基于科学思维培养的初中生物学概念教学策略——以“神经调节的基本方式”为例

（长沙市中雅培粹学校湖南长沙410007）

生物学概念是对生命现象和生命活动规律的本质概括，是中学生物学教学内容的主要呈现形式，是形成生命观念并发展态度责任的基础。概念是思维的产物，教师应注重概念在学生头脑中的形成过程，引导学生基于科学思维建构和掌握概念，顺应学生的心理认知和思维发展特点。与此同时，概念教学也是训练和提升学生科学思维的过程。

“神经调节的基本方式”出自人教版初中生物教材七年级下册第四单元第六章第三节。神经调节以神经系统的结构为基础，是结构功能观的具体体现。教学可将“反射”作为本节概念教学的立足点。反射的本质内涵是：反射以完整的反射弧为结构基础。反射分类及各种反射现象则是反射的外延（表1）。

表1“神经调节的基本方式”概念教学的实施策略

建构概念是指教师在事实基础上，通过科学思维的方法帮助学生在头脑中形成概念。建构概念不仅要明确概念的定义，更要得到概念的本质内涵和外延。

抽象是通过分析具体事物，提炼抽取出一般的、本质的特征。概括则是将抽象出的本质特征结合在一起，获得事物的共性。抽象与概括是形成生物学概念的基本方法之一。

本节教学开始，教师组织课堂活动：教师每隔2s念一个词，要求学生听到水果名称后拍手。通过切身实践，学生体会到该活动的进行依赖于听觉的产生、对语言的理解与判断、大脑对双手动作的支配等在神经系统的调节下完成的活动。教师基于此设置问题：①为什么你会拍手？②听到水果名称，全班同学都拍手，说明反应有何特点？③拍手反应受哪里调控？通过分析，教师明确以上生命活动是神经调节的基本方式——反射，并引导学生由此事例中提炼反射有3个要素：一定刺激为前提、神经系统为结构基础、规律性反应为结果，从而进一步概括反射的定义。

以上情境承接了学生在本节之前关于听觉形成和大脑皮层有感觉、语言、运动相关神经中枢等事实性知识的理解，既是从学生学情出发，也能够建立本章前后知识间的紧密联系。教师组织全员参与且效果明显的活动，有利于学生形成对神经调节的认识，对建构概念有良好铺垫作用。

在以上教学过程中，学生对“反射”定义的概括是基于典型事实形成的，教师在之后的教学中需要以其他事实和例证来强化学生对“反射”本质的辨析。

教师可以列举一些事实让学生进行判断，如含羞草叶子受到触碰会下垂，物体在眼前突然出现你会眨眼，婴儿膀胱里尿液多了就会立刻排尿，手被针刺立刻缩手，手被针刺觉得痛等。基于对实例的分析判断，学生能够更透彻理解反射的定义和三要素。学生了解眨眼反射、排尿反射、缩手反射等事实性知识，也有利于理解“反射”的概念外延。

类比是通过分析比较未知事物与已知事物的某些相同属性，从而迁移获得未知事物其他属性特征的思维方法。类比中的已知事物越形象直观，未知事物的理解则越容易、越透彻。

教学中，教师借助动画和流程图创设情境：展示用台式电脑写文章时，指令信息依次经过键盘、数据线、电脑主机、数据线和显示器。学生大致讲述电脑这五部分的功能，在教师的引导下与“听到水果名称拍手”的反射活动进行类比分析，回答以下问题：有哪些结构参与，各有什么功能？学生说出所需的结构包括：耳蜗（接收声波刺激）、大脑皮层（形成听觉、对语言信息作出判断、向手的方向传出指令）、手部肌肉（作出拍手反应）以及三者间传递信息的神经。教师总结感受器、神经中枢、效应器，以及传导信息的传入神经和传出神经结构名称，并说明这五部分构成了反射的结构基础——反射弧（图1）。

图1基于类比建构“反射弧”的流程图

教师通过类比分析，由功能反推结构，符合学生的认知习惯，能够加深学生对概念内涵的把握。在此基础上，教师要求学生阅读教材内容，明确缩手反射的反射弧和各结构的位置及功能，帮助学生将自主建构的知识体系与教材上的依据对应起来，强化对反射弧的认识，更深入地领会结构与功能观。

演绎和推理要求学生在已有概念、原理和规律的基础上，通过分析、讨论、观察、实验等方法，探讨和解释新的问题并最终得出结论。

教学时，教师创设缩手反射的真实情境，并提问：手被针刺时，疼痛和缩手哪个先发生？学生分析疼痛路径和缩手路径，明确手被针刺后，皮肤中感受器产生神经冲动传入脊髓，脊髓再将神经冲动同时传向大脑的感觉中枢和手部的效应器。由于脊髓到达手部效应器经过的神经元少，路程更短，因此缩手在前。但因为神经冲动传导的速度太快，人体便很难分辨疼痛和缩手的先后顺序。教师在此基础上提供另一种情境：护士给手指扎针取血时，大脑会向脊髓传达“不缩手”的指令信息。教师明确这一现象不是反射，同时说明大脑是人体最高级中枢，对脊髓也有调控作用，并引导学生进一步推理出：当神经中枢在脊髓而不在大脑时，反射弧的路径短，反射更快发生，可以避免有害刺激对人体的伤害。教师进一步明确这是人在长期进化历程中形