生物教案-人和高等动物生命活动的调节

2008-08-07

教学目标

知识目标
  通过教学活动使学生知道高等动物生命活动调节的基本方式;识记高等动物体内主要激素的种类及其生理作用;理解体液中的化学物质和神经系统对高等动物生命活动以及行为的调节机理;

能力目标
  通过教学活动深化学生对有关研究方法的理解,培养学生分析问题和解决问题的能力;使学生初步认识到生命形式是自然界物质运动的最高级形式,生命活动变化的本身就是物理、化学变化,帮助学生初步建立学科间综合的观念。

态度情感目标
  通过教学活动,培养学生了解自己、关注自身健康与行为的习惯,培养学生科学、健康的自我意识。

 

教学建议

教材分析

  对外界刺激做出反应是高等动物能够生存的先决条件之一。本节内容集中介绍了动物激素调节的机理,包括:激素的反馈调节;几种激素的协同作用和拮抗作用;激素调节与神经调节的关系;介绍了神经兴奋沿反射弧传递的过程、大脑皮层的主要功能区;介绍了动物行为产生的生理基础。

  动物的神经调节、体液调节是动物产生反射乃至产生行为的生理基础,是生物学基础知识中非常重要的内容。这部分知识对于学生理解动物的生命活动、动物的行为,以及理解人类自身的生命活动特点,具有十分重要的意义,是本节的重点内容。

  有关“神经调节”和“激素调节”是学生在生活中接触较少的问题,特别是这部分内容中的“兴奋沿神经纤维的传导”、“激素的拮抗作用”等内容比较抽象,给教师的教学和学生的学习都带来一定的困难,因而成为本节的难点内容。

  虽然动物激素调节的知识比植物激素调节的知识复杂,但它们有着相似的调节作用机理。教师在教学过程(www.fwsir.com)中,应注意引导使学生逐步体会出生物体生命活动调节的一般规律。

  在对动物行为的生理基础有所了解之后,引导学生认识到人不仅具有自然属性(动物属性)的一面,也具有社会属性(行为受社会道德、法律制约)的一面。使学生了解自身,认识自己,建立科学的、健康的自我意识。从而培养学生自我约束的社会责任感。

  在开展基础知识教学的同时,还要通过备课力求达到使科学方法训练和能力训练连续不断,使学生不仅理解和掌握知识本身,而且受到系统的科学教育。这需要教师在教学过程(www.fwsir.com)中有意识地抓住教材中提供的机会,不失时机地对学生开展教育和训练。遗憾的是这一部分教材内容中并没有明显的可供用来进行科学教育的内容。但深挖这部分知识的背后,就会发现人类对动物激素的研究使用的也是“切除-添加”的研究方法。甚至于对动物神经系统功能的研究,使用的也是基于“切除-添加”研究思想的操作方法。最早在动物身上使用 “切除-添加”方法进行实验并获得有关激素调节认识的时间比达尔文实验的时间还要早。这就使我们可以沿着人类认识自然的过程、人们使用的研究方法这条线索不断强化科学方法的训练。为了避免学生在认识上出现误解,在强化科学方法训练的同时教师还要特别指出的是:“对高等动物激素的研究,有许多是来自于医疗实践,起自于对疾病原因的探究,而不是随意进行的、无目的的动物实验。”强调不能随便进行动物实验,以培养学生对于科学实验的严肃认真的态度。

  用动物激素饲喂小蝌蚪的实习活动耗时较长。在活动过程中既要训练学生的观察、测量、记录的实际操作能力,还要培养学生耐心、细心、认真实验的态度。组织好这个实习活动,可以把对学生的能力训练真正落到实处。

教法建议

一.导入新课:

(一)以活动导入:

  1.方式一:通过在课堂上组织学生进行屏气时间的测量,引入对体液调节的介绍。

  在新课开始时组织一个小的测量活动,测一测“谁屏住呼吸的时间最长?”,请屏气时间最长的学生谈一谈在屏气最后阶段的感受。达到使学生体验“二氧化碳通过体液的传送,实现对人体呼吸运动的调节”。

