张宜萍
(江苏省南京市扬子第一中学 210048)
“人体的神经调节”是苏教版七年级下册生物学教材第12章“人体生命活动的调节”中第2节的内容。通过第1节的学习,学生已了解激素等化学物质是如何调节人体生命活动的,但人体之所以是一个整体,主要是由于神经调节的作用。教材中首先概述了神经系统的组成,安排分组观察神经元和脊髓的结构实验,介绍了脑的结构和功能,阐述了反射的概念和类型,安排膝跳反射的实习活动和巴甫洛夫的狗条件反射的实验,以及人类特有的条件发射,最后提出关注睡眠,形成健康用脑的科学观念。现将本节内容分成两课时,第一课时教学重点为神经系统的结构和功能以及神经元的结构和功能。第二课时为神经调节的基本方式。其中第一课时的教学难点是帮助学生理解大量抽象的生物学概念,为了增强学生的感性认知,通过多种教学资源和手段并用来设计教学。
2.1 知识目标 描述神经元、脊髓和脑结构功能。
2.2 能力目标 通过实物模型与显微镜使用,培养观察能力;通过参与课堂及时答题与反馈,培养临时应变能力。
2.3 情感态度与价值观目标 通过索尔克放弃专利的科学史,传达无私奉献的科学精神。
3.1 欣赏音乐引入新课 播放“幸福拍手歌”,会唱的学生跟着音乐一起唱,一起做动作。提问:在刚才的活动中人体哪个系统起着协调作用,让我们的眼、耳、手、脚等器官默契配合的?神经系统为何具有如此完善的调节作用?这与神经系统的组成有关,引入新课。设计意图:师生齐唱拍手歌引入新课,吸引学生的注意力。
3.2 结合模型认识脑 提问:在刚才的拍手歌活动中你认为主要是哪个器官指挥着我们完成各项动作的?小组成员结合模型认识脑的主要结构及各部分的位置关系,其中体积最大的部分是什么?引出大脑结构的学习。
3.2.1 大脑的结构和功能 小组结合模型,让学生用手体验大脑的表面。设问:看上去有许多沟沟回回,如果将大脑表面抚平,大脑表面积将变大还是变小?大脑的表层又叫大脑灰质或大脑皮层,上面有哪些功能区域参与了刚才的拍手活动?我们是如何知道这些功能区域的?播放《大脑皮层功能区域》视频,了解科学家通过实验利用电波记录脑中的化学变化,从而研究出这些具有特定功能的区域,如语言中枢、运动中枢等。如果视觉中枢受损,人会失明;如果听觉中枢受损,人会失聪等。因此,大脑皮层的这些中枢被称为调节人体生命活动的最高级中枢。
3.2.2 小脑的结构和功能 在拍手歌活动中,小脑发挥了怎样的作用?如果小脑受损,则会怎样表现?如果小脑从小受到训练,就会更发达,如杂技演员表演走钢丝、体操运动员表演平衡木。小脑因此被称为平衡中枢。
3.2.3 脑干的结构和功能 资料分析:世界F1赛车手舒马赫在2013年不幸撞伤头部,目前处于植物人状态,植物人的昏迷是由于大脑皮层受到严重损害或突然抑制状态,病人的脑干没有受损,能正常呼吸、睡觉,给他喂食也能消化,有心跳反应等,这个例子说明脑干的主要功能是什么?
