基于前課自主學(xué)習(xí)建構(gòu)“神經(jīng)調(diào)節(jié)與體液調(diào)節(jié)的關(guān)系”模型

摘 要：基于前課自主學(xué)習(xí)，學(xué)生自主完成基礎(chǔ)理論知識(shí)，課堂上通過創(chuàng)設(shè)問題串分析教材相關(guān)圖解，指導(dǎo)學(xué)生建構(gòu)神經(jīng)調(diào)節(jié)與體液調(diào)節(jié)關(guān)系概念圖，培養(yǎng)學(xué)生自主分析、討論和建模能力，促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)造性思維發(fā)展，提高學(xué)生生物學(xué)科素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：前課自主學(xué)習(xí)；模型建構(gòu)；神經(jīng)調(diào)節(jié)；體液調(diào)節(jié)

一、 教材分析

“神經(jīng)調(diào)節(jié)與體液調(diào)節(jié)的關(guān)系”是人教版必修3第2章第3節(jié)的內(nèi)容，本節(jié)課內(nèi)容綜合性較強(qiáng)，關(guān)系到在一個(gè)正常的生理活動(dòng)中，神經(jīng)調(diào)節(jié)和體液調(diào)節(jié)的相互關(guān)系及兩者如何相互調(diào)節(jié)共同維持正常的生理活動(dòng)。本節(jié)內(nèi)容包括“神經(jīng)調(diào)節(jié)和體液調(diào)節(jié)的比較”“神經(jīng)調(diào)節(jié)和體液調(diào)節(jié)的協(xié)調(diào)”。在學(xué)習(xí)本節(jié)課前，學(xué)生已學(xué)習(xí)了“神經(jīng)調(diào)節(jié)”和“激素調(diào)節(jié)”相關(guān)內(nèi)容，對(duì)二者的概念已有一定理解，但是，對(duì)于二者的協(xié)調(diào)關(guān)系缺乏相關(guān)認(rèn)知。教材通過體溫平衡調(diào)節(jié)和水鹽平衡調(diào)節(jié)兩則資料分析，來闡明兩者之間的協(xié)調(diào)關(guān)系。因此“神經(jīng)調(diào)節(jié)和體液調(diào)節(jié)的協(xié)調(diào)”是本節(jié)的重點(diǎn)，也是本節(jié)的難點(diǎn)內(nèi)容。

二、 設(shè)計(jì)思路

模型建構(gòu)是一種培養(yǎng)學(xué)生思維與能力的重要科學(xué)方法，在高中教學(xué)過程中通過這種科學(xué)方法可以幫助學(xué)生更好地獲得一些生物學(xué)相關(guān)知識(shí)，了解這種方法在生物科學(xué)研究中的相關(guān)應(yīng)用，不斷發(fā)散思維，培養(yǎng)學(xué)生的思維靈活性以及小組合作意識(shí)，從而提高學(xué)生的科研探究能力及生物學(xué)科素養(yǎng)。

前課自主學(xué)習(xí)是指課堂教學(xué)前的自主學(xué)習(xí)，相當(dāng)于課堂的延伸，旨在幫助學(xué)生根據(jù)教師提供的學(xué)習(xí)綱要有目標(biāo)地完成學(xué)習(xí)的主要任務(wù)和要求，能夠針對(duì)性地進(jìn)行相關(guān)的知識(shí)整合，并形成自己的觀點(diǎn)或思路，從而提供學(xué)生的思辨和探究能力。在前課自主學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，結(jié)合教師課堂講解和學(xué)生合作交流，學(xué)生展示自己的學(xué)習(xí)成果，提出不同的見解，促進(jìn)學(xué)生思維拓展，同時(shí)也體現(xiàn)了教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體的教學(xué)思想，有利于學(xué)生的自我發(fā)展和創(chuàng)造性思維的提升?；谇笆鲇^點(diǎn)，本節(jié)課的設(shè)計(jì)思路如下：設(shè)計(jì)課程綱要——前課自主學(xué)習(xí)——課堂知識(shí)梳理——學(xué)生合作探究學(xué)習(xí)——模型建構(gòu)，展示成果——課堂總結(jié)，深化理解。

三、 教學(xué)目標(biāo)

（一） 知識(shí)目標(biāo)

能說出神經(jīng)調(diào)節(jié)和體液調(diào)節(jié)的特點(diǎn)，通過圖表比較神經(jīng)調(diào)節(jié)和體液調(diào)節(jié)的不同，說明神經(jīng)調(diào)節(jié)和體液調(diào)節(jié)間的協(xié)調(diào)關(guān)系。

