神經(jīng)調(diào)節(jié)與體液調(diào)節(jié)的關(guān)系解讀

1、神經(jīng)調(diào)節(jié)與體液調(diào)節(jié)的關(guān)系解讀白新學(xué) （貴州省遵義市道真中學(xué)563500） 摘 要 神經(jīng)調(diào)節(jié)與體液調(diào)節(jié)相互協(xié)調(diào)，共同維持著內(nèi)環(huán)境的相對穩(wěn)定。正是依賴二者的協(xié)調(diào)配合，才使得各器官、系統(tǒng)的活動協(xié)調(diào)一致，才使得細胞的各項生理活動順利進行，才使得機體能更好地適應(yīng)環(huán)境變化。為了在教學(xué)中做到有的放矢、深淺得當(dāng)、寬窄適度，本文對該節(jié)教學(xué)內(nèi)容的呈現(xiàn)特色、教學(xué)要點進行解讀。關(guān)鍵詞 神經(jīng)調(diào)節(jié)；體液調(diào)節(jié)；關(guān)系；解讀“神經(jīng)調(diào)節(jié)與體液調(diào)節(jié)的關(guān)系”位于人教版普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實驗教科書生物·必修3（以下簡稱“新教材”）第2章第3節(jié)，共包含“神經(jīng)調(diào)節(jié)與體液調(diào)節(jié)的比較”、“ 神經(jīng)調(diào)節(jié)與體液調(diào)節(jié)的協(xié)調(diào)”兩個知識塊，是學(xué)習(xí)

2、第4章、第5章多層次生命系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)、調(diào)節(jié)以及穩(wěn)態(tài)與環(huán)境的關(guān)系之基礎(chǔ)。現(xiàn)對本節(jié)教材作如下解讀。1 教學(xué)內(nèi)容呈現(xiàn)的特色1.1 教學(xué)內(nèi)容呈現(xiàn)的生活性 避免“直奔主題、一敘到底”的呈現(xiàn)格局，以社會生產(chǎn)、個人生活等實際問題為依據(jù)，用圖、文、表、線呈現(xiàn)新知是“新教材”的一大特色，本節(jié)也不例外，通過“過山車向下俯沖”一圖和問題探討中的“文字說明”呈現(xiàn)了腎上腺素及其作用，表明了日常生活與科學(xué)的聯(lián)系；通過問題探討中的“問題”設(shè)置，暗示學(xué)生“生活蘊含知識，知識來源于生活又高于生活，學(xué)習(xí)知識是為了生活質(zhì)量更高”，對生活中相關(guān)問題的探究過程也就是學(xué)生獲取新知、養(yǎng)成能力的過程，既符合從現(xiàn)象到本質(zhì)、從感性到理性的認知規(guī)律

3、，又有利于學(xué)生能力的培養(yǎng)，還體現(xiàn)了“注重與生產(chǎn)生活實際相聯(lián)系”的理念。1.2 教學(xué)內(nèi)容呈現(xiàn)的活動性本節(jié)有一個“神經(jīng)調(diào)節(jié)和體液調(diào)節(jié)特點的比較”表，兩個“資料分析”，即人體的體溫調(diào)節(jié)和水鹽調(diào)節(jié)。如果將表格作為一個任務(wù)交給學(xué)生，讓他們在復(fù)習(xí)、討論、交流總結(jié)的基礎(chǔ)上來填寫，將人體的體溫調(diào)節(jié)和水鹽調(diào)節(jié)作為另一個任務(wù)，要求他們在搜集資料、討論交流的基礎(chǔ)上畫出體溫調(diào)節(jié)和水鹽調(diào)節(jié)的“路線圖”，就變成了學(xué)生可以動手操作的兩項活動，這不但能避免“你講我聽、你寫我抄”，或者學(xué)生照著書本高聲齊答（沒有過腦）的現(xiàn)象，而且可以充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，實實在在地將學(xué)生置于學(xué)習(xí)活動的主體地位，踐行“在做中學(xué)”的教學(xué)思想。1

