型通常都会以此实验为原型，要求判断电流表中指针的偏转情况，有了实验