淺談“神經調節的基本方式”和“人體對周圍世界的感知”教學創新

崔玉霞

摘 要：生物學是一門理論性和系統性較強的學科。同時，生物學也是一門實驗學科，實驗教學是生物教與學的重要組成部分，加強實驗教學是提高科學素養的重要途徑，是激發學生學習興趣的重要手段。

關鍵詞：生物學；教學創新；實驗

生物學是立足于實驗的一門自然學科，教學內容具有一定的理論性和抽象性。在新課標的指導下，將實驗教學轉化為日常教學行為，以幫助學生理解理論知識，形成生物學概念，是每一位生物教師的教學目標。筆者在教學中大膽探索，在進行濟南版生物學七年級下冊第三單元“生物圈中的人”第五章第三節“神經調節的基本方式”和第四節“人體對周圍世界的感知”這兩節的授課時，根據授課內容的需要和實際學情，大膽創新，設計易操作的小實驗，幫助學生理解生物學理論知識，豐富了生物科學元素，提高了學生學習生物的趣味性，同時還能傳遞給學生積極的信息，讓學生認識到學習就是勇于探索和創新的過程。

一、“神經調節的基本方式”的教學創新

1.對膝跳反射的分析與改進

課程設置中要求學生分組進行膝跳反射實驗。此實驗易操作，但有兩個缺點：一是部分學生不會找膝跳反射的感受器，二是小腿緊張會造成實驗不成功。針對此種情況，筆者對膝跳反射實驗進行改進，并增加眨眼反射實驗。實驗的具體操作如下。

（1）膝跳反射步驟。按照自然位置，前后四人為一組，安排其中一人（A）為受試者，一人（B）為測試者，其他兩人（C、D）為觀察者，對膝跳反射和眨眼反射進行分組實驗。A雙腿放松，一條腿自然搭在另一條腿上，B學生用橡皮槌適當發力叩擊膝蓋下方韌帶，C、D學生分立于A學生兩旁并保持一定距離，觀察B學生叩擊位置和力度以及A學生小腿反應情況。

（2）眨眼反射步驟。A學生雙手舉透明軟皮隔板放置于面前，B學生站在稍高的椅子上，與A學生保持一定距離，手拿一根長線，下方吊掛一個乒乓球，給球一個適當的力，使其直面撲向A學生。C、D學生站在距離A和B學生相等的中間位置，分立兩旁，注意觀察A學生的反應。實驗完成后，由C、D學生匯報實驗觀察結果。

（3）匯報內容。匯報內容應說明叩擊的具體位置和力度大小；描述小腿出現的反應；如果小腿未出現反應，與A、B學生一起分析原因；小球擊中的位置和力度；是否出現眨眼反應；如果未出現，與A、B學生一起分析原因。

（4）改進的教學意義。眨眼反射實驗的加入能增強實驗的說服力，幫助學生對反射的概念形成形象認知。此教學設計將抽象思維與形象思維這兩種不同的思維方式有機結合，將概念性知識生活化，使學到的知識由生澀變為鮮活；兩個實驗都安排了觀察者，每個學生都有具體任務，精細化分工，彌補原實驗中學生因對實驗過度投入而忽略對學習內容的思考之不足。

2.對反射弧的教學改進

課程設置中，為突破反射弧這一教學重點和難點，通過觀察和思考達成教學目標，但有兩個缺點：簡明的線條雖然能夠指導學生了解神經沖動傳導的途徑，但不能滲透其本質；學生無法理解大腦皮層和脊髓灰質的反射功能。為了降低教學內容的抽象性所帶來的難度，筆者以神經沖動是生物電信號為依據，利用電路圖制作了自制教具，以突破教學重難點。下面對自制教具的制作和使用過程進行解釋。

筆者利用三個開關、不同顏色的電線、兩個電燈、可調電阻器、小型風扇作為原材料，按照課本中膝跳反射示意圖，在白紙板上畫好膝跳反射簡圖，再按照神經沖動傳導途徑連接好電路，并利用開關控制電流傳導速度。使用時，用帶著絕緣套的針刺入第一個開關，接通電流；閉合第二個開關，使電流通過，電燈亮起；電流通過可調電阻，電壓改變并增大；再閉合第三個開關，點亮第二盞燈，因為電壓增大，第二盞燈亮度增強，同時，電路末端的小型風扇開始轉動。