4、.3 教學(xué)內(nèi)容呈現(xiàn)的延伸性教材針對不同層次、不同追求的學(xué)生設(shè)置了不同深度的問題，使教學(xué)內(nèi)容向課外延伸。例如，在“資料分析”中設(shè)置了“試說明在飲水過多的情況下，人體怎樣保持水和無機鹽平衡”這一問題，又如，在課后練習(xí)中設(shè)置了腎上腺素與神經(jīng)系統(tǒng)之間的相互聯(lián)系等問題，這些問題，對于傾向于理工科或?qū)ι飳W(xué)科感興趣的學(xué)生而言，他們會采取搜集資料、討論交流、尋求輔導(dǎo)等行動，使學(xué)習(xí)活動自主地由課內(nèi)向課外延伸，有利于因材施教。1.4 教學(xué)內(nèi)容呈現(xiàn)的基礎(chǔ)性本節(jié)教材在涉及水鹽調(diào)平衡的調(diào)節(jié)時，提到“水鹽調(diào)節(jié)的機制十分復(fù)雜，涉及多種激素和神經(jīng)調(diào)節(jié)，下面僅以抗利尿激素”、在“問題探討”中也只提“能使心跳和呼吸加快的腎上腺

5、素”，對影響水鹽平衡的其它激素并無介紹，對腎上腺素、抗利尿激素發(fā)揮作用的分子機制只字未提。同樣，對“失水過多”中“等滲失水”、“高滲失水”、“低滲失水”也是避而不談，既體現(xiàn)了教學(xué)內(nèi)容的基礎(chǔ)性，又體現(xiàn)現(xiàn)代性。1.5 教學(xué)內(nèi)容呈現(xiàn)的滲透性將情感態(tài)度價值觀教育滲透于學(xué)科教學(xué)之中是“新教材”的又一大特色，本節(jié)教材安排了閱讀材料“拒絕毒品，慎用心理藥物”，指導(dǎo)學(xué)生閱讀這些材料，可以誘導(dǎo)學(xué)生認同毒品的危害，遠離毒品。引導(dǎo)學(xué)生將視野從基礎(chǔ)知識的學(xué)習(xí)中轉(zhuǎn)移出來，更多地關(guān)注社會上普遍存在的與生命科學(xué)有關(guān)的問題，啟發(fā)學(xué)生關(guān)注實際生活和社會現(xiàn)實，有利于學(xué)生在學(xué)習(xí)、生活中進一步理解科學(xué)技術(shù)對社會和人們生活正、負兩方面

6、的作用，辯證地看待科技進步對人類社會的影響，逐步養(yǎng)成熱愛科學(xué)、尊重科學(xué)、理智地運用科學(xué)成果的情感和態(tài)度。2 教學(xué)要點解讀2.1 體液調(diào)節(jié)的概念 體液調(diào)節(jié)包含激素調(diào)節(jié)和非激素化學(xué)物質(zhì)對生命活動的調(diào)節(jié)，如CO2、H+等。人體呼吸中樞的延髓（腦干的一部分）中有“化學(xué)感受器”，它對腦脊液中H+濃度的變化特別敏感。當(dāng)血液中CO2濃度增高時，血漿中的CO2很容易透過血腦屏障進入腦脊液，形成H2CO3并解離出H+，使腦脊液中H+濃度升高，刺激延髓的化學(xué)感受器，再通過一定的神經(jīng)聯(lián)系，使延髓的呼吸神經(jīng)元興奮，呼吸加深加快，因此說，CO2是呼吸中樞的有效生理刺激。課堂教學(xué)時，可以引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)胰島素和胰高血糖素對血