  2.方式二:事先安排好一位学生,嘱其在实验时控制住小腿的运动,表现出“膝跳反射是受高级神经中枢控制的反射”。当学生发现差异、引起思考时,再揭穿谜底。短小而有趣的学生活动,能有效地激发学生的兴趣,调动学生的学习积极性。

(二)以复习提问导入:

  通过讨论“膝跳反射是条件反射还是非条件反射?”复习反射的概念,区分非条件反射与条件反射。导入对神经调节的介绍。

二.主体知识的呈现方式:

  对人和高等动物的生命活动调节的介绍可以围绕“调节是如何实现的?”这一问题展开。例如:血液中二氧化碳的浓度过高时人体如何调节?血糖浓度过高或过低时人体如何调节?生长发育如何调节?等等。结合实例、围绕着问题展开学习,有利于吸引学生参与到教学过程(www.fwsir.com)中来,在探究的过程中掌握知识。 

三.学生活动的组织

1.课堂活动的组织:

  通过呈现“摘除、移植鸡生殖腺实验”的结果,提出:“这个实验表明了哪些问题?”来引起学生的思考和讨论。

  问题1:“摘除了生殖腺的公鸡,鸡冠萎缩,也不再产生打鸣和求偶的行为”这个实验结果说明了什么?

  问题2:“给摘除了生殖腺的公鸡重新移植公鸡的生殖腺,公鸡恢复了打鸣和求偶的行为”,又说明了什么?

  问题3:“公鸡的求偶行为是否需要神经系统的参与?”

  问题4:“公鸡求偶的过程中起主要作用的是神经系统还是激素?”

  问题5:“性腺分泌激素是否是受其他器官的调节控制?”

通过上述问题的讨论,总结出鸡正常交配行为的产生机理:
 

2.实习活动的组织:

  “用动物激素饲喂小蝌蚪”的实习活动是一项长期、且需要耐心细致的.工作。在此之前学生已经实际练习过如何设计实验方案,因此教师可利用这一机会让学生巩固在前一节学过的设计实验的方法。先提要求,让学生拿出实验方案,然后根据设计实验的要点指导学生修改方案,讨论实验中应注意的问题,并着手准备实验材料。实验开始后,对观察、测量、记录都要进行具体的指导,并要求学生把每天的工作情况、观察到的现象、测量到的数据一一记录下来以备最后进行实验结果分析时使用。

 

教学设计方案

课题:人和高等动物的生命活动调节

设计思想:

1、设计主线

  围绕主题分前后两部分展开。前一部分主要介绍激素对生命活动的调节;后一部分介绍神经系统的结构和功能。最后通过对“公鸡生殖腺的阉割和移植实验”进行分析之后,指出“激素是与神经系统共同调控动物行为的。” 在介绍知识的同时,注意总结对激素研究的基本方法,巩固设计实验的相关练习,延续科学方法的训练。

2、课时计划:以下建议教师可根据各校情况灵活选用。

(1)三课时:以教师启发性讲授和有组织的学生讨论形式进行。

  第一课时:第一部分,通过复习植物激素的研究方法导出对动物激素的调节应如何研究。再以激素对糖代谢的调控为代表,了解各种激素在物质代谢的各个环节中是如何发挥调节作用的。第二部分,围绕激素分泌过程中的激素调节,介绍垂体分泌的促激素对内分泌腺分泌激素的调节作用。

  第二课时:第一部分,由教师介绍动物完成反射的神经结构基础――反射弧和神经传导的细胞学基础。第二部分,通过教学活动使学生了解植物性神经调节和高级神经活动。

  第三课时:通过提供鸡的阉割和移植生殖腺实验的素材,复习、总结内分泌研究的一般方法、分析激素和神经系统对动物行为的影响、认识体液调节与神经系统调控在对动物生命活动调节过程中的关系。了解本能行为与非条件反射、后天性行为与条件反射的关系。

