“神經(jīng)系統(tǒng)中信息的傳遞和調(diào)節(jié)”復(fù)習(xí)課教學(xué)中科學(xué)思維的培養(yǎng)

殷曉悅

(華東師范大學(xué)附屬天山學(xué)校 上海 200336)

“神經(jīng)系統(tǒng)中信息的傳遞和調(diào)節(jié)”涉及的人體信息傳遞形式多樣，調(diào)節(jié)途徑眾多，過程復(fù)雜。各調(diào)節(jié)途徑之間呈現(xiàn)出網(wǎng)狀交織的特點(diǎn)。故而多數(shù)教師在復(fù)習(xí)課中，采用“講練結(jié)合”的教學(xué)方法，即在講解基礎(chǔ)知識(shí)的過程中，選擇典型例題，幫助學(xué)生回憶相關(guān)知識(shí)點(diǎn)。知識(shí)的落實(shí)尚可，但思維方法的教育有所不足。學(xué)生邊聽、邊練、邊思考，但仍然是比較被動(dòng)的接受。如果要促進(jìn)學(xué)生的自主思維，針對(duì)本節(jié)教學(xué)優(yōu)勢和難點(diǎn)，筆者選擇創(chuàng)設(shè)與學(xué)生的日常生活密切相關(guān)的新情境、問題串和主題任務(wù)，有效提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，促進(jìn)學(xué)生更積極地參與思維過程，主動(dòng)梳理舊知識(shí)、建構(gòu)知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，并培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用學(xué)科知識(shí)解決實(shí)際問題的能力。

1 創(chuàng)設(shè)情境激發(fā)情感，啟動(dòng)思維

1.1 創(chuàng)設(shè)情境注重與學(xué)生當(dāng)下的生活緊密結(jié)合 情境一： 步入“三加三”時(shí)代，有的學(xué)生覺得自選的“加三”學(xué)科學(xué)習(xí)內(nèi)容多，但課時(shí)緊張，課堂教學(xué)進(jìn)度飛快。對(duì)此我們該如何應(yīng)對(duì)？——科學(xué)用腦，提高學(xué)習(xí)效率。

2017年是上海高考新政改革第一年。學(xué)習(xí)科目的增加讓不少學(xué)生倍感焦慮，那我們該如何應(yīng)對(duì)？該課時(shí)恰逢高一期末考前最后一周，學(xué)生疲于應(yīng)付眾多、密集的科目考試，顯得被動(dòng)而茫然?！叭绾翁岣邔W(xué)習(xí)和記憶的效率？”是很多學(xué)生此時(shí)急于了解的信息。因此，教師此時(shí)提出主題情境——“科學(xué)用腦”，很快激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)情緒和學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)習(xí)活動(dòng)成為學(xué)生主動(dòng)的、自覺的活動(dòng)。

1.2 創(chuàng)設(shè)情境促進(jìn)思維的延展與深化 情境二：“狼孩”卡瑪拉在嬰兒時(shí)期被狼叼走，8歲被找回。她舉止與狼相同，吃生肉，四肢行走，動(dòng)作敏捷，但完全不會(huì)人類語言。經(jīng)過教育后，她只學(xué)會(huì)了45個(gè)單詞，智力停留在3歲以下兒童水平。

教師從新情境設(shè)置問題串，引導(dǎo)學(xué)生逐步展開神經(jīng)調(diào)節(jié)的相關(guān)復(fù)習(xí)： 卡瑪拉的什么系統(tǒng)出了問題？神經(jīng)系統(tǒng)的基本單位是什么？神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)信息的傳遞形式有哪些？神經(jīng)調(diào)節(jié)的基本方式及其結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)是什么？狼孩卡瑪拉有人類的全套基因和完整的人腦，但學(xué)不會(huì)說話做事，說明什么？學(xué)生逐步想到，先天的遺傳特性只提供了物質(zhì)和結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)，巨大的潛力需要通過后天努力來開發(fā)。由此過渡到條件反射的有關(guān)復(fù)習(xí)內(nèi)容。

上述特定的情境是在對(duì)社會(huì)和生活進(jìn)一步提煉和加工后形成的，它提供了調(diào)動(dòng)學(xué)生的原有認(rèn)知結(jié)構(gòu)的某些線索。然后以該情境為出發(fā)點(diǎn)，用一系列“環(huán)環(huán)深入、步步緊扣”的問題串來展開，能夠啟動(dòng)并引導(dǎo)學(xué)生的思維向廣度和深度發(fā)展，逐漸形成暢通的思維通道。學(xué)生通過思維的內(nèi)部整合作用，將眼前情境與神經(jīng)調(diào)節(jié)的理論知識(shí)相聯(lián)系，達(dá)到了對(duì)舊知識(shí)的鞏固和運(yùn)用。在以后遇到相似情境時(shí)，學(xué)生能夠在新情境中捕捉線索，更順利地將理論知識(shí)應(yīng)用于現(xiàn)實(shí)生活，因此有利于培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問題的能力。