7、糖的調(diào)節(jié)過程，明確指出，這種調(diào)節(jié)屬于體液調(diào)節(jié)。在此基礎(chǔ)上，教師進一步提出，我們在劇烈運動時呼吸有何變化？給病人輸氧時往往要添加一定量的CO2，是何原因？在啟發(fā)、討論、交流得出答案的同時，使學(xué)生明白CO2對人體生命活也有調(diào)節(jié)作用，也屬于體液調(diào)節(jié)。但CO2對呼吸作用的調(diào)節(jié)機制不必深挖，只需他們知道“CO2是呼吸中樞的有效生理刺激”即可，最后引導(dǎo)學(xué)生共同歸納出體液調(diào)節(jié)的概念。為了讓學(xué)生理順體液調(diào)節(jié)與激素調(diào)節(jié)的關(guān)系，還可以引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建圖1所示的概念圖（圖中“？”為學(xué)習(xí)免疫調(diào)節(jié)埋下伏筆）。至于單細胞動物和多細胞低等動物為什么只有體液調(diào)節(jié)，讓學(xué)生討論即可。另外，“腦干是人體的呼吸中樞”只在章末“自我檢測”

8、中有所體現(xiàn)，而“自我檢測”又是課程標(biāo)準(zhǔn)對教學(xué)深度、知識傳授范圍所作要求的直接體現(xiàn)，值得關(guān)注。2.2 神經(jīng)調(diào)節(jié)與體液調(diào)節(jié)的比較該知識點是對前兩節(jié)所學(xué)內(nèi)容的總結(jié)，神經(jīng)調(diào)節(jié)與體液調(diào)節(jié)的作用方式和結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)都是不同的，但二者都涉及到信號的傳遞，教學(xué)時就以“信號”為中心來展開，在啟發(fā)學(xué)生思考、討論的基礎(chǔ)上填寫表1即可。為了避免學(xué)生抓不住要點，可以設(shè)置提示性的問題：神經(jīng)調(diào)節(jié)時，信號是經(jīng)什么路線到達效應(yīng)器的？激素到達靶細胞呢？局部電流的傳導(dǎo)速度快還是血液流動的速度快？一條傳出神經(jīng)纖維能支配全身各處的肌肉或腺體嗎？甲狀腺激素有專一性嗎？神經(jīng)遞質(zhì)發(fā)揮作用后會發(fā)生怎樣的變化（被立即滅活）？激素呢（通過新陳代謝逐步分

9、解且激素有較長時間的半衰期）？師生共同回答完這些問題時，不但完成了表格的填寫，而且對新知的學(xué)習(xí)也達到了理解性記憶的目的。2.3 體溫恒定的調(diào)節(jié)人體體溫來源于代謝產(chǎn)熱，運動時以骨骼肌為主，安靜時以肝臟為主，人體產(chǎn)熱等于散熱時，體溫保持相對恒定。體溫恒定與體溫正常是兩個不同的概念，在多年教學(xué)實踐中發(fā)現(xiàn)，學(xué)生對這兩個問題很容易混淆，教學(xué)時可以引導(dǎo)學(xué)生分析圖2所示曲線中產(chǎn)熱、散熱與體溫的關(guān)系來加以理解：假定圖2是某人生病、治療、治愈過程中體溫變化曲線，AB段產(chǎn)熱大于散熱，體溫升高；BC段產(chǎn)熱等于散熱，體溫恒定但不正常，處于“發(fā)熱”狀態(tài)；CD段產(chǎn)熱小于散熱，體溫下降，向正常體溫趨近；D點以后，產(chǎn)熱等于散

10、熱，體溫恒定且正常。體溫調(diào)節(jié)的機制，課文中的圖解有些“粗糙”，可以讓學(xué)生閱讀教材提供的資料，先有一個大概的了解，然后提出以下問題：不論在炎熱環(huán)境還是寒冷環(huán)境中，人的體溫總是恒定的，這種恒定有什么意義？人的產(chǎn)熱與散熱途徑有哪些？人在寒冷環(huán)境中產(chǎn)熱和散熱結(jié)構(gòu)有何變化？是誰指揮它們發(fā)生了這些變化？通過這些問題的思考與討論，把思維引向深入，在此基礎(chǔ)上引導(dǎo)學(xué)生把課文中的圖解“細化”為圖3所示的“路線圖”。知識的內(nèi)化是課堂教學(xué)的重要任務(wù)之一，因此，要引導(dǎo)學(xué)生“回過頭”來賞析、審視“路線圖”，可以設(shè)置以下問題：在寒冷環(huán)境中人體采取了哪些措施來維持體溫恒定（增加產(chǎn)熱，減少散熱）？哪些路線可以增加產(chǎn)熱？哪些路線

