“神經(jīng)調(diào)節(jié)與體液調(diào)節(jié)的關(guān)系”(第1課時)的教學(xué)設(shè)計

吳 靜

(四川省南充高級中學(xué) 637901)

1 教材分析和設(shè)計思路

“神經(jīng)調(diào)節(jié)與體液調(diào)節(jié)的關(guān)系”為人教版高中生物學(xué)教材必修3《穩(wěn)態(tài)與環(huán)境》第2章第3節(jié)的內(nèi)容，是對前兩節(jié)內(nèi)容的總結(jié)和延伸，同時對下一節(jié)的免疫調(diào)節(jié)有鋪墊和引導(dǎo)作用。本節(jié)比較了神經(jīng)調(diào)節(jié)和體液調(diào)節(jié)的特點，并以人體的體溫調(diào)節(jié)和水鹽平衡調(diào)節(jié)這兩個實例說明了兩種調(diào)節(jié)方式的協(xié)調(diào)配合。本節(jié)內(nèi)容安排為2個課時： 第1課時完成兩種調(diào)節(jié)方式的特點比較和體溫調(diào)節(jié)；第2課時學(xué)習(xí)水鹽平衡調(diào)節(jié)，并由兩個實例歸納出兩種調(diào)節(jié)方式的關(guān)系。第1課時的重難點： 體溫調(diào)節(jié)實例的分析。為使學(xué)生深入理解體溫調(diào)節(jié)，培養(yǎng)合作學(xué)習(xí)、自主學(xué)習(xí)和構(gòu)建概念模型的能力，從學(xué)過的甲狀腺激素的分級調(diào)節(jié)著手，通過背景資料和啟發(fā)式提問，引導(dǎo)學(xué)生逐步構(gòu)建和完善人體的體溫調(diào)節(jié)的概念模型。

2 教學(xué)目標

2.1 知識目標 簡述神經(jīng)調(diào)節(jié)和體液調(diào)節(jié)的特點，描述人體的體溫調(diào)節(jié)過程。

2.2 能力目標 構(gòu)建人體的體溫調(diào)節(jié)的概念模型，培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)的能力。

2.3 情感態(tài)度與價值觀目標 形成生命活動是由各組織、器官協(xié)調(diào)一致完成的整體觀點。

3 教學(xué)過程

3.1 體液調(diào)節(jié)的概念 全班完成“憋氣1分鐘”的小游戲，提問： 憋氣后呼吸、心跳上有何變化以及原因？PPT展示資料： CO2是調(diào)節(jié)呼吸運動的重要體液因素，其濃度適度增大時可刺激化學(xué)感受器，引起腦干中的呼吸中樞興奮，從而導(dǎo)致呼吸加深加快[1]。根據(jù)資料提出體液調(diào)節(jié)的概念。

設(shè)計意圖： 通過小游戲集中學(xué)生的注意力，使學(xué)生迅速進入課堂狀態(tài)。通過資料幫助學(xué)生更好地理解體液調(diào)節(jié)概念的內(nèi)涵。

3.2 神經(jīng)調(diào)節(jié)和體液調(diào)節(jié)的比較 課件展示教材第17頁反射弧的圖片和第29頁圖2-13，要求學(xué)生從作用途徑、作用范圍、作用時間和反應(yīng)速度四個方面比較兩種調(diào)節(jié)方式的特點。

設(shè)計意圖： 調(diào)動學(xué)生的知識儲備，對兩者的特點進行比較，為后面內(nèi)容的學(xué)習(xí)做好準備。

3.3 人體的體溫調(diào)節(jié) 對體溫調(diào)節(jié)的實例進行分析，構(gòu)建體溫調(diào)節(jié)的概念模型。

3.3.1 體溫穩(wěn)定的實質(zhì) 提問： 要維持體溫的穩(wěn)定，產(chǎn)熱與散熱要滿足怎樣的數(shù)量關(guān)系？剛進入寒冷環(huán)境時，身體與環(huán)境的溫差變大，若要維持體溫的穩(wěn)定，身體經(jīng)過一系列調(diào)節(jié)，產(chǎn)熱量和散熱量有什么變化？師生討論得出： 進入寒冷環(huán)境中，身體通過調(diào)節(jié)使產(chǎn)熱增加、散熱減少，最終兩者保持動態(tài)平衡，這是體溫穩(wěn)定的實質(zhì)和原因。

設(shè)計意圖： 引導(dǎo)學(xué)生思考體溫維持穩(wěn)定與產(chǎn)熱量和散熱量的關(guān)系，為下一步構(gòu)建寒冷環(huán)境中體溫調(diào)節(jié)的概念模型做鋪墊。

3.3.2 寒冷環(huán)境中的體溫調(diào)節(jié) 提問： 增加產(chǎn)熱與剛學(xué)過的哪種激素有關(guān)？以小組為單位合作討論，構(gòu)建寒冷刺激導(dǎo)致甲狀腺激素分泌增加的概念模型。

提問： 除了甲狀腺激素，還有哪種激素能導(dǎo)致產(chǎn)熱增加？PPT展示資料： 寒冷刺激可通過有關(guān)神經(jīng)促進腎上腺分泌活動，導(dǎo)致腎上腺素的分泌增強，從而使機體代謝活動增強，產(chǎn)熱增多[2]。小組根據(jù)資料構(gòu)建“寒冷刺激導(dǎo)致腎上腺素分泌增加”的概念模型，要求在上一模型的基礎(chǔ)上適當補充。

