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神经调节的基本方式教学反思

这次讲神经调节这块儿,课后感觉挺复杂的。这个主题本身就抽象,全是看不见摸不着的东西,比如电位变化、神经递质。学生理解起来确实费劲。我发现,如果只是照着课本念,学生听完基本就是一头雾水。所以,我试着调整了一下讲法,这里记录一下哪些方法效果不错,哪些地方还得改。

第一个大难点,就是静息电位和动作电位。课本上那张膜内外离子分布图,还有电位变化的曲线图,学生第一次看,基本都晕了。光说“外正内负”变成“外负内正”,他们只是在背结论。为了让他们真明白,我把这个过程拆解成了几个步骤。

第一步,先不讲电位,就讲离子。我问他们,细胞膜内外,什么离子多?钾离子还是钠离子?课本有图,他们能看出来,细胞内钾离子多,细胞外钠离子多。这是事实,先记住。然后我再问,这些离子是待着不动的吗?肯定不是。它们会通过离子通道跑来跑去。

第二步,引入“钾离子通道”和“钠离子通道”的概念。我打了个比方,这两种通道就像两个不同的门。在细胞休息的时候,也就是静息状态下,钾离子的门是开着的,而钠离子的门大部分是关着的。这样一来,细胞里的钾离子就会往外跑。钾离子带正电,它一跑出去,细胞里面正电荷就少了,外面正电荷就多了。这样一对比,里面不就显得“负”了吗?“外正内负”的静息电位就是这么来的。用这种方式解释,学生能跟着思路走,而不是硬背。

第三步,讲动作电位。这个过程是细胞受到刺激后才发生的。我接着用门的例子。我说,一旦受到足够强的刺激,钠离子的门就“쾅”一下全打开了。这时候会发生什么?学生很快就能反应过来:外面的钠离子会立刻、大量地涌进来。钠离子也带正电,这么多正电荷一下子冲进来,细胞里面的电位就迅速从负变正,甚至比外面还要正。这就形成了“外负内正”的动作电位。这个过程讲清楚了,那张电位变化曲线图,学生再去看,就知道上升的那一段是怎么回事了。

讲完这个,我还得提一下那个“钠钾泵”。我告诉他们,细胞不能一直兴奋下去,兴奋完了总得恢复休息。钠钾泵就像一个辛勤的清洁工,它会不断地把跑进来的钠离子再泵出去,同时把跑出去的钾离子泵回来,把一切恢复到最初的“内钾外钠”的状态。这个过程是需要消耗能量的,所以图上会标ATP。这样,整个电位变化的循环就闭合了,学生感觉逻辑上通了。

第二个难点,是兴奋在神经纤维上的传导。这部分的关键是让学生理解“局部电流”。我以前尝试过直接画图讲解,但发现效果一般。后来我用了多米诺骨牌做类比。我拿一排多米诺骨牌放在讲台上,推倒第一个,后面的会依次倒下。我告诉他们,神经纤维上一个点兴奋了(变成外负内正),就像第一块骨牌倒了。这个兴奋的点和旁边没兴奋的点(外正内负)之间,就产生了电位差,形成了局部电流,就像一个微小的电池。这个电流会刺激旁边没兴奋的地方,让那里的钠离子通道也打开,于是旁边这个点也兴奋了,也变成了“外负内正”。这就好比第一块骨牌倒下时,撞倒了第二块。然后,第二块再撞倒第三块……这样,兴奋就以电信号的形式,像波浪一样传下去了。这个比喻很直观,学生一下子就明白了为什么传导是连续的,而且速度很快。

而且,我还特别强调了传导的双向性。在离体的神经纤维上,你刺激中间任何一个点,兴奋会同时向两个方向传导。这就像你在多米诺骨牌队伍的中间推倒一块,它会把两边的都撞倒。但在身体里,由于突触结构的存在,信号传递是单向的,这是后话。提前说一句,能避免他们后面产生混淆。

第三个,也是最难的一个点,是兴奋在突触的传递。这里面涉及到的结构和过程都更复杂了,从电信号变成了化学信号,再变回电信号。我发现,如果不能把这个过程视觉化,学生基本就是靠死记硬背。

我的方法是,用动画。现在网上有很多很好的教学资源,我找了一个制作精良的突触传递动画。在播放之前,我先把关键的几个角色介绍清楚:突触前膜、突触小泡、神经递质、突触后膜、受体。就像介绍电影角色一样。

然后,我分步播放动画,每到一个关键节点就暂停讲解。

第一帧:电信号(动作电位)传到神经末梢。我问学生,接下来会发生什么?

第二帧:动画显示,电信号的到来,刺激了突触前膜,让突触小泡向膜边移动。

第三帧:突触小泡和前膜融合,把里面的神经递质释放到突触间隙。我把神经递质比作“信使”,它们是去给下一个神经元送信的。

第四帧:这些“信使”(神经递质)在突触间隙里“游泳”,找到了下一个神经元(突触后膜)上的“信箱”(受体)。

第五帧:信使和信箱一结合,就触发了突触后膜上离子通道的开放,钠离子涌入,下一个神经元也兴奋了,产生了电信号。

通过这种方式,学生能清晰地看到信号形式的转换过程:电信号 → 化学信号(神经递ITOR的释放和扩散)→ 电信号。而且,他们也能自己总结出为什么突触处的传递是单向的。因为“信使”只能从突触前膜释放,作用于突触后膜的“信箱”,这个过程不可逆。就像你只能从邮箱寄信,而不能让信箱主动去发信一样。

在整个教学过程中,我发现让学生自己动手画图,效果特别好。讲完静息电位和动作电位,我就让他们自己画出两种状态下膜内外的电荷和主要离子分布。讲完突触,我就让他们画一个简易的突触结构图,并用箭头标出信号传递的方向和各个步骤。自己动手画一遍,比听老师讲十遍印象都深刻。他们画的时候,就会发现自己哪里还没搞懂,然后会主动提问。这个互动过程,比单向灌输有效得多。

反思下来,教“神经调节”这种抽象内容,关键就在于“翻译”。要把课本上那些高度概括、精准但冰冷的科学术语,翻译成学生能理解、能想象的生活化语言和视觉化场景。不管是多米诺骨牌的比喻,还是播放动画,目的都是为了搭建一个桥梁,帮助学生从具体走向抽象。单纯强调记忆,学生考完就忘。只有当他们真正理解了背后的逻辑和过程,知识才能内化。下次再讲这部分,我准备尝试让学生分组用橡皮泥或者其他道具,自己动手做一个突触模型,然后对着模型来复述信号传递的过程,效果可能还会更好。

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