信息技术支持的高中生物概念教学

韦银凤

特色与亮点

①课件中使用的大量视频均为对真实实验过程的实际拍摄并加以后期处理，大量图片均是借助PowerPoint中自带的绘图工具绘制而成，以实现课件中的图示与学生建构的物理模型高度统一，从而有利于概念的建构、深化和理解。

②课件中充分利用了希沃白板与智能手机的交互作用将学生进行的实验探究、模型建构、讨论分析等学习活动同步展示，真正实现了探究式、互动式教学，充分体现出学生的主体地位。

③根据内容需要，选择PPT的动画效果，如在相邻页面设置相近元素，再运用平滑切换的效果，让课件在充满灵动感的同时更好地服务于本节课的教学。

④有效利用PPT插件islide的一键排版、智能参考线等功能，以及丰富的、适切的icon图标等，让PPT的元素更加丰富，其高雅的配色也大大增强了本作品的美感和艺术表现力。

制作背景

笔者以人教版《生物学·选择性必修1·稳态与调节》第2章第3节“神经冲动的产生和传导”第一课时为例，利用多媒体课件呈现出系列学习活动之间的逻辑主线，通过文字、图片、视频、动画的有机结合，推动学生的思维活动。学生的实验探究与模型建构活动则可以通过希沃软件与课件的交互作用进行实况展示和及时评价，真正实现教、学、评一体化。

设计思路及内容结构

1.设计思路

神经冲动的产生和传导这节内容微观且抽象，教材所展示的是结论式的概念，然而对于学生来说，只有深入了解概念背后的原理、探究的详细历程，才能深刻地理解概念的内涵和外延，并将其纳入已有的知识体系中。所以在制作该课件时，笔者注重挖掘教材背后的丰富素材，按照感知概念、建构概念、运用概念这一主线，综合考虑科学性、逻辑性、可行性，合理安排内容的呈现形式。本课件从导入环节到系列学习活动的设计，沿着核心概念的科学探究历程展开，同时遵循学生的认知规律，利用多媒体课件的展示、切换、交互等功能，将教师的思维引领和学生活动统筹为一个有机体，使学生获得深刻的认知体验，推动概念的建构。

2.内容结构

（1）封面

展示教材版本、标题，并嵌入与本节主题密切相关的视频“神经冲动”，将其设置为循环播放，可以在课前迅速抓住学生的眼球，链接到本节课的学习内容。

（2）感知概念

展示东京奥运会100米比赛中尼日利亚选手因抢跑而被红牌罚下的视频。提出问题1：这项比赛规定的科学依据是什么？继而展示起跑反射的反射弧，并提供相关数据，找到科学依据，进一步引导学生关注其中的一个细节：从枪声入耳到经由传入神经传至中枢脑干只需要约3ms的时间。提出问题2：为什么兴奋在神经纤维上的传导速度如此之快呢？从而将思维聚焦到本节课要解决的核心问题——兴奋在神经纤维上的产生和传导。通过对生命现象中所蕴含的问题进行分析，达到初步感知概念的目的。

（3）建构概念

以科学史为背景，通过学习任务下的系列学习活动完成概念的建构过程。

任务一：感受兴奋的产生和传导过程。

通过一个真实的体验活动来完成，以蛙坐骨神经-腓肠肌标本为材料，以学习小组为单位展开——用锌铜弓刺激蛙的坐骨神经，观察腓肠肌的反应。学生在实际操作后描述观察到的现象。教师提出问题1：从坐骨神经受到刺激到腓肠肌收缩，这个过程快吗？提出问题2：刺激坐骨神经后产生的兴奋最可能以一种什么信号形式在神经纤维上传导呢？在此过程中，通过学生的感官体验，引申出值得思考的问题，继而进行大胆的推测。推测是否正确需要证据，由此顺利过渡到下一个学习任务。

