提煉與加工核心知識(shí)，契合與落實(shí)核心素養(yǎng)

黃麗霞

【摘要】本文將“興奮的傳遞”涉及的重點(diǎn)知識(shí)，通過(guò)綜合、提煉與加工，有機(jī)地整合和呈現(xiàn)于課堂教學(xué)環(huán)節(jié)中。旨在幫助學(xué)生高效建構(gòu)“興奮的傳遞”的知識(shí)小系統(tǒng)的同時(shí)，潛移默化地對(duì)學(xué)生滲透核心素養(yǎng)之生命觀念、科學(xué)思維、社會(huì)責(zé)任。

【關(guān)鍵詞】提煉與加工;核心知識(shí);契合與落實(shí);生命觀念;社會(huì)責(zé)任

《普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017）》凝練了生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)，從課程目標(biāo)到課程內(nèi)容，再到課程實(shí)施和評(píng)價(jià)，其宗旨都是為了培養(yǎng)學(xué)科核心素養(yǎng)。落實(shí)學(xué)科核心素養(yǎng)，是生物學(xué)課程的根本任務(wù)?！墩n程標(biāo)準(zhǔn)》也明確指出生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的四個(gè)基本要素：生命觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究、社會(huì)責(zé)任。該版課程標(biāo)準(zhǔn)是與時(shí)俱進(jìn)的綱要、是指向，它提供了重要的教學(xué)內(nèi)容要求、教學(xué)實(shí)施建議和課程輔助資源。

一、生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的落實(shí)現(xiàn)狀與落實(shí)建議

1.生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的落實(shí)現(xiàn)狀

作為一線教師，重點(diǎn)就是要考慮如何充分地利用課程標(biāo)準(zhǔn)，將具有學(xué)科特色的生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)在教學(xué)的各個(gè)方面落實(shí)。根據(jù)平時(shí)經(jīng)歷的會(huì)議傳達(dá)、講座培訓(xùn)、參觀交流，發(fā)現(xiàn)核心素養(yǎng)的落實(shí)“仁者見(jiàn)仁智者見(jiàn)智”：有的側(cè)重于教材，有的側(cè)重于教法，有的側(cè)重于學(xué)生活動(dòng)，有的側(cè)重于評(píng)價(jià)，有的側(cè)重于命題。這些方方面面的落實(shí)核心素養(yǎng)的側(cè)重角度，都可以各有所長(zhǎng)。只是核心素養(yǎng)的落實(shí)還缺乏大量的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的積累，還缺乏實(shí)效性的指導(dǎo)、應(yīng)用和擴(kuò)散。目前，教育部考試中心已經(jīng)成立了基于核心素養(yǎng)的高考命題改革課題組，核心素養(yǎng)切實(shí)地落實(shí)到高考命題中，將會(huì)發(fā)揮一定的引領(lǐng)教學(xué)的作用。

2.生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的落實(shí)建議

人民教育出版社副總編輯趙占良老師2018年在江蘇無(wú)錫的經(jīng)驗(yàn)交流暨培訓(xùn)會(huì)上曾提出——教材對(duì)核心素養(yǎng)的落實(shí)具有基礎(chǔ)性的作用。如何合理地利用教材開(kāi)展基于核心素養(yǎng)的教學(xué)，是廣大一線教師迫切需要學(xué)習(xí)和研究的大課題。因此，筆者認(rèn)為可以因“材”施教，“材”特指教材內(nèi)容，可以針對(duì)教材內(nèi)容中某些重點(diǎn)知識(shí)或核心過(guò)程，挖掘潛在的教育價(jià)值，配以教學(xué)資料，經(jīng)過(guò)綜合、提煉和加工，有機(jī)地整合和呈現(xiàn)于課堂教學(xué)環(huán)節(jié)中，契合與落實(shí)核心素養(yǎng)。

本文以“興奮的傳遞”為線索，講述如何提煉與加工相關(guān)重點(diǎn)知識(shí)，以及如何契合與落實(shí)核心素養(yǎng)。

二、教材分析與學(xué)情分析

《通過(guò)神經(jīng)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)》是必修三“穩(wěn)態(tài)與環(huán)境”模塊中第2章第1節(jié)的內(nèi)容。該節(jié)內(nèi)容包括神經(jīng)調(diào)節(jié)的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)和反射，興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)，興奮在神經(jīng)元之間的傳遞，神經(jīng)系統(tǒng)的分級(jí)調(diào)節(jié)和人腦的高級(jí)功能。課程標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于該節(jié)內(nèi)容的要求有“概述人體神經(jīng)調(diào)節(jié)的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)和調(diào)節(jié)過(guò)程;說(shuō)明神經(jīng)沖動(dòng)的產(chǎn)生、傳導(dǎo)和傳遞”。

