人和高等動物生命活動的調節

教學目標 

知識目標
通過教學活動使學生知道高等動物生命活動調節的基本方式；識記高等動物體內主要激素的種類及其生理作用；理解體液中的化學物質和神經系統對高等動物生命活動以及行為的調節機理；

能力目標
通過教學活動深化學生對有關研究方法的理解，培養學生分析問題和解決問題的能力；使學生初步認識到生命形式是自然界物質運動的最高級形式，生命活動變化的本身就是物理、化學變化，幫助學生初步建立學科間綜合的觀念。

態度情感目標
通過教學活動，培養學生了解自己、關注自身健康與行為的習慣，培養學生科學、健康的自我意識。

教學建議

教材分析

對外界刺激做出反應是高等動物能夠生存的先決條件之一。本節內容集中介紹了動物激素調節的機理，包括：激素的反饋調節；幾種激素的協同作用和拮抗作用；激素調節與神經調節的關系；介紹了神經興奮沿反射弧傳遞的過程、大腦皮層的主要功能區；介紹了動物行為產生的生理基礎。

動物的神經調節、體液調節是動物產生反射乃至產生行為的生理基礎，是生物學基礎知識中非常重要的內容。這部分知識對于學生理解動物的生命活動、動物的行為，以及理解人類自身的生命活動特點，具有十分重要的意義，是本節的重點內容。

有關“神經調節”和“激素調節”是學生在生活中接觸較少的問題，特別是這部分內容中的“興奮沿神經纖維的傳導”、“激素的拮抗作用”等內容比較抽象，給教師的教學和學生的學習都帶來一定的困難，因而成為本節的難點內容。

雖然動物激素調節的知識比植物激素調節的知識復雜，但它們有著相似的調節作用機理。教師在教學過程 中，應注意引導使學生逐步體會出生物體生命活動調節的一般規律。

在對動物行為的生理基礎有所了解之后，引導學生認識到人不僅具有自然屬性（動物屬性）的一面，也具有社會屬性（行為受社會道德、法律制約）的一面。使學生了解自身，認識自己，建立科學的、健康的自我意識。從而培養學生自我約束的社會責任感。

在開展基礎知識教學的同時，還要通過備課力求達到使科學方法訓練和能力訓練連續不斷，使學生不僅理解和掌握知識本身，而且受到系統的科學教育。這需要教師在教學過程 中有意識地抓住教材中提供的機會，不失時機地對學生開展教育和訓練。遺憾的是這一部分教材內容中并沒有明顯的可供用來進行科學教育的內容。但深挖這部分知識的背后，就會發現人類對動物激素的研究使用的也是“切除－添加”的研究方法。甚至于對動物神經系統功能的研究，使用的也是基于“切除－添加”研究思想的操作方法。最早在動物身上使用 “切除－添加”方法進行實驗并獲得有關激素調節認識的時間比達爾文實驗的時間還要早。這就使我們可以沿著人類認識自然的過程、人們使用的研究方法這條線索不斷強化科學方法的訓練。為了避免學生在認識上出現誤解，在強化科學方法訓練的同時教師還要特別指出的是：“對高等動物激素的研究，有許多是來自于醫療實踐，起自于對疾病原因的探究，而不是隨意進行的、無目的的動物實驗。”強調不能隨便進行動物實驗，以培養學生對于科學實驗的嚴肅認真的態度。

用動物激素飼喂小蝌蚪的實習活動耗時較長。在活動過程 中既要訓練學生的觀察、測量、記錄的實際操作能力，還要培養學生耐心、細心、認真實驗的態度。組織好這個實習活動，可以把對學生的能力訓練真正落到實處。

教法建議

一.導入  新課：

（一）以活動導入  ：

1.方式一：通過在課堂上組織學生進行屏氣時間的測量，引入對體液調節的介紹。

在新課開始時組織一個小的測量活動，測一測“誰屏住呼吸的時間最長？”，請屏氣時間最長的學生談一談在屏氣最后階段的感受。達到使學生體驗“二氧化碳通過體液的傳送，實現對人體呼吸運動的調節”。