實驗過程中帶有絕緣套的針刺入第一個開關，模擬小錘擊打膝蓋下方韌帶，通過開關模擬神經沖動傳導方向的同時，控制電流傳導速度，以便給予學生接受知識的時間；可調變阻器改變電壓，模擬脊髓灰質的反射功能，電路末端的小風扇模擬小腿的反應。教師進一步向學生說明神經沖動就是生物電信號。

改進的教學意義：筆者利用電路設計，形象地解釋了反射弧的工作原理，將重點學習目標反射弧這一理論性極強的生物學概念以淺顯易見的形式介紹給學生，以突破教學重難點。本實驗設計符合人體內神經系統的功能活動原理，神經沖動是一種生物電信號，在高等教育教科書中，正負極符號常用來表示神經沖動。所以此設計既符合神經學原理，有利于突破教學重難點，又能擴大科學視野，培養科學素養。

二、“人體對周圍世界的感知”的教學創新

課程設置中利用演示實驗對眼球成像進行學習，此實驗可生動地解釋眼球成像的原理，但有三個缺點：一是實驗設計相對簡單，不能幫助學生理解視物遠近的問題；二是演示實驗后的討論問題較深，學生思考容易陷入僵局；三是演示實驗中學生參與率較低，教學目標的達成有一定難度。針對以上情況，筆者將課本中的模擬眼球成像原理的演示實驗改為分組實驗，并對教學內容進行了改進。

教學中前后四人為一組，每組有一套實驗器具，其中包括兩個標有字母F的電子燈、曲度不同的放大鏡兩個、白紙板兩塊，教師給出具體操作步驟。第一，固定好放大鏡（曲度較小）與白紙板之間的距離，打開F電子燈，在滑動架上左右滑動，直至F電子燈的物象清晰地呈現在白紙板上。熄滅F電子燈，并記錄F電子燈與放大鏡之間的距離。第二，將曲度較小的放大鏡取下，用曲度較大的放大鏡置于原處替換，打開F電子燈，此時再次移動它，直至白紙板上出現清晰的物像。關閉F電子燈，記錄F電子燈與放大鏡之間的距離。第三，實驗思考環節。讓學生思考：白紙板上形成的物象有什么特點？眼睛為什么能看清遠近不同物體？用自己的語言描述眼球成像過程。

完成視覺形象原理的教學任務后，進一步利用此實驗裝置對近視的成因進行學習。教師給出具體操作步驟。第一，在上次實驗的基礎上，打開F電子燈向遠離放大鏡的方向拉動，此時物象不清晰。第二，用手拿出第二塊白紙板，放置在放大鏡與第一塊白紙板之間，滑動第二塊白紙板，直至出現清晰的物像。第三，實驗思考環節。利用較大曲度的放大鏡成像時，要想看到清晰的物像，F電子燈距離放大鏡必須較近，這說明什么？在不改變曲度的情況下，拉遠F電子燈，物象不清晰，但在較近的白紙板上可以呈現清晰的物像，這又說明什么？

改進的教學意義：將課本實驗由演示實驗改為分組實驗，使每一位學生都能切身感受眼球成像的神奇，激發學生的生物學習興趣，并使學生形成物理學與生物學具有互通性的認識；使用兩個曲度不同的放大鏡，模擬眼球在觀察遠處和近處物體時，晶狀體曲度發生改變而使物象準確落在視網膜上；通過實驗，眼睛的神秘面紗被揭開，培養學生對科學的熱愛；實驗幫助學生理解了近視的成因，使學生感受到范圍涉及較廣的近視與自己的距離如此之近，在形成生物概念的同時，關注用眼衛生，學會珍愛自己。

三、總結

授課過程中的實驗設計和實驗改進符合新課程教學理念，教師與學生在一節課中進行對話互動，教師作為學習合作者跟學生相遇，在平等的氛圍中體驗并感悟知識的樂趣。教師重視學生的主體地位，尊重學生，讓學生通過獨立思考、自學、實驗操作、小組合作學習、討論、交流等學習方式，變被動學習為主動學習，從中學會合作、學會做人。“教無定法，貴在得法”，它一語道出了教學方法的最高境界。教師應在教學中不斷創新，打破升學取向所致的過于狹窄的課程定位，關注學生的全面發展。

（責任編輯：閔 婕 周玉梅）