（二） 能力目標(biāo)

通過與實(shí)際生活聯(lián)系和聯(lián)想的方法理解神經(jīng)調(diào)節(jié)與體液調(diào)節(jié)的關(guān)系，觀察圖解嘗試構(gòu)建神經(jīng)調(diào)節(jié)與體液調(diào)節(jié)協(xié)調(diào)作用的概念圖，培養(yǎng)識(shí)圖、解圖、模型建構(gòu)能力。

（三） 情感態(tài)度和價(jià)值觀

通過學(xué)習(xí)認(rèn)識(shí)到神經(jīng)調(diào)節(jié)和體液調(diào)節(jié)在人體正常生理活動(dòng)中的重要性，體驗(yàn)神經(jīng)調(diào)節(jié)與體液調(diào)節(jié)在人體生命活動(dòng)協(xié)調(diào)作用的和諧美，樹立遠(yuǎn)離毒品、熱愛美好生活的意識(shí)，辯證看待科學(xué)進(jìn)步對(duì)社會(huì)的影響。

四、 教學(xué)重難點(diǎn)

（一） 教學(xué)重點(diǎn)

神經(jīng)調(diào)節(jié)和體液調(diào)節(jié)的協(xié)調(diào)。

（二） 教學(xué)難點(diǎn)

分析人體體溫調(diào)節(jié)與水鹽調(diào)節(jié)中神經(jīng)調(diào)節(jié)與體液調(diào)節(jié)的關(guān)系。

五、 教學(xué)過程

（一） 前課自主學(xué)習(xí)：根據(jù)自主學(xué)習(xí)單完成相關(guān)理論知識(shí)的學(xué)習(xí)

1. 學(xué)生觀看初中物理知識(shí)：熱傳遞的三種方式

2. 學(xué)生根據(jù)自主學(xué)習(xí)單有目標(biāo)地閱讀教材，有針對(duì)性地完成本節(jié)課的知識(shí)點(diǎn)預(yù)習(xí)，嘗試小組合作構(gòu)建體溫調(diào)節(jié)過程中神經(jīng)調(diào)節(jié)與體液調(diào)節(jié)協(xié)調(diào)作用的概念圖（如圖1，方框中文字由學(xué)生自主合作完成），并完成相關(guān)知識(shí)點(diǎn)檢測。

設(shè)計(jì)意圖：回顧熱傳遞的方式，為維持體溫平衡中的散熱途徑的理解打下基礎(chǔ)，認(rèn)識(shí)到生物知識(shí)與其他學(xué)科知識(shí)間的交叉，激發(fā)學(xué)生對(duì)科學(xué)發(fā)展的探索欲望。通過自主學(xué)習(xí)單掌握基礎(chǔ)知識(shí)，分析教材圖解構(gòu)建概念圖，提高識(shí)圖和自主學(xué)習(xí)能力。

圖1 寒冷環(huán)境下體溫調(diào)節(jié)圖解

（二） 創(chuàng)設(shè)情境，導(dǎo)入新課

教師提出問題：血糖降低時(shí)，人體是如何調(diào)節(jié)來維持血糖平衡的？表格復(fù)習(xí)激素調(diào)節(jié)相關(guān)知識(shí)點(diǎn)（調(diào)節(jié)物質(zhì)、傳遞方式和作用部位），導(dǎo)入新課，什么是體液調(diào)節(jié)？指導(dǎo)學(xué)生思考激素調(diào)節(jié)與體液調(diào)節(jié)的關(guān)系。

教師補(bǔ)充資料1：過敏時(shí)，細(xì)胞會(huì)釋放出一種化學(xué)物質(zhì)——組織胺，它會(huì)使毛細(xì)血管壁通透性增強(qiáng)，血漿從毛細(xì)血管中滲出，這一過程屬于體液調(diào)節(jié)。

學(xué)生活動(dòng)：根據(jù)激素調(diào)節(jié)特點(diǎn)及資料1，總結(jié)體液調(diào)節(jié)概念，并分析激素調(diào)節(jié)與體液調(diào)節(jié)的關(guān)系，畫出概念圖表示（如圖2）。