2.方式二：事先安排好一位學生，囑其在實驗時控制住小腿的運動，表現出“膝跳反射是受高級神經中樞控制的反射”。當學生發現差異、引起思考時，再揭穿謎底。短小而有趣的學生活動，能有效地激發學生的興趣，調動學生的學習積極性。

（二）以復習提問導入  ：

通過討論“膝跳反射是條件反射還是非條件反射？”復習反射的概念，區分非條件反射與條件反射。導入  對神經調節的介紹。

二.主體知識的呈現方式：

對人和高等動物的生命活動調節的介紹可以圍繞“調節是如何實現的？”這一問題展開。例如：血液中二氧化碳的濃度過高時人體如何調節？血糖濃度過高或過低時人體如何調節？生長發育如何調節？等等。結合實例、圍繞著問題展開學習，有利于吸引學生參與到教學過程 中來，在探究的過程中掌握知識。 

三.學生活動的組織

1.課堂活動的組織：

通過呈現“摘除、移植雞生殖腺實驗”的結果，提出：“這個實驗表明了哪些問題？”來引起學生的思考和討論。

問題1：“摘除了生殖腺的公雞，雞冠萎縮，也不再產生打鳴和求偶的行為”這個實驗結果說明了什么？

問題2：“給摘除了生殖腺的公雞重新移植公雞的生殖腺，公雞恢復了打鳴和求偶的行為”，又說明了什么？

問題3：“公雞的求偶行為是否需要神經系統的參與？”

問題4：“公雞求偶的過程中起主要作用的是神經系統還是激素？”

問題5：“性腺分泌激素是否是受其他器官的調節控制？”

通過上述問題的討論，總結出雞正常交配行為的產生機理：
 

2.實習活動的組織：

“用動物激素飼喂小蝌蚪”的實習活動是一項長期、且需要耐心細致的工作。在此之前學生已經實際練習過如何設計實驗方案，因此教師可利用這一機會讓學生鞏固在前一節學過的設計實驗的方法。先提要求，讓學生拿出實驗方案，然后根據設計實驗的要點指導學生修改方案，討論實驗中應注意的問題，并著手準備實驗材料。實驗開始后，對觀察、測量、記錄都要進行具體的指導，并要求學生把每天的工作情況、觀察到的現象、測量到的數據一一記錄下來以備最后進行實驗結果分析時使用。

教學設計方案

課題：人和高等動物的生命活動調節

設計思想：

1、設計主線

圍繞主題分前后兩部分展開。前一部分主要介紹激素對生命活動的調節；后一部分介紹神經系統的結構和功能。最后通過對“公雞生殖腺的閹割和移植實驗”進行分析之后，指出“激素是與神經系統共同調控動物行為的。” 在介紹知識的同時，注意總結對激素研究的基本方法，鞏固設計實驗的相關練習，延續科學方法的訓練。

2、課時計劃：以下建議教師可根據各校情況靈活選用。

（1）三課時：以教師啟發性講授和有組織的學生討論形式進行。

第一課時：第一部分，通過復習植物激素的研究方法導出對動物激素的調節應如何研究。再以激素對糖代謝的調控為代表，了解各種激素在物質代謝的各個環節中是如何發揮調節作用的。第二部分，圍繞激素分泌過程中的激素調節，介紹垂體分泌的促激素對內分泌腺分泌激素的調節作用。

第二課時：第一部分，由教師介紹動物完成反射的神經結構基礎――反射弧和神經傳導的細胞學基礎。第二部分，通過教學活動使學生了解植物性神經調節和高級神經活動。

第三課時：通過提供雞的閹割和移植生殖腺實驗的素材，復習、總結內分泌研究的一般方法、分析激素和神經系統對動物行為的影響、認識體液調節與神經系統調控在對動物生命活動調節過程中的關系。了解本能行為與非條件反射、后天性行為與條件反射的關系。

