教師引領學生自主學習的教學案例

陳莉+馮永康+龍云

摘 要 以“模型建構”法，讓學生合作探究興奮在神經纖維上的傳導；以“微課視頻”和“概念圖建構”，讓學生自主學習興奮在神經元之間的傳遞。

關鍵詞 興奮的傳導 興奮的傳遞 模型建構 微課視頻

中圖分類號 G633.91 文獻標志碼 B

1 教材的簡要分析

人教版高中生物必修3第二章第一節“通過神經系統的調節”的教學，可安排3個課時。第1課時：熟悉神經系統的組成及功能、反射弧、興奮等基本概念知識，為后學內容做好鋪墊。第2課時：興奮在神經纖維上的傳導和興奮在神經元之間的傳遞的基本過程。第3課時：神經系統的分級調節和人腦的高級功能。本節課為第2課時的學習內容，重點探究“興奮的傳導和傳遞”。

“興奮的傳導”涉及到跨學科（物理學）的知識，是學習過程中的第一個難點。“興奮的傳遞”是本節課的另一個重難點知識，既涉及到跨學段（學生在初中初步學過又有所遺忘的生物學）的知識，又涉及到跨模塊（如必修1中“細胞膜的信息傳遞”等）的知識。

考慮到學生在學習上的認知難度，教師采用了“導學案”教學的方式。通過“模型建構”“微課視頻教學”“小組合作探究”“概念圖建構”等教學手段，有序組織和引導學生參與到“興奮傳導和傳遞”的學習過程中。這樣既有效突出了教學重點，又巧妙的化解了教學難點。

2 教學目標的確立

2.1 知識目標

說明興奮在神經纖維上的傳導過程；說出突觸的亞顯微結構；說明興奮在神經元之間的傳遞過程。

2.2 能力目標

嘗試建構物理模型，探究神經細胞的膜電位變化；觀看教師自作的微課視頻，初步學會分析并做出一定的判斷。

2.3 情感、態度與價值觀目標

通過小組合作探究，學會分享學習成果；結合所學知識，學會關注生活，關愛生命。

3 教學過程的設計

3.1 創設情境，導入新課

通過復習提問，教師引導學生回憶有關反射弧的相關內容，提出興奮在沿著反射弧5個環節傳導過程中，不僅涉及到在同一個神經元上的傳導，還涉及到在相鄰兩個神經元之間的傳遞。由此引出本節課要探究的兩個基本問題。

設計意圖：利用前學知識讓學生溫故知新，并在此基礎上提出新的問題，激發學生的探究欲望。

3.2 建構模型，探究興奮在神經纖維上的傳導過程

3.2.1 引入經典實驗

課件展示教材經典實驗，即“刺激蛙坐骨神經，電流表指針發生偏轉”的實驗動畫，使學生知道坐骨神經受到刺激會有電流產生，以說明在神經系統中興奮在神經纖維上是以電信號的形式傳導的，由此提出“神經沖動”的概念。

教師進而提問：神經沖動在神經纖維上是怎樣產生和傳導的呢？

3.2.2 閱讀教材，小組討論

教師要求學生閱讀教材18頁圖2-2及相關文字段落，以小組為單位，討論下列問題，完成導學案中的模型建構：

① 什么是靜息電位？處于靜息電位時，膜內外電位的分布特點？

② 神經纖維某一部位受到刺激時，膜內外電位的變化特點？

③ 局部電流是怎樣形成的？

圖1表示一段神經纖維，其中a表示膜外表面，b表示膜內表面

3.2.3 建構模型

① 教師在黑板上畫出神經纖維的一段，以上側膜為例，讓學生利用磁性貼裁剪的正負電荷模型，擺出在沒有受到刺激時，膜內外電荷的分布情況。得出靜息電位時，膜電位的分布為內負外正。

② 給神經纖維中部一個刺激，請學生到講臺建構出受到刺激后的膜電位變化。其他學生在導學案中完成同一內容。

③ 教師簡要解釋：① “動作電位”這一術語說明“產生動作電位的部位叫興奮部位，呈現靜息電位的部位叫未興奮部位”；② 興奮部位和未興奮部位產生電位差，有了電位差就會發生電荷移動，從而形成“局部電流”。

④ 教師請另一學生到黑板上標出局部電流的方向，其他學生在導學案中完成同一內容。

⑤ 教師引導、啟發學生進一步思考，明確膜內外的電流方向與興奮傳導方向的關系。

3.2.4 展示動畫，總結特點

通過課件展示“神經纖維受到刺激時，興奮傳導過程”的動畫，加深學生對這一過程的認識。

教師繼續提問：從興奮的傳導過程中可發現，刺激神經纖維上某一位點時，興奮不僅向一側方向傳導，同時也向另一側方向傳導。這說明興奮在神經纖維上的傳導具有什么特點？學生思考興奮傳導的特點。

