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摘要：随着我国深入推进新课改，高中生物教学逐步重视培养学生的核心素养能力。因此，教师应避免在教学中采用填鸭式的教学模式，反之应带领学生在课堂进行科学探究，让学生在自主建构知识的过程中完成知识的吸收。本文将以人教版高中选择性必修一的“兴奋在神经元之间的传递”一节课为例，提出将“假说-演绎法”应用于本节课的课程设计思考与建议。
一、课程分析
新课标对本节课的要求是能够阐明兴奋在突触处的传递是通过化学传递方式完成。按照以往传统的教学模式，教师直接将结论教授给学生，省略了知识背后科学探究曲折的过程，无法实现学生科学探究、科学思维能力的提升。科学思维既重视概念形成的结果，也关注概念形成的过程[1]，因此，教师应在生物课堂关注学生科学思维能力和品质的发展，以达成提升生物学核心素养的教学目的[2]。从整体知识体系上看，本节课既承接了上一节兴奋在神经纤维上的传导，也对神经调节的学习起到铺垫作用，具有承上启下的作用，有利于学生理解内环境稳态通过“神经-体液-免疫”调节网络进行调节，从而树立稳态平衡观，以帮助学生形成生命观念。此外，在社会责任的核心素养培养方面，本节课旨在通过阿尔兹海默症的病例拓展，让学生能树立远大科学理想，运用所学知识解决问题。
二、课程设计
1.以阿尔兹海默症导入课堂
教师以近期阿尔兹海默症患者的有关社会新闻作为课堂导入，介绍其重要病理特征为神经突触的丢失，进而引入突触。导入案例与家人健康息息相关，由此激发学生对突触的学习兴趣。教师再运用视频动画、突触模式图讲解突触结构，让学生结合实体的突触教具模型自主讲述其结构。同时，让学生了解突触不仅存在于神经元之间，还会存在于神经元与肌肉接头处。接着，带领学生回顾兴奋在神经纤维的传导方式是局部电流，并提出核心问题：兴奋在突触处如何传递。
2. 提出问题及假说
在回顾兴奋的传导后，学生可能由于上节课所学习的“兴奋由电信号传导”而产生错误的前概念，即“兴奋在突触处由电信号传递”。此时教师不应急于否定学生，而是逐步引导学生分析现象、开展实验探究。通过讲述谢灵顿屈腿反射实验结果，提问学生：根据实验现象为什么兴奋的传递在反射弧上存在延迟？教师再引导学生结合结构功能观，推测兴奋在突触处传递的方式与在神经纤维的传导方式不同，从而打破学生错误的前概念，实现学生自主探究的过程。在此基础上，再次提问学生：兴奋在突触处如何传递？针对此问题，教师带领学生提出假说：兴奋在突触处由化学物质传递，并引导学生运用假说-演绎法解决问题。
3.演绎推理
根据假说-演绎法的步骤，学生提出假说后应进行演绎推理，故先引导学生根据实验对象的要求：①易离体进行实验，②便于观察实验现象，而选择神经-肌接头为探究对象。运用突触模型，带领学生分析该化学物质存在于突触间隙，而突触间隙充满了组织液，进而引导学生思考如何验证化学物质的存在。学生通过推导猜测应提取组织液进行验证，同时，若组织液中存在该化学物质，则提取的组织液可直接引起肌肉的活动。
为了与洛伊的双蛙心灌流实验相契合，教师说明以两个蛙心为实验材料，介绍刺激迷走神经后心脏的效应。引导学生基于演绎推理，根据下图课堂活动卡设计蛙心灌流实验，预测实验结果并进行小组展示。
4.实验验证、得出结论
学生展示实验设计后，教师讲述洛伊的双蛙心灌流实验：将两个离体蛙心分别保留迷走神经和剥离迷走神经，并装上蛙心插管，用少量任氏液浸泡保持活性，洛伊先刺激蛙心A的迷走神经，观察到蛙心A心跳变慢后，将蛙心A中的任氏液加入蛙心B，随后蛙心B心跳也变慢[3]。教师以双蛙心灌流实验的结果作为实验验证，设置问题串：①请你根据图表描述實验现象。②蛙心B收缩强度变化是由什么导致的？③综合实验结果，你能得出什么结论？让学生通过逐步思考、推导，验证假说并得出结论：兴奋在突触处由化学物质传递。
5. 神经递质在突触传递的过程
教师向学生展示科学家通过显微镜观察到神经递质在突触处传递的图象，引导学生推导出神经递质是通过胞吞、胞吐的方式进出神经元。接着，教师结合图片和突触模型讲解突触的具体结构，并强调神经递质只存在于轴突末梢，因此仅从突触前膜单向传递给突触后膜，从而说明兴奋在突触处的传递是单向的。为了让学生能更深刻理解兴奋在神经元之间传递时“电信号-化学信号-电信号”的转导关系，教师不直接讲述知识，而是让学生小组讨论兴奋传递时的电位变化、信号转导情况，再让学生上台运用突触模型进行讲解，以小组讨论和展示评价的方式完善学生对兴奋传递时信号转导的认知[4]。同时，教师应补充“电突触”的知识，拓展学生的认知视野。
6. 课堂回顾
教师以突触模型带领学生回顾假说-演绎法的过程以及兴奋在突触处传递的有关知识，让学生能回顾课程内容，巩固学习。同时，教师展示阿尔兹海默症的相关研究进展，激发学生继续进行科学探究的欲望，提高学生社会责任感，以期能将所学知识应用于科学研究。
三、小结与思考
面对突触这一较为抽象的结构，本教学片段的设计旨在让学生利用教具模型认识、推导神经递质传递的过程，让学生能更好理解突触的结构及兴奋在突触处传递的机制，强化学生的科学思维和功能结构观。同时，课程引入谢灵顿、洛伊的科学史，不仅能让学生了解知识背后的科学探究历程，更能让学生通过科学现象进一步思考，并以假说-演绎法重现洛伊的双蛙心灌流实验，借助其实验结果验证提出的假说，提升学生的科学探究能力。此外，以阿尔兹海默症的病理和研究前沿作为导入和拓展，符合“健康中国”的社会责任核心素养目标，提高学生的社会责任。
参考文献
[1]刘成军.生物学学科核心素养的教学与评价[M].上海：华东师范大学出版社，2020：33
[2]唐为萍， 丘霞， 林晓玲，等. 基于核心素养的"5E"教学模式开发教学案例——以"兴奋在神经元之间的传递"为例[J]. 中学生物教学， 2019（10）.
