任玥僮 潘 青

（1 北京師范大學實驗華夏女中 北京 100055 2 北京教育學院宣武分院 北京 100055）

在初中生物學的“反射是神經(jīng)調(diào)節(jié)基本方式”單元，重點內(nèi)容是反射、反射弧和條件反射等概念性知識。認知學習理論認為，習得概念和規(guī)則的過程是培養(yǎng)學生理性思維的前提條件。為此，筆者在“反射是神經(jīng)調(diào)節(jié)基本方式”單元的教學組織中，對發(fā)展學生核心素養(yǎng)進行了一些有益探討。

1 教材分析

在義務教育《生物學課程標準》的課程內(nèi)容部分，要求教師幫助學生形成的重要概念有：神經(jīng)系統(tǒng)和內(nèi)分泌系統(tǒng)調(diào)節(jié)人體對環(huán)境變化的反應及生長、發(fā)育生殖等生命活動。在其具體內(nèi)容和活動建議欄目中，則要求學生能夠描述神經(jīng)系統(tǒng)的組成，概述人體神經(jīng)調(diào)節(jié)的基本方式，并觀察人或動物的某些反射活動，說明其意義。因此，以課程標準為依據(jù)編寫的各個版本的教材中，都在“神經(jīng)調(diào)節(jié)”一章設置“神經(jīng)系統(tǒng)的組成”“反射是神經(jīng)調(diào)節(jié)基本方式”等學習單元（圖1）。

圖1 反射概念單元在“神經(jīng)調(diào)節(jié)”一章的地位

“反射是神經(jīng)調(diào)節(jié)基本方式”單元包括：反射、反射弧、非條件反射和條件反射等知識點，用這些關(guān)鍵術(shù)語構(gòu)建的單元知識結(jié)構(gòu)框架（圖2）。

圖2 反射概念的知識結(jié)構(gòu)框架

2 教學目標

1）知識目標：說出非條件反射和條件反射的區(qū)別；理解建立條件反射的過程和意義；觀察分析小動物建立條件反射的實踐過程。

2）能力目標：通過探究實驗，形成科學求證生命規(guī)律方法的能力； 通過對實驗現(xiàn)象的觀察和對數(shù)據(jù)的分析，提高學生觀察、推理、歸納的能力。

3）情感態(tài)度與價值觀目標： 感悟?qū)嵺`才能產(chǎn)生認知的認識規(guī)律； 深刻體會學習的理論和實踐的價值；激發(fā)學生愛護小動物的思想感情，增進人與動物的和諧發(fā)展，從而激發(fā)學生的社會責任感。

3 教學程序設計

認知建構(gòu)理論認為，學習指學習者主動地建構(gòu)信息的意義，即頭腦中由新、舊經(jīng)驗的沖突而引發(fā)的觀念轉(zhuǎn)變和認知結(jié)構(gòu)重組，概念學習則是學生認知建構(gòu)的基本形式。著名的認知心理學家奧蘇貝爾（D.P.Ausubel）提出，學生習得概念的基本途徑有：概念形成和概念同化2 種。當代流行的概念轉(zhuǎn)變理論認為，學習的本質(zhì)是學習者將頭腦中對學習材料已有的若干前概念轉(zhuǎn)變?yōu)榭茖W概念的過程。概念轉(zhuǎn)變需要滿足4 個條件：對前概念的不滿、新概念的合理性、可理解性和有效性。概念轉(zhuǎn)變的影響因素多樣，統(tǒng)稱為“概念生態(tài)”，例如否定例證的干擾，不恰當?shù)念惐韧评?，原有觀念的扭曲，以及相似、相?；蝈e誤概念的誤導等。課堂教學的有效性就在于為幫助學生轉(zhuǎn)變概念而創(chuàng)造必要條件，并營造一個利于新概念形成和應用的“概念生態(tài)”氛圍。

在初中生物學教學中，例證分析法是學生通過概念形成途徑而習得概念的常用方法。概念形成的學習過程，始于學生對概念的某些肯定例證（一類事物）的審辨，以便對學習對象獲得必要的感性認識，進而通過比較、區(qū)分和歸納等思維過程，抽出該類事物共同的本質(zhì)特征，并用概念的定義加以表達。在反射概念的知識體系中，與其相關(guān)的肯定例證既可源于學生的生活體驗或經(jīng)驗，也可來自探究實驗獲得的數(shù)據(jù)或經(jīng)典實驗資料分析。學生在日常生活和學習活動中，親身體驗或觀察到的反射活動多種多樣，筆者以學生熟知的軀體防衛(wèi)反射和唾液分泌反射為例證，對“反射是神經(jīng)調(diào)節(jié)基本方式”單元教學程序的設計如圖3。

