基于學(xué)生生活經(jīng)驗的“體溫恒定的調(diào)節(jié)”教學(xué)設(shè)計

楊國鋒

(甘肅省禮縣實驗中學(xué) 742200)

1 教材分析與設(shè)計思路

“體溫恒定的調(diào)節(jié)”是人教版高中生物學(xué)教材《穩(wěn)態(tài)與環(huán)境》的第3節(jié)“神經(jīng)調(diào)節(jié)與體液調(diào)節(jié)的關(guān)系”中的內(nèi)容。這一節(jié)包括兩部分內(nèi)容：神經(jīng)調(diào)節(jié)和體液調(diào)節(jié)的比較及兩者之間的協(xié)調(diào)。前者內(nèi)容相對簡單，但后者教材中提供的圖解相對抽象，且一節(jié)課內(nèi)閱讀的信息量過多，理解困難。鑒于此，筆者對教材內(nèi)容做了調(diào)整：第一學(xué)時學(xué)習(xí)體液調(diào)節(jié)的概念、神經(jīng)調(diào)節(jié)和體液調(diào)節(jié)的特點、水鹽調(diào)節(jié)；第二學(xué)時學(xué)習(xí)體溫調(diào)節(jié)、神經(jīng)調(diào)節(jié)與體液調(diào)節(jié)的協(xié)調(diào)關(guān)系。這樣處理，既考慮了知識的內(nèi)在聯(lián)系和教學(xué)活動的順利開展，又避免了課堂容量的失衡。為第二學(xué)時內(nèi)容，教學(xué)的重點是體溫調(diào)節(jié)的過程、神經(jīng)調(diào)節(jié)與體液調(diào)節(jié)的協(xié)調(diào)關(guān)系；難點是聯(lián)系生活經(jīng)驗自主建構(gòu)體溫調(diào)節(jié)過程的圖解，并從中發(fā)現(xiàn)神經(jīng)調(diào)節(jié)與體液調(diào)節(jié)的協(xié)調(diào)關(guān)系。在本節(jié)教學(xué)中，以“教師教學(xué)應(yīng)植根于學(xué)生的經(jīng)驗世界之中”這一建構(gòu)主義學(xué)習(xí)觀和教學(xué)觀為指導(dǎo)，引導(dǎo)學(xué)生說出與體溫調(diào)節(jié)有關(guān)的經(jīng)驗感受，然后結(jié)合已學(xué)的知識對經(jīng)驗進(jìn)行改造，自主建構(gòu)體溫調(diào)節(jié)過程圖解；最后結(jié)合體溫調(diào)節(jié)的過程，歸納出中樞神經(jīng)系統(tǒng)與內(nèi)分泌腺的關(guān)系，達(dá)到教學(xué)目標(biāo)。

2 教學(xué)目標(biāo)

2.1 知識目標(biāo) 描述體溫調(diào)節(jié)過程，說出神經(jīng)調(diào)節(jié)與體液調(diào)節(jié)的協(xié)調(diào)關(guān)系。

2.2 能力目標(biāo) 結(jié)合生活經(jīng)驗描述體溫調(diào)節(jié)過程并繪制圖解，歸納中樞神經(jīng)系統(tǒng)與內(nèi)分泌腺的關(guān)系。

2.3 情感態(tài)度與價值觀目標(biāo) 認(rèn)識到體溫調(diào)節(jié)與現(xiàn)實生活中健康問題的聯(lián)系，并選擇健康的生活方式。

3 教學(xué)過程

3.1 溫習(xí)舊知識，導(dǎo)入新內(nèi)容 要求學(xué)生回答神經(jīng)調(diào)節(jié)基本方式、反射弧的組成以及體液調(diào)節(jié)的特點。通過以上內(nèi)容的復(fù)習(xí)，讓學(xué)生重溫神經(jīng)調(diào)節(jié)和體液調(diào)節(jié)的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)、調(diào)節(jié)方式都不一樣，但兩者又是相互協(xié)調(diào)發(fā)揮作用的，從而引出本節(jié)課的主題：以體溫調(diào)節(jié)為例，進(jìn)一步學(xué)習(xí)神經(jīng)調(diào)節(jié)與體液調(diào)節(jié)的協(xié)調(diào)關(guān)系。