(2)四课时:主要以教师讲授和部分学生活动的方式进行。

  第一课时:从血液中二氧化碳对呼吸运动的调节引入,介绍各种激素对生理活动的调节。

  第二课时:从膝跳反射引入,复习反射的种类。介绍神经兴奋传递的细胞学基础。

  第三课时:从膝跳反射是受高级神经中枢控制的反射引入,复习完成反射的神经结构基础,介绍神经系统对生命活动的调节。

  第四课时:从组织学生对摘除、移植鸡的生殖腺实验结果的分析,引导学生得出有关动物行为产生的生理基础的结论,并总结神经调节与激素调节的关系。

3、重难点分析

重点:

  (1)激素通过体液的传送实现对高等动物生命活动调节的机理。

  激素对高等动物生命活动的调节具有重要意义,学习这部分知识可以使学生对自身的生理活动有较深入的认识。激素对高等动物生命活动的调节与植物激素对其自身生命活动的调节既有不同之处,也有着共同之处,了解这一部分知识,可以使学生对生物、对自身生命活动调节机理的共性有更深入的理解。

  (2)激素对高等动物行为的影响。

  有关“动物行为产生的生理基础”是生理心理学的一个重要内容。在了解激素对动物生理活动调控的基础上,学习这部分内容,有助于学生更加深入的了解自身的行为,培养符合科学的、健康的自我意识。

  (3)动物神经系统的调节

  神经系统是动物对刺激做出反应的主要结构基础。了解神经系统的调节方式,特别是植物性神经以及大脑的高级神经中枢对各种生命活动的调节,对于学生了解自身,培养科学的学习习惯、生活习惯有着重要的实际意义。

难点:

(1)激素对物质代谢的调节

  由于物质代谢本身是许多连续的化学反应,教材只能对其作简要的概述,而激素对物质代谢的调节也多以结论的形式呈现,学习起来内容多而抽象、枯燥,因而成为教学的难点内容之一。

(2)神经细胞对冲动的传导

  神经细胞对冲动的传导依赖于神经细胞膜两侧的电位改变和突触传递。神经细胞膜两侧的电位变化既抽象,又难于理解,是学生学习这部分知识的又一个难点。

4、教学过程(www.fwsir.com):

导入新课:能够调节自身生命活动是生物生存的前提条件之一。调节是生物对体内外变化做出的相应的反应。植物能够对外环境中的变化做出相应的应激性反应。毫无疑问,动物也能对外界变化做出反应。对于体内的变化动物是如何调节的呢?我们来做一个小测验。

  当测量结束时首先要肯定屏气时间长的学生肺活量大,紧接着要引导学生分析:“为什么大家最后都会恢复呼吸,而不受意识的控制?”,“是什么原因导致我们大家不停地呼吸?”。

主要教学过程(www.fwsir.com):围绕“调节是如何实现的?”这一问题展开。吸引学生参与到探究的过程中来,在探究过程中掌握知识,接受方法能力训练。

  能通过教学活动使学生的思维“动”起来是最好的教学方式。如果教材内容限制了学生的思维活动,就要设法使学生的手、眼、口“动”起来。由于本节教材内容中抽象概括的结论性知识比较多,加上课时的限制也不可能过多的展开,因此在教学活动的组织上就要多给学生“动”的自由。从课本的文字和图表中读取信息、学习用组织结构图的形式表示生理活动的过程,都是学生在学习的过程中应该掌握的基本的学习技能。通过对这些方法技能的训练活动使学生“动”起来,也就成为突破本节难点的一种方法。在连续三次的课堂教学过程(www.fwsir.com)中让学生由“简单”到“复杂”、由“初学”到“重复”练习使用同一种方法,无疑会使学生的学习能力得到提高。

第一课时

阅读能力训练:

  步骤一:复习旧知识。“通过前面的学习我们已经知道葡萄糖是人体新陈代谢的主要供能物质。人体每分钟都会消耗葡萄糖、人在进食后会吸收大量的葡萄糖。同学们是否还记得血液中的葡萄糖是如何变化的?”