提問： 除了激素，還有其他什么方式可以增加產(chǎn)熱？是神經(jīng)調(diào)節(jié)還是體液調(diào)節(jié)的結(jié)果？師生討論得出： 打寒戰(zhàn)也可以增加產(chǎn)熱，是骨骼肌受神經(jīng)系統(tǒng)調(diào)節(jié)的結(jié)果。小組構(gòu)建寒冷刺激導(dǎo)致產(chǎn)熱增加的概念模型，要求在上一模型的基礎(chǔ)上適當補充。

PPT展示資料(表1)： 人體各組織器官散熱量和散熱百分比[2]，根據(jù)表格分析主要的散熱器官是什么？師生討論得出： 皮膚。那么皮膚主要通過什么方式減少散熱呢？PPT展示圖1，提問： 觀察寒冷環(huán)境中皮膚的散熱結(jié)構(gòu)有何變化？立毛肌收縮、汗腺分泌減少是神經(jīng)調(diào)節(jié)還是體液調(diào)節(jié)的結(jié)果？神經(jīng)調(diào)節(jié)可以導(dǎo)致血管收縮嗎？其中第三個問題有難度，PPT展示資料： 寒冷環(huán)境中交感神經(jīng)緊張性增加，導(dǎo)致血管收縮，血流量減少，由血液帶到體表的熱量減少，血管完全收縮時，皮膚散失的熱量約為血管完全舒張時的1/8[2]。小組構(gòu)建寒冷環(huán)境中體溫調(diào)節(jié)的概念模型，在上一模型的基礎(chǔ)上適當補充。

表1 人體各組織器官的散熱量和百分比

圖1 寒冷環(huán)境中皮膚散熱結(jié)構(gòu)的變化

設(shè)計意圖： 由已經(jīng)學(xué)過的知識入手,通過啟發(fā)式提問和背景資料，引導(dǎo)學(xué)生逐步構(gòu)建和完善寒冷環(huán)境中體溫調(diào)節(jié)的概念模型,充分發(fā)揮學(xué)生的主體性，同時培養(yǎng)學(xué)生從資料中獲取信息的能力。

3.3.3 炎熱環(huán)境中的體溫調(diào)節(jié) PPT展示圖2，讓學(xué)生觀察炎熱環(huán)境中皮膚散熱結(jié)構(gòu)有何變化？進入炎熱環(huán)境中身體的 肝臟 和 肌肉 等產(chǎn)熱減少(橫線處學(xué)生填)。PPT展示： 炎熱環(huán)境中體溫調(diào)節(jié)的概念模型。

圖2 炎熱環(huán)境中皮膚散熱結(jié)構(gòu)的變化

設(shè)計意圖： 已經(jīng)構(gòu)建了寒冷環(huán)境中體溫調(diào)節(jié)的概念模型，炎熱環(huán)境中體溫調(diào)節(jié)的概念模型就容易理解，宜單刀直入，化繁為簡。

3.3.4 體溫調(diào)節(jié)能力是有限的 提問： 哪些生活實例說明體溫調(diào)節(jié)能力是有限的？我們要采取一些輔助性保護措施，如增減衣物、吹空調(diào)和風扇等，這時大腦皮層參與了體溫調(diào)節(jié)，體溫調(diào)節(jié)的概念模型可以進一步得到完善，PPT展示： 大腦皮層參與的行為調(diào)節(jié)。

設(shè)計意圖： 引導(dǎo)學(xué)生聯(lián)系生活實際,逐步完善體溫調(diào)節(jié)的概念模型。

3.3.5 體溫調(diào)節(jié)中神經(jīng)調(diào)節(jié)和體液調(diào)節(jié)的協(xié)調(diào)性 經(jīng)過上述的合作討論，學(xué)生構(gòu)建了體溫調(diào)節(jié)的概念模型(教師制作如圖3的PPT，分步展示)。以寒冷環(huán)境中的體溫調(diào)節(jié)為例，討論哪些過程是神經(jīng)調(diào)節(jié)？哪些過程是體液調(diào)節(jié)？兩者之間的聯(lián)系？在體溫調(diào)節(jié)過程中，下丘腦既能傳導(dǎo)興奮，又能分泌促甲狀腺激素釋放激素(TRH)，下丘腦和腎上腺的分泌活動直接受神經(jīng)系統(tǒng)的調(diào)控，而垂體和甲狀腺的分泌活動間接受神經(jīng)系統(tǒng)的調(diào)控。從體溫調(diào)節(jié)實例可以得出： 內(nèi)分泌腺本身直接或間接受中樞神經(jīng)系統(tǒng)的控制，神經(jīng)調(diào)節(jié)和體液調(diào)節(jié)兩者協(xié)調(diào)一致維持體溫的相對穩(wěn)定。

圖3 人體的體溫調(diào)節(jié)的概念模型

設(shè)計意圖： 引導(dǎo)學(xué)生思考體溫調(diào)節(jié)實例中神經(jīng)調(diào)節(jié)和體液調(diào)節(jié)的關(guān)系，兩者不是獨立發(fā)揮作用，而是協(xié)調(diào)一致地完成生命活動的調(diào)節(jié)。

4 教學(xué)反思

本課時的設(shè)計以學(xué)生為主體，以教師為主導(dǎo)；面向全體學(xué)生，注重知識的構(gòu)建過程。通過構(gòu)建體溫調(diào)節(jié)的概念模型，促進學(xué)生對體溫調(diào)節(jié)的過程有深刻認識，充分認識神經(jīng)調(diào)節(jié)和體液調(diào)節(jié)在體溫調(diào)節(jié)過程中的協(xié)調(diào)性，對內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的調(diào)節(jié)有更全面的認識。值得注意的是，構(gòu)建過程中，部分學(xué)生不知道如何科學(xué)準確地表述，這時應(yīng)該適當給予一些提示。