2 主題任務(wù)驅(qū)動(dòng)思維深入發(fā)展，培養(yǎng)運(yùn)用學(xué)科知識(shí)解決實(shí)際問題的能力

一般教師進(jìn)行理論聯(lián)系實(shí)際教學(xué)時(shí)，先講解知識(shí)點(diǎn)，隨后例舉生活中的實(shí)例。如果要調(diào)動(dòng)學(xué)生的主動(dòng)性，可以反其道而行之。根據(jù)教學(xué)內(nèi)容選擇一個(gè)與之相關(guān)的生活情境，從中設(shè)計(jì)一個(gè)主題任務(wù)——要求學(xué)生運(yùn)用學(xué)科知識(shí)解決一個(gè)實(shí)際問題，并解釋該解決方法與學(xué)科知識(shí)的聯(lián)系。

完成基礎(chǔ)復(fù)習(xí)后，教師組織學(xué)生開展討論。高一期末考試涉及10個(gè)學(xué)科，在考前最后一周復(fù)習(xí)的過程中，你曾用過哪些學(xué)習(xí)方法提高記憶效率？嘗試用條件反射的相關(guān)知識(shí)解釋背后的原因。在任務(wù)驅(qū)動(dòng)下，學(xué)生討論熱烈，各種學(xué)習(xí)策略層出不窮。然而學(xué)生在尋找策略與知識(shí)點(diǎn)之間的聯(lián)系時(shí)有一定困難。

例如，當(dāng)學(xué)生提出學(xué)習(xí)策略——關(guān)注圖像、實(shí)物和實(shí)驗(yàn)，卻不理解背后原理時(shí)，教師可以追問，“圖和模型在條件反射的形成中起什么作用？”“對(duì)于看得懂和看不懂的人，圖像和模型的作用是否相同？”學(xué)生由此想到，圖、模型、實(shí)物和實(shí)驗(yàn)都是具體的信號(hào)刺激。最初，它們都是無關(guān)刺激，經(jīng)過學(xué)習(xí)記憶后轉(zhuǎn)變?yōu)闂l件刺激。教師繼續(xù)追問：“人與動(dòng)物的條件反射有哪些異同？”學(xué)生通過比較意識(shí)到，在復(fù)習(xí)過程中更多地關(guān)注具體信號(hào)，利用人和動(dòng)物共有的第一信號(hào)系統(tǒng)來提高神經(jīng)中樞的興奮性，更有利于建立與語言文字之間的反射。

又如，在引導(dǎo)學(xué)生思考環(huán)境通風(fēng)與神經(jīng)活動(dòng)的關(guān)系時(shí)，教師可以提問：“復(fù)習(xí)迎考常在寒冷的冬天，教室門窗緊閉，對(duì)我們大腦的活動(dòng)會(huì)造成怎樣的影響？”學(xué)生由此想到氧濃度的下降影響有氧呼吸對(duì)腦細(xì)胞的供能，從而影響神經(jīng)信息的傳導(dǎo)和傳遞。學(xué)生通過討論逐步生成集體思維成果并由教師記錄在白板的預(yù)設(shè)位置上(表1)。

教師為討論選取一個(gè)能夠囊括主要知識(shí)點(diǎn)的主題情境，從中設(shè)計(jì)一個(gè)主題任務(wù)，在討論過程中根據(jù)學(xué)生的回答，適時(shí)、靈活地提出一些預(yù)設(shè)的問題，任務(wù)和問題都是從學(xué)生生活實(shí)際中提煉加工的，具有很好的啟發(fā)性，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)地思考現(xiàn)象(學(xué)習(xí)策略和方法)與學(xué)科知識(shí)的關(guān)系。當(dāng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)自己平時(shí)使用的學(xué)習(xí)方法和策略有科學(xué)的理論知識(shí)作為支撐后，他們體會(huì)到學(xué)科知識(shí)的價(jià)值和意義，從而更提高了在日常生活中運(yùn)用學(xué)科知識(shí)的積極性。在多次實(shí)踐后，學(xué)生逐步形成運(yùn)用學(xué)科知識(shí)解決實(shí)際問題的能力。同時(shí)，緊密結(jié)合實(shí)際的教學(xué)過程也起到激發(fā)學(xué)生情感的作用。學(xué)生很容易認(rèn)同并選擇科學(xué)的學(xué)習(xí)方法和策略，從而有利于將科學(xué)方法轉(zhuǎn)化為良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣。

3 調(diào)動(dòng)形象思維，整體把握知識(shí)結(jié)構(gòu)，引導(dǎo)思維向廣度發(fā)展

形象思維是借助頭腦中的形象材料來思考問題的一種思維方法。教師可以通過調(diào)動(dòng)學(xué)生的形象思維，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行想象和聯(lián)想，有利于整體把握各知識(shí)點(diǎn)的聯(lián)系。