學(xué)生經(jīng)過(guò)第一課時(shí)的學(xué)習(xí)之后，對(duì)“興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)”和“興奮在神經(jīng)元之間的傳遞”具備了初步的知識(shí)基礎(chǔ)?！芭d奮的產(chǎn)生、傳導(dǎo)和傳遞”，其實(shí)是針對(duì)反射活動(dòng)的宏觀表面現(xiàn)象，深入到細(xì)胞水平來(lái)呈現(xiàn)它的微觀變化過(guò)程。興奮的“傳遞”承接了興奮的“產(chǎn)生和傳導(dǎo)”，是反射弧中的重要一環(huán)，其中神經(jīng)遞質(zhì)起到了極其關(guān)鍵的作用。對(duì)于“興奮在神經(jīng)元之間的傳遞”，學(xué)生具備的初步知識(shí)基礎(chǔ)是：①物質(zhì)基礎(chǔ)——神經(jīng)遞質(zhì)的概念;②結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)——突觸;③功能基礎(chǔ)——興奮的傳遞過(guò)程。知識(shí)基礎(chǔ)必須經(jīng)過(guò)應(yīng)用，即解決一系列虛擬或?qū)嶋H問(wèn)題，才能深化與升華。所以，在第二課時(shí)，對(duì)相關(guān)知識(shí)的綜合、提煉與加工，應(yīng)當(dāng)著力于知識(shí)應(yīng)用，讓學(xué)生對(duì)神經(jīng)遞質(zhì)的作用機(jī)制進(jìn)行深入和系統(tǒng)的學(xué)習(xí)，形成知識(shí)小系統(tǒng)，并于應(yīng)用過(guò)程中契合與落實(shí)生命觀念、科學(xué)思維、社會(huì)責(zé)任。

三、提煉與加工核心知識(shí)，設(shè)計(jì)教學(xué)環(huán)節(jié)

1.以突觸結(jié)構(gòu)為線索的教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)

結(jié)合教材中的內(nèi)容和配圖（如圖1），提煉和加工信息，設(shè)置問(wèn)題串： ①神經(jīng)末梢為何膨大呈杯狀或球狀？有何意義？②突觸小體中線粒體和高爾基體一般都較多？有何意義？③教材中提到，突觸小體。

可以與其它神經(jīng)元的細(xì)胞體或樹(shù)突相接觸，共同形成突觸。那傳出神經(jīng)與效應(yīng)器之間能構(gòu)成突觸嗎？④傳入神經(jīng)與神經(jīng)中樞之間、神經(jīng)中樞與傳出神經(jīng)之間依賴神經(jīng)遞質(zhì)傳遞信息，那么，傳出神經(jīng)與效應(yīng)器之間呢？⑤效應(yīng)器的定義：傳出神經(jīng)末梢及其所支配的肌肉或腺體。如何理解“肌肉或腺體”？

對(duì)于問(wèn)題①②，學(xué)生經(jīng)過(guò)相互討論交流后，能輕松應(yīng)對(duì)和解答。對(duì)于問(wèn)題③④⑤則是比較困惑?？梢酝ㄟ^(guò)設(shè)置兩個(gè)這樣的情境來(lái)解決。情境a.小狗狗啃骨頭流口水（見(jiàn)圖2）;情境b.某人不小心一腳踩在釘子上，立馬抬腳（見(jiàn)圖3）。引導(dǎo)學(xué)生書(shū)寫(xiě)兩條相應(yīng)的反射?。?/p>

a.食物→感受器→傳入神經(jīng)→神經(jīng)中樞→傳出神經(jīng)→唾液腺→唾液;b.刺激→感受器→傳入神經(jīng)→神經(jīng)中樞→傳出神經(jīng)→腿肌肉→抬腳。把反射弧寫(xiě)出來(lái)，問(wèn)題⑤可迎刃而解。實(shí)際上，教材中也有描述，在特定的情況下，突觸釋放的神經(jīng)遞質(zhì)能使肌肉收縮和某些腺體分泌。再返回問(wèn)題③④，給予解答：傳出神經(jīng)與效應(yīng)器之間實(shí)際上可構(gòu)成“類突觸”，也依賴神經(jīng)遞質(zhì)進(jìn)行信息交流。設(shè)置的這兩個(gè)情境，配以圖片，比文字描述來(lái)得更直觀，引起學(xué)生很大的興趣和思考動(dòng)力。

