高中《脊蛙反射》
一、设计思路
生命科学是生命教育的主战场。学生实验“观察牛蛙的脊髓反射实验”,是高中生命科学教程中唯一的一个伤及高等动物生命的学生实验,其地位的重要性自然不言而喻。也有不少人觉得此实验很残忍,伤及牛蛙的性命何来生命教育?
脊蛙实验涉及一只牛蛙生命的终结,教学过程中对学生进行合理的引导,使学生理解生命的意义,并理解要发扬为人类的科学研究奉献生命的精神。脊蛙的牺牲让我们懂得身体各个部分对于生命存在的价值,让我们学会保护自己,我们更应该向这些牺牲的牛蛙致敬。
脊蛙反射实验是《生命科学高中第二册(试用本)》(上海科学技术出版社)教材第5章第2节的内容。教材实验中利用脊蛙完成了脊髓反射,并证明了感受器和神经中枢这两部分对反射活动来说是不可缺少的,但是对这只脊蛙的利用尚不够充分。所以设计此课时,尝试在课本实验内容的基础上对实验方案进行改进,通过合理的实验步骤证明反射弧五个部分缺一不可,使学生能更好地理解反射弧结构的完整性是完成反射的基础,从而认识到反射和反射弧结构之间的关系,形成生物体结构与功能相适应的观点,并建立基本的科学探究素养。
脊蛙实验的教学素材是生命科学教程中唯一的一个直面生死存亡的生命教育素材。新的实验方案重在引导学生在充分利用实验材料的基础上自主重新设计实验探究方式,并增加对比实验来加深对反射弧与反射关系的认识,让学生明白我们身体的每一部分包括反射弧的各个部分的存在对于我们完成正常生命活动都是不可缺少的,今后一定要倍加保护我们的身体不受伤害。
二、教学目标
(一)知识与技能
1.认识反射弧是完成反射的基础。
2.知道对于完成反射,反射弧五部分缺一不可。
(二)过程与方法
1.通过对反射弧不同部位进行不同方式的处理,理解反射弧存在的意义。
2.通过实验设计,培养科学创新和科学实验探究能力,同时提高综合分析判断能力和逻辑推理能力。
(三)情感态度与价值观
1.学会小组合作和共享实验方案,学会合作学习。
2.通过实验环节,激发对科学实验研究的兴趣,学会基础的科学实验技能。
3.通过生命教育,体会生命的意义,感悟生命美育,理解身体各个部分对于生命存在的价值,从而在将来的生活中注意保护好自己的身体。
三、教学重点和难点
(一)重点
认识反射弧的五部分是完成反射活动的基础。
(二)难点
设计实验去验证反射弧各部分对完成反射活动的重要性并实施、评价。
四、教学准备
实验材料:牛蛙、铁架台、剪刀、镊子、解剖针、脱脂棉、0.65%生理盐水(蛙的生理盐水浓度)、0.5%HCl溶液、蒸馏水、小纸片、电刺激器、刺激电极等。
PPT、学案、教案。
五、教学过程
(续表)
六、板书
实验5.1 脊蛙反射
(一)反射弧组成:感受器→传入神经→神经中枢→传出神经→效应器
(二)脊蛙实验
1.脊蛙制备。
2.观察曲腿反射和搔扒反射。
3.实验探究反射弧各部分功能。
七、练习
1.在牛蛙的脊髓反射实验中,若要证明感受器是完成曲腿反射必不可少的环节,下列操作不合适的是( )
A.环割后肢脚趾趾尖的皮肤
B.用探针破坏牛蛙的脊髓
C.用0.5%HCl溶液刺激趾尖
D.剪去牛蛙的脑
2.(2004上海高考35)反射是在神经系统参与下,机体以内、外环境变化做出的应答,有人做了脊蛙反射实验,请分析并回答下列问题:
(1)实验前须将蛙头部剪去,其目的是__________。
(2)将浸有0.5%硫酸溶液的小纸片贴在蛙右后肢下端的皮肤上,可看到_____现象。
(3)若破坏蛙的脊髓,再重复上述(2)中的操作,可观察到的实验现象是_____,其原因是__________。(4)在上述反射活动过程中,兴奋以神经冲动的形式由一个神经元经_____传到下一个神经元。
八、实验报告
实验5.1 观察牛蛙的脊髓反射现象
实验小组:组长_____组员_____实验日期:_____
(一)实验目的
通过去脑牛蛙的脊髓反射实验探索脊髓的功能。
(二)材料
牛蛙。
(三)主要仪器和试剂
铁架台、剪刀、镊子、解剖针、脱脂棉、0.65%生理盐水(蛙的生理盐水浓度)、0.5%HCl溶液、蒸馏水、小纸片、电刺激器、刺激电极等。
(四)实验方法
1.制备脊蛙
剪刀从口角处插入口腔,剪去牛蛙的头背部,用0.65%生理盐水洗净伤口,观察其是否存在翻正反射以确定脑是否去除干净,挂在铁架台上备用。
2.实验步骤
九、评析
该教学设计对教材的分析和把握透彻、挖掘深入、体现了生命教育。针对学生基础和学生发展性目标,增加了切断坐骨神经后进行实验的内容,来证明反射弧是缺一不可的,使学生通过实验完整地体验知识内容,既符合学科特点,又能激发学生的兴趣,处理方式新颖,有所创新。
三维目标的制订符合课程标准和教学内容的要求;结合学习内容和学生的知识背景来确定重点和难点,适切性强。
教学过程设计安排巧妙,教师先做演示实验,然后引导学生大胆设想,设计实验方案并交流,学生分组实施实验方案,在实验过程中注重学生的生成性问题,并适时加以引导解决。整个实验教学过程思路清晰,逻辑性强,表述详细,不仅引导点拨,而且重视学生的自悟与发现,能反映教师的教学策略以及师生的活动。
该设计中预设了学习有困难的学生在实验设计中可能出现的问题,准备了实验报告作为提示为其提供参考,以便在有限的课堂教学时间中完成教与学。
板书设计简洁、学生的形成性练习完善,实验报告完整。
本教学设计的课容量很大,有演示实验,学生设计实验方案并讨论交流,分组实验和讨论。增加剪断坐骨神经的实验内容,以表示缺少传入和传出神经不能完成反射这个过程,也比较费时间。建议该部分实验由教师演示完成,这样的话,有助于学生设计方案和进行实验,且讨论交流的时间更为充分。
(王生清)