“神经系统中信息的传递和调节”复习课教学中科学思维的培养

殷晓悦

(华东师范大学附属天山学校 上海 200336)

“神经系统中信息的传递和调节”涉及的人体信息传递形式多样，调节途径众多，过程复杂。各调节途径之间呈现出网状交织的特点。故而多数教师在复习课中，采用“讲练结合”的教学方法，即在讲解基础知识的过程中，选择典型例题，帮助学生回忆相关知识点。知识的落实尚可，但思维方法的教育有所不足。学生边听、边练、边思考，但仍然是比较被动的接受。如果要促进学生的自主思维，针对本节教学优势和难点，笔者选择创设与学生的日常生活密切相关的新情境、问题串和主题任务，有效提高学生的学习兴趣，促进学生更积极地参与思维过程，主动梳理旧知识、建构知识网络，并培养学生运用学科知识解决实际问题的能力。

1 创设情境激发情感，启动思维

1.1 创设情境注重与学生当下的生活紧密结合 情境一： 步入“三加三”时代，有的学生觉得自选的“加三”学科学习内容多，但课时紧张，课堂教学进度飞快。对此我们该如何应对？——科学用脑，提高学习效率。

2017年是上海高考新政改革第一年。学习科目的增加让不少学生倍感焦虑，那我们该如何应对？该课时恰逢高一期末考前最后一周，学生疲于应付众多、密集的科目考试，显得被动而茫然。“如何提高学习和记忆的效率？”是很多学生此时急于了解的信息。因此，教师此时提出主题情境——“科学用脑”，很快激发学生的学习情绪和学习兴趣，使学习活动成为学生主动的、自觉的活动。

1.2 创设情境促进思维的延展与深化 情境二：“狼孩”卡玛拉在婴儿时期被狼叼走，8岁被找回。她举止与狼相同，吃生肉，四肢行走，动作敏捷，但完全不会人类语言。经过教育后，她只学会了45个单词，智力停留在3岁以下儿童水平。

教师从新情境设置问题串，引导学生逐步展开神经调节的相关复习： 卡玛拉的什么系统出了问题？神经系统的基本单位是什么？神经系统内信息的传递形式有哪些？神经调节的基本方式及其结构基础是什么？狼孩卡玛拉有人类的全套基因和完整的人脑，但学不会说话做事，说明什么？学生逐步想到，先天的遗传特性只提供了物质和结构基础，巨大的潜力需要通过后天努力来开发。由此过渡到条件反射的有关复习内容。

上述特定的情境是在对社会和生活进一步提炼和加工后形成的，它提供了调动学生的原有认知结构的某些线索。然后以该情境为出发点，用一系列“环环深入、步步紧扣”的问题串来展开，能够启动并引导学生的思维向广度和深度发展，逐渐形成畅通的思维通道。学生通过思维的内部整合作用，将眼前情境与神经调节的理论知识相联系，达到了对旧知识的巩固和运用。在以后遇到相似情境时，学生能够在新情境中捕捉线索，更顺利地将理论知识应用于现实生活，因此有利于培养学生解决实际问题的能力。

2 主题任务驱动思维深入发展，培养运用学科知识解决实际问题的能力

一般教师进行理论联系实际教学时，先讲解知识点，随后例举生活中的实例。如果要调动学生的主动性，可以反其道而行之。根据教学内容选择一个与之相关的生活情境，从中设计一个主题任务——要求学生运用学科知识解决一个实际问题，并解释该解决方法与学科知识的联系。

完成基础复习后，教师组织学生开展讨论。高一期末考试涉及10个学科，在考前最后一周复习的过程中，你曾用过哪些学习方法提高记忆效率？尝试用条件反射的相关知识解释背后的原因。在任务驱动下，学生讨论热烈，各种学习策略层出不穷。然而学生在寻找策略与知识点之间的联系时有一定困难。

例如，当学生提出学习策略——关注图像、实物和实验，却不理解背后原理时，教师可以追问，“图和模型在条件反射的形成中起什么作用？”“对于看得懂和看不懂的人，图像和模型的作用是否相同？”学生由此想到，图、模型、实物和实验都是具体的信号刺激。最初，它们都是无关刺激，经过学习记忆后转变为条件刺激。教师继续追问：“人与动物的条件反射有哪些异同？”学生通过比较意识到，在复习过程中更多地关注具体信号，利用人和动物共有的第一信号系统来提高神经中枢的兴奋性，更有利于建立与语言文字之间的反射。