11、可以減少散熱？哪些路線是單純的神經(jīng)調(diào)節(jié)？哪些路線是單純的激素調(diào)節(jié)？哪些路線是既有神經(jīng)調(diào)節(jié)又有激素調(diào)節(jié)？在寒冷環(huán)境中，神經(jīng)調(diào)節(jié)與激素調(diào)節(jié)誰的作用更大，你能分清嗎（這一問題是理解神經(jīng)調(diào)節(jié)與體液調(diào)節(jié)的關(guān)系之關(guān)鍵）？對這些問題的分析討論的過程，就是促成知識內(nèi)化的過程。人在炎熱環(huán)境中的體溫調(diào)節(jié)問題，可以引導(dǎo)學(xué)生參考圖3進行分析和推論，在圖3上作適當(dāng)修改即可得到相應(yīng)的調(diào)節(jié)“路線圖”了。最后，運用生活中的事例啟發(fā)學(xué)生思考，例如，冬天加衣、夏天減衣等，讓其明白人體體溫調(diào)節(jié)能力是有限的，要主動采取一些措施來維持體溫恒定。體溫恒定是神經(jīng)調(diào)節(jié)與激素調(diào)節(jié)共同作用的結(jié)果，影響體溫調(diào)節(jié)的內(nèi)分泌腺有甲狀腺和腎上腺，這是老師

12、們非常熟悉的，因為甲狀腺激素能促進細胞代謝而增加產(chǎn)熱，腎上腺素能促進肝糖原分解使血糖升高，它還能促進糖和脂肪分解以提供能量。但是，胰島與體溫調(diào)節(jié)的關(guān)系是我們不太在意的，我們都知道胰島素可以降低血糖，但那只是表象。事實上，胰島素對糖代謝有五大作用：促進葡萄糖進入細胞、促進葡萄糖磷酸化、促進葡萄糖氧化分解、促進葡萄糖合成糖原、抑制糖原的異生作用。就胰島素與體溫調(diào)節(jié)的關(guān)系而言，葡萄糖只有進入細胞內(nèi)才能氧化放能，但葡萄糖進入肌肉、脂肪等組織細胞時，必須借助細胞膜上的葡萄糖載體協(xié)助，而胰島素可以提高葡萄糖載體的轉(zhuǎn)運速率，加速葡萄糖進入細胞；葡萄糖在細胞內(nèi)氧化放能，必須首先變成6-磷酸葡萄糖，葡萄糖進入肝

13、細胞后，由葡萄糖激酶催化，在肌肉和脂肪細胞中由己糖激酶催化，產(chǎn)生6-磷酸葡萄糖，胰島素能誘導(dǎo)合成葡萄糖激酶，能使己糖激酶的活性增強，對葡萄糖磷酸化起促進作用；胰島素還能通過激活丙酮酸脫氫酶磷酸酶而使丙酮酸脫氫酶活化，催化丙酮酸脫氫，轉(zhuǎn)變?yōu)橐阴］o酶A ，從而加速葡萄糖的有氧氧化。因此，胰島素也是一種促進代謝，增加產(chǎn)熱的激素，與寒冷環(huán)境中的體溫調(diào)節(jié)有著密切關(guān)系，這一觀點在章末“自我檢測”中也有相應(yīng)的呈現(xiàn)，應(yīng)該重視。2.4 水鹽平衡的調(diào)節(jié)這一知識點的重點在于水平衡的調(diào)節(jié)，關(guān)于Na+、K+等無機鹽平衡的調(diào)節(jié)沒作介紹，基于教學(xué)內(nèi)容的“基礎(chǔ)性”考量，不宜擴展?？估蚣に兀ˋDH）是調(diào)節(jié)水平衡的重要激素，它

