張 燕

(上海市淞浦中學(xué) 200941)

1 教學(xué)分析

“神經(jīng)系統(tǒng)中信息的傳遞和調(diào)節(jié)” 是上海科技版高中生命科學(xué)教材第五章的內(nèi)容。神經(jīng)調(diào)節(jié)是動(dòng)物體生命活動(dòng)的主要調(diào)節(jié)方式，在機(jī)體的各種調(diào)節(jié)機(jī)制中占主導(dǎo)地位。教學(xué)中，通過介紹神經(jīng)纖維上的神經(jīng)沖動(dòng)傳導(dǎo)和突觸上的神經(jīng)沖動(dòng)傳遞，解構(gòu)信息在神經(jīng)系統(tǒng)中的傳遞過程，是教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn)?；谠诔踔猩茖W(xué)教材中已經(jīng)涉及反射活動(dòng)，且學(xué)生已學(xué)過本章第一節(jié)“動(dòng)物體對(duì)外界信息的獲取”，本課的教學(xué)可從學(xué)生較為熟悉的反射活動(dòng)出發(fā)，將認(rèn)識(shí)神經(jīng)元、神經(jīng)沖動(dòng)在神經(jīng)元上傳導(dǎo)以及在神經(jīng)元間的傳遞的學(xué)習(xí)與反射弧上信息的傳遞有機(jī)結(jié)合起來(lái)，在發(fā)現(xiàn)矛盾和探索解決的過程中自然地生成知識(shí)，使知識(shí)點(diǎn)之間形成連貫性和完整性，以突破教學(xué)重難點(diǎn)，達(dá)成教學(xué)目標(biāo)。

2 教學(xué)目標(biāo)

2.1 知識(shí)與技能目標(biāo) 區(qū)分反射的概念，說出反射弧的組成；說出神經(jīng)元的組成和功能；簡(jiǎn)述神經(jīng)沖動(dòng)在神經(jīng)纖維上和突觸上的傳導(dǎo)方式。

2.2 過程與方法目標(biāo) 通過比較神經(jīng)沖動(dòng)在神經(jīng)纖維上和突觸上傳導(dǎo)的不同，說明反射弧信息傳遞的單向性。

2.3 情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo) 認(rèn)識(shí)神經(jīng)元細(xì)胞體的不可修復(fù)性，關(guān)注運(yùn)動(dòng)安全。

3 教學(xué)過程

3.1 欣賞運(yùn)動(dòng)賽事，導(dǎo)入反射的概念 播放一段奧運(yùn)會(huì)賽事集錦(吸引學(xué)生眼球)，指出運(yùn)動(dòng)員精準(zhǔn)動(dòng)作背后的生物學(xué)支撐：神經(jīng)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)，引出神經(jīng)調(diào)節(jié)的基本方式——反射。讓學(xué)生通過概念圖(圖1)學(xué)習(xí)反射的概念后，對(duì)幾組動(dòng)植物的生理活動(dòng)是否為反射進(jìn)行判斷，檢驗(yàn)對(duì)概念的理解。

圖1 反射的概念圖

3.2 觀察“反射弧”，認(rèn)識(shí)神經(jīng)元的結(jié)構(gòu)，推測(cè)神經(jīng)元功能 反射是如何完成的？讓學(xué)生觀看反射活動(dòng)動(dòng)畫，引導(dǎo)學(xué)生說出，完成一次反射需要“感受器—傳入神經(jīng)—神經(jīng)中樞—傳出神經(jīng)—效應(yīng)器”五個(gè)部分依次傳遞信息，引出反射的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)——反射弧。讓學(xué)生通過觀察反射弧的模式圖(圖2)，發(fā)現(xiàn)組成反射弧上形態(tài)特殊的細(xì)胞，并通過進(jìn)一步放大后認(rèn)識(shí)神經(jīng)元的構(gòu)成。教師用手形模擬神經(jīng)元，加深學(xué)生對(duì)神經(jīng)元的記憶。將學(xué)生注意力重新引向反射弧模式圖，根據(jù)反射弧的信息傳導(dǎo)方向推測(cè)其上一個(gè)神經(jīng)元的信息傳導(dǎo)方向：樹突接受并傳入信息，細(xì)胞體是神經(jīng)元營(yíng)養(yǎng)和代謝的中心，處理和傳遞信息給軸突，軸突將信息傳出。

