神經(jīng)—肌肉模型”在神經(jīng)調(diào)節(jié)實驗中的分析與應(yīng)用

1、 應(yīng)用“神經(jīng)肌肉模型”解決神經(jīng)調(diào)節(jié)實驗中問題 吳 艷（浙江省淳安中學）一、設(shè)計思想1理論依據(jù)生物新課程標準中把“面向全體學生，培養(yǎng)生物科學素養(yǎng)，倡導探究性學習，注重與現(xiàn)實生活聯(lián)系”作為學科教學的核心理念。本課題的設(shè)計即圍繞這一理念，同時也將建構(gòu)主義理論中“學習過程不是學習者被動地接受知識，而是積極地建構(gòu)知識的過程”作為設(shè)計的指導思想。力求通過模型分析、實驗設(shè)計、實驗分析歸納等過程，循序漸進地幫助學生搭建起學習體系，激發(fā)出學習興趣，提升生物科學素養(yǎng)。2設(shè)計特色（1）本課題的設(shè)計在內(nèi)容上通過構(gòu)建“神經(jīng)肌肉模型”，對模型的常規(guī)分析應(yīng)用與變式分析應(yīng)用，加強學生對神經(jīng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能基礎(chǔ)知識的理解，讓學

2、生感受不同情境實驗試題的基本設(shè)計與處理方法，提取并掌握分析處理實驗類試題的基本策略，提高學生的實驗探究能力。（2）采用了從自主探究-小組合作探究的探究形式。二、教學分析1教材分析（1）知識結(jié)構(gòu)分析：本課題內(nèi)容為神經(jīng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能復習的第2課時部分，該部分是在復習了神經(jīng)元的結(jié)構(gòu)和基本特性，神經(jīng)沖動（興奮）的產(chǎn)生、興奮在神經(jīng)纖維上的傳導和興奮在突觸上的傳遞基礎(chǔ)上，從實驗命題角度來設(shè)計教學內(nèi)容的，對學生綜合學習能力要求較高。（2）教學重點：利用神經(jīng)一肌肉模型分析、設(shè)計實驗。（3）教學難點：新情境下，應(yīng)用神經(jīng)一肌肉模型分析、設(shè)計實驗。2學情分析本課題教學對象為高三學生。學生對神經(jīng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能有一

3、定的認識，具備一定的生物科學素養(yǎng)，但是學生的實驗分析和設(shè)計能力不佳，獨立探究、邏輯推理能力仍然較弱，對實驗題已產(chǎn)生了畏難情緒，解題思路比較散亂。其中一個重要的原因是不能對常規(guī)的實驗知識進行分析總結(jié)，把握其中的基本規(guī)律，不能從知識的核心出發(fā)展開思維，未能達到“以不變應(yīng)萬變”的解題境界。我們構(gòu)建“神經(jīng)肌肉模型”，就是試圖幫助學生建立起有關(guān)神經(jīng)調(diào)節(jié)實驗的思維模式，規(guī)范學生的解題過程。學生通過體驗這些實驗的探究過程，可以更好地理解教材的基礎(chǔ)知識，提升分析實驗和設(shè)計實驗的能力。三、教學目標1知識目標 1）知道神經(jīng)肌肉模型的結(jié)構(gòu)組成及其生理特性。2）理解興奮（動作電位）的產(chǎn)生、傳導過程。3）理解突觸的結(jié)構(gòu)

4、和突觸興奮的傳遞過程。2能力目標1）通過對模型的分析及其在實驗探究問題中的應(yīng)用，學生逐步提高觀察、分析、推理等能力。 2）通過常規(guī)題和變式題的解題練習，學生可以感受從基本知識模型到各種實際情境試題上應(yīng)用的演變過程，提高解決實際問題的能力。3情感目標 通過實驗探究活動的展開，領(lǐng)會研究神經(jīng)生理的科學方法,體會探索生命本質(zhì)的科學精神。四、教學過程【課前準備】制作多媒體課件，收集整理神經(jīng)調(diào)節(jié)有關(guān)實驗資料，收集分析相關(guān)實驗設(shè)計試題。導入：【教師活動】呈現(xiàn)圖片：剛剝離的蛙的神經(jīng)腓腸肌標本。引導學生認識標本的各組成部分?！緦W生活動】認真觀察說出各組成部分。【設(shè)計意圖】利用實物照片呈現(xiàn)神經(jīng)-肌肉模型引入課題，

5、引發(fā)好奇心，激發(fā)學習積極性。同時，能讓學生感受到這個模型是實際存在的，實驗存在可行性。（一） 神經(jīng)肌肉模型的分析【教師活動】播放視頻：刺激神經(jīng)，引起肌肉收縮。直接刺激肌肉，肌肉也收縮。引導學生觀察實驗結(jié)果，分析實驗結(jié)論。【學生活動】觀察實驗結(jié)果，分析回答實驗結(jié)論?！驹O(shè)計意圖】利用具體實驗，讓學生很直觀地認識到肌肉標本的特性。（二）神經(jīng)肌肉模型的應(yīng)用1 模型應(yīng)用1-實驗1探究興奮在神經(jīng)纖維上的傳導是單方向的還是雙方向的?！窘處熁顒印啃〗Y(jié)過渡：神經(jīng)纖維接受刺激后產(chǎn)生了興奮，并能向右傳到肌肉，使肌肉收縮。能否向左傳導呢？請利用此標本設(shè)計實驗裝置。【學生活動】設(shè)計出實驗裝置?！窘處熁顒印刻岢鰡栴}：為了

