黄梅教研网
湖北省黄冈市黄梅县教育科学研究所官方网站
您现在的位置:首页 > 教案中心 > 生物教案 > 高中生物

应用“神经—肌肉模型”解决神经调节实验中问题

编辑:梅首文 发布时间:2013-03-07 17:18:37点击次数:

 

用“神经—肌肉模型”解决神经调节实验中问题
     吴 艳(浙江省淳安中学)
一、设计思想
1.理论依据
生物新课程标准中把“面向全体学生,培养生物科学素养,倡导探究性学习,注重与现实生活联系”作为学科教学的核心理念。本课题的设计即围绕这一理念,同时也将建构主义理论中“学习过程不是学习者被动地接受知识,而是积极地建构知识的过程”作为设计的指导思想。力求通过模型分析、实验设计、实验分析归纳等过程,循序渐进地帮助学生搭建起学习体系,激发出学习兴趣提升生物科学素养。
2.设计特色
1)本课题的设计在内容上通过构建“神经—肌肉模型”,对模型的常规分析应用与变式分析应用,加强学生对神经系统的结构与功能基础知识的理解,让学生感受不同情境实验试题的基本设计与处理方法,提取并掌握分析处理实验类试题的基本策略,提高学生的实验探究能力。
2)采用了从自主探究-小组合作探究的探究形式。
二、教学分析
1.教材分析
1)知识结构分析:本课题内容为神经系统的结构与功能复习的第2课时部分,该部分是在复习了神经元的结构和基本特性,神经冲动(兴奋)的产生、兴奋在神经纤维上的传导和兴奋在突触上的传递基础上,从实验命题角度来设计教学内容的对学生综合学习能力要求较高。
2)教学重点:利用神经一肌肉模型分析、设计实验。
3)教学难点:新情境下,应用神经一肌肉模型分析、设计实验。
2.学情分析
本课题教学对象为高三学生。学生对神经系统的结构和功能有一定的认识,具备一定的生物科学素养,但是学生的实验分析和设计能力不佳,独立探究、逻辑推理能力仍然较弱,对实验题已产生了畏难情绪,解题思路比较散乱。其中一个重要的原因是不能对常规的实验知识进行分析总结,把握其中的基本规律,不能从知识的核心出发展开思维,未能达到“以不变应万变”的解题境界。我们构建“神经—肌肉模型”,就是试图帮助学生建立起有关神经调节实验的思维模式,规范学生的解题过程。学生通过体验这些实验的探究过程,可以更好地理解教材的基础知识,提升分析实验和设计实验的能力。
三、教学目标
1.知识目标
   1)知道神经—肌肉模型的结构组成及其生理特性。
2)理解兴奋(动作电位)的产生、传导过程。
3)理解突触的结构和突触兴奋的传递过程。
2.能力目标
1)通过对模型的分析及其在实验探究问题中的应用,学生逐步提高观察、分析、推理等能力。
  2)通过常规题和变式题的解题练习,学生可以感受从基本知识模型到各种实际情境试题上应用的演变过程,提高解决实际问题的能力。
3.情感目标
  通过实验探究活动的展开,领会研究神经生理的科学方法,体会探索生命本质的科学精神。
四、教学过程
【课前准备】制作多媒体课件,收集整理神经调节有关实验资料,收集分析相关实验设计试题。
导入
【教师活动】呈现图片:刚剥离的蛙的神经腓肠肌标本。引导学生认识标本的各组成部分。
【学生活动】认真观察说出各组成部分。
【设计意图】利用实物照片呈现神经-肌肉模型引入课题,引发好奇心,激发学习积极性。同时,能让学生感受到这个模型是实际存在的,实验存在可行性。
(一) 神经—肌肉模型的分析
【教师活动】播放视频:刺激神经,引起肌肉收缩。直接刺激肌肉,肌肉也收缩。引导学生观察实验结果,分析实验结论。
【学生活动】观察实验结果,分析回答实验结论。
【设计意图】利用具体实验,让学生很直观地认识到肌肉标本的特性。
(二)神经—肌肉模型的应用
1. 模型应用1---实验1探究兴奋在神经纤维上的传导是单方向的还是双方向的。
【教师活动】小结过渡:神经纤维接受刺激后产生了兴奋,并能向右传到肌肉,使肌肉收缩。能否向左传导呢?请利用此标本设计实验装置。
【学生活动】设计出实验装置。
【教师活动】提出问题:为了探究兴奋在神经纤维上的传导方向是单向还是双向,可以在图中的哪些点           给以适宜的刺激,能得出相应的结论。
【学生活动】分析回答问题。
2.模型应用2---实验2设计实验装置探究兴奋在神经肌肉传递方向。
【教师活动】提出问题:请你利用此装置设计实验证明兴奋只能从神经传递到肌肉。
【学生活动】分析设计实验,说出实验设计的步骤、结果和结论。
【教师活动】引导得出正确的实验设计。引导学生分析总结两次实验探究过程。
【学生活动】学生分析总结,填写补充表格中的内容。