圖3 反射概念教學設計思路

4 教學過程

4.1 情境問題導入 教學起始，教師請學生議一議：當你行走在胡同里，迎面開來一輛汽車時，你將如何應對？ 如果是一輛?？康钠嚀踔愕娜ヂ酚謺泻畏磻?？ 無論你是“讓路”還是“繞行”，都是通過判斷對汽車（刺激）作出的防衛(wèi)性反應。人與動物對刺激產(chǎn)生的反應稱為反射。由此導入本單元課題——反射是神經(jīng)調(diào)節(jié)基本方式。

4.2 探索“縮手反射”的神經(jīng)通路 首先，組織學生參與縮手反射活動，明確反射是刺激引起的機體反應。然后，鼓勵學生思考、議論并列舉親身體驗或觀察過的一些反射活動，他們先后說出膝跳反射、搔癢反射、眨眼反射、吮吸反射，以及躲閃反射和掩耳反射等反射。進而筆者借助投影展示植物向光彎曲生長圖片，以及欣賞受刺激的含羞草小葉合攏的視頻，讓學生明辨這些實例屬于反射概念的否定例證，從而促使學生認識反射與應激性的相似性，以及兩者之間的本質(zhì)區(qū)別。

探索、列舉與拓展引起學生對原有的應激性概念的不滿，反射究竟是怎樣發(fā)生的？ 教學時，先借助圖解引導學生認識縮手反射的神經(jīng)通路是由3 個神經(jīng)元構(gòu)成的，由不同神經(jīng)元構(gòu)成的刺激-反應的神經(jīng)通路稱為反射弧（圖4）。在圖解刺激-反應的因果關(guān)系同時，并用詞匯（反射弧）指稱一類事物（反射活動）的表象，這既有助于學生初步感知學習對象，也有助于他們體驗將感性上升為理性的起始過程，即形象思維（一級抽象）階段。

圖4 縮手反射的神經(jīng)通路示意圖

為幫助學生進一步理解反射弧是實現(xiàn)反射的結(jié)構(gòu)基礎，再以縮手反射的神經(jīng)通路為依據(jù)，引導學生用層級概念圖形式對反射弧的固定模式加以歸納，并依次解說反射弧各部分結(jié)構(gòu)的功能特征（圖5）。這樣，不僅引領學生完成由形象思維（圖解）向抽象思維（模型）的過渡，而且為抽出各種反射活動共同的本質(zhì)特征做好鋪墊。此教學環(huán)節(jié)通過提高反射弧概念的地位，同時降低應激性概念的地位，為反射概念的形成創(chuàng)造了必備條件。

4.3 探索“望梅止渴”的神經(jīng)通路 課前對學習小組長進行培訓，并向各個小組布置具體任務，該教學環(huán)節(jié)由學習小組長負責組織本組成員的探究學習活動（表1）。進而，師生共同嘗試依次構(gòu)建該組唾液分泌反射的反射弧模型（圖6）。

表1 條件反射與非條件反射的區(qū)別與聯(lián)系

圖6 “望梅止渴”一組反射的神經(jīng)通路模型

然后，引導學生找出非條件反射與條件反射的區(qū)別與聯(lián)系，填寫在比較表格（表1）中，從而認識人體反射的2 種類型，理解條件反射建立與鞏固的原理要點。

4.4 給反射下定義 前面提到，給概念下定義是指用命題句式對一類事物共同的本質(zhì)特征的表述，此學習過程既屬于概念學習的高級階段，也屬于命題學習的范疇。反射概念的定義包括2 個部分：一是表述事物（肯定例證）共同的本質(zhì)特征（內(nèi)涵），二是概念的遷移應用（外延）。引導學生探索“縮手反射”和“望梅止渴”反射的神經(jīng)通路等學習活動，實際上是為形成反射概念做鋪墊。

反射弧是實現(xiàn)反射的神經(jīng)結(jié)構(gòu)，因此，反射概念的內(nèi)涵應源于對反射弧固定模式的解析。教學時，筆者先啟發(fā)學生依據(jù)反射弧的模式結(jié)構(gòu)，表述刺激-反應之間的因果關(guān)系，即反射是由刺激引起的，反應是機體對刺激產(chǎn)生的相應活動(效應)。然后，提醒學生思考：反射弧各部分結(jié)構(gòu)順序能否改變？若切斷某部分結(jié)構(gòu)的影響如何？從而使學生明確：由于反射弧的結(jié)構(gòu)順序（固定模式）不可改變，由刺激引起的機體反應必然有規(guī)律性?？傊?，機體對刺激的規(guī)律性反應取決于反射弧的不同神經(jīng)元及其連接關(guān)系。

