邱國強
(重慶市黔江區(qū)教委教科所 409000)
通過區(qū)域內(nèi)中學生物學教學調(diào)查統(tǒng)計得知,在重慶市40個區(qū)(縣)中,初中生物學課程都實施了初二結業(yè)測試。其中有50%的區(qū)(縣)將結業(yè)成績納入中考成績,初中任課教師專業(yè)化程度不到20%,任課教師非專業(yè)也非專職的約占20%。在高中生物學教學的教師中,從事過初中生物學教學的不到10%,對初中學生(應)具備的生物學知識基礎、方法基礎、技能基礎等不夠了解。而且初高中生物學課程開設存在明顯的不連續(xù)性。因此,初高中生物學課程內(nèi)容的銜接性問題值得重視。本文結合人教版初、高中生物教材,以“通過神經(jīng)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)”為例,談談在高中生物學教學過程中,怎樣有效銜接初中生物學相關內(nèi)容。
通過人教版七年級下冊《生物學》中第六章第二、三節(jié)的教學,學生應知道:①神經(jīng)系統(tǒng)是由哪幾部分組成的?②大腦、小腦、腦干和脊髓各自的主要功能是什么?③什么是神經(jīng)元?④神經(jīng)元、神經(jīng)纖維和神經(jīng)三者的關系是怎樣的?⑤什么是反射?⑥反射弧由哪些基本結構組成?⑦反射與反射弧的關系是怎樣的[1]? 通過人教版高中生物必修3《穩(wěn)態(tài)與內(nèi)環(huán)境》中第二章第一節(jié)的教學,學生應知道:①反射弧包括哪幾個組成部分?②神經(jīng)沖動是怎樣產(chǎn)生和傳導的?③神經(jīng)系統(tǒng)的分級調(diào)節(jié)體現(xiàn)在哪些方面?④人腦有哪些高級功能[2]?
初中具體內(nèi)容及活動建議:①描述人體神經(jīng)系統(tǒng)的組成;②概述人體神經(jīng)調(diào)節(jié)的基本方式;③觀察人或動物的某些反射活動,說明其意義[3]。高中具體內(nèi)容及活動建議:①概述人體神經(jīng)調(diào)節(jié)的結構基礎和調(diào)節(jié)過程;②說明神經(jīng)沖動的產(chǎn)生和傳導;③概述人腦的高級功能;④搜集有關利用神經(jīng)調(diào)節(jié)原理的仿生學資料[4]。細化相應高中課程具體內(nèi)容標準,搞清哪些知識學生應在初中學段完成,哪些知識屬于高中學段學習,哪些知識學生有基礎,哪些知識是全新的[5]。在了解學生初中已經(jīng)或應具備哪些生物學知識基礎、方法基礎、技能基礎等基礎上,針對性地增補或詳或略的內(nèi)容,以銜接初高中神經(jīng)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)內(nèi)容,提高學習效果。
2.1 細化“概述人體神經(jīng)調(diào)節(jié)的結構基礎和反射” 這部分是初中的學習內(nèi)容,通過對初中相關知識的復習和補充,為新課學習做好銜接。
(1)說出神經(jīng)元的基本結構和功能 神經(jīng)元(又稱神經(jīng)細胞)是構成神經(jīng)系統(tǒng)結構和功能的基本單位。神經(jīng)細胞上有許多突起,有的很長,有些則較短。長的突起外表大都套有一層鞘,組成神經(jīng)纖維。神經(jīng)纖維末端的細小分支叫做神經(jīng)末梢,它們分布在全身各處。
神經(jīng)元具有接受刺激,產(chǎn)生和傳導興奮,調(diào)控其他組織的功能。興奮是指動物體或人體內(nèi)的某些組織或細胞感受外界刺激后,由相對靜止的狀態(tài)變?yōu)轱@著活躍的狀態(tài)的過程。引導學生思考:①一個神經(jīng)元包括哪些部分?②神經(jīng)元、神經(jīng)纖維與神經(jīng)之間的關系是什么?
