“神經調節與體液調節的關系”(第1課時)的教學設計

吳 靜

(四川省南充高級中學 637901)

1 教材分析和設計思路

“神經調節與體液調節的關系”為人教版高中生物學教材必修3《穩態與環境》第2章第3節的內容，是對前兩節內容的總結和延伸，同時對下一節的免疫調節有鋪墊和引導作用。本節比較了神經調節和體液調節的特點，并以人體的體溫調節和水鹽平衡調節這兩個實例說明了兩種調節方式的協調配合。本節內容安排為2個課時： 第1課時完成兩種調節方式的特點比較和體溫調節；第2課時學習水鹽平衡調節，并由兩個實例歸納出兩種調節方式的關系。第1課時的重難點： 體溫調節實例的分析。為使學生深入理解體溫調節，培養合作學習、自主學習和構建概念模型的能力，從學過的甲狀腺激素的分級調節著手，通過背景資料和啟發式提問，引導學生逐步構建和完善人體的體溫調節的概念模型。

2 教學目標

2.1 知識目標 簡述神經調節和體液調節的特點，描述人體的體溫調節過程。

2.2 能力目標 構建人體的體溫調節的概念模型，培養自主學習、合作學習的能力。

2.3 情感態度與價值觀目標 形成生命活動是由各組織、器官協調一致完成的整體觀點。

3 教學過程

3.1 體液調節的概念 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是調節呼吸運動的重要體液因素，其濃度適度增大時可刺激化學感受器，引起腦干中的呼吸中樞興奮，從而導致呼吸加深加快[1]。根據資料提出體液調節的概念。

設計意圖： 通過小游戲集中學生的注意力，使學生迅速進入課堂狀態。通過資料幫助學生更好地理解體液調節概念的內涵。

3.2 神經調節和體液調節的比較 課件展示教材第17頁反射弧的圖片和第29頁圖2-13，要求學生從作用途徑、作用范圍、作用時間和反應速度四個方面比較兩種調節方式的特點。

設計意圖： 調動學生的知識儲備，對兩者的特點進行比較，為后面內容的學習做好準備。

3.3 人體的體溫調節 對體溫調節的實例進行分析，構建體溫調節的概念模型。

3.3.1 體溫穩定的實質 提問： 要維持體溫的穩定，產熱與散熱要滿足怎樣的數量關系？剛進入寒冷環境時，身體與環境的溫差變大，若要維持體溫的穩定，身體經過一系列調節，產熱量和散熱量有什么變化？師生討論得出： 進入寒冷環境中，身體通過調節使產熱增加、散熱減少，最終兩者保持動態平衡，這是體溫穩定的實質和原因。

設計意圖： 引導學生思考體溫維持穩定與產熱量和散熱量的關系，為下一步構建寒冷環境中體溫調節的概念模型做鋪墊。

3.3.2 寒冷環境中的體溫調節 提問： 增加產熱與剛學過的哪種激素有關？以小組為單位合作討論，構建寒冷刺激導致甲狀腺激素分泌增加的概念模型。

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

提問： 除了激素，還有其他什么方式可以增加產熱？是神經調節還是體液調節的結果？師生討論得出： 打寒戰也可以增加產熱，是骨骼肌受神經系統調節的結果。小組構建寒冷刺激導致產熱增加的概念模型，要求在上一模型的基礎上適當補充。

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： 觀察寒冷環境中皮膚的散熱結構有何變化？立毛肌收縮、汗腺分泌減少是神經調節還是體液調節的結果？神經調節可以導致血管收縮嗎？其中第三個問題有難度，PPT展示資料： 寒冷環境中交感神經緊張性增加，導致血管收縮，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]。小組構建寒冷環境中體溫調節的概念模型，在上一模型的基礎上適當補充。

表1 人體各組織器官的散熱量和百分比

圖1 寒冷環境中皮膚散熱結構的變化

設計意圖： 由已經學過的知識入手,通過啟發式提問和背景資料，引導學生逐步構建和完善寒冷環境中體溫調節的概念模型,充分發揮學生的主體性，同時培養學生從資料中獲取信息的能力。

3.3.3 炎熱環境中的體溫調節 PPT展示圖2，讓學生觀察炎熱環境中皮膚散熱結構有何變化？進入炎熱環境中身體的 肝臟 和 肌肉 等產熱減少(橫線處學生填)。PPT展示： 炎熱環境中體溫調節的概念模型。

圖2 炎熱環境中皮膚散熱結構的變化

設計意圖： 已經構建了寒冷環境中體溫調節的概念模型，炎熱環境中體溫調節的概念模型就容易理解，宜單刀直入，化繁為簡。

3.3.4 體溫調節能力是有限的 提問： 哪些生活實例說明體溫調節能力是有限的？我們要采取一些輔助性保護措施，如增減衣物、吹空調和風扇等，這時大腦皮層參與了體溫調節，體溫調節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節。

設計意圖： 引導學生聯系生活實際,逐步完善體溫調節的概念模型。

3.3.5 體溫調節中神經調節和體液調節的協調性 經過上述的合作討論，學生構建了體溫調節的概念模型(教師制作如圖3的PPT，分步展示)。以寒冷環境中的體溫調節為例，討論哪些過程是神經調節？哪些過程是體液調節？兩者之間的聯系？在體溫調節過程中，下丘腦既能傳導興奮，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系統的調控，而垂體和甲狀腺的分泌活動間接受神經系統的調控。從體溫調節實例可以得出： 內分泌腺本身直接或間接受中樞神經系統的控制，神經調節和體液調節兩者協調一致維持體溫的相對穩定。

圖3 人體的體溫調節的概念模型

設計意圖： 引導學生思考體溫調節實例中神經調節和體液調節的關系，兩者不是獨立發揮作用，而是協調一致地完成生命活動的調節。

4 教學反思

本課時的設計以學生為主體，以教師為主導；面向全體學生，注重知識的構建過程。通過構建體溫調節的概念模型，促進學生對體溫調節的過程有深刻認識，充分認識神經調節和體液調節在體溫調節過程中的協調性，對內環境穩態的調節有更全面的認識。值得注意的是，構建過程中，部分學生不知道如何科學準確地表述，這時應該適當給予一些提示。