14、是下丘腦神經(jīng)細胞分泌并在垂體貯存和釋放的激素，ADH能提高遠曲小管和集合管對水的重吸收，使尿量減少，這一知識點對學(xué)生而言是新的，教材中也沒有相關(guān)資料顯示，教師可以直接告訴學(xué)生。在水平衡調(diào)節(jié)中有一個重要的結(jié)構(gòu)就是下丘腦滲透壓感受器，要引導(dǎo)學(xué)生把它與其它反射弧中的感受器的位置進行比較，讓學(xué)生明白，感受器并不都在皮膚、內(nèi)臟黏膜等處，在神經(jīng)中樞中也存在。學(xué)習(xí)水平衡調(diào)節(jié)機制之前用簡筆畫或多媒體圖片，引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)尿的生成過程，特別是腎小管的重吸收作用，還要引導(dǎo)他們把排尿與出汗的生理意義進行對比：排尿的意義在于排出多余的水分，更重要的是排出代謝廢物，每天的尿量必須正常。出汗雖有排泄效果，但主要作用是通過汗液

15、蒸發(fā)而散熱。水鹽平衡的調(diào)節(jié)機制，教材給出了清晰的“路線圖”，可以先讓學(xué)生閱讀“路線圖”，要求他們自己討論、分析調(diào)節(jié)機制，用自己的話將調(diào)節(jié)機制敘述出來，訓(xùn)練學(xué)生獲取信息的能力和語言表達能力。在此基礎(chǔ)上，設(shè)置以下問題將學(xué)習(xí)活動引向深入：人體內(nèi)水的“來路”、“去路”有哪些？哪些因素會引起細胞外液滲透壓改變？誰能“感知”滲透壓改變？人體維持滲透壓穩(wěn)態(tài)的幾條路徑中誰占主要地位？理由是什么？大量出汗后，只喝水，不補充鹽，內(nèi)環(huán)境的滲透壓會發(fā)生什么變化？水平衡調(diào)節(jié)機制是正反饋嗎？通過這些問題的分析探討，加深對新知識的理解，促成知識的內(nèi)化。2.5 神經(jīng)調(diào)節(jié)與體液調(diào)節(jié)的關(guān)系神經(jīng)調(diào)節(jié)與體液調(diào)節(jié)的關(guān)系問題，老教師要與

16、時俱進。大綱人教版普通高級中學(xué)教科書生物第一冊（2002年審查通過）P91寫著：“神經(jīng)系統(tǒng)是人和高等動物體主要的功能調(diào)節(jié)系統(tǒng)”，P92也寫著：“體內(nèi)大多數(shù)內(nèi)分泌腺都受中樞神經(jīng)系統(tǒng)的控制”，同頁還寫著：“動物體的各項生命活動主要受神經(jīng)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)”，它告訴我們，神經(jīng)調(diào)節(jié)占主要地位，這一觀點，在現(xiàn)行的部分教輔資料的試題中還有顯現(xiàn)。而新教材P31則寫道：“神經(jīng)調(diào)節(jié)和體液調(diào)節(jié)都是機體調(diào)節(jié)生命活動的重要方式”，P33寫道：“動物體的各項生命活動常常同時受神經(jīng)和體液的調(diào)節(jié)。正是由于這兩種調(diào)節(jié)方式的協(xié)調(diào)”，沒有了“控制”、“ 主要”之類的措辭，正如新教材的教師教學(xué)用書所說，“在緊急情況下，緊急信號通過神經(jīng)作用于腎上腺，一方面促進腎上腺素的合成，另一方面促進它的釋放。腎上腺素作用于中樞神經(jīng)系統(tǒng)，可以提高其興奮性，使機體警覺性提高，反應(yīng)靈敏；同時作用于其他組織，使肺通氣增加，心臟收縮力加強，心率加快，血液重新分配到骨骼肌和肝臟，促進糖原和脂肪的分解以提供能量等，在這一過程