基于奥苏伯尔同化论的“动作电位的产生、传导与传递”复习课教学设计

2018-11-19陈金锋

生物学教学 2018年11期

彭艳陈金锋

(浙江省缙云中学丽水 321400)

1 教材分析与设计思路

奥苏伯尔同化论将有意义学习分为表征性学习、概念学习、命题学习、概念和命题的运用、解决问题和创造五种类型，分别有不同学习条件。根据新旧知识间的关系，设计下位学习、上位学习和并列结合学习，实现知识的构架[1]。基于此理论对“动作电位的产生、传导与传递”复习课进行任务分析： ①分析教材和学生，确定核心素养教学目标；②对教学目标中的学习结果进行分类：反射和反射弧对动作电位的产生、传导和传递是上位关系，后三者是相互并列关系；③分析不同类型学习的条件，揭示实现教学目标所需要的先决条件，即使能目标及其顺序关系(表1)；④确定与教学目标有关的学生起点状态：动作电位的产生、传导与传递环环相扣，学生缺乏系统深入认识，综合运用能力不足，动作电位的产生是重点，区分动作电位的“产生”和“传导”两图是难点，明确了学生的起点状态和终点目标后，从“神经系统通过反射和反射弧对周围环境的变化做出迅速反应”这个概括性的观念分化出动作电位的产生、传导和传递相关的概念、命题，围绕“敲击这个外界信号如何转为身体内部信号并引起伸肌收缩”展开教学，落实课堂核心素养目标。

2 教学目标

依据课程标准并围绕培养学生核心素养的要求，制订了如下教学目标：

(1) 通过体验膝反射，学习神经调节的基本方式，形成“生物能适应环境，维持稳态”的生命观念；通过运用动作电位的产生、传导和传递相关知识分析情境，解释敲击引起膝反射的过程，形成“结构与功能相适应”的生命观念。

(2) 通过探讨动作电位的实质，对比分析“产生”与“传导”图，解释动作电位在神经肌肉接点处的传递，归纳概括动作电位的产生、传导与传递过程，逐步培养科学探究能力，形成科学思维的习惯。

(3) 认同和自觉提高健康生活理念。

3 教学过程

3.1 创设情境，问题导入在教师指导下，敲击同桌膝盖下方肌腱，观察同桌反应，设问：此过程叫什么？结构基础是什么？整个过程体现了神经系统的什么功能？立足于学生现有的认知结构，用奥苏伯尔同化论中渐进分化的原则进行下位学习[1]，从“神经系统通过反射和反射弧对周围环境的变化做出迅速的反应”这个具有概括性的观念分化出动作电位的产生、传导和传递相关的概念、命题并书写板书(图1)。当学生难以区分甲乙两图，教师适时引导学生看横纵坐标。

3.2 动作电位的产生结合接受学习与发现学习，利用填表格、画图形、变式训练等方法把“动作电位的产生”的单纯材料意义转变为学生的心理意义[1]，提高学生发现问题解决问题、科学探究与科学思维能力，设计以下教学过程： ①明确图1甲图各状态、过程及离子机制；②探讨静息电位实质。-70mV有两层含义：外正内负的原因，-70mV是K+的平衡电位；③探讨动作电位实质。动作电位指从极化状态恢复到极化状态的整个过程。明确去极化过程的斜率由Na+内流速度决定，动作电位的峰值+40mV是Na+的平衡电位，复极化过程与K+的关系；④尝试在甲图上画出细胞外液Na+浓度降低时的曲线(图2)，随后完成表2的填写。

表1 不同类型学习的条件与本节课使能目标及顺序

图1 动作电位的产生、传导和传递

图2 动作电位的产生

项目静息电位绝对值动作电位峰值Na+增加Na+降低K+增加K+降低

3.3 动作电位的传导教师讲解传导的方式与特点。让学生明确图1乙图各状态、过程及其离子机制。并判断动作电位的传导方向。轴突上的每一点受局部电流刺激后都会发生动作电位的完整过程，设计图3，A区域先发生动作电位，已经恢复到极化状态，B区域在复极化，D区域在去极化，局部电流还未传到E区域及之后的点，综合分析图1乙可确定传导方向及刺激位点。

3.4 区分动作电位的“产生”与“传导”图根据传导的双向性特点，在图3中画出刺激位点左边的“传导”图，与动作电位的产生图对比分析，突破难点。呈现题目“关于以下两幅图的分析，正确的是( )”，及时反馈，培养知识迁移运用能力。

A. 甲乙两图都能判断动作电位的传导方向

B. 升高膜外离子K+的浓度，将会增大乙图A点电位的绝对值

C. 甲图③⑤之间的轴突膜，Na+大量涌出膜外，此过程不耗能

D. 甲图中处于①③之间的轴突膜上的点正处于乙图中DF过程