教师引领学生自主学习的教学案例

陈莉+冯永康+龙云

摘 要 以“模型建构”法，让学生合作探究兴奋在神经纤维上的传导；以“微课视频”和“概念图建构”，让学生自主学习兴奋在神经元之间的传递。

关键词 兴奋的传导 兴奋的传递 模型建构 微课视频

中图分类号 G633.91 文献标志码 B

1 教材的简要分析

人教版高中生物必修3第二章第一节“通过神经系统的调节”的教学，可安排3个课时。第1课时：熟悉神经系统的组成及功能、反射弧、兴奋等基本概念知识，为后学内容做好铺垫。第2课时：兴奋在神经纤维上的传导和兴奋在神经元之间的传递的基本过程。第3课时：神经系统的分级调节和人脑的高级功能。本节课为第2课时的学习内容，重点探究“兴奋的传导和传递”。

“兴奋的传导”涉及到跨学科（物理学）的知识，是学习过程中的第一个难点。“兴奋的传递”是本节课的另一个重难点知识，既涉及到跨学段（学生在初中初步学过又有所遗忘的生物学）的知识，又涉及到跨模块（如必修1中“细胞膜的信息传递”等）的知识。

考虑到学生在学习上的认知难度，教师采用了“导学案”教学的方式。通过“模型建构”“微课视频教学”“小组合作探究”“概念图建构”等教学手段，有序组织和引导学生参与到“兴奋传导和传递”的学习过程中。这样既有效突出了教学重点，又巧妙的化解了教学难点。

2 教学目标的确立

2.1 知识目标

说明兴奋在神经纤维上的传导过程；说出突触的亚显微结构；说明兴奋在神经元之间的传递过程。

2.2 能力目标

尝试建构物理模型，探究神经细胞的膜电位变化；观看教师自作的微课视频，初步学会分析并做出一定的判断。

2.3 情感、态度与价值观目标

通过小组合作探究，学会分享学习成果；结合所学知识，学会关注生活，关爱生命。

3 教学过程的设计

3.1 创设情境，导入新课

通过复习提问，教师引导学生回忆有关反射弧的相关内容，提出兴奋在沿着反射弧5个环节传导过程中，不仅涉及到在同一个神经元上的传导，还涉及到在相邻两个神经元之间的传递。由此引出本节课要探究的两个基本问题。

设计意图：利用前学知识让学生温故知新，并在此基础上提出新的问题，激发学生的探究欲望。

3.2 建构模型，探究兴奋在神经纤维上的传导过程

3.2.1 引入经典实验

课件展示教材经典实验，即“刺激蛙坐骨神经，电流表指针发生偏转”的实验动画，使学生知道坐骨神经受到刺激会有电流产生，以说明在神经系统中兴奋在神经纤维上是以电信号的形式传导的，由此提出“神经冲动”的概念。

教师进而提问：神经冲动在神经纤维上是怎样产生和传导的呢？

3.2.2 阅读教材，小组讨论

教师要求学生阅读教材18页图2-2及相关文字段落，以小组为单位，讨论下列问题，完成导学案中的模型建构：

① 什么是静息电位？处于静息电位时，膜内外电位的分布特点？

② 神经纤维某一部位受到刺激时，膜内外电位的变化特点？

③ 局部电流是怎样形成的？

图1表示一段神经纤维，其中a表示膜外表面，b表示膜内表面

3.2.3 建构模型

① 教师在黑板上画出神经纤维的一段，以上侧膜为例，让学生利用磁性贴裁剪的正负电荷模型，摆出在没有受到刺激时，膜内外电荷的分布情况。得出静息电位时，膜电位的分布为内负外正。

② 给神经纤维中部一个刺激，请学生到讲台建构出受到刺激后的膜电位变化。其他学生在导学案中完成同一内容。

③ 教师简要解释：① “动作电位”这一术语说明“产生动作电位的部位叫兴奋部位，呈现静息电位的部位叫未兴奋部位”；② 兴奋部位和未兴奋部位产生电位差，有了电位差就会发生电荷移动，从而形成“局部电流”。

④ 教师请另一学生到黑板上标出局部电流的方向，其他学生在导学案中完成同一内容。

⑤ 教师引导、启发学生进一步思考，明确膜内外的电流方向与兴奋传导方向的关系。

3.2.4 展示动画，总结特点

通过课件展示“神经纤维受到刺激时，兴奋传导过程”的动画，加深学生对这一过程的认识。

教师继续提问：从兴奋的传导过程中可发现，刺激神经纤维上某一位点时，兴奋不仅向一侧方向传导，同时也向另一侧方向传导。这说明兴奋在神经纤维上的传导具有什么特点？学生思考兴奋传导的特点。