（2）四課時：主要以教師講授和部分學生活動的方式進行。

第一課時：從血液中二氧化碳對呼吸運動的調節引入，介紹各種激素對生理活動的調節。

第二課時：從膝跳反射引入，復習反射的種類。介紹神經興奮傳遞的細胞學基礎。

第三課時：從膝跳反射是受高級神經中樞控制的反射引入，復習完成反射的神經結構基礎，介紹神經系統對生命活動的調節。

第四課時：從組織學生對摘除、移植雞的生殖腺實驗結果的分析，引導學生得出有關動物行為產生的生理基礎的結論，并總結神經調節與激素調節的關系。

3、重難點分析

重點：

（1）激素通過體液的傳送實現對高等動物生命活動調節的機理。

激素對高等動物生命活動的調節具有重要意義，學習這部分知識可以使學生對自身的生理活動有較深入的認識。激素對高等動物生命活動的調節與植物激素對其自身生命活動的調節既有不同之處，也有著共同之處，了解這一部分知識，可以使學生對生物、對自身生命活動調節機理的共性有更深入的理解。

（2）激素對高等動物行為的影響。

有關“動物行為產生的生理基礎”是生理心理學的一個重要內容。在了解激素對動物生理活動調控的基礎上，學習這部分內容，有助于學生更加深入的了解自身的行為，培養符合科學的、健康的自我意識。

（3）動物神經系統的調節

神經系統是動物對刺激做出反應的主要結構基礎。了解神經系統的調節方式，特別是植物性神經以及大腦的高級神經中樞對各種生命活動的調節，對于學生了解自身，培養科學的學習習慣、生活習慣有著重要的實際意義。

難點：

（1）激素對物質代謝的調節

由于物質代謝本身是許多連續的化學反應，教材只能對其作簡要的概述，而激素對物質代謝的調節也多以結論的形式呈現，學習起來內容多而抽象、枯燥，因而成為教學的難點內容之一。

（2）神經細胞對沖動的傳導

神經細胞對沖動的傳導依賴于神經細胞膜兩側的電位改變和突觸傳遞。神經細胞膜兩側的電位變化既抽象，又難于理解，是學生學習這部分知識的又一個難點。

4、教學過程 ：

導入  新課：能夠調節自身生命活動是生物生存的前提條件之一。調節是生物對體內外變化做出的相應的反應。植物能夠對外環境中的變化做出相應的應激性反應。毫無疑問，動物也能對外界變化做出反應。對于體內的變化動物是如何調節的呢？我們來做一個小測驗。

當測量結束時首先要肯定屏氣時間長的學生肺活量大，緊接著要引導學生分析：“為什么大家最后都會恢復呼吸，而不受意識的控制？”，“是什么原因導致我們大家不停地呼吸？”。

主要教學過程 ：圍繞“調節是如何實現的？”這一問題展開。吸引學生參與到探究的過程中來，在探究過程中掌握知識，接受方法能力訓練。

能通過教學活動使學生的思維“動”起來是最好的教學方式。如果教材內容限制了學生的思維活動，就要設法使學生的手、眼、口“動”起來。由于本節教材內容中抽象概括的結論性知識比較多，加上課時的限制也不可能過多的展開，因此在教學活動的組織上就要多給學生“動”的自由。從課本的文字和圖表中讀取信息、學習用組織結構圖的形式表示生理活動的過程，都是學生在學習的過程中應該掌握的基本的學習技能。通過對這些方法技能的訓練活動使學生“動”起來，也就成為突破本節難點的一種方法。在連續三次的課堂教學過程 中讓學生由“簡單”到“復雜”、由“初學”到“重復”練習使用同一種方法，無疑會使學生的學習能力得到提高。

第一課時

閱讀能力訓練：

步驟一：復習舊知識。“通過前面的學習我們已經知道葡萄糖是人體新陳代謝的主要供能物質。人體每分鐘都會消耗葡萄糖、人在進食后會吸收大量的葡萄糖。同學們是否還記得血液中的葡萄糖是如何變化的？”

“人體又是如何調控血液中葡萄糖濃度，使其既不升得太高，也不降得很低呢？”