設(shè)計意圖：引導(dǎo)學(xué)生回顧神經(jīng)調(diào)節(jié)和激素調(diào)節(jié)的機制，強化以往所學(xué)重點內(nèi)容，并為新內(nèi)容的學(xué)習(xí)做鋪墊。

3.2 梳理碎片化的經(jīng)驗，建構(gòu)系統(tǒng)化的新知識 結(jié)合學(xué)生的生活經(jīng)驗來引導(dǎo)學(xué)習(xí)。

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(guī)律曲線圖，讓學(xué)生認(rèn)識到人的體溫恒定是相對的，即人的體溫處于動態(tài)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(xué)生閱讀教材中有關(guān)體溫恒定調(diào)節(jié)的內(nèi)容，思考、交流并回答該問題。學(xué)生很容易意識到人體自身能產(chǎn)生熱量，也能散失熱量。當(dāng)產(chǎn)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(chǎn)生熱量？通過什么途徑散失熱量？學(xué)生回答：產(chǎn)熱——細(xì)胞內(nèi)有機物氧化放能(尤以骨骼肌和肝臟產(chǎn)熱為多)；散熱——汗液蒸發(fā)、皮膚毛細(xì)血管，呼吸、排尿、排便等。

設(shè)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(xùn)練學(xué)生獲取信息的能力、語言表達(dá)能力。

3.2.2 說出有關(guān)生活經(jīng)驗，結(jié)合已有知識改造經(jīng)驗 通過以上內(nèi)容的鋪墊，教師繼續(xù)提出問題：①當(dāng)你身處寒冷的環(huán)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(huán)境中呢？

學(xué)生分組交流后發(fā)言：在寒冷環(huán)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(huán)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(fēng)等。

教師引導(dǎo)學(xué)生分析推理以上感受、生理反應(yīng)、行為活動與產(chǎn)熱、散熱之間的關(guān)系。例如，寒冷環(huán)境中面色蒼白說明皮膚毛細(xì)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(nèi)生理變化。然后教師概括總結(jié)：寒冷環(huán)境中作為產(chǎn)熱結(jié)構(gòu)的肌肉和肝臟代謝旺盛，產(chǎn)熱增多；作為散熱結(jié)構(gòu)的汗腺分泌減少，毛細(xì)血管收縮，散熱減少。炎熱環(huán)境中，肌肉和肝臟代謝減弱，產(chǎn)熱減少，汗腺分泌增加，毛細(xì)血管舒張，散熱增多。另外，在寒冷和炎熱的環(huán)境中，人也會有相應(yīng)的行為調(diào)節(jié)。

教師追問：人體的產(chǎn)熱器官和散熱器官在不同環(huán)境中，會做出協(xié)調(diào)的反應(yīng)，那么，人體的產(chǎn)熱和散熱是受什么調(diào)節(jié)和控制的呢？(神經(jīng)調(diào)節(jié)、體液調(diào)節(jié))。教師繼續(xù)追問：神經(jīng)調(diào)節(jié)反射弧中的感受器、神經(jīng)中樞、效應(yīng)器分布在哪里？參與調(diào)節(jié)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?jīng)鲞€是燙等，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識到感受器位于皮膚、黏膜、內(nèi)臟器官等處；體溫調(diào)節(jié)中樞位于下丘腦；與冷熱感覺產(chǎn)生有關(guān)的神經(jīng)中樞位于大腦皮層；參與打顫的骨骼肌、與起雞皮疙瘩有關(guān)的立毛肌、皮膚毛細(xì)血管等就是效應(yīng)器；參與調(diào)節(jié)的激素包括甲狀腺激素、腎上腺素。教師繼續(xù)追問：這兩種激素的分泌會不會受到神經(jīng)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)呢？引導(dǎo)學(xué)生回顧甲狀腺激素分泌的調(diào)節(jié)，并告訴學(xué)生腎上腺(髓質(zhì))分泌腎上腺素直接受神經(jīng)系統(tǒng)的支配，從而認(rèn)識到甲狀腺激素、腎上腺素的分泌與神經(jīng)調(diào)節(jié)的聯(lián)系。

設(shè)計意圖：在問題的啟發(fā)下，學(xué)生討論、說出與體溫調(diào)節(jié)有關(guān)的生活經(jīng)驗，并進(jìn)行分析推理，將碎片化的經(jīng)驗經(jīng)過改造，建立起新的知識體系，同時訓(xùn)練學(xué)生的思維能力。