又如，在引导学生思考环境通风与神经活动的关系时，教师可以提问：“复习迎考常在寒冷的冬天，教室门窗紧闭，对我们大脑的活动会造成怎样的影响？”学生由此想到氧浓度的下降影响有氧呼吸对脑细胞的供能，从而影响神经信息的传导和传递。学生通过讨论逐步生成集体思维成果并由教师记录在白板的预设位置上(表1)。

教师为讨论选取一个能够囊括主要知识点的主题情境，从中设计一个主题任务，在讨论过程中根据学生的回答，适时、灵活地提出一些预设的问题，任务和问题都是从学生生活实际中提炼加工的，具有很好的启发性，引导学生主动地思考现象(学习策略和方法)与学科知识的关系。当学生发现自己平时使用的学习方法和策略有科学的理论知识作为支撑后，他们体会到学科知识的价值和意义，从而更提高了在日常生活中运用学科知识的积极性。在多次实践后，学生逐步形成运用学科知识解决实际问题的能力。同时，紧密结合实际的教学过程也起到激发学生情感的作用。学生很容易认同并选择科学的学习方法和策略，从而有利于将科学方法转化为良好的学习习惯。

3 调动形象思维，整体把握知识结构，引导思维向广度发展

形象思维是借助头脑中的形象材料来思考问题的一种思维方法。教师可以通过调动学生的形象思维，引导学生进行想象和联想，有利于整体把握各知识点的联系。

例如，教师总结神经调节和激素调节的特点——分工合作、分级调控时，可以让学生联想我们人类社会的组织架构和管理模式。神经系统由脊髓、脑干、下丘脑和大脑多级分级调控。低等的非条件反射由脊髓和脑干等完成。下丘脑是神经内分泌系统的枢纽。神经调节精确而快速，激素调节更广泛持久。两者巧妙地协调互作、取长补短，调节各器官和系统的活动，使之成为统一整体做出反应。各种低级的神经激素调节活动都属于自动调节。这就像社会管理中的大量事务性工作已经转化为制度和法律，由各有关基层组织自动完成。内分泌和神经系统的最高总司令都是脑。大脑好比国家最高权力机构，摆脱了大量繁杂的事务性工作，集中精力应对国家面对的新问题。只有大脑能够通过学习和记忆(条件反射)调节机体活动，才能适应复杂多变的新环境。此时提出条件反射的意义，学生更容易理解。

形象思维有利于生物学概念和知识网络的构建，是渗透生命观念的工具。联想和想象活动给学生提供了广阔的思维空间。其中，在联想的基础上根据两事物的一些属性相同或相似，猜想另一些属性也可能相同或相似，这是类比性思维；在联想类比的基础上结合已有的知识作出一定的推测性的想象，这就是猜想……这些对于提升学生思维的广阔性、深刻性与灵活性有较好作用。

4 开放式讨论有利于创造性思维的培养

创新精神和能力的培养一直是课堂教学的短板，教师可以在常规的复习课中尝试训练学生的创造性思维。在本节课的最后，教师创设开放式情境： 从南方古猿开始，在300万年的演变过程中，人类大脑体积增加了3倍，因此人类取得了辉煌的成就。有些科学家认为未来的人类将沿着“智慧生物”的道路继续进化——脑细胞数量继续增长，脑容量继续提升，进化成为大脑体积庞大的“大头人”，你同意吗？

教师创设一个新颖、科幻的情境讨论，需要学生做出大胆的猜测和设想，调动他们的直觉思维，然后再鼓励他们用逻辑思维或者用实验来论证这种猜测是否有道理，怎样去完善。教师并不期待学生给出一个封闭的答案，而是希望学生无论赞同与否，都能大胆、充分地表达自己的观点，给出自己的分析和依据，即通过情境讨论推动学生的思维和表达过程。例如，在这个例子中，有些学生持反对观点： 认为人类智力的继续发展不依赖细胞数量的增加，而依赖突触联系的增加；任何细胞的生长代谢都离不开机体为它提供的物质和能量，如氧气和糖类。如果大脑继续增长，会从其他器官夺走更多的能量和养分，从而威胁到人类的生存。也有学生持赞同观点： 认为如果大脑能够继续增长，人类的机体获取物质和能量的代谢过程也会相应加强，能够克服能量和营养物质供应不足的阻碍。

开放、科幻的情境和问题能够激发学生进行广泛的联想、猜测、分析、思考，在这个过程中学生的思考不是线性的，而是发散的，会出现很多打破常规思维定势和逻辑规则束缚的突发“奇想”。教师不要急于否定学生的“奇想”，而要给予更多的肯定和鼓励，让他们在保持对世界的好奇心和探索热情的同时，能够在课内外寻找更多的实例和论据来支持自己的观点。这对于培养学生的创造性思维很有帮助。