例如，教師總結(jié)神經(jīng)調(diào)節(jié)和激素調(diào)節(jié)的特點(diǎn)——分工合作、分級(jí)調(diào)控時(shí)，可以讓學(xué)生聯(lián)想我們?nèi)祟惿鐣?huì)的組織架構(gòu)和管理模式。神經(jīng)系統(tǒng)由脊髓、腦干、下丘腦和大腦多級(jí)分級(jí)調(diào)控。低等的非條件反射由脊髓和腦干等完成。下丘腦是神經(jīng)內(nèi)分泌系統(tǒng)的樞紐。神經(jīng)調(diào)節(jié)精確而快速，激素調(diào)節(jié)更廣泛持久。兩者巧妙地協(xié)調(diào)互作、取長補(bǔ)短，調(diào)節(jié)各器官和系統(tǒng)的活動(dòng)，使之成為統(tǒng)一整體做出反應(yīng)。各種低級(jí)的神經(jīng)激素調(diào)節(jié)活動(dòng)都屬于自動(dòng)調(diào)節(jié)。這就像社會(huì)管理中的大量事務(wù)性工作已經(jīng)轉(zhuǎn)化為制度和法律，由各有關(guān)基層組織自動(dòng)完成。內(nèi)分泌和神經(jīng)系統(tǒng)的最高總司令都是腦。大腦好比國家最高權(quán)力機(jī)構(gòu)，擺脫了大量繁雜的事務(wù)性工作，集中精力應(yīng)對(duì)國家面對(duì)的新問題。只有大腦能夠通過學(xué)習(xí)和記憶(條件反射)調(diào)節(jié)機(jī)體活動(dòng)，才能適應(yīng)復(fù)雜多變的新環(huán)境。此時(shí)提出條件反射的意義，學(xué)生更容易理解。

形象思維有利于生物學(xué)概念和知識(shí)網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建，是滲透生命觀念的工具。聯(lián)想和想象活動(dòng)給學(xué)生提供了廣闊的思維空間。其中，在聯(lián)想的基礎(chǔ)上根據(jù)兩事物的一些屬性相同或相似，猜想另一些屬性也可能相同或相似，這是類比性思維；在聯(lián)想類比的基礎(chǔ)上結(jié)合已有的知識(shí)作出一定的推測性的想象，這就是猜想……這些對(duì)于提升學(xué)生思維的廣闊性、深刻性與靈活性有較好作用。

4 開放式討論有利于創(chuàng)造性思維的培養(yǎng)

創(chuàng)新精神和能力的培養(yǎng)一直是課堂教學(xué)的短板，教師可以在常規(guī)的復(fù)習(xí)課中嘗試訓(xùn)練學(xué)生的創(chuàng)造性思維。在本節(jié)課的最后，教師創(chuàng)設(shè)開放式情境： 從南方古猿開始，在300萬年的演變過程中，人類大腦體積增加了3倍，因此人類取得了輝煌的成就。有些科學(xué)家認(rèn)為未來的人類將沿著“智慧生物”的道路繼續(xù)進(jìn)化——腦細(xì)胞數(shù)量繼續(xù)增長，腦容量繼續(xù)提升，進(jìn)化成為大腦體積龐大的“大頭人”，你同意嗎？

教師創(chuàng)設(shè)一個(gè)新穎、科幻的情境討論，需要學(xué)生做出大膽的猜測和設(shè)想，調(diào)動(dòng)他們的直覺思維，然后再鼓勵(lì)他們用邏輯思維或者用實(shí)驗(yàn)來論證這種猜測是否有道理，怎樣去完善。教師并不期待學(xué)生給出一個(gè)封閉的答案，而是希望學(xué)生無論贊同與否，都能大膽、充分地表達(dá)自己的觀點(diǎn)，給出自己的分析和依據(jù)，即通過情境討論推動(dòng)學(xué)生的思維和表達(dá)過程。例如，在這個(gè)例子中，有些學(xué)生持反對(duì)觀點(diǎn)： 認(rèn)為人類智力的繼續(xù)發(fā)展不依賴細(xì)胞數(shù)量的增加，而依賴突觸聯(lián)系的增加；任何細(xì)胞的生長代謝都離不開機(jī)體為它提供的物質(zhì)和能量，如氧氣和糖類。如果大腦繼續(xù)增長，會(huì)從其他器官奪走更多的能量和養(yǎng)分，從而威脅到人類的生存。也有學(xué)生持贊同觀點(diǎn)： 認(rèn)為如果大腦能夠繼續(xù)增長，人類的機(jī)體獲取物質(zhì)和能量的代謝過程也會(huì)相應(yīng)加強(qiáng)，能夠克服能量和營養(yǎng)物質(zhì)供應(yīng)不足的阻礙。

開放、科幻的情境和問題能夠激發(fā)學(xué)生進(jìn)行廣泛的聯(lián)想、猜測、分析、思考，在這個(gè)過程中學(xué)生的思考不是線性的，而是發(fā)散的，會(huì)出現(xiàn)很多打破常規(guī)思維定勢和邏輯規(guī)則束縛的突發(fā)“奇想”。教師不要急于否定學(xué)生的“奇想”，而要給予更多的肯定和鼓勵(lì)，讓他們在保持對(duì)世界的好奇心和探索熱情的同時(shí)，能夠在課內(nèi)外尋找更多的實(shí)例和論據(jù)來支持自己的觀點(diǎn)。這對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維很有幫助。