任务二：探究兴奋在神经纤维上的传导形式。

活动1：使用蛙坐骨神经-腓肠肌标本，检验坐骨神经受刺激后是否有电流产生。

介绍实验设计：在数字化实验分析仪上连接微电流传感器，将传感器的两个电极分别夹在坐骨神经上，每5s左右用锌铜弓刺激一次坐骨神经，同时利用分析仪中的Edislab Pro软件对电流信号进行采集和记录（如图1）。引导学生自主阅读操作流程及注意事项后小组合作开展探究活动，利用希沃白板中的投屏功能同步展示各小组的结果，并请小组代表阐述记录到的结果。在这里插入学生不易察觉的一个问题：检测到的电流信号是否一定就是蛙的神经产生的？

活动2：科学史实验分析，确认兴奋在神经纤维上的传导形式。

这个问题源自科学史上一个著名的争论——伽尔瓦尼与伏特之争，对这一争论下的一个实验进行分析，以确认兴奋在神经纤维上的传导形式，并最终得出结论：兴奋在神经纤维上的确是以电信号（生物组织自身产生的）的形式传导的，这种电信号也称为神经冲动。进一步提出问题：这种电信号是如何迅速产生的？顺利引入下一个任务。

任务三：探究兴奋（神经冲动）在神经纤维上的产生机制。

活动1：问题驱动下的科学史分析，得出静息电位与动作电位的概念。

提出问题1：应如何直接测量神经细胞膜内外的电位差？问题2：电位仪的两个电极应该如何放置？问题3：用蛙的坐骨神经作为材料可行吗？通过图片与动画的完美结合，发展学生的逻辑思维。

活动2：构建出Na+、K+在神经细胞膜内外的分布概况。

将当时的研究背景以资料、数据呈现，小组合作，在神经元细胞膜模型上利用Na+、K+模型构建出两种离子在膜内外的分布概况。提出问题：这样的一种离子排布与静息电位和动作电位的形成有何关联？

活动3：完善模型，阐述静息电位与动作电位产生的主要机制（如上页图2）。

提出问题：受刺激部位产生的兴奋又是如何在神经纤维上进行传导的？

任务四：探讨兴奋（神经冲动）在神经纤维上的传导机制。

（4）建构概念图

通过图标、线条、文字构建概念图，建立起概念之间的联系（如图3），促进学生从更广的视域来思考问题、分析问题、解决问题。

关键技术处理

①对视频的处理，根据其在教学中所承担的功能不同，以不同的形式呈现。例如，在首页嵌入与本节主题密切相关的视频并设置循环播放，可以在课前迅速抓住学生的眼球，为教学内容的展开做铺垫。作为重要教学内容的视频，则通过动画设置中的擦除展示給学生。

②将希沃白板的投屏功能和智能手机中的希沃助手配合，实现实验过程、实验结果，以及模型构建过程的实时投屏，并可以对不同组的结果进行比较，学生可以在大屏幕前对自己的结果进行阐述，实现交互式教学。

③利用图片、文字以及PPT中的动画效果（结合出现和退出效果），将动态的过程展现在学生的面前。

④利用PPT新增的切换效果——平滑，可以将相邻页面的相近元素，自动对应变换为下一页的内容，大大增强逻辑性和观感。

⑤使用islide软件，实现PPT中的图片一键排版，调用其中的优质图标、高级配色等，提高PPT的整体质感和美感。

幕前幕后

笔者通过对教材背后的素材进行深度发掘，将其转化为可操作的实验、模型构建、可展示的互动过程等，最终借助多媒体课件将相关素材以图片、视屏、动画、交互展示等形式呈现。多媒体课件作为教学的服务者在本节课中真正发挥了其呈现知识内容、串联学习活动、推动教学进程、展示逻辑主线、建构知识体系的重要作用，同时还实现了师生、生生之间的高效交流与互动。在本课件的辅助下，无论是教师还是学生都获得了深刻的学习体验，实现了让课堂有温度、有深度、有延展度。

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