圖2 激素調(diào)節(jié)與體液調(diào)節(jié)關(guān)系

設(shè)計(jì)意圖：通過表格和資料分析總結(jié)體液調(diào)節(jié)特點(diǎn)，加強(qiáng)學(xué)生信息分析能力，再通過構(gòu)建概念圖的方式理解激素調(diào)節(jié)與體液調(diào)節(jié)的關(guān)系，讓學(xué)生體驗(yàn)?zāi)Ｐ徒?gòu)過程，提高學(xué)生的模型建構(gòu)能力。利用情境資料進(jìn)行分析，通過表格進(jìn)行總結(jié)比較，對(duì)相關(guān)知識(shí)進(jìn)行多元表征，加強(qiáng)學(xué)生言語智能，使抽象知識(shí)具體化，同時(shí)引導(dǎo)學(xué)生樹立結(jié)構(gòu)與功能相統(tǒng)一的生物學(xué)觀點(diǎn)。

（三） 設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)活動(dòng)，突破重難點(diǎn)1——體溫平衡中神經(jīng)調(diào)節(jié)和體液調(diào)節(jié)的協(xié)調(diào)

1. 創(chuàng)設(shè)問題串，理解體溫恒定的調(diào)節(jié)過程

教師指導(dǎo)學(xué)生觀察教材32頁“資料分析”中體溫調(diào)節(jié)圖解，閱讀圖中文字，并結(jié)合自身處于寒冷環(huán)境下的身體反應(yīng)，思考以下問題：①當(dāng)人體處于寒冷環(huán)境中，體溫會(huì)降低嗎？②此時(shí)感受到溫度變化的部位在哪里？體溫調(diào)節(jié)中樞在什么部位？③人體通過什么途徑產(chǎn)熱和散熱？④寒冷環(huán)境中，產(chǎn)熱結(jié)構(gòu)和散熱結(jié)構(gòu)發(fā)生什么變化？體溫調(diào)節(jié)中樞通過什么方式調(diào)節(jié)皮膚、肌肉、內(nèi)分泌腺？⑤哪種激素可在寒冷刺激下調(diào)節(jié)機(jī)體產(chǎn)熱？⑥神經(jīng)系統(tǒng)和內(nèi)分泌系統(tǒng)如何共同調(diào)節(jié)和控制體溫恒定的？

教師補(bǔ)充資料2：當(dāng)環(huán)境溫度為21℃時(shí)，大部分體熱靠輻射、傳導(dǎo)和對(duì)流的方式發(fā)散，當(dāng)環(huán)境溫度升高時(shí)，皮膚和環(huán)境間的溫差變小，輻射、傳導(dǎo)和對(duì)流的散熱量減少。以上方式散熱量的多少取決于皮膚和環(huán)境的溫度差。皮膚溫度由皮膚血流量所控制，機(jī)體可以通過皮膚血管的舒縮狀態(tài)來調(diào)節(jié)體熱的散失量。

學(xué)生活動(dòng)：結(jié)合參考資料和前課自主學(xué)習(xí)，學(xué)生展示課前自主學(xué)習(xí)成果（如圖1）：當(dāng)處于寒冷環(huán)境時(shí)，皮膚感受器感受到溫度變化，將興奮傳遞至下丘腦，下丘腦是體溫調(diào)節(jié)中樞，對(duì)相關(guān)信息進(jìn)行分析和整合，一方面，興奮經(jīng)由傳出神經(jīng)支配骨骼肌戰(zhàn)栗、立毛肌收縮以增加產(chǎn)熱，支配毛細(xì)血管收縮、汗腺分泌減少來減少散熱；另一方面，下丘腦分泌相關(guān)激素來促進(jìn)腎上腺素、甲狀腺激素等的釋放，加強(qiáng)新陳代謝，使機(jī)體產(chǎn)熱增加。因此，在寒冷環(huán)境中，機(jī)體通過神經(jīng)調(diào)節(jié)和體液調(diào)節(jié)增加產(chǎn)熱、減少散熱，共同維持體溫的相對(duì)恒定。

2. 情境創(chuàng)設(shè)，遷移應(yīng)用新觀點(diǎn)

在炎熱環(huán)境中，人體又是如何調(diào)節(jié)體溫恒定的呢？

學(xué)生活動(dòng)：參照?qǐng)D1，畫出炎熱環(huán)境體溫調(diào)節(jié)過程圖（如圖3，前課自主完成，課堂展示成果）。

圖3 炎熱環(huán)境下體溫調(diào)節(jié)圖解

3. 建構(gòu)概念圖，深化認(rèn)識(shí)