步驟二：通過提出“哪些激素在糖代謝的什么過程中發揮了調節作用？”的問題，指導學生閱讀，逐步完成下表。

逐步呈現的“血糖濃度調控過程示意圖”，使學生在復習舊知識的基礎上，通過閱讀前人的科學研究結論——課本知識來認識和解決問題。使學生對激素在糖代謝過程中的調控作用有一個直觀的整體印象，達到便于學生理解、記憶的教學目的。

科學史教育：介紹胰島素的發現過程，說明在研究方法上與植物激素研究方法的一致性。

第二課時

對難點的破解：本課時中的“神經細胞對沖動的傳導依賴于神經細胞膜兩側的電位改變”和“突觸傳遞”兩個內容都比較抽象，難于接受。要破解這個難點還要很好地利用第二章 “細胞的結構和功能” 中的有關知識基礎。配合媒體素材（神經興奮傳導與突觸傳導）突破難點。

利用膝跳反射的反射弧首先說明這個反射弧由感覺神經元和運動神經元組成。然后說明神經細胞在未受到刺激時保持“內負外正”的狀態。

利用媒體素材“突觸的亞顯微結構模式圖”說明突觸是如何將一個神經細胞的興奮傳遞給另一個神經細胞的。

問題一：結合細胞膜的功能，想一想神經細胞可能怎樣保持“內負外正”的狀態？

問題二：結合細胞器的功能，想一想哪種細胞器具有分泌功能？

通過回憶和復習細胞膜上載體的主動運輸功能以及高爾基體的功能，有助于學生理解神經興奮沿反射弧傳導的過程。

第三課時

閱讀能力訓練：

膝跳反射是較低級的反射，它是受高級神經中樞控制的反射。以“控制膝跳反射的高級神經中樞在什么位置上？”引導學生看懂圖，從圖中讀取有關信息。

學生要在圖4－14中找到“膝”的位置并不難，難的是準確理解“膝”所在具體的位置。教師要引導學生把圖4－13與圖4－14結合起來看，準確理解這一功能區的位置。

科學方法與態度教育：

“人們是如何確定這些大腦皮層功能區的？”這樣的問題在學生讀懂了圖4－14后會很自然地提出來。教師要借此機會向學生說明：“這些功能區是醫生通過對病人病情的觀察、記錄和對尸體的解剖分析，結合動物實驗的結果逐步積累和整理出來的。” “這也說明前人是帶著問題去探究的，不能隨隨便便地、無目的地進行實驗。而且，對實驗或觀察到的結果都要做認真的記錄。

第四課時

方法訓練：當對“摘除、移植雞生殖腺的實驗”結果的討論分析結束之后，要求學生運用前面學過的方法把“雞正常交配行為的產生機理”表示出來，以達到復習鞏固的目的。

【板書設計 】

第二節 

一、體液調節

1.激素調節是體液調節的主要方式。包括：促激素對內分泌腺功能的調節；激素對生命活動的調節；性激素對生殖活動的調節。

2.激素調節的原理

①下丘腦對激素調節的調控

②激素間的相互作用

協同作用：例如生長激素與甲狀腺素對生長發育的協同作用。

拮抗作用；例如胰島素與胰高血糖素在調節血糖濃度中的拮抗作用。

3.其他化學物質的調節作用

二、神經調節

1.神經調節的基本方式是反射

2.神經興奮沿反射弧傳導實現反射

3.大腦皮層高級神經中樞對生命活動的調節

三、動物行為產生的生理基礎

1.對雞的閹割和移植實驗結果的分析表明：

2.神經調節和激素調節共同決定動物的行為。

探究活動

調查某種內分泌系統的疾病及治療方案

調查一種內分泌系統的疾病及其治療方案，寫出一份報告。如：關于糖尿病的報告。內容包括：病人的癥狀、醫生是怎樣檢查、怎樣確診的，對糖尿病的治療方案是什么？正常人的血糖數值是多少？對糖尿病癥狀產生原因的分析等。