2.以信息交流為線索的教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)

教材旁欄處提供了這樣的信息：目前已知的神經(jīng)遞質(zhì)種類很多，主要有乙酰膽堿、多巴胺、去甲腎上腺素、腎上腺素、5-羥色胺，氨基酸類、一氧化氮等。此外，由圖1可見(jiàn)，攜帶神經(jīng)遞質(zhì)的突觸小泡移動(dòng)至突觸前膜，與之發(fā)生了__________（答案：膜融合），屬于_______（答案：胞吐）的運(yùn)輸方式將神經(jīng)遞質(zhì)釋放于突觸間隙。這些信息比較充分具體，可以進(jìn)行學(xué)生與教師角色互換，激發(fā)學(xué)生提出衍生的問(wèn)題。所提問(wèn)題綜合如下：①NO作為氣體，也是胞吐的形式釋放？②神經(jīng)遞質(zhì)的化學(xué)本質(zhì)是什么？如何分類？③從神經(jīng)末梢而來(lái)的信號(hào)形式在突觸前膜和突觸后膜發(fā)生了什么形式的轉(zhuǎn)換？④神經(jīng)遞質(zhì)作用于突觸后膜的特異性受體后，會(huì)進(jìn)入突觸后神經(jīng)元嗎？針對(duì)這些問(wèn)題，讓學(xué)生進(jìn)行分組討論交流，再由教師作總結(jié)。還有一些問(wèn)題，學(xué)生不容易考慮到， 如問(wèn)題⑤：神經(jīng)遞質(zhì)的作用用效應(yīng)一定是引起興奮的嗎？問(wèn)題⑥：神經(jīng)遞質(zhì)作用完后的去向如何？

對(duì)于問(wèn)題⑤，可補(bǔ)充一個(gè)神經(jīng)元之間的信息交流模式圖（如圖4），配以情境：多巴胺這種神經(jīng)遞質(zhì)可引起神經(jīng)元A興奮，而釋放多巴胺的神經(jīng)元也會(huì)受到其他神經(jīng)遞質(zhì)的抑制。學(xué)生依據(jù)信息就能作出結(jié)論：神經(jīng)遞質(zhì)不一定都是引發(fā)興奮的，有可能是抑制后神經(jīng)元的。

圖4 某些神經(jīng)元之間的信息交流模式圖

對(duì)于問(wèn)題⑥，可設(shè)置以下情境：某人不小心一腳踩在釘子上，立馬抬腳。請(qǐng)問(wèn)一直抬腳不放下？學(xué)生：不是的！教師：那說(shuō)明什么？抬腳反射中的興奮不是一直持續(xù)的？學(xué)生：是！教師：如何保證興奮可以終止？教師給予提示：與神經(jīng)遞質(zhì)的去向有關(guān)。再由學(xué)生展開(kāi)討論得出一些可能性的結(jié)論，教師在該環(huán)節(jié)可先不作正面回應(yīng)，而是設(shè)置以下情境讓學(xué)生再反思。情境a：乙酰膽堿是一種神經(jīng)遞質(zhì)，α-銀環(huán)蛇毒能與突觸后膜上的乙酰膽堿受體牢固結(jié)合，導(dǎo)致肌肉松弛（不興奮）;情境b：有機(jī)磷農(nóng)藥能抑制乙酰膽堿酯酶的活性，導(dǎo)致肌肉僵直（持續(xù)興奮）。并設(shè)置問(wèn)題一：乙酰膽堿是一種________（興奮型/抑制型）神經(jīng)遞質(zhì);問(wèn)題二：推測(cè)正常情況下，乙酰膽堿作用完后的去向是______________。通過(guò)這樣的情境設(shè)置，學(xué)生不難分析出結(jié)果，并得出結(jié)論：神經(jīng)遞質(zhì)作用完后的去向是被相應(yīng)的酶清除或滅活。教師：所有神經(jīng)遞質(zhì)的去向都如此嗎？請(qǐng)同學(xué)們利用課余查閱資料求證。后續(xù)的確有同學(xué)查閱到神經(jīng)遞質(zhì)的其他去向。例如，位于多巴胺神經(jīng)元突觸前膜上的多巴胺轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白，其功能是將釋放至突觸間隙的多巴胺通過(guò)主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)再攝取回突觸前膜，以保證突觸的正常生理功能。

