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2.2 神經調節的基本方式 教學設計 2022—2023學年高二上學期生物人教版(2019)選擇性必修一

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  1. 二一教育資源

2.2 神經調節的基本方式 教學設計 2022—2023學年高二上學期生物人教版(2019)選擇性必修一

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2.2“神經調節的基本方式”教學設計
1. 教材分析
“神經調節的基本方式”是人教2019版高中生物學選擇性必修一第二章第二節的內容。生活在不同環境中的各種生物一直都與環境進行著信息交流,體現出物質、能量和信息觀;人體對環境變化的感知以及對感知的信息做出相應的反應,主要受神經系統的調節,體現出穩態與平衡觀。該部分內容是前一節“神經調節的結構基礎”的延續,也是第3、4、5節的基礎。
2. 教學目標
(1) 通過進行膝跳反射分組實驗,思考與實驗相關的問題,初步感知反射.基于真實情境,初步理解反射是神經調節結構的功能,進一步形成結構與功能相適應的生物學觀點。
(2) 通過完成縮手反射的演示實驗,嘗試分析相關問題,歸納出反射弧的結構模式。認同反射弧是反射的結構基礎,提高生物學素養。
(3) 通過自主建構反射弧的物理模型,達到對知識的深度理解。通過神經系統損傷病因的分析,學會加強自身保護,樹立珍惜生命的社會責任感。
(4) 通過完成三種不同反射的實驗,總結不同反射的異同,進而理解兩種反射類型的關系。辨析概念,發展類比推理能力。
3. 教學過程
3. 1創設情境,引出課題
首先請學生進行兩個活 動:①同桌“打手”游戲;②“讓我敲敲你的腿”——膝跳反射,同桌為一組進行分組實驗。隨后教師提問:
在剛才的兩組活動中,分別由人體的哪些器官參與了?這些器官如何協調的呢?
設計意圖:通過“伸——打——縮”游戲,讓每位學生體會手、胳膊的動作;通過叩擊韌帶,小腿前伸,讓所有學生都體會到下肢參與反射的部位;親身體會全身活動需要神經系統來調節,從而引出本節課題——神經調節的基本方式。
3.2實踐探究,建構概念
教師讓三位學生自愿上臺,蒙眼伸臂,用消過毒的松針枝條,輕輕擊打隨機選 出的一位志愿者的手心,受到刺激后,該受試者無意識地喊出聲并縮回手,教師接著提出問題:
①回憶舊知:神經元在神經系統中如何分布?(師生共同構建表1回答此問題)
②你觀察到有哪些結構參與縮手反射?(手、胳膊。)
③除了觀察到的結構,你認為還有哪些沒有觀察到的結構也參與了縮手反射?(神經系統。)
④ 受試者先感覺疼痛還是先縮手?這證明了什么?針對這個問題,絕大多數學生認為是先感覺到疼痛,才縮回 手;而受試者親身經歷后表示是先縮手后感到疼痛,那么到底是哪種正確呢?針對認知沖突,教師引導學生進行小組討論、大膽推測,最終達成共識:先縮手,后感到疼痛。教師進一步追問:縮手時間短于痛覺到達 大腦的時間,原因何在?可利用公式:t = s/v,神經沖動傳導的速度一樣,由于s手<s腦,所以t手<1腦,即:先縮手。同時證明縮手的中樞不在大腦,引導學生通過對表1分析可知:縮手反射中樞在脊髓。
學生回憶:在大腦中有軀體感覺中樞,可在此形 成痛覺。閱讀教材圈點勾畫反射的概念。隨后,教師 引導學生整理縮手反射形成的過程:手部皮膚內的感受器接受松針的刺激產生興奮,經脊神經中的傳入神經纖維傳到脊髓灰質的軀體運動中樞,產生命令,興奮再經脊神經中的傳出神經纖維傳到上臂的肱二頭肌內神經末梢,引起肱二頭肌及其內的神經末梢構成的效應器收縮,有效地執行縮手動作進一步構建兩個概念及其關系模式圖(圖1),并分析得出兩者的關系:反射是神經調節的基本方式,反射弧是反射的結構基礎,只有反射弧完整,刺激達到一定閾值,反射活動才能進行。
設計意圖:通過質疑、觀察、思考、討論,探究神經系統的調節功能。以學生為本,以問題為驅動,搭建腳手架,思維碰撞,在真實情境中#學生的認知水平不斷提高。運用數學方法,幫助構建反射、反射弧的概念, 形成兩者之間的邏輯關系#培養學生的生物科學素養。
3.3構建模型,從做中學
教師岀示膝跳反射、縮手反射示意圖,引導學生找出反射弧的五部分結構,協助學生區分傳入神經纖維和傳出神經纖維的方法,用箭
