基于學生生活經驗的“體溫恒定的調節”教學設計

楊國鋒

(甘肅省禮縣實驗中學 742200)

1 教材分析與設計思路

“體溫恒定的調節”是人教版高中生物學教材《穩態與環境》的第3節“神經調節與體液調節的關系”中的內容。這一節包括兩部分內容：神經調節和體液調節的比較及兩者之間的協調。前者內容相對簡單，但后者教材中提供的圖解相對抽象，且一節課內閱讀的信息量過多，理解困難。鑒于此，筆者對教材內容做了調整：第一學時學習體液調節的概念、神經調節和體液調節的特點、水鹽調節；第二學時學習體溫調節、神經調節與體液調節的協調關系。這樣處理，既考慮了知識的內在聯系和教學活動的順利開展，又避免了課堂容量的失衡。為第二學時內容，教學的重點是體溫調節的過程、神經調節與體液調節的協調關系；難點是聯系生活經驗自主建構體溫調節過程的圖解，并從中發現神經調節與體液調節的協調關系。在本節教學中，以“教師教學應植根于學生的經驗世界之中”這一建構主義學習觀和教學觀為指導，引導學生說出與體溫調節有關的經驗感受，然后結合已學的知識對經驗進行改造，自主建構體溫調節過程圖解；最后結合體溫調節的過程，歸納出中樞神經系統與內分泌腺的關系，達到教學目標。

2 教學目標

2.1 知識目標 描述體溫調節過程，說出神經調節與體液調節的協調關系。

2.2 能力目標 結合生活經驗描述體溫調節過程并繪制圖解，歸納中樞神經系統與內分泌腺的關系。

2.3 情感態度與價值觀目標 認識到體溫調節與現實生活中健康問題的聯系，并選擇健康的生活方式。

3 教學過程

3.1 溫習舊知識，導入新內容 要求學生回答神經調節基本方式、反射弧的組成以及體液調節的特點。通過以上內容的復習，讓學生重溫神經調節和體液調節的結構基礎、調節方式都不一樣，但兩者又是相互協調發揮作用的，從而引出本節課的主題：以體溫調節為例，進一步學習神經調節與體液調節的協調關系。

設計意圖：引導學生回顧神經調節和激素調節的機制，強化以往所學重點內容，并為新內容的學習做鋪墊。

3.2 梳理碎片化的經驗，建構系統化的新知識 結合學生的生活經驗來引導學習。

3.2.1 閱讀教材，理解體溫恒定的原理 課件展示人體溫日夜變化規律曲線圖，讓學生認識到人的體溫恒定是相對的，即人的體溫處于動態平衡之中。教師提出問題：健康人的體溫為什么始終接近37℃？然后要求學生閱讀教材中有關體溫恒定調節的內容，思考、交流并回答該問題。學生很容易意識到人體自身能產生熱量，也能散失熱量。當產熱量接近散熱量時，人體體溫保持相對恒定。

教師追問：人體通過什么途徑產生熱量？通過什么途徑散失熱量？學生回答：產熱——細胞內有機物氧化放能(尤以骨骼肌和肝臟產熱為多)；散熱——汗液蒸發、皮膚毛細血管，呼吸、排尿、排便等。

設計意圖：通過閱讀教材，思考、交流并回答上述問題，搞清楚體溫恒定的原理，有效訓練學生獲取信息的能力、語言表達能力。

3.2.2 說出有關生活經驗，結合已有知識改造經驗 通過以上內容的鋪墊，教師繼續提出問題：①當你身處寒冷的環境中，你有什么感受？你會采取什么措施？②如果是在炎熱的環境中呢？

學生分組交流后發言：在寒冷環境中會冷、打顫、渾身起雞皮疙瘩、面色蒼白、尿多、特別精神、不出汗，采取的措施包括運動、增加衣物等；在炎熱環境中會熱、渴、出汗、喝水多、尿少，采取的措施包括往凉處走、躲避太陽、扇扇子、吹風等。

教師引導學生分析推理以上感受、生理反應、行為活動與產熱、散熱之間的關系。例如，寒冷環境中面色蒼白說明皮膚毛細血管收縮，造成血流量減少，這是機體減少散熱。教師還要指明：除了這些能意識到的冷熱感受等，還有察覺不到的體內生理變化。然后教師概括總結：寒冷環境中作為產熱結構的肌肉和肝臟代謝旺盛，產熱增多；作為散熱結構的汗腺分泌減少，毛細血管收縮，散熱減少。炎熱環境中，肌肉和肝臟代謝減弱，產熱減少，汗腺分泌增加，毛細血管舒張，散熱增多。另外，在寒冷和炎熱的環境中，人也會有相應的行為調節。