3.以知識(shí)應(yīng)用為線索的教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)

知識(shí)基礎(chǔ)必須經(jīng)過(guò)應(yīng)用，即解決一系列虛擬或?qū)嶋H問(wèn)題，才能深化與升華。以下兩例情境是經(jīng)典例題的改編，描述了冰毒和嗎啡的作用機(jī)制，借以培養(yǎng)學(xué)生的知識(shí)應(yīng)用能力，并借以滲透生命健康教育。

情境a：多巴胺被認(rèn)為是引發(fā)“獎(jiǎng)賞”的神經(jīng)遞質(zhì)，可使人體驗(yàn)到欣快感。毒品和某些藥物能干擾這種機(jī)制，使人產(chǎn)生對(duì)毒品或藥物的依賴。多巴胺釋放后，在其釋放的突觸前膜上有回收多巴胺的轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白，該蛋白可以和冰毒結(jié)合，阻礙多巴胺的回收，使突觸間隙中的多巴胺? ? ? ? ? ;長(zhǎng)期使用冰毒，會(huì)使神經(jīng)元A上的多巴胺受體減少，當(dāng)停止使用冰毒時(shí)，生理狀態(tài)下的多巴胺“獎(jiǎng)賞”效應(yīng)? ? ? ? ? ?，因此造成毒品依賴。

情境b：釋放多巴胺的神經(jīng)元還受到抑制性神經(jīng)元的調(diào)控，當(dāng)抑制性神經(jīng)元興奮時(shí)，其突觸前膜可以釋放γ-氨基丁酸，γ-氨基丁酸與突觸后膜上的受體結(jié)合，使Cl-內(nèi)流，從而使釋放多巴胺的神經(jīng)元受到抑制，多巴胺的釋放量減少。抑制性神經(jīng)元細(xì)胞膜上有嗎啡的受體，當(dāng)人長(zhǎng)時(shí)間過(guò)量使用嗎啡時(shí)，抑制性神經(jīng)元的興奮性減弱，抑制性功能降低，最終使得_______________，導(dǎo)致“獎(jiǎng)賞”效應(yīng)增強(qiáng)。停用時(shí)，造成藥物依賴。

對(duì)學(xué)生的要求是：①通過(guò)分析信息得出答案;②利用這些文字信息，課后查閱相關(guān)信息并制作兩張PPT，畫(huà)出突觸結(jié)構(gòu)的示意簡(jiǎn)圖并配以文字，用以說(shuō)明冰毒和嗎啡的作用機(jī)制;③制作優(yōu)秀的代表在課堂上向同學(xué)們展示說(shuō)明（如圖5、圖6）。

四、契合與落實(shí)核心素養(yǎng)的體現(xiàn)

契合與落實(shí)核心素養(yǎng)最基本的思路是什么？廣泛的共識(shí)是：落實(shí)核心素養(yǎng)需要學(xué)生在“真實(shí)的情境”中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題，不是從理論到理論，更不是講完知識(shí)就做題。對(duì)于“興奮的傳遞”這一教學(xué)內(nèi)容，上述教學(xué)環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)，主要從以下三方面契合與落實(shí)了核心素養(yǎng)。

1.教學(xué)素材的選擇

充分利用了教材中的經(jīng)典配圖和旁欄信息，綜合了經(jīng)典習(xí)題資料和事實(shí)性的資料，經(jīng)過(guò)提煉和加工，設(shè)置各種情境。如，小狗的唾液分泌反射，踩釘子的抬腳反射，α-銀環(huán)蛇毒和有機(jī)磷農(nóng)藥引發(fā)的人體反應(yīng)，冰毒和嗎啡的作用機(jī)制（配以吸毒者的癥狀圖片）。這些情境都跟生活和生命息息相關(guān)，能引起學(xué)生極大的興趣。其中毒品的預(yù)防教育上至國(guó)家相關(guān)部門(mén)下至家庭學(xué)校教育都特別重視，每年都開(kāi)展毒品預(yù)防科普講座，但內(nèi)容往往過(guò)于寬泛，學(xué)生不能認(rèn)清毒品的本質(zhì)。作為高中生，學(xué)生已經(jīng)具備了神經(jīng)調(diào)節(jié)的知識(shí)基礎(chǔ)。讓學(xué)生通過(guò)冰毒和嗎啡的兩則信息情境，畫(huà)示意圖描述毒品的作用機(jī)制，對(duì)于預(yù)防意識(shí)、生命健康意識(shí)的滲透效果會(huì)更直接到位。此外，上述教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)的內(nèi)容涉及到結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)、細(xì)胞間的信息交流、穩(wěn)態(tài)的體現(xiàn)和生命健康等信息，在達(dá)成知識(shí)教學(xué)目標(biāo)的同時(shí)，正好契合核心素養(yǎng)，能潛移默化地培養(yǎng)學(xué)生的生命觀念、社會(huì)責(zé)任意識(shí)。

