“神經系統中信息的傳遞和調節”復習課教學中科學思維的培養

殷曉悅

(華東師范大學附屬天山學校 上海 200336)

“神經系統中信息的傳遞和調節”涉及的人體信息傳遞形式多樣，調節途徑眾多，過程復雜。各調節途徑之間呈現出網狀交織的特點。故而多數教師在復習課中，采用“講練結合”的教學方法，即在講解基礎知識的過程中，選擇典型例題，幫助學生回憶相關知識點。知識的落實尚可，但思維方法的教育有所不足。學生邊聽、邊練、邊思考，但仍然是比較被動的接受。如果要促進學生的自主思維，針對本節教學優勢和難點，筆者選擇創設與學生的日常生活密切相關的新情境、問題串和主題任務，有效提高學生的學習興趣，促進學生更積極地參與思維過程，主動梳理舊知識、建構知識網絡，并培養學生運用學科知識解決實際問題的能力。

1 創設情境激發情感，啟動思維

1.1 創設情境注重與學生當下的生活緊密結合 情境一： 步入“三加三”時代，有的學生覺得自選的“加三”學科學習內容多，但課時緊張，課堂教學進度飛快。對此我們該如何應對？——科學用腦，提高學習效率。

2017年是上海高考新政改革第一年。學習科目的增加讓不少學生倍感焦慮，那我們該如何應對？該課時恰逢高一期末考前最后一周，學生疲于應付眾多、密集的科目考試，顯得被動而茫然。“如何提高學習和記憶的效率？”是很多學生此時急于了解的信息。因此，教師此時提出主題情境——“科學用腦”，很快激發學生的學習情緒和學習興趣，使學習活動成為學生主動的、自覺的活動。

1.2 創設情境促進思維的延展與深化 情境二：“狼孩”卡瑪拉在嬰兒時期被狼叼走，8歲被找回。她舉止與狼相同，吃生肉，四肢行走，動作敏捷，但完全不會人類語言。經過教育后，她只學會了45個單詞，智力停留在3歲以下兒童水平。

教師從新情境設置問題串，引導學生逐步展開神經調節的相關復習： 卡瑪拉的什么系統出了問題？神經系統的基本單位是什么？神經系統內信息的傳遞形式有哪些？神經調節的基本方式及其結構基礎是什么？狼孩卡瑪拉有人類的全套基因和完整的人腦，但學不會說話做事，說明什么？學生逐步想到，先天的遺傳特性只提供了物質和結構基礎，巨大的潛力需要通過后天努力來開發。由此過渡到條件反射的有關復習內容。

上述特定的情境是在對社會和生活進一步提煉和加工后形成的，它提供了調動學生的原有認知結構的某些線索。然后以該情境為出發點，用一系列“環環深入、步步緊扣”的問題串來展開，能夠啟動并引導學生的思維向廣度和深度發展，逐漸形成暢通的思維通道。學生通過思維的內部整合作用，將眼前情境與神經調節的理論知識相聯系，達到了對舊知識的鞏固和運用。在以后遇到相似情境時，學生能夠在新情境中捕捉線索，更順利地將理論知識應用于現實生活，因此有利于培養學生解決實際問題的能力。

2 主題任務驅動思維深入發展，培養運用學科知識解決實際問題的能力

一般教師進行理論聯系實際教學時，先講解知識點，隨后例舉生活中的實例。如果要調動學生的主動性，可以反其道而行之。根據教學內容選擇一個與之相關的生活情境，從中設計一個主題任務——要求學生運用學科知識解決一個實際問題，并解釋該解決方法與學科知識的聯系。

完成基礎復習后，教師組織學生開展討論。高一期末考試涉及10個學科，在考前最后一周復習的過程中，你曾用過哪些學習方法提高記憶效率？嘗試用條件反射的相關知識解釋背后的原因。在任務驅動下，學生討論熱烈，各種學習策略層出不窮。然而學生在尋找策略與知識點之間的聯系時有一定困難。

例如，當學生提出學習策略——關注圖像、實物和實驗，卻不理解背后原理時，教師可以追問，“圖和模型在條件反射的形成中起什么作用？”“對于看得懂和看不懂的人，圖像和模型的作用是否相同？”學生由此想到，圖、模型、實物和實驗都是具體的信號刺激。最初，它們都是無關刺激，經過學習記憶后轉變為條件刺激。教師繼續追問：“人與動物的條件反射有哪些異同？”學生通過比較意識到，在復習過程中更多地關注具體信號，利用人和動物共有的第一信號系統來提高神經中樞的興奮性，更有利于建立與語言文字之間的反射。