比较项目
实验1
实验2
实验目的
兴奋在神经纤维上的传导是单向的还是双向的
兴奋只能从神经元传递到肌肉
 
实验装置
 
 
 
刺激点
(兴奋的产生点)
 
 
结果的体现指标
 
 
结果与结论
(几种)
 
 

【教师活动】呈现学生的分析总结情况,引导学生补充纠正。引导总结此类实验设计的一般思路。
3模型应用3---实验3新情境下利用模型设计实验验证兴奋只能从神经元传递到肌肉。
【教师活动】提供新情境问题,引导学生分析比较应用2。
某校生物兴趣小组想通过相关实验,验证兴奋只能从神经元传递到肌肉。请您根据以下提供的实验材料与用具,帮助兴趣小组完成实验设 计。
【材料与用具】蛙的缝匠肌(骨盆端无神经末梢)、解剖刀、电刺激装置、培养液等(实验材料满足实验需要) (提示;缝匠肌可切开,不影响其收缩功能,观察指标为肌肉收缩)
 
(1)实验步骤:
  ①剔除非骨盆端肌肉,保留神经末梢,并与骨盆端相连
(2)请设计一张表格,记录实验结果与结论。
 
【学生活动】认真审题,思考完成与实验2的比较与分析。
【教师活动】引导学生分析题目信息的含义且直观化,引导学生利用信息解决自己的困惑。
呈现直观图(实验步骤1操作后标本是怎样的,肌肉可切开,为什么要切?怎么切?切后是怎样的?)
【设计意图】创设新情景问题,让学生利用已学的知识模型在新情景下解题,培养学生获取信息并利用信息解题的能力。
4. 模型应用4——实验4研究兴奋在一个标本的神经搭在另一个标本的肌肉上所构成的结构上的传导。
【教师活动】呈现问题情境,引导学生分析。
取两个新鲜的神经一肌肉标本,将右侧标本的②神经搭在左侧标本的肌肉A上,此时神经纤维与肌肉细胞相连接(实验期间用生理盐水湿润标本),如图所示。刺激a点观察到肌肉A收缩,肌肉B随之也收缩。请你分析直接刺激神经②会观察到什么结果?
【学生活动】提取题干信息分析推导观察到的实验结果且说明理由?
【教师活动】进一步提出问题,在①上能测到电位变化吗?为什么?
【学生活动】讨论分析作答。
【设计意图】进一步理解突触的结构和作用,掌握一种新的命题角度,培养学生的信息分析和应用能力。
(三)综合应用
实验5:下图表示膝跳反射的反射弧,1、2是神经纤维上的实验位点,A、B、C为突触,若某药物可以阻断伸肌收缩,请设计实验,证明该药物只阻断兴奋在神经纤维上的传导。
 
 ①实验原理:机体内骨胳肌的收缩刺激来自神经传导的兴奋。
 ②实验材料:略。
 ⑨实验步骤:
    第一步:__________________________________________
第二步:__________________________________________
 ④实验现象及结论:
    实验现象:_________________________________________
    实验结论:________________________________________
【学生活动】分析作答且说出理由。比较分析不同的答题,归纳实验题答题的基本方法。
【设计意图】由简单到复杂,培养学生思维的深刻性,提高学生的逻辑思维能力和综合实验能力。
五、小结
   本节课分析了神经肌肉标本的特性,在这一模型基础上来设计探究兴奋在神经纤维上的传导,兴奋在突触上的传递,兴奋在反射弧上的传导及药物对传导的影响等实验,让学生明确神经调节实验命题的角度,学会分析归纳解实验题的一般规律,学会分析提取理解题目信息,并应用信息解决问题,从而提升学生的实验设计和分析解题能力。

打印文章