教師追問：人體的產熱器官和散熱器官在不同環境中，會做出協調的反應，那么，人體的產熱和散熱是受什么調節和控制的呢？(神經調節、體液調節)。教師繼續追問：神經調節反射弧中的感受器、神經中樞、效應器分布在哪里？參與調節的激素可能是什么？教師舉例，如我們伸出手能感知到室溫的高低、喝一杯水能感覺到涼還是燙等，引導學生認識到感受器位于皮膚、黏膜、內臟器官等處；體溫調節中樞位于下丘腦；與冷熱感覺產生有關的神經中樞位于大腦皮層；參與打顫的骨骼肌、與起雞皮疙瘩有關的立毛肌、皮膚毛細血管等就是效應器；參與調節的激素包括甲狀腺激素、腎上腺素。教師繼續追問：這兩種激素的分泌會不會受到神經系統的調節呢？引導學生回顧甲狀腺激素分泌的調節，并告訴學生腎上腺(髓質)分泌腎上腺素直接受神經系統的支配，從而認識到甲狀腺激素、腎上腺素的分泌與神經調節的聯系。

設計意圖：在問題的啟發下，學生討論、說出與體溫調節有關的生活經驗，并進行分析推理，將碎片化的經驗經過改造，建立起新的知識體系，同時訓練學生的思維能力。

3.2.3 繪制圖解，建構可視化的知識體系 結合以上分析，引導學生描述寒冷環境中的體溫調節過程并繪制圖解(圖1)。然后參照寒冷環境中的體溫調節過程圖解，描述炎熱環境中的體溫調節過程。

圖1 寒冷環境中的體溫調節過程圖解

設計意圖：進一步使學生厘清體溫調節過程，形成可視化、系統化的知識體系，鍛煉歸納與綜合的能力，培養動手繪圖能力和語言表達能力。

3.3 分析體溫調節與生活的聯系 課件展示凍瘡、中暑等圖片，提出問題：人體的體溫在任何情況下都能保持恒定嗎？哪些情況下可能導致體溫失恒？如果環境溫度過高或過低，應采取哪些措施才能維持體溫的恒定？引導學生結合生活經驗回答后概括。由此學生認識到人體調節體溫的能力是有限的，從而加深對內環境穩態調節能力有限的理解并引起學生對自己生活方式的審視。

設計意圖：引導學生將視野從基礎知識中轉移出來，關注現實生活中與健康有關的生物學問題，逐漸養成熱愛科學、尊重科學的情感和態度，并選擇健康的生活方式。

3.4 總結神經調節與體液調節的協調關系 引導學生分析自己繪制的體溫調節過程圖解，認識到首先起作用的是皮膚等處的感受器，它屬于反射弧中的感受器部分，分泌相關激素的內分泌腺就相當于效應器。所以，這個實例中體液調節受神經調節的控制，它們共同作用完成對機體產熱和散熱的控制；再結合甲狀腺激素的作用指出激素會影響神經系統的功能。

設計意圖：根據寒冷環境中體溫調節過程的圖解，要求學生會分析神經調節及體液調節的范圍，從而理解生命活動中神經調節和體液調節是共同參與的。同時鞏固本節課所學重點內容，培養知識綜合應用能力。

4 教學反思

這節課教學過程中盡量讓每位學生都參與進來，說出與學習內容有關的切身感受，引導學生將碎片化的經驗進行改造，結合所學知識建構出體溫調節過程圖解，從而認識到神經調節與體液調節的協調關系。這樣，學生從生活經驗出發，通過對經驗分析推理，逐步認識到有關現象背后的深層次原因和聯系。這種設計思路充分利用了學生已有的生活經驗，將學生經驗轉變成了寶貴的課程資源，充分體現了學生的主體性和知識的生成性。但學生要建構起完整的體溫調節過程圖解仍需要教師的引導并提供必要的知識基礎。

例如，不自主地發汗和打顫、自主地增減衣服、感知到冷熱等之間的關系，需要教師在學生分析的基礎上，利用多媒體手段或板圖加以點撥和歸納，達成學習目標。