(2)舉例說出人體神經(jīng)調(diào)節(jié)的基本方式 反射是體神經(jīng)調(diào)節(jié)的基本方式,是在中樞神經(jīng)系統(tǒng)的參與下,動物體或人體對內(nèi)外環(huán)境變化作出的規(guī)律性應答,如膝跳反射、眨眼反射、吞咽反射等。引導學生思考:①含羞草葉被觸碰后會下垂,草履蟲會向水中有糖分的一側移動,這屬于反射嗎?說說原因。②完成反射活動的條件是什么?③舉例說明一個完整的反射活動至少需要幾個神經(jīng)元參與才能完成?④為什么突然抓起一個燙手的饅頭后,先縮手后感覺到燙?⑤“反射”與生理性“反應”相同嗎?⑥向日葵的花盤總是向著太陽是否屬于反射?⑦聽覺、視覺等感覺的形成是否也屬于反射?為什么?
(3)說明人體神經(jīng)調(diào)節(jié)的基本結構 教學中要強調(diào)反射弧結構完整是完成反射活動的基本條件。
(4)舉例說出反射弧結構完整性的重要意義 通過脊蛙搔扒反射系列實驗可知:①反射弧中,如果感受器、傳入神經(jīng)或者神經(jīng)中樞受損,則既無感覺又無效應;②反射弧中,如果是傳出神經(jīng)或者效應器受損,則只有感覺無效應;③反射弧只有保持其完整性,才能完成反射活動。
2.2 細化“說明神經(jīng)沖動的產(chǎn)生和傳導” 結合圖和模式圖來引導學生學習這部分高中的全新知識。
(1)說明興奮在神經(jīng)纖維上的產(chǎn)生、傳導過程及特點 結合圖示,引導學生明確:①神經(jīng)元未受刺激時,其神經(jīng)纖維膜內(nèi)外之間的電位差稱為靜息電位,并向學生解說神經(jīng)纖維膜上的靜息電位維持外正內(nèi)負的主要原因;②神經(jīng)元受刺激時,其神經(jīng)纖維膜內(nèi)外之間的電位差稱為動作電位,并向學生解說神經(jīng)纖維膜上的動作電位維持外負內(nèi)正的主要原因;③教學中補充一些神經(jīng)纖維上動作電位傳導的一般特點,有助于學生將習得的知識與生活實踐相聯(lián)系。一是動作電位的傳導需要神經(jīng)纖維結構的生理完整性,如果受到機械壓力、化學藥品等作用就會影響其傳導;二是雙向傳導性:神經(jīng)元的任何一點受到刺激,都會在整個神經(jīng)元上檢測到電位的變化;三是相對不疲勞性:與肌肉組織相比較,動作電位在神經(jīng)元上的傳導相對不容易疲勞,這也是為什么人不能長時間進行高強度的運動,而能較長時間處于高度興奮狀態(tài)的原因。
(2)說出突觸的結構基礎 結合突觸的亞顯微結構模式圖,引導學生明確:神經(jīng)元的軸突末梢經(jīng)過多次分支,最后每個小枝末端膨大,呈杯狀或球狀,叫做突觸小體。突觸小體可以與其他神經(jīng)元的細胞體、樹突等相接觸,共同形成突觸。教學時引導學生識別突觸的軸突、線粒體、突觸小泡、突觸前膜、突觸間隙和突觸后膜,特別是其線粒體、突觸小泡的作用和突觸后膜的特點,以及神經(jīng)遞質(zhì)的釋放、作用特點。引導學生思考:突觸小泡的形成最可能與哪種細胞器有關?突觸小體中的線粒體有什么作用?