依據(jù)反射弧的模式結(jié)構(gòu)，學生能說出反射活動有中樞神經(jīng)系統(tǒng)參與，但他們難于理解中樞神經(jīng)系統(tǒng)參與的意義是什么？教學時，在學生解說反射弧各部分結(jié)構(gòu)與功能的基礎上，讓學生比較2種（傳入與傳出）神經(jīng)元傳遞的信號性質(zhì)不同，神經(jīng)中樞的作用在于將感覺信號整合為運動信號，并發(fā)至相應的效應器，使機體的反射活動保持協(xié)調(diào)性。

概念的定義中，通常包含某個肯定例證或分類，以利于學習者深入理解概念，明確概念的應用范圍并舉一反三（遷移應用）。因此，在初中生物學的反射概念定義中，也包含依據(jù)發(fā)生時間和刺激性質(zhì)不同對反射活動的分類，即分為非條件反射和條件反射。

4.5 反射概念的應用 通過學習奧蘇貝爾的“意義言語學習理論”及教學實踐，筆者體會引領學生應用概念有雙層意義：一是通過拓展和遷移（變式練習）促使學生對概念的深入理解和鞏固記憶，二是應用概念解釋新問題和發(fā)展創(chuàng)新思維。

教學中，教師首先組織學生觀察倉鼠逃生實驗現(xiàn)象，做法是：購得和飼養(yǎng)6 只健康、活潑的倉鼠，隨機分為A 組（實驗鼠）和B 組（對照鼠）各3只；課前一天組織學習小組長參與實驗培訓，讓他們分別用1 只實驗鼠完成一次倉鼠逃生訓練的實驗操作，測定刺激（水）-反應（逃生）之間信息傳遞時間，這樣，他們不僅掌握了測試反射時的技能，而且對倉鼠逃生行為獲得了感性認識，有助于他們課上順利地進行演示實驗操作。課上，學習小組長依次演示對對照鼠和實驗鼠的操作，并將實驗數(shù)據(jù)（表2）公布于眾。學生輪流觀察倉鼠逃生實驗現(xiàn)象之后，分析實驗數(shù)據(jù)并得出相應的結(jié)論：經(jīng)過逃生訓練的實驗鼠測得的反射時越來越短，表明倉鼠對水危險刺激的反應敏感性提高，從而領悟反射的適應意義。

表2 倉鼠逃生反射時測試數(shù)據(jù)

神經(jīng)生理學認為，學習的本質(zhì)是在特定環(huán)境下，生活經(jīng)驗帶來的神經(jīng)通路改變?；蛘哒f，學習是人腦中命題網(wǎng)絡的重構(gòu)，記憶則是重構(gòu)的命題網(wǎng)絡存儲。按照條件反射建立和鞏固的原理，多種神經(jīng)通路重疊能強化某個信息存儲，不斷的強化信息存儲則有利于記憶。為此，在教學的鞏固知識階段，筆者引導學生用條件反射原理對提高自主學習效率的某些舉措，例如溫故求新、聽說讀寫結(jié)合、學而時習之、測試練習等作出嘗試性解釋，這種教學反饋活動引起學生的強烈興趣和反響。

5 教學反思

學生積極參與本節(jié)課的學習活動，并對取得的學習效果頗為滿意，其教學設計和實施過程也得到同仁的肯定。筆者的感受是：教學設計要先依據(jù)課程標準的要求梳理教材中的單元知識結(jié)構(gòu)，明確學生應學習什么； 進而根據(jù)學情和現(xiàn)有教學資源，圍繞反射概念的形成和應用，以防衛(wèi)反射、縮手反射、望梅止渴、倉鼠逃生、解說學習策略等學生活動為主線，編排合理、可行、有實效的教學程序。在教學組織過程中，重視以師生互動作為推進教學的動力，引導學生閱讀課文、實驗探究、分析判斷、歸納總結(jié)、構(gòu)建模型、嘗試應用等舉措，促使學生將動手與動腦結(jié)合、將探究學習與理性思維融合、學會學習和思維、培養(yǎng)創(chuàng)新意識和解決問題的能力，從而為提高課堂教學有效性提供有力的保證。同時也深刻地體會到，現(xiàn)代教學理論水平低已經(jīng)制約著自我教學質(zhì)量的提高。