3.2.5 討論做出結論

學生討論解釋“指針為什么先向左偏轉再向右偏轉最后歸零”的原因。教師從而引導學生通過探究與分析，明確“興奮在同一個神經元的神經纖維上，是以神經沖動（電信號）的形式作雙向傳導的”。

設計意圖：通過模型建構，學生自主探究興奮在神經纖維上的傳導過程，將抽象難懂的知識形象化，培養學生自主探究和小組合作能力。以電流表指針偏轉這一現象引出要探討的問題，在學習完興奮在神經纖維上的傳導過程后再讓學生解釋指針偏轉的原因，首尾呼應，并檢查學生對興奮傳導過程的認知情況。

3.3 微課視頻教學，探究興奮在神經元之間的傳遞

教師提問：興奮在神經元之間還能以神經沖動的形式進行傳遞嗎？以此激發學生繼續探究的欲望。

3.3.1 播放微課視頻，引導學生認識突觸結構及興奮在神經纖維上的傳導過程

微課視頻腳本的主要內容如下：

內容1：認識突觸結構的組成。

突觸小體（神經元軸突末梢的膨大，其內含有突觸小泡）；

突觸（突觸小體與其他神經元的細胞體、樹突的接觸部位）；

突觸前膜（前一個神經元的突觸小體的膜）；

突觸后膜（后一個神經元的細胞體膜或樹突膜）；

突觸間隙（兩膜的間隙，充滿著組織液）。

內容2：興奮在突觸中的傳遞過程及特點。

以電信號的形式沿著神經纖維傳導的興奮到達突觸小體時，其內的突觸小泡就會釋放稱為“神經遞質”的化學物質。

想一想：此時信號發生了什么變化？

神經遞質到達突觸前膜處，通過線粒體提供能量，擴散到突觸間隙中。

擴散到突觸間隙中的神經遞質，進而與突觸后膜上的特異性受體結合，引發突觸后膜再發生電位變化。

想一想：此時信號又發生了什么變化？

（教師提醒學生可到校園網下載微課視頻，課后反復觀看學習。）

3.3.2 閱讀教材，建構概念圖

在觀看微課視頻的基礎上，教師要求學生閱讀教科書第19頁圖2-3、2-4及相關文字段落，完成導學案上概念圖（圖2）的建構。

教師做好督查和適當點播，并鼓勵學生互助合作，相互評價。

3.3.3 展示學生學習成果

用實物投影儀展示學習小組作業，調動他組學生主動參與評價，教師做好點評。

3.3.4 課件展示與評價

教師向學生展示“興奮傳遞過程”的概念圖，強化學生對關鍵知識要點的認識。

3.3.5 簡要比較并總結特點

師生總結興奮在神經末稍的傳遞特點：由于突觸小泡內的神經遞質只能由突觸前膜釋放，作用于突觸后膜，所以與興奮在神經纖維上的雙向傳導相比，興奮在神經元之間的傳遞方向只能是單向性的。

3.3.6 回歸對反射弧的認識，加深理解“興奮傳遞的單向性”

教師用課件再次展示“縮手反射反射弧”的模式圖，引領學生加深理解：由于突觸結構中的興奮傳遞具有單向性，在“縮手反射的反射弧”中興奮只能從傳入神經元傳向中間神經元再傳向傳出神經元。也就是說，在一個反射弧中，興奮只能沿著感受器→傳入神經→神經中樞→傳出神經→效應器的方向進行單向傳遞。

3.3.7 聯系實際，學以致用

教師用課件展示小資料，讓學生閱讀小資料后結合“興奮在突觸中傳遞”的原理，嘗試解釋吸毒者很依賴毒品的原因。

設計意圖：利用微課視頻，呈現興奮在突觸中的傳遞過程，可使難以理解的重點學習內容變得直觀一些，同時也可激發學生探究學習的興趣，并培養學生獲取信息的能力，且便于學生課后反復觀看，有效達成知識目標。引入毒品小資料還可使學生體會到“學以致用”的樂趣，學會“關注生活，關愛生命”。

3.4 總結歸納，鞏固練習

① 表格比較：興奮的傳導和興奮的傳遞的不同。

② 基礎練習題（略）。

3.5 學生朗誦自編生物詩歌《生命之歌》，結束課程

4 教學后記

從該“教學設計”在課堂上的具體實施來看，較好地體現了在教師的有序引領下，學生真正參與到自主學習的過程中。

例如，學生能按照“導學案”的提示，認真閱讀教材第18頁圖2-2，對其蘊含的信息進行有效挖掘，并以小組為單位，以“模型建構”的學習方式，合作完成了“興奮在神經纖維上的傳導”的探究性學習。

又如，“興奮在神經元之間的傳遞”的教學，由于教師在備課中調動了學生代表參與到微課視頻的制作，做到了對學情的較好預設，從而有效地激發了學生在課堂上參與自主學習的熱情。再通過師生共同建構“興奮傳遞過程”的概念圖，使這一既是重點又是難點的學習內容，得到了很好的突破。