又如，在引導學生思考環境通風與神經活動的關系時，教師可以提問：“復習迎考常在寒冷的冬天，教室門窗緊閉，對我們大腦的活動會造成怎樣的影響？”學生由此想到氧濃度的下降影響有氧呼吸對腦細胞的供能，從而影響神經信息的傳導和傳遞。學生通過討論逐步生成集體思維成果并由教師記錄在白板的預設位置上(表1)。

教師為討論選取一個能夠囊括主要知識點的主題情境，從中設計一個主題任務，在討論過程中根據學生的回答，適時、靈活地提出一些預設的問題，任務和問題都是從學生生活實際中提煉加工的，具有很好的啟發性，引導學生主動地思考現象(學習策略和方法)與學科知識的關系。當學生發現自己平時使用的學習方法和策略有科學的理論知識作為支撐后，他們體會到學科知識的價值和意義，從而更提高了在日常生活中運用學科知識的積極性。在多次實踐后，學生逐步形成運用學科知識解決實際問題的能力。同時，緊密結合實際的教學過程也起到激發學生情感的作用。學生很容易認同并選擇科學的學習方法和策略，從而有利于將科學方法轉化為良好的學習習慣。

3 調動形象思維，整體把握知識結構，引導思維向廣度發展

形象思維是借助頭腦中的形象材料來思考問題的一種思維方法。教師可以通過調動學生的形象思維，引導學生進行想象和聯想，有利于整體把握各知識點的聯系。

例如，教師總結神經調節和激素調節的特點——分工合作、分級調控時，可以讓學生聯想我們人類社會的組織架構和管理模式。神經系統由脊髓、腦干、下丘腦和大腦多級分級調控。低等的非條件反射由脊髓和腦干等完成。下丘腦是神經內分泌系統的樞紐。神經調節精確而快速，激素調節更廣泛持久。兩者巧妙地協調互作、取長補短，調節各器官和系統的活動，使之成為統一整體做出反應。各種低級的神經激素調節活動都屬于自動調節。這就像社會管理中的大量事務性工作已經轉化為制度和法律，由各有關基層組織自動完成。內分泌和神經系統的最高總司令都是腦。大腦好比國家最高權力機構，擺脫了大量繁雜的事務性工作，集中精力應對國家面對的新問題。只有大腦能夠通過學習和記憶(條件反射)調節機體活動，才能適應復雜多變的新環境。此時提出條件反射的意義，學生更容易理解。

形象思維有利于生物學概念和知識網絡的構建，是滲透生命觀念的工具。聯想和想象活動給學生提供了廣闊的思維空間。其中，在聯想的基礎上根據兩事物的一些屬性相同或相似，猜想另一些屬性也可能相同或相似，這是類比性思維；在聯想類比的基礎上結合已有的知識作出一定的推測性的想象，這就是猜想……這些對于提升學生思維的廣闊性、深刻性與靈活性有較好作用。

4 開放式討論有利于創造性思維的培養

創新精神和能力的培養一直是課堂教學的短板，教師可以在常規的復習課中嘗試訓練學生的創造性思維。在本節課的最后，教師創設開放式情境： 從南方古猿開始，在300萬年的演變過程中，人類大腦體積增加了3倍，因此人類取得了輝煌的成就。有些科學家認為未來的人類將沿著“智慧生物”的道路繼續進化——腦細胞數量繼續增長，腦容量繼續提升，進化成為大腦體積龐大的“大頭人”，你同意嗎？

教師創設一個新穎、科幻的情境討論，需要學生做出大膽的猜測和設想，調動他們的直覺思維，然后再鼓勵他們用邏輯思維或者用實驗來論證這種猜測是否有道理，怎樣去完善。教師并不期待學生給出一個封閉的答案，而是希望學生無論贊同與否，都能大膽、充分地表達自己的觀點，給出自己的分析和依據，即通過情境討論推動學生的思維和表達過程。例如，在這個例子中，有些學生持反對觀點： 認為人類智力的繼續發展不依賴細胞數量的增加，而依賴突觸聯系的增加；任何細胞的生長代謝都離不開機體為它提供的物質和能量，如氧氣和糖類。如果大腦繼續增長，會從其他器官奪走更多的能量和養分，從而威脅到人類的生存。也有學生持贊同觀點： 認為如果大腦能夠繼續增長，人類的機體獲取物質和能量的代謝過程也會相應加強，能夠克服能量和營養物質供應不足的阻礙。

開放、科幻的情境和問題能夠激發學生進行廣泛的聯想、猜測、分析、思考，在這個過程中學生的思考不是線性的，而是發散的，會出現很多打破常規思維定勢和邏輯規則束縛的突發“奇想”。教師不要急于否定學生的“奇想”，而要給予更多的肯定和鼓勵，讓他們在保持對世界的好奇心和探索熱情的同時，能夠在課內外尋找更多的實例和論據來支持自己的觀點。這對于培養學生的創造性思維很有幫助。