楊國鋒
(甘肅省禮縣實驗中學 742200)
“體溫恒定的調節(jié)”是人教版高中生物學教材《穩(wěn)態(tài)與環(huán)境》的第3節(jié)“神經調節(jié)與體液調節(jié)的關系”中的內容。這一節(jié)包括兩部分內容:神經調節(jié)和體液調節(jié)的比較及兩者之間的協(xié)調。前者內容相對簡單,但后者教材中提供的圖解相對抽象,且一節(jié)課內閱讀的信息量過多,理解困難。鑒于此,筆者對教材內容做了調整:第一學時學習體液調節(jié)的概念、神經調節(jié)和體液調節(jié)的特點、水鹽調節(jié);第二學時學習體溫調節(jié)、神經調節(jié)與體液調節(jié)的協(xié)調關系。這樣處理,既考慮了知識的內在聯(lián)系和教學活動的順利開展,又避免了課堂容量的失衡。為第二學時內容,教學的重點是體溫調節(jié)的過程、神經調節(jié)與體液調節(jié)的協(xié)調關系;難點是聯(lián)系生活經驗自主建構體溫調節(jié)過程的圖解,并從中發(fā)現(xiàn)神經調節(jié)與體液調節(jié)的協(xié)調關系。在本節(jié)教學中,以“教師教學應植根于學生的經驗世界之中”這一建構主義學習觀和教學觀為指導,引導學生說出與體溫調節(jié)有關的經驗感受,然后結合已學的知識對經驗進行改造,自主建構體溫調節(jié)過程圖解;最后結合體溫調節(jié)的過程,歸納出中樞神經系統(tǒng)與內分泌腺的關系,達到教學目標。
2.1 知識目標 描述體溫調節(jié)過程,說出神經調節(jié)與體液調節(jié)的協(xié)調關系。
2.2 能力目標 結合生活經驗描述體溫調節(jié)過程并繪制圖解,歸納中樞神經系統(tǒng)與內分泌腺的關系。
2.3 情感態(tài)度與價值觀目標 認識到體溫調節(jié)與現(xiàn)實生活中健康問題的聯(lián)系,并選擇健康的生活方式。
3.1 溫習舊知識,導入新內容 要求學生回答神經調節(jié)基本方式、反射弧的組成以及體液調節(jié)的特點。通過以上內容的復習,讓學生重溫神經調節(jié)和體液調節(jié)的結構基礎、調節(jié)方式都不一樣,但兩者又是相互協(xié)調發(fā)揮作用的,從而引出本節(jié)課的主題:以體溫調節(jié)為例,進一步學習神經調節(jié)與體液調節(jié)的協(xié)調關系。
設計意圖:引導學生回顧神經調節(jié)和激素調節(jié)的機制,強化以往所學重點內容,并為新內容的學習做鋪墊。
3.2 梳理碎片化的經驗,建構系統(tǒng)化的新知識 結合學生的生活經驗來引導學習。
3.2.1 閱讀教材,理解體溫恒定的原理 課件展示人體溫日夜變化規(guī)律曲線圖,讓學生認識到人的體溫恒定是相對的,即人的體溫處于動態(tài)平衡之中。教師提出問題:健康人的體溫為什么始終接近37℃?然后要求學生閱讀教材中有關體溫恒定調節(jié)的內容,思考、交流并回答該問題。學生很容易意識到人體自身能產生熱量,也能散失熱量。當產熱量接近散熱量時,人體體溫保持相對恒定。
教師追問:人體通過什么途徑產生熱量?通過什么途徑散失熱量?學生回答:產熱——細胞內有機物氧化放能(尤以骨骼肌和肝臟產熱為多);散熱——汗液蒸發(fā)、皮膚毛細血管,呼吸、排尿、排便等。
設計意圖:通過閱讀教材,思考、交流并回答上述問題,搞清楚體溫恒定的原理,有效訓練學生獲取信息的能力、語言表達能力。
3.2.2 說出有關生活經驗,結合已有知識改造經驗 通過以上內容的鋪墊,教師繼續(xù)提出問題:①當你身處寒冷的環(huán)境中,你有什么感受?你會采取什么措施?②如果是在炎熱的環(huán)境中呢?
