重思维 研真题 定目标
——以“通过神经系统的调节”为例
2018-07-20吉林
吉林
构建核心素养体系、发展学生核心素养已经成为深化教育改革、提升人才培养质量的关键环节。高中生物学科核心素养包括生命观念、理性思维、科学探究和社会责任四个方面。其中,理性思维的内涵是崇尚并形成科学思维的习惯;能够运用归纳与概括、演绎与推理、模型与建模、批判性思维等方法探讨生命现象及规律,审视或论证生物学社会议题。素养与知识是统一的,往往知识掌握得越丰富,才有可能获得越高的“素养”。那么,如何科学命制生物试题,使其既能检测知识目标的达成,又能有效考查理性思维的培养呢?
将学习内容冠以行为动词,使学习者明确掌握学习内容的具体要求,是新课程改革的基本导向之一。在教学目标的制订中,行为动词处于支配的地位。教师依据《课程标准》中的每一模块的具体内容标准,深刻理解行为动词的要求,运用教学智慧,把《课程标准》中高度概括的文字表述条目转化为可操作的明细目标这是科学命制试题和有效考查理性思维的前提与保证。高考生物试题与《课程标准》的三维目标具体内容标准紧密相关。笔者结合近几年新课标版教材中“通过神经系统的调节”一节内容,通过对“具体内容标准”的行为动词水平与高考试题模块相比较,探讨行为动词对知识目标的确立、达成与评价中的价值指向,创造性地开发、制订出明确、细化、可检测的三维教学目标,以达成教师科学备课、严谨备考、理性命题,使学生的理性思维得到有效考查,提升高中生物教学的效果、效率和效益的目标。
本文主要以人教版教材必修3《稳态与环境》中第2章第1节“通过神经系统的调节”的内容为示例进行分析。
1.《课程标准》的具体内容标准及活动建议
具体内容标准 活动建议概述人体神经调节的结构基础和调节过程说明神经冲动的产生和传导概述人脑的高级功能搜集有关利用神经调节原理的仿生学资料
所涉及的行为动词是“概述”和“说明”,即“知识性目标动词”中的“理解水平”。理解水平的要求是把握知识间的内在逻辑联系,与已有知识建立联系,进行解释、推断、区分、扩展,提供证据,收集、整理信息等。
“概述”就是对一个现象、一项内容的简洁的描述。概述与论述相对应,论述需要详细地描述该事实的前因后果,力求详细完整。
“说明”主要是解释的意思。“说明”与“分析”相比,前者更多地含有表达出来的意思,在思维活动的水平上,后者属于应用水平。
2.高考《考试大纲》中的相关内容要求
知识内容 需求3-2 动物生命活动的调节(1)人体神经调节的结构基础和调节过程(2)神经冲动的产生、传导和传递(3)人脑的高级功能ⅡⅡⅠ
3.新课标试卷相关高考试题分析
【例1】当人看到酸梅时唾液分泌会大量增加,下列对此现象的分析,错误的是 ( )
A.这一反射过程需要大脑皮层的参与
B.这是一种反射活动,其效应器是唾液腺
C.酸梅的色泽直接刺激神经中枢引起唾液分泌
D.这一过程中有“电信号—化学信号—电信号”的转化
【答案】C
【解析】本题主要考查反射、条件反射及兴奋的产生、传导等知识,具有较强的综合性。当人看到酸梅时唾液分泌会大量增加是条件反射,反射路径是酸梅的形态、颜色等条件刺激物→眼睛上的感光细胞→传入神经→脑干→传出神经→唾液腺。这一过程经历了一个完整的反射弧,有“电信号—化学信号—电信号”的转化。由于条件反射是后天学习、积累“经验”的反射活动。因此,条件反射需要在大脑皮层的参与下才能完成。
【评析】解答本题学生需要完成以下理性思维过程:
①辨析非条件反射和条件反射的实例
②归纳反射弧各部分的组成和功能
③阐明兴奋的本质
④概括说明兴奋沿神经纤维传导的特点
⑤阐明神经之间的传递原理
⑥建立神经系统的分级调节模型
【例2】肺牵张反射是调节呼吸的反射之一,图甲为肺牵张反射示意图,该反射的感受器位于肺中,深呼吸后肺扩张,感受器兴奋,神经冲动经传入神经传入脑干,抑制吸气,引起呼气。
据图回答下列问题:
(1)图甲中,a、b、c、d是反射弧的组成部分,a 是_____________,b 是_____________,c 是_____________,d 是_____________。
(2)人体要屏住呼吸必须受到图甲中_____________的调控。
(3)图甲中神经元①和②之间形成的突触(放大后的突触如图乙所示)中,突触小体是神经元①中的______(填“轴突”“树突”或“细胞体”)末端膨大形成的,突触后膜位于神经元②的 ______________(填“轴突”“树突”或“细胞体”)。
【答案】(1)神经中枢 传入神经 传出神经效应器
(2)大脑皮层
(3)轴突 细胞体