(3)說明興奮在神經(jīng)元之間的傳遞過程及特點 結合興奮在神經(jīng)元之間的傳遞過程圖,動態(tài)演示突觸傳遞信息的過程,重點講解傳遞至神經(jīng)末梢部位動作電位導致突觸小泡釋放神經(jīng)遞質(zhì)的過程,以及接受神經(jīng)遞質(zhì)的受體產(chǎn)生新的動作電位的原因;借助于板圖將興奮在突觸間傳遞的過程和形式加以概括,從而使學生明確興奮在突觸間傳遞的形式、途徑和方向。引導學生思考:①什么是神經(jīng)遞質(zhì)?②神經(jīng)遞質(zhì)的釋放過程是細胞物質(zhì)運輸?shù)哪囊环N方式?它與細胞膜的什么特性有關?③神經(jīng)遞質(zhì)是以什么方式在突觸間隙中移動的?它的速度與神經(jīng)沖動的傳遞速度相比誰快誰慢?④突觸后膜上的受體與神經(jīng)遞質(zhì)結合后,K+或Na+是以哪種方式跨膜移動的?⑤聯(lián)系突觸前膜與突觸后膜的紐帶是誰?神經(jīng)元之間興奮的傳遞方向怎樣?為什么?⑥神經(jīng)遞質(zhì)只能引起下一個神經(jīng)元興奮嗎?
(4)比較興奮在神經(jīng)纖維上的傳導和在神經(jīng)元間的傳遞的區(qū)別 興奮在神經(jīng)纖維上的傳導是雙向傳導、速度快、有正負電位差,產(chǎn)生的是電能;興奮在神經(jīng)元間的傳遞是單向傳遞(突觸前膜到突出后膜),速度較慢,由神經(jīng)遞質(zhì)傳導,產(chǎn)生的是化學能。
2.3 細化“概述人腦的高級功能” 可結合多媒體演示與資料分析,并通過貼近生活的例子引入,讓學生掌握這部分高中的全新知識。
(1)概述神經(jīng)系統(tǒng)的分級調(diào)控 先用多媒體演示人的神經(jīng)系統(tǒng)的分布、分類,讓學生對人的神經(jīng)系統(tǒng)有總體的認識;再通過實驗實例和幻燈片展示各級中樞的位置和分工,使學生了解不同的神經(jīng)中樞有各自不同的作用;最后用教材上的資料分析把神經(jīng)中樞之間的內(nèi)在關系揭示出來。
展示4則資料:①尿在腎臟不斷生成,經(jīng)輸尿管流入膀胱暫時貯存。當膀胱儲尿達到一定程度時,引起尿意??刂婆拍虻某跫壷袠性诩顾?;②一般成年人可以有意識地控制排尿,即可以“憋尿”,在適宜的環(huán)境下才排尿;但嬰兒經(jīng)常尿床;③有些人由于外傷等使意識喪失,出現(xiàn)像嬰兒那樣尿床的情況;④在醫(yī)院做尿檢時,在沒有尿意的情況下也能排出尿液[2]。幫助學生明確控制排尿的低級神經(jīng)中樞在脊髓,但最終能否排尿由大腦皮層控制,由此得出神經(jīng)系統(tǒng)的分級調(diào)控的中心在大腦皮層,其他的低級中樞如腦干、丘腦和脊髓等都受到大腦皮層的調(diào)控。
(2)說出人腦的基本結構和大腦皮層區(qū)基本的功能定位 結合模式圖來學習大腦皮層的高級功能主要體現(xiàn)在軀體運動、軀體感覺、語言、視覺、聽覺等中樞。
(3)舉例說出大腦皮層部分功能區(qū)受損的后果 為進一步說明大腦皮層的功能定位,可以列舉大腦皮層的言語區(qū)又細分為W區(qū)、S區(qū)、V區(qū)和H區(qū),說明損傷會導致特有的各種語言活動功能障礙和記憶特點[2,6]。記憶也跟大腦皮層關系密切,是人腦對經(jīng)驗過的事物的識記、保持、再現(xiàn)或再認。記憶分為瞬時記憶、短時記憶、長期記憶和永久記憶,短時記憶可通過重復轉化為長期記憶,而瞬時記憶和短時記憶很容易轉化為遺忘。
(基金項目:重慶市普通高中教育教學改革研究課題,No. 2015cqjwgz3071)