頭標岀神經沖動的傳導方向。
播放微視頻引導學生探究名人張海迪、霍金的病因在神經系統的哪個結構?分析傳入神經纖維受損、 傳出神經纖維受損、脊髓胸部橫斷導致的反射或傳導 是否岀現?并用動畫演示神經沖動在反射弧中的傳導 順序、發生的障礙以及岀現的結果,進而解釋上述兩位名人的病因。
承接前面的問題,先縮手的意義何在?學生通過閱讀教材相關內容,思考形成共識:在完成縮手反射的同時,脊髓中通向大腦的神經纖維還會將沖動傳到大腦,使人感到疼痛,由于傳向大腦的路徑較長,在大腦做岀判斷之前,手指已經縮回了。其意義是:避免不良刺激對身體的傷害,對人體有保護作用,以適應外界環境。
進一步說明:不是所有的反射活動都需大腦調節,有些反射脊髓就可完成,體現神經系統各器官的協調配合。
在學生對反射弧結構有了初步認知的基礎上,引導學生利用準備好的橡皮泥、彩色細線、玻璃球、塑料球、激光筆、白紙等物品動手做反射弧模型,制作過程中,教師要對學生制作方法進行輔導,對制作相對規范的學生表揚,對制作錯誤的學生指導,及時跟進點撥。
有學生用反射弧模具、4D腦結構模型、三色激光筆、導光纖、橡皮泥、水彩筆等做的模型演示效果有創新,對學生深度理解反射弧的結構特點及神經系統方面疾病診斷提供了學習素材(圖2)
設計意圖:通過構建物理模型,揭示反射弧的內在屬性,加深對此概念內涵的認知,學生才能更好地理解抽象的原理,培養學生邏輯思維能力#增強學生的探究能力,利于學生構建科學的概念和知識體系。通過對兩位名人病因的分析,增強青少年加強自身保護、樹立珍愛生命的社會責任感。
3.4貫通概念,從用中學
教師引導學生先分析膝跳反射、縮手反射這兩例生來就有的先天性反射,其神經中樞都在脊髓,再通過閱讀教材文本找出這種反射類
型是非條件反射。非條件反射屬于比較低級的神經活動,由大腦皮層以下的中樞就可以完成。類比推斷自然界中,動物和人還有什么反射?中樞在哪里?引導學生通過三個活動:聽舌尖上的中國故事體會,誘人美文”、看“誘人美食圖”、吃“誘人美食(小山楂),歸納出兩種反射類型。
尤其指出的是對語言、文字的反射是人類特有的反射,進而判斷四幅圖:行人過綠燈、巴甫洛夫經典實驗、牧民騎馬、含羞草受刺激葉片合攏都是反射嗎?各屬于何種反射類型?例如追問牧民騎馬喊,駕”對馬來說,是對語言、文字刺激產生的反射嗎?
由巴甫洛夫經典實驗,引導學生構建條件反射概念的內涵,教師再提岀問題“吃梅”、“望梅”、“談梅”都能分泌唾液,有什么不同?再次強化“談梅止渴”只有人類才有此特有的條件反射,因人類有語言文字中樞。引導學生辨析,加深學生對所學概念的深度理解,達到在理解基礎上的深度學習。
設計意圖:通過閱讀、觀察圖片、討論問題、品嘗小山楂構建出非條件反射和條件反射的概念。通過巴甫洛夫經典實驗,歸納岀條件反射是在非條件反射基礎上建立的過程及其中樞部位。辨析“駕”對動物來說是具體信號而非語言、文字抽象信號,理解透徹方能提高批判性思維,因人類特有語言、文字中樞,才有對語言、文字的刺激作岀反應,體現結構與功能相適應。通過學生有關“梅”分泌唾液三種情況和檢測題的解答,在用中加深對兩個概念的理解。
3.5 梳理主干,構建網絡
通過合作探究性學習、問題引領式教學,圍繞膝跳反射、縮手反射、“梅子”的反射等活動,學生對反射概念、結構基礎、反射類型有了全面的認知,教師再引導學生構建出本節的概念模型,梳理出知識網絡。
設計意圖:物理模型及知識網絡的構建,可以幫助學生深度理解和熟練掌握基本概念,更好地將零散的知識系統化、網絡化;還為下一節的教學做鋪墊,有助于單元概念的構建。
4. 教學反思
從學生熟悉的小游戲入手,通過教師的問題引領,學生自主探究性學習、合作建構概念、檢查測評、模型制作等環節,逐步解決問題,最后構建知識網絡,順應學生認知發展規律,契合此年齡段學生認知的最近發展區,有利于學生基于理解的深度學習,培養學生高階思維能力,滲透珍愛生命的社會責任感。
在進行不同科學實驗探究過程中,為了讓更多的學生能夠更好地觀察,有個別實驗選取了讓學生代表 進行演示實驗的方式,這樣雖然能夠讓更多的學生來客觀觀察, 但對于有些想動手實驗的學生來說機會不夠多,所以在以后的課堂當中可以考慮準備幾套實驗器材,讓更多的學生有機會從不同的角度進行實驗探究,將更有利于提升學生的生物學學科核心素養。

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