6、探究興奮在神經(jīng)纖維上的傳導方向是單向還是雙向，可以在圖中的哪些點 給以適宜的刺激，能得出相應(yīng)的結(jié)論?！緦W生活動】分析回答問題。2模型應(yīng)用2-實驗2設(shè)計實驗裝置探究興奮在神經(jīng)肌肉傳遞方向?！窘處熁顒印刻岢鰡栴}：請你利用此裝置設(shè)計實驗證明興奮只能從神經(jīng)傳遞到肌肉?！緦W生活動】分析設(shè)計實驗，說出實驗設(shè)計的步驟、結(jié)果和結(jié)論?！窘處熁顒印恳龑У贸稣_的實驗設(shè)計。引導學生分析總結(jié)兩次實驗探究過程?！緦W生活動】學生分析總結(jié)，填寫補充表格中的內(nèi)容。比較項目實驗1實驗2實驗目的興奮在神經(jīng)纖維上的傳導是單向的還是雙向的興奮只能從神經(jīng)元傳遞到肌肉實驗裝置刺激點(興奮的產(chǎn)生點)結(jié)果的體現(xiàn)指標結(jié)果與結(jié)論（幾種）【教師活

7、動】呈現(xiàn)學生的分析總結(jié)情況，引導學生補充糾正。引導總結(jié)此類實驗設(shè)計的一般思路。3模型應(yīng)用3-實驗3新情境下利用模型設(shè)計實驗驗證興奮只能從神經(jīng)元傳遞到肌肉?！窘處熁顒印刻峁┬虑榫硢栴}，引導學生分析比較應(yīng)用2。某校生物興趣小組想通過相關(guān)實驗，驗證興奮只能從神經(jīng)元傳遞到肌肉。請您根據(jù)以下提供的實驗材料與用具，幫助興趣小組完成實驗設(shè)計?！静牧吓c用具】蛙的縫匠肌(骨盆端無神經(jīng)末梢)、解剖刀、電刺激裝置、培養(yǎng)液等(實驗材料滿足實驗需要) (提示；縫匠肌可切開，不影響其收縮功能，觀察指標為肌肉收縮)(1)實驗步驟：剔除非骨盆端肌肉，保留神經(jīng)末梢，并與骨盆端相連(2)請設(shè)計一張表格，記錄實驗結(jié)果與結(jié)論?！緦W生

8、活動】認真審題，思考完成與實驗2的比較與分析?！窘處熁顒印恳龑W生分析題目信息的含義且直觀化，引導學生利用信息解決自己的困惑。呈現(xiàn)直觀圖（實驗步驟1操作后標本是怎樣的，肌肉可切開，為什么要切？怎么切?切后是怎樣的？）【設(shè)計意圖】創(chuàng)設(shè)新情景問題，讓學生利用已學的知識模型在新情景下解題，培養(yǎng)學生獲取信息并利用信息解題的能力。4 模型應(yīng)用4實驗4研究興奮在一個標本的神經(jīng)搭在另一個標本的肌肉上所構(gòu)成的結(jié)構(gòu)上的傳導?！窘處熁顒印砍尸F(xiàn)問題情境，引導學生分析。取兩個新鮮的神經(jīng)一肌肉標本，將右側(cè)標本的神經(jīng)搭在左側(cè)標本的肌肉A上，此時神經(jīng)纖維與肌肉細胞相連接（實驗期間用生理鹽水濕潤標本），如圖所示。刺激a點觀察

9、到肌肉A收縮，肌肉B隨之也收縮。請你分析直接刺激神經(jīng)會觀察到什么結(jié)果？【學生活動】提取題干信息分析推導觀察到的實驗結(jié)果且說明理由？【教師活動】進一步提出問題，在上能測到電位變化嗎？為什么？【學生活動】討論分析作答?！驹O(shè)計意圖】進一步理解突觸的結(jié)構(gòu)和作用，掌握一種新的命題角度，培養(yǎng)學生的信息分析和應(yīng)用能力。（三）綜合應(yīng)用實驗5：下圖表示膝跳反射的反射弧，1、2是神經(jīng)纖維上的實驗位點，A、B、C為突觸，若某藥物可以阻斷伸肌收縮，請設(shè)計實驗，證明該藥物只阻斷興奮在神經(jīng)纖維上的傳導。 實驗原理：機體內(nèi)骨胳肌的收縮刺激來自神經(jīng)傳導的興奮。 實驗材料：略。 實驗步驟： 第一步：_第二步：_ 實驗現(xiàn)象及結(jié)論： 實驗現(xiàn)象：_ 實驗結(jié)論：_【學生活動】分析作答且說出理由。比較分析不同的答題，歸納實驗題答題的基本方法?！驹O(shè)計意圖】由簡單到復雜，培養(yǎng)學生思維的深刻性，提高學生的邏輯思維能力和綜合實驗能力。五、小結(jié) 本節(jié)