3.2.5 讨论做出结论

学生讨论解释“指针为什么先向左偏转再向右偏转最后归零”的原因。教师从而引导学生通过探究与分析，明确“兴奋在同一个神经元的神经纤维上，是以神经冲动（电信号）的形式作双向传导的”。

设计意图：通过模型建构，学生自主探究兴奋在神经纤维上的传导过程，将抽象难懂的知识形象化，培养学生自主探究和小组合作能力。以电流表指针偏转这一现象引出要探讨的问题，在学习完兴奋在神经纤维上的传导过程后再让学生解释指针偏转的原因，首尾呼应，并检查学生对兴奋传导过程的认知情况。

3.3 微课视频教学，探究兴奋在神经元之间的传递

教师提问：兴奋在神经元之间还能以神经冲动的形式进行传递吗？以此激发学生继续探究的欲望。

3.3.1 播放微课视频，引导学生认识突触结构及兴奋在神经纤维上的传导过程

微课视频脚本的主要内容如下：

内容1：认识突触结构的组成。

突触小体（神经元轴突末梢的膨大，其内含有突触小泡）；

突触（突触小体与其他神经元的细胞体、树突的接触部位）；

突触前膜（前一个神经元的突触小体的膜）；

突触后膜（后一个神经元的细胞体膜或树突膜）；

突触间隙（两膜的间隙，充满着组织液）。

内容2：兴奋在突触中的传递过程及特点。

以电信号的形式沿着神经纤维传导的兴奋到达突触小体时，其内的突触小泡就会释放称为“神经递质”的化学物质。

想一想：此时信号发生了什么变化？

神经递质到达突触前膜处，通过线粒体提供能量，扩散到突触间隙中。

扩散到突触间隙中的神经递质，进而与突触后膜上的特异性受体结合，引发突触后膜再发生电位变化。

想一想：此时信号又发生了什么变化？

（教师提醒学生可到校园网下载微课视频，课后反复观看学习。）

3.3.2 阅读教材，建构概念图

在观看微课视频的基础上，教师要求学生阅读教科书第19页图2-3、2-4及相关文字段落，完成导学案上概念图（图2）的建构。

教师做好督查和适当点播，并鼓励学生互助合作，相互评价。

3.3.3 展示学生学习成果

用实物投影仪展示学习小组作业，调动他组学生主动参与评价，教师做好点评。

3.3.4 课件展示与评价

教师向学生展示“兴奋传递过程”的概念图，强化学生对关键知识要点的认识。

3.3.5 简要比较并总结特点

师生总结兴奋在神经末稍的传递特点：由于突触小泡内的神经递质只能由突触前膜释放，作用于突触后膜，所以与兴奋在神经纤维上的双向传导相比，兴奋在神经元之间的传递方向只能是单向性的。

3.3.6 回归对反射弧的认识，加深理解“兴奋传递的单向性”

教师用课件再次展示“缩手反射反射弧”的模式图，引领学生加深理解：由于突触结构中的兴奋传递具有单向性，在“缩手反射的反射弧”中兴奋只能从传入神经元传向中间神经元再传向传出神经元。也就是说，在一个反射弧中，兴奋只能沿着感受器→传入神经→神经中枢→传出神经→效应器的方向进行单向传递。

3.3.7 联系实际，学以致用

教师用课件展示小资料，让学生阅读小资料后结合“兴奋在突触中传递”的原理，尝试解释吸毒者很依赖毒品的原因。

设计意图：利用微课视频，呈现兴奋在突触中的传递过程，可使难以理解的重点学习内容变得直观一些，同时也可激发学生探究学习的兴趣，并培养学生获取信息的能力，且便于学生课后反复观看，有效达成知识目标。引入毒品小资料还可使学生体会到“学以致用”的乐趣，学会“关注生活，关爱生命”。

3.4 总结归纳，巩固练习

① 表格比较：兴奋的传导和兴奋的传递的不同。

② 基础练习题（略）。

3.5 学生朗诵自编生物诗歌《生命之歌》，结束课程

4 教学后记

从该“教学设计”在课堂上的具体实施来看，较好地体现了在教师的有序引领下，学生真正参与到自主学习的过程中。

例如，学生能按照“导学案”的提示，认真阅读教材第18页图2-2，对其蕴含的信息进行有效挖掘，并以小组为单位，以“模型建构”的学习方式，合作完成了“兴奋在神经纤维上的传导”的探究性学习。

又如，“兴奋在神经元之间的传递”的教学，由于教师在备课中调动了学生代表参与到微课视频的制作，做到了对学情的较好预设，从而有效地激发了学生在课堂上参与自主学习的热情。再通过师生共同建构“兴奋传递过程”的概念图，使这一既是重点又是难点的学习内容，得到了很好的突破。