根據(jù)所學(xué)內(nèi)容，構(gòu)建體溫調(diào)節(jié)的概念模型（如圖4，學(xué)生自主討論完成）。

圖4 “體溫調(diào)節(jié)”概念圖

設(shè)計(jì)意圖：通過問題串引導(dǎo)學(xué)生分析教材圖解，培養(yǎng)學(xué)生識(shí)圖能力，根據(jù)所掌握的知識(shí)進(jìn)行遷移應(yīng)用，利于學(xué)生對(duì)教材知識(shí)進(jìn)行整合應(yīng)用，形成較為完整的知識(shí)體系，最后通過概念圖將體溫調(diào)節(jié)過程貫穿起來，便于對(duì)知識(shí)的進(jìn)一步深化，培養(yǎng)學(xué)生建模能力和邏輯能力。

（四） 設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)活動(dòng)，突破重難點(diǎn)2——水鹽平衡中神經(jīng)調(diào)節(jié)和體液調(diào)節(jié)的協(xié)調(diào)

1. 創(chuàng)設(shè)問題串，理解水鹽平衡的調(diào)節(jié)過程 教師多媒體展示人體每天水的攝入量和排出量的關(guān)系圖表，說明機(jī)體能通過調(diào)節(jié)排尿量，以保持機(jī)體的水平衡，進(jìn)而多媒體演示尿液的形成過程，復(fù)習(xí)抗利尿激素的作用。接著教師指導(dǎo)學(xué)生觀察教材“水鹽平衡調(diào)節(jié)圖解”，回答前課自主學(xué)習(xí)中的問題：①圖中有神經(jīng)調(diào)節(jié)嗎？（如果有找出感受器、神經(jīng)中樞等）②圖中有體液調(diào)節(jié)嗎？（如果有，用紅筆標(biāo)出相應(yīng)箭頭）③分析水鹽平衡調(diào)節(jié)的過程中，下丘腦起到何作用？

學(xué)生活動(dòng)：學(xué)生展示自主學(xué)習(xí)成果，分析水鹽平衡調(diào)節(jié)過程中神經(jīng)調(diào)節(jié)與體液調(diào)節(jié)的協(xié)調(diào)關(guān)系。

2. 情境創(chuàng)設(shè)，遷移應(yīng)用新觀點(diǎn) 如果飲水過多，人體又是如何保持水鹽平衡的呢？

學(xué)生活動(dòng)：參照教材圖解，畫出飲水過多，機(jī)體維持水鹽平衡的調(diào)節(jié)過程圖。（前課自主完成，課堂展示成果）

（五） 資料分析，總結(jié)神經(jīng)調(diào)節(jié)與體液調(diào)節(jié)的關(guān)系

多媒體展示下丘腦與各內(nèi)分腺的關(guān)系圖，提出問題串：①下丘腦與垂體、甲狀腺有何關(guān)系？②下丘腦與胰島有何關(guān)系？③甲狀腺激素對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)有什么影響？通過這幾個(gè)問題分析神經(jīng)系統(tǒng)與內(nèi)分泌系統(tǒng)的關(guān)系。

學(xué)生活動(dòng)：填空總結(jié)得出神經(jīng)調(diào)節(jié)與體液調(diào)節(jié)的關(guān)系。

設(shè)計(jì)意圖：利用圖表資料進(jìn)行分析，總結(jié)神經(jīng)調(diào)節(jié)與體液調(diào)節(jié)的關(guān)系，進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生信息分析、歸納總結(jié)的能力。

六、 教學(xué)反思

本節(jié)課是在前課自主學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，運(yùn)用模型建構(gòu)的方法對(duì)“神經(jīng)調(diào)節(jié)與體液調(diào)節(jié)的關(guān)系”進(jìn)行教學(xué)。提前將自主學(xué)習(xí)單發(fā)到學(xué)生手中，大部分學(xué)生能較好地完成自主學(xué)習(xí)內(nèi)容，較為有效地指導(dǎo)其自主學(xué)習(xí)。課堂上主要是對(duì)較難理解的內(nèi)容進(jìn)行針對(duì)性地講解和梳理，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)教材圖解進(jìn)行分析，進(jìn)而小組合作構(gòu)建體溫調(diào)節(jié)的概念圖，對(duì)知識(shí)進(jìn)一步深化，培養(yǎng)學(xué)生自主分析、討論和建模能力，促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)造性思維發(fā)展，最后設(shè)計(jì)毒品交流環(huán)節(jié)，希望學(xué)生養(yǎng)成關(guān)注社會(huì)、關(guān)注生物科學(xué)發(fā)展的習(xí)慣，逐漸養(yǎng)成熱愛科學(xué)，理智應(yīng)用科學(xué)成果的態(tài)度。

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作者簡介：

吳莉娟，福建省泉州市，福建省泉州第五中學(xué)。