设计意图:播放视频、挖掘学生生活经验、结合体育明星的悲惨遭遇引起学生的关注,提高了学习效果。
3.3 脊髓 微视频、显微观察和资料分析来认识脊髓的结构与功能。
3.3.1 微视频认识脊髓 人体内除了脑具有神经中枢外,还有什么结构内也有神经中枢?脊髓位于哪里?自制微视频“小吃货的发现”,视频中看到小吃货发现了鸭的脊髓的位置和形态。
3.3.2 显微镜观察脊髓的结构 学生2人一组,显微镜观察兔的脊髓横切面永久玻片标本,实物投影显示脊髓的结构是外灰(质)内白(质)。提出灰质为何颜色较深,白质为何色泽亮白,形成悬念。
3.3.3 资料分析脊髓的功能 脊髓灰质内具有神经中枢,可以控制人的排便、排尿等简单、低级的活动。当我们有了尿意,往往还能控制一段时间,说明脊髓还会受到大脑的控制。
展示脊髓灰质炎(又叫小儿麻痹症)患者的照片,引导学生观察并分析病因,此后介绍与该病有关的索尔克医生的一段科学史:1952年,索尔克研制出脊髓灰质炎疫苗。1953年,索尔克提出大规模试验的想法,遭到大众对疫苗安全性的质疑情况下,他在自己、妻子和3个孩子身上做了试验,最终赢得大众信任。但当有记者询问疫苗的专利权归属时,他回答:“我没有打算申请专利。”从这段科学史可以看出科学家无私奉献、淡泊名利的科学精神。
设计意图:自制微视频,形象直观;学生在显微镜下辨认,建立直观感受;科学史的渗透教学,紧扣所学知识,又对于学生的情感教育起到润物细无声的作用。
3.4 模型类比学习神经的结构 由脑和脊髓发出了许多神经。那么,一条神经由哪几部分组成?结合神经模式图,小组合作将材料袋中的标签纸贴到剖开的电缆线的实物上,一根完整的电缆线模拟一条神经,白色胶皮模拟结缔组织膜,各色电线模拟神经纤维,露出的铜丝模拟神经末梢,类比学习神经的结构。
设计意图:学生在小组合作讨论基础上轻松掌握了抽象的神经结构概念。
3.5 制作神经系统的结构概念图 脑和脊髓位于人体的中轴,合称为中枢神经系统。由脑和脊髓发出的遍布全身的神经构成了周围神经系统,人的神经系统由中枢神经系统和周围神经系统组成。教师出示概念(神经系统、中枢神经系统、周围神经系统、脑、脊髓、神经),由学生构建神经系统的概念图。
设计意图:学生通过建构概念图将抽象的概念形成一定的知识体系。
3.6 故事评价神经系统的功能 教师讲述一则故事——不幸的老王(略),让学生根据情境补充填写关键结构,小结大脑、小脑、脑干、脊髓的功能。并通过故事发挥潜移默化的教育功能——珍爱生命、远离酗酒。
设计意图:通过学生喜欢听故事的特点来设计巩固知识的教学环节,提高学生的兴趣。
3.7 显微镜观察神经元的形态和结构 通过设问“生物体的结构和功能单位是细胞,神经系统的结构和功能单位是什么?”过渡到微观结构神经元的学习。出示四种人体细胞,猜一猜哪张图片可能是神经元,神经元的形态真是如此特别吗?学生2人一组,观察运动神经元的永久装片。2 min后由学生描述神经元的形态。结合神经元的模式图,说出其结构,继续出示概念(神经元、细胞体、突起、树突、轴突)并构建神经元的概念图。
设计意图:耳听为虚,眼见为实,借助显微镜观察神经元的形态直观且印象深刻。
3.8 动画模拟神经元的功能 与互联网一样,神经系统也是一个信息的网络。这是因为神经元的结构使其能携带信息,而携带的信息是神经冲动,结合神经冲动传导的动画,得出神经冲动的传导路径即细胞体发出神经冲动、轴突传导神经冲动、树突接收神经冲动。
3.9 总结归纳微观与宏观结构的联系 脑和脊髓都是由灰质和白质组成,在脊髓中外白内灰,而脑中外灰内白,其中灰质是神经元细胞体(细胞核颜色较深)集中的部位,白质是神经纤维集中的部位。将神经系统的宏观结构概念图和神经元的微观结构概念图建立联系(图1)。
图1 神经系统宏观结构与神经元微观结构的联系概念图
3.10 借助“焦点智慧系统”进行课堂即时性评价 在系统中导入以下5道试题,考查学生当堂学习效果。
(1)(判断)神经元是神经系统的结构和功能的基本单位。(2)(判断)略 (3)(单选)略。
(4)(单选)下列关于脑和脊髓的基本结构的叙述中,正确的是
A.白质内主要是神经元的细胞体
B.灰质内主要是神经元的细胞体
C.灰质分布在脑和脊髓的中央
D.白质分布在脑和脊髓的中央
(5)(双选)下列关于脑和脊髓的功能的叙述中,正确的是
A.大脑皮层有最高级中枢
B.小脑内有生命中枢
C.脑干有平衡中枢
D.脊髓内有低级中枢
学生采用答题板现场答题,每道题目答题限时1 min,对错误率较高的试题可以即时进行矫正。
本节的教学难点是帮助学生理解大量抽象的生物学概念,为了增强学生的感性认知,优化选择了大量的图片、模型、标本、动画、微视频、网络资源等帮助学生理解。为帮助学生建构概念体系,在教学中采用了由情境到宏观结构,再到微观结构的学习,最后将宏观结构与微观结构寻找整合点,形成一个完整的知识网络。此外,在教学中也融合运用信息技术,借助“焦点智慧教室”、实物投影、随拍随投等进行对比教学,以提高学生有意注意。通过全员参与,互动练习,智能反馈,均能有效提高课堂教学的有效性。