圖2 反射弧模式圖

3.3 觀察神經(jīng)纖維上神經(jīng)沖動(dòng)的傳導(dǎo)，產(chǎn)生質(zhì)疑 引導(dǎo)學(xué)生觀看神經(jīng)纖維上信息的傳導(dǎo)過程，輔以設(shè)問：①未受刺激時(shí)，神經(jīng)纖維膜內(nèi)外的離子如何分布？離子分布導(dǎo)致其上的電位如何分布？(明確“靜息電位”的概念)②受到刺激的區(qū)域，離子分布發(fā)生了什么變化？電位變化如何？(明確“動(dòng)作電位”“神經(jīng)沖動(dòng)”興奮的概念)③電位差形成的局部電流的方向是什么樣的？(明確“生物電”“電信號(hào)”的概念，認(rèn)識(shí)生物電在神經(jīng)纖維上雙向傳導(dǎo)的特點(diǎn))

在學(xué)生的一系列問題討論和回答后，教師抓住學(xué)生的最后一個(gè)結(jié)論“生物電在神經(jīng)纖維上雙向傳導(dǎo)”質(zhì)疑學(xué)生：該結(jié)論與前一教學(xué)環(huán)節(jié)中“樹突→細(xì)胞體→軸突”信息傳導(dǎo)方向矛盾嗎？既然神經(jīng)元上的神經(jīng)沖動(dòng)是雙向傳導(dǎo)的,為什么由多個(gè)神經(jīng)元組成的反射弧上信息的傳遞是單向的？將學(xué)生的視線從局部拉回整體，對(duì)懸而未決的問題產(chǎn)生強(qiáng)烈的好奇心。

3.4 設(shè)計(jì)探究實(shí)驗(yàn)，關(guān)注突觸結(jié)構(gòu) 引入神經(jīng)科學(xué)的實(shí)驗(yàn)方法：電位測(cè)量(圖3)，要求學(xué)生在反射弧上布置刺激點(diǎn)和測(cè)量點(diǎn)，探究神經(jīng)沖動(dòng)的傳導(dǎo)方向。由學(xué)生分組討論，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)記錄(表1)。通過動(dòng)畫展示的測(cè)量結(jié)果，使學(xué)生注意到C點(diǎn)不能向B點(diǎn)傳導(dǎo)興奮，進(jìn)而推測(cè)神經(jīng)元之間的信息傳導(dǎo)是單向的。

圖3 反射弧(局部)上的電位測(cè)量

測(cè)量點(diǎn)電位變化刺激點(diǎn)1刺激點(diǎn)2ABCD

3.5 觀察突觸上神經(jīng)沖動(dòng)的傳遞，解釋反射弧信息傳遞的單向性 教師逐步放大兩個(gè)神經(jīng)元間的結(jié)構(gòu)，由學(xué)生通過觀察和閱讀，說出突觸的組成和突觸內(nèi)各亞顯微結(jié)構(gòu)，教師明確“突觸”“突觸小泡”“神經(jīng)遞質(zhì)”“離子通道”“遞質(zhì)受體”等概念，引起學(xué)生對(duì)這些結(jié)構(gòu)執(zhí)行功能的好奇。播放突觸傳遞的動(dòng)畫，并提出以下問題：①當(dāng)電信號(hào)傳到突觸前膜時(shí)，突觸前膜上發(fā)生了什么變化？②釋放的神經(jīng)遞質(zhì)起到了什么作用？③突觸后膜上的變化是什么？引導(dǎo)學(xué)生闡述突觸傳遞的過程，說明突觸單向傳遞的原因。最后，由學(xué)生列表比較神經(jīng)沖動(dòng)在神經(jīng)纖維和突觸上的傳導(dǎo)，并據(jù)此解釋反射弧信息單向傳遞的原因。

3.6 運(yùn)動(dòng)傷害案例解析，關(guān)注運(yùn)動(dòng)安全，加強(qiáng)自我保護(hù) 以某著名運(yùn)動(dòng)員為例，回到運(yùn)動(dòng)的話題：神經(jīng)系統(tǒng)調(diào)節(jié)下的運(yùn)動(dòng)雖然精彩，但不當(dāng)?shù)倪\(yùn)動(dòng)會(huì)造成很大的損傷。引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材廣角鏡，了解“為什么神經(jīng)系統(tǒng)受損的患者很難康復(fù)”，以及神經(jīng)元受損對(duì)身體的傷害，交流如何在運(yùn)動(dòng)中進(jìn)行自我保護(hù)。

4 教學(xué)反思

本課教學(xué)中，將研究信息的局部傳導(dǎo)放在反射弧上信息傳導(dǎo)的背景下進(jìn)行，使學(xué)生的學(xué)習(xí)視野不因?yàn)閷?duì)細(xì)節(jié)的關(guān)注而失去全局觀。離體神經(jīng)纖維上的信息傳導(dǎo)和反射弧上的信息傳遞，兩者之間的相輔相成以及“矛盾”之處，形成局部與整體相統(tǒng)一的生物學(xué)思想。要使學(xué)生對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)的信息傳遞產(chǎn)生清晰的認(rèn)識(shí)，有賴于在教學(xué)中對(duì)生物學(xué)整體性思想的滲透和落實(shí)。