【解析】本题通过考查反射弧和突触的结构,考查学生对神经调节基础知识的掌握程度和识图应用能力,考查水平与《课程标准》和《考试大纲》的要求相符合。(1)从图甲中已有感受器且b有神经节,分析判断出b是传入神经,a是神经中枢,c、d分别是传出神经和效应器。(2)若屏住呼吸,即既不吸气也不呼气,为主动意识控制行为,受图甲中的大脑皮层的调控。(3)由图乙可知突触小体是神经元①的轴突末端膨大形成的,突触分为轴突—树突型和轴突—胞体型,由图乙可知,突触后膜位于神经元②的细胞体。
【评析】解答本题学生需要完成以下理性思维过程:
①识别图中反射弧各部分组成的实例
②识图并概括说明突触的结构组成
③阐述大脑皮层的功能
【例3】人在恐惧、紧张时,在内脏神经的支配下,肾上腺髓质释放的肾上腺素增多,该激素可作用于心脏,使心率加快。下列叙述错误的是 ( )
A.该肾上腺素作用的靶器官包括心脏
B.该实例包含神经调节和体液调节
C.该肾上腺素通过神经纤维运输到心脏
D.该实例中反射弧是实现神经调节的结构基础
【答案】C
【解析】本题主要考查神经-体液调节的相关知识。由题干信息可知该肾上腺素的靶器官包括心脏,其调节方式既有神经调节又有激素调节;肾上腺素是由肾上腺髓质分泌的一种激素,它在应激状态、内脏神经刺激和低血糖等情况下释放进入血液,促进糖原分解并升高血糖,促进脂肪分解,引起心跳加快;神经调节的基本方式为反射,而反射弧是反射的基本结构。
【评析】解答本题学生需要完成以下理性思维过程:
①说出反射弧是反射的结构基础
②概括说明兴奋传导过程的特点
③归纳与概括神经调节与体液调节的区别和联系
【例4】将神经细胞置于相当于细胞外液的溶液(溶液S)中,可测得静息电位。给予细胞一个适宜的刺激,膜两侧出现一个暂时性的电位变化,这种膜电位变化称为动作电位。适当降低溶液S中的Na+浓度,测量该细胞的静息电位和动作电位,可观察到 ( )
A.静息电位值减小
B.静息电位值增大
C.动作电位峰值升高
D.动作电位峰值降低
【答案】D
【解析】动作电位的产生是由于Na+内流导致,如果降低溶液S中的Na+的浓度,则会导致动作电位形成过程中Na+内流量减少,而使峰值降低。
【评析】本题对理性思维的考查比较深入,主要有以下三点:
① 分析静息和兴奋时神经纤维膜内外的电位变化
② 归纳细胞膜的选择透过性对膜电位形成的作用
③ 推理适当降低溶液中的Na+浓度,对该细胞的静息电位没有影响,动作电位峰值降低
静息电位与动作电位的产生和维持的机制,是教材中小字部分的内容。很多教师在教学中未涉及Na+-K+离子通道的内容,那么单从静息电位是“外正内负”,兴奋的时候是“外负内正”这一特点也可以推测,动作电位的产生需要阳离子内流才能实现,如果溶液S中阳离子的量少,就会导致动作电位的峰值降低。本题要求学生理解并运用题目中所给的生物学名词的信息,提高了对学生的推断能力的要求。如果在教学过程中比较深入地探讨这个问题,学生就会比较顺利地完成作答。因此,在教学中不能忽略教材中所给的各种信息资料,包括小字部分或者注解,这些都在高考考查的范围内。
4.制订双向知识细目表
通过以上分析比较可以发现,“行为动词”水平与高考试题水平之间保持一致。因为高考具有选拔性,所以高考水平会略高于《课程标准》的基本要求。
“通过神经系统的调节”一节的双向知识细目表可拓展细化:
教学内容 具体内容标准 理性思维人体神经调节的结构基础和调节过程(1)描述神经调节的基本方式(2)列举非条件反射和条件反射的实例(3)识图并阐明反射弧各部分组成及功能(4)简述神经系统、神经元的结构和功能(5)辨别神经元、神经纤维与神经之间的关系(6)收集有关利用动物神经调节基本原理的仿生学资料,在查找资料过程中体验合作与分享归纳、概括、演绎、推理、模型、建模、批判性思维审视或论证生物学社会议题神经冲动的产生、传导和传递(1)阐明兴奋的本质(2)通过分析实验结果,概述静息、兴奋时,膜电位发生的变化(3)解释细胞膜的选择透过性对膜电位形成的作用(4)用“局部电流学说”说明兴奋沿神经纤维传导的过程及特点(5)以神经肌肉连接点为例说明神经元之间的联系方式和结构组成(6)根据突触的结构阐明神经冲动在神经元之间的传递原理及特征归纳、概括、分析、推理、模型、建模、批判性思维人脑的高级功能(1)描述人脑的基本结构,指出人大脑皮层的机能定位(2)说明条件反射的中枢以及大脑皮层对脑干、脊髓的分级调节(3)举例说明人脑的高级功能(4)简述神经调节的特点及与体液调节的关系概括、建模、归纳、分析
综上所述,细化具体内容标准时,要根据学生认知水平充分挖掘具体内容标准的内涵,不同的行为动词所对应的学习目标的维度和水平不完全相同、在拓展教学目标时,正确理解和把握行为动词才不至于出现偏差,导致出现对知识能力的要求过高,教学难度过大,从而背离课程改革的初衷的现象。只有高考和《课程标准》要求相一致时,高中生物教学才有希望与《课程标准》的内容相一致,从而有效培养理性思维,深化核心素养理念。