學生分組交流后發(fā)言:在寒冷環(huán)境中會冷、打顫、渾身起雞皮疙瘩、面色蒼白、尿多、特別精神、不出汗,采取的措施包括運動、增加衣物等;在炎熱環(huán)境中會熱、渴、出汗、喝水多、尿少,采取的措施包括往凉處走、躲避太陽、扇扇子、吹風等。
教師引導學生分析推理以上感受、生理反應、行為活動與產熱、散熱之間的關系。例如,寒冷環(huán)境中面色蒼白說明皮膚毛細血管收縮,造成血流量減少,這是機體減少散熱。教師還要指明:除了這些能意識到的冷熱感受等,還有察覺不到的體內生理變化。然后教師概括總結:寒冷環(huán)境中作為產熱結構的肌肉和肝臟代謝旺盛,產熱增多;作為散熱結構的汗腺分泌減少,毛細血管收縮,散熱減少。炎熱環(huán)境中,肌肉和肝臟代謝減弱,產熱減少,汗腺分泌增加,毛細血管舒張,散熱增多。另外,在寒冷和炎熱的環(huán)境中,人也會有相應的行為調節(jié)。
教師追問:人體的產熱器官和散熱器官在不同環(huán)境中,會做出協(xié)調的反應,那么,人體的產熱和散熱是受什么調節(jié)和控制的呢?(神經調節(jié)、體液調節(jié))。教師繼續(xù)追問:神經調節(jié)反射弧中的感受器、神經中樞、效應器分布在哪里?參與調節(jié)的激素可能是什么?教師舉例,如我們伸出手能感知到室溫的高低、喝一杯水能感覺到涼還是燙等,引導學生認識到感受器位于皮膚、黏膜、內臟器官等處;體溫調節(jié)中樞位于下丘腦;與冷熱感覺產生有關的神經中樞位于大腦皮層;參與打顫的骨骼肌、與起雞皮疙瘩有關的立毛肌、皮膚毛細血管等就是效應器;參與調節(jié)的激素包括甲狀腺激素、腎上腺素。教師繼續(xù)追問:這兩種激素的分泌會不會受到神經系統(tǒng)的調節(jié)呢?引導學生回顧甲狀腺激素分泌的調節(jié),并告訴學生腎上腺(髓質)分泌腎上腺素直接受神經系統(tǒng)的支配,從而認識到甲狀腺激素、腎上腺素的分泌與神經調節(jié)的聯(lián)系。
設計意圖:在問題的啟發(fā)下,學生討論、說出與體溫調節(jié)有關的生活經驗,并進行分析推理,將碎片化的經驗經過改造,建立起新的知識體系,同時訓練學生的思維能力。
3.2.3 繪制圖解,建構可視化的知識體系 結合以上分析,引導學生描述寒冷環(huán)境中的體溫調節(jié)過程并繪制圖解(圖1)。然后參照寒冷環(huán)境中的體溫調節(jié)過程圖解,描述炎熱環(huán)境中的體溫調節(jié)過程。
圖1 寒冷環(huán)境中的體溫調節(jié)過程圖解
設計意圖:進一步使學生厘清體溫調節(jié)過程,形成可視化、系統(tǒng)化的知識體系,鍛煉歸納與綜合的能力,培養(yǎng)動手繪圖能力和語言表達能力。
3.3 分析體溫調節(jié)與生活的聯(lián)系 課件展示凍瘡、中暑等圖片,提出問題:人體的體溫在任何情況下都能保持恒定嗎?哪些情況下可能導致體溫失恒?如果環(huán)境溫度過高或過低,應采取哪些措施才能維持體溫的恒定?引導學生結合生活經驗回答后概括。由此學生認識到人體調節(jié)體溫的能力是有限的,從而加深對內環(huán)境穩(wěn)態(tài)調節(jié)能力有限的理解并引起學生對自己生活方式的審視。
設計意圖:引導學生將視野從基礎知識中轉移出來,關注現(xiàn)實生活中與健康有關的生物學問題,逐漸養(yǎng)成熱愛科學、尊重科學的情感和態(tài)度,并選擇健康的生活方式。
3.4 總結神經調節(jié)與體液調節(jié)的協(xié)調關系 引導學生分析自己繪制的體溫調節(jié)過程圖解,認識到首先起作用的是皮膚等處的感受器,它屬于反射弧中的感受器部分,分泌相關激素的內分泌腺就相當于效應器。所以,這個實例中體液調節(jié)受神經調節(jié)的控制,它們共同作用完成對機體產熱和散熱的控制;再結合甲狀腺激素的作用指出激素會影響神經系統(tǒng)的功能。
設計意圖:根據(jù)寒冷環(huán)境中體溫調節(jié)過程的圖解,要求學生會分析神經調節(jié)及體液調節(jié)的范圍,從而理解生命活動中神經調節(jié)和體液調節(jié)是共同參與的。同時鞏固本節(jié)課所學重點內容,培養(yǎng)知識綜合應用能力。
這節(jié)課教學過程中盡量讓每位學生都參與進來,說出與學習內容有關的切身感受,引導學生將碎片化的經驗進行改造,結合所學知識建構出體溫調節(jié)過程圖解,從而認識到神經調節(jié)與體液調節(jié)的協(xié)調關系。這樣,學生從生活經驗出發(fā),通過對經驗分析推理,逐步認識到有關現(xiàn)象背后的深層次原因和聯(lián)系。這種設計思路充分利用了學生已有的生活經驗,將學生經驗轉變成了寶貴的課程資源,充分體現(xiàn)了學生的主體性和知識的生成性。但學生要建構起完整的體溫調節(jié)過程圖解仍需要教師的引導并提供必要的知識基礎。
例如,不自主地發(fā)汗和打顫、自主地增減衣服、感知到冷熱等之間的關系,需要教師在學生分析的基礎上,利用多媒體手段或板圖加以點撥和歸納,達成學習目標。