3.2.3 繪制圖解，建構(gòu)可視化的知識體系 結(jié)合以上分析，引導(dǎo)學(xué)生描述寒冷環(huán)境中的體溫調(diào)節(jié)過程并繪制圖解(圖1)。然后參照寒冷環(huán)境中的體溫調(diào)節(jié)過程圖解，描述炎熱環(huán)境中的體溫調(diào)節(jié)過程。

圖1 寒冷環(huán)境中的體溫調(diào)節(jié)過程圖解

設(shè)計意圖：進(jìn)一步使學(xué)生厘清體溫調(diào)節(jié)過程，形成可視化、系統(tǒng)化的知識體系，鍛煉歸納與綜合的能力，培養(yǎng)動手繪圖能力和語言表達(dá)能力。

3.3 分析體溫調(diào)節(jié)與生活的聯(lián)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(dǎo)致體溫失恒？如果環(huán)境溫度過高或過低，應(yīng)采取哪些措施才能維持體溫的恒定？引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合生活經(jīng)驗回答后概括。由此學(xué)生認(rèn)識到人體調(diào)節(jié)體溫的能力是有限的，從而加深對內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)能力有限的理解并引起學(xué)生對自己生活方式的審視。

設(shè)計意圖：引導(dǎo)學(xué)生將視野從基礎(chǔ)知識中轉(zhuǎn)移出來，關(guān)注現(xiàn)實生活中與健康有關(guān)的生物學(xué)問題，逐漸養(yǎng)成熱愛科學(xué)、尊重科學(xué)的情感和態(tài)度，并選擇健康的生活方式。

3.4 總結(jié)神經(jīng)調(diào)節(jié)與體液調(diào)節(jié)的協(xié)調(diào)關(guān)系 引導(dǎo)學(xué)生分析自己繪制的體溫調(diào)節(jié)過程圖解，認(rèn)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(guān)激素的內(nèi)分泌腺就相當(dāng)于效應(yīng)器。所以，這個實例中體液調(diào)節(jié)受神經(jīng)調(diào)節(jié)的控制，它們共同作用完成對機體產(chǎn)熱和散熱的控制；再結(jié)合甲狀腺激素的作用指出激素會影響神經(jīng)系統(tǒng)的功能。

設(shè)計意圖：根據(jù)寒冷環(huán)境中體溫調(diào)節(jié)過程的圖解，要求學(xué)生會分析神經(jīng)調(diào)節(jié)及體液調(diào)節(jié)的范圍，從而理解生命活動中神經(jīng)調(diào)節(jié)和體液調(diào)節(jié)是共同參與的。同時鞏固本節(jié)課所學(xué)重點內(nèi)容，培養(yǎng)知識綜合應(yīng)用能力。

4 教學(xué)反思

這節(jié)課教學(xué)過程中盡量讓每位學(xué)生都參與進(jìn)來，說出與學(xué)習(xí)內(nèi)容有關(guān)的切身感受，引導(dǎo)學(xué)生將碎片化的經(jīng)驗進(jìn)行改造，結(jié)合所學(xué)知識建構(gòu)出體溫調(diào)節(jié)過程圖解，從而認(rèn)識到神經(jīng)調(diào)節(jié)與體液調(diào)節(jié)的協(xié)調(diào)關(guān)系。這樣，學(xué)生從生活經(jīng)驗出發(fā)，通過對經(jīng)驗分析推理，逐步認(rèn)識到有關(guān)現(xiàn)象背后的深層次原因和聯(lián)系。這種設(shè)計思路充分利用了學(xué)生已有的生活經(jīng)驗，將學(xué)生經(jīng)驗轉(zhuǎn)變成了寶貴的課程資源，充分體現(xiàn)了學(xué)生的主體性和知識的生成性。但學(xué)生要建構(gòu)起完整的體溫調(diào)節(jié)過程圖解仍需要教師的引導(dǎo)并提供必要的知識基礎(chǔ)。

例如，不自主地發(fā)汗和打顫、自主地增減衣服、感知到冷熱等之間的關(guān)系，需要教師在學(xué)生分析的基礎(chǔ)上，利用多媒體手段或板圖加以點撥和歸納，達(dá)成學(xué)習(xí)目標(biāo)。