 

  “人体又是如何调控血液中葡萄糖浓度,使其既不升得太高,也不降得很低呢?”

  步骤二:通过提出“哪些激素在糖代谢的什么过程中发挥了调节作用?”的问题,指导学生阅读,逐步完成下表。

  逐步呈现的“血糖浓度调控过程示意图”,使学生在复习旧知识的基础上,通过阅读前人的科学研究结论——课本知识来认识和解决问题。使学生对激素在糖代谢过程中的调控作用有一个直观的整体印象,达到便于学生理解、记忆的教学目的。

科学史教育:介绍胰岛素的发现过程,说明在研究方法上与植物激素研究方法的一致性。

第二课时

对难点的破解:本课时中的“神经细胞对冲动的传导依赖于神经细胞膜两侧的电位改变”和“突触传递”两个内容都比较抽象,难于接受。要破解这个难点还要很好地利用第二章 “细胞的结构和功能” 中的有关知识基础。配合媒体素材(神经兴奋传导与突触传导)突破难点。

  利用膝跳反射的反射弧首先说明这个反射弧由感觉神经元和运动神经元组成。然后说明神经细胞在未受到刺激时保持“内负外正”的状态。

  利用媒体素材“突触的亚显微结构模式图”说明突触是如何将一个神经细胞的兴奋传递给另一个神经细胞的。

  问题一:结合细胞膜的功能,想一想神经细胞可能怎样保持“内负外正”的状态?

  问题二:结合细胞器的功能,想一想哪种细胞器具有分泌功能?

  通过回忆和复习细胞膜上载体的主动运输功能以及高尔基体的功能,有助于学生理解神经兴奋沿反射弧传导的过程。

第三课时

阅读能力训练:

  膝跳反射是较低级的反射,它是受高级神经中枢控制的反射。以“控制膝跳反射的高级神经中枢在什么位置上?”引导学生看懂图,从图中读取有关信息。

  学生要在图4-14中找到“膝”的位置并不难,难的是准确理解“膝”所在具体的位置。教师要引导学生把图4-13与图4-14结合起来看,准确理解这一功能区的位置。

科学方法与态度教育:

  “人们是如何确定这些大脑皮层功能区的?”这样的问题在学生读懂了图4-14后会很自然地提出来。教师要借此机会向学生说明:“这些功能区是医生通过对病人病情的观察、记录和对尸体的解剖分析,结合动物实验的结果逐步积累和整理出来的。” “这也说明前人是带着问题去探究的,不能随随便便地、无目的地进行实验。而且,对实验或观察到的结果都要做认真的记录。

第四课时

方法训练:当对“摘除、移植鸡生殖腺的实验”结果的讨论分析结束之后,要求学生运用前面学过的方法把“鸡正常交配行为的产生机理”表示出来,以达到复习巩固的目的。

【板书设计】

第二节  人和高等动物生命活动的调节

一、体液调节

  1.激素调节是体液调节的主要方式。包括:促激素对内分泌腺功能的调节;激素对生命活动的调节;性激素对生殖活动的调节。

  2.激素调节的原理

  ①下丘脑对激素调节的调控

  ②激素间的相互作用

  协同作用:例如生长激素与甲状腺素对生长发育的协同作用。

  拮抗作用;例如胰岛素与胰高血糖素在调节血糖浓度中的拮抗作用。

  3.其他化学物质的调节作用

二、神经调节

  1.神经调节的基本方式是反射

  2.神经兴奋沿反射弧传导实现反射

  3.大脑皮层高级神经中枢对生命活动的调节

三、动物行为产生的生理基础

  1.对鸡的阉割和移植实验结果的分析表明:
 

  2.神经调节和激素调节共同决定动物的行为。

 

探究活动

调查某种内分泌系统的疾病及治疗方案

  调查一种内分泌系统的疾病及其治疗方案,写出一份报告。如:关于糖尿病的报告。内容包括:病人的症状、医生是怎样检查、怎样确诊的,对糖尿病的治疗方案是什么?正常人的血糖数值是多少?对糖尿病症状产生原因的分析等。


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