2.教學(xué)情境的呈現(xiàn)形式

教學(xué)情境按目的達(dá)成的需求來(lái)設(shè)置，本人認(rèn)為可選用的有文字描述式、圖片呈現(xiàn)式、視頻呈現(xiàn)式、學(xué)生情境表演式等。本節(jié)內(nèi)容以文字描述式和圖片呈現(xiàn)式為主，特別注重“將已有的結(jié)論設(shè)計(jì)成情境問(wèn)題”。如，“神經(jīng)遞質(zhì)引起興奮或抑制”“神經(jīng)遞質(zhì)作用完后被清除或滅活”都是已有結(jié)論，設(shè)置成了“神經(jīng)遞質(zhì)是否一定引起興奮？”“神經(jīng)遞質(zhì)的去向如何？”并設(shè)置了相應(yīng)情境（如圖4和“α-銀環(huán)蛇毒……”）這種基于問(wèn)題的“倒敘”式的教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)，區(qū)別于平鋪直敘，區(qū)別于灌輸式的講解，能加強(qiáng)刺激和引導(dǎo)學(xué)生對(duì)知識(shí)的自主建構(gòu)，啟發(fā)其思考和探究，契合和落實(shí)科學(xué)思維的培養(yǎng)。

3.學(xué)生的學(xué)法指導(dǎo)

對(duì)于學(xué)生的學(xué)法指導(dǎo)，著力于三方面——①課堂上多問(wèn)問(wèn)題：教師也可以設(shè)置情境，鼓勵(lì)學(xué)生大膽質(zhì)疑和討論（如上述以信息交流為線索的教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)）。②課后多閱讀補(bǔ)充：可閱讀生物學(xué)相關(guān)書(shū)籍，可觀看“BBC系列”科普視頻，可關(guān)注“生物谷”“中國(guó)生物技術(shù)網(wǎng)”等公眾號(hào)。③學(xué)習(xí)過(guò)程中善于利用“文圖轉(zhuǎn)換法”：即對(duì)于閱讀或做題過(guò)程中，文字表述的信息量大的內(nèi)容，可以通過(guò)畫(huà)圖尋找線索和關(guān)聯(lián)來(lái)輔助理解。就如上述教學(xué)環(huán)節(jié)中，冰毒和嗎啡的作用機(jī)制比較復(fù)雜，文字描述信息量較大，所以要求學(xué)生“制作兩張PPT，用以說(shuō)明冰毒和嗎啡的作用機(jī)制”如此指導(dǎo)，學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握必能得到強(qiáng)化，較之知識(shí)的直接傳授、習(xí)題的直接解答，這樣建構(gòu)的知識(shí)小系統(tǒng)更加到位。既培養(yǎng)了學(xué)生信息閱讀處理能力、交流與表達(dá)能力，又契合和落實(shí)了科學(xué)思維的滲透。

五、結(jié)語(yǔ)

本文將“興奮的傳遞”涉及的重點(diǎn)知識(shí)，通過(guò)綜合、提煉與加工，有機(jī)地整合和呈現(xiàn)于課堂教學(xué)環(huán)節(jié)中。旨在幫助學(xué)生高效建構(gòu)“興奮的傳遞”的知識(shí)小系統(tǒng)的同時(shí)，潛移默化地對(duì)學(xué)生滲透核心素養(yǎng)之生命觀念、科學(xué)思維、社會(huì)責(zé)任。教材對(duì)于核心素養(yǎng)的落實(shí)具有基礎(chǔ)性的作用，教材中富含大量的潛在的教育價(jià)值，需要不斷挖掘和創(chuàng)新，優(yōu)化教學(xué)設(shè)計(jì)和教學(xué)實(shí)踐。

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