[3]文可佳. "兴奋在神经元之间传递"的探究式教学设计[J]. 生物学通报， 2019（4）.
[4]邓佳丽. 兴奋在神经元之间传递模型的构建[J]. 实验教学与仪器， 2018（S1）：73-74.
一、课程分析
新课标对本节课的要求是能够阐明兴奋在突触处的传递是通过化学传递方式完成。按照以往传统的教学模式，教师直接将结论教授给学生，省略了知识背后科学探究曲折的过程，无法实现学生科学探究、科学思维能力的提升。科学思维既重视概念形成的结果，也关注概念形成的过程[1]，因此，教师应在生物课堂关注学生科学思维能力和品质的发展，以达成提升生物学核心素养的教学目的[2]。从整体知识体系上看，本节课既承接了上一节兴奋在神经纤维上的传导，也对神经调节的学习起到铺垫作用，具有承上启下的作用，有利于学生理解内环境稳态通过“神经-体液-免疫”调节网络进行调节，从而树立稳态平衡观，以帮助学生形成生命观念。此外，在社会责任的核心素养培养方面，本节课旨在通过阿尔兹海默症的病例拓展，让学生能树立远大科学理想，运用所学知识解决问题。
二、课程设计
1.以阿尔兹海默症导入课堂
教师以近期阿尔兹海默症患者的有关社会新闻作为课堂导入，介绍其重要病理特征为神经突触的丢失，进而引入突触。导入案例与家人健康息息相关，由此激发学生对突触的学习兴趣。教师再运用视频动画、突触模式图讲解突触结构，让学生结合实体的突触教具模型自主讲述其结构。同时，让学生了解突触不仅存在于神经元之间，还会存在于神经元与肌肉接头处。接着，带领学生回顾兴奋在神经纤维的传导方式是局部电流，并提出核心问题：兴奋在突触处如何传递。
2. 提出问题及假说
在回顾兴奋的传导后，学生可能由于上节课所学习的“兴奋由电信号传导”而产生错误的前概念，即“兴奋在突触处由电信号传递”。此时教师不应急于否定学生，而是逐步引导学生分析现象、开展实验探究。通过讲述谢灵顿屈腿反射实验结果，提问学生：根据实验现象为什么兴奋的传递在反射弧上存在延迟？教师再引导学生结合结构功能观，推测兴奋在突触处传递的方式与在神经纤维的传导方式不同，从而打破学生错误的前概念，实现学生自主探究的过程。在此基础上，再次提问学生：兴奋在突触处如何传递？针对此问题，教师带领学生提出假说：兴奋在突触处由化学物质传递，并引导学生运用假说-演绎法解决问题。
3.演绎推理
根据假说-演绎法的步骤，学生提出假说后应进行演绎推理，故先引导学生根据实验对象的要求：①易离体进行实验，②便于观察实验现象，而选择神经-肌接头为探究对象。运用突触模型，带领学生分析该化学物质存在于突触间隙，而突触间隙充满了组织液，进而引导学生思考如何验证化学物质的存在。学生通过推导猜测应提取组织液进行验证，同时，若组织液中存在该化学物质，则提取的组织液可直接引起肌肉的活动。
为了与洛伊的双蛙心灌流实验相契合，教师说明以两个蛙心为实验材料，介绍刺激迷走神经后心脏的效应。引导学生基于演绎推理，根据下图课堂活动卡设计蛙心灌流实验，预测实验结果并进行小组展示。
4.实验验证、得出结论
学生展示实验设计后，教师讲述洛伊的双蛙心灌流实验：将两个离体蛙心分别保留迷走神经和剥离迷走神经，并装上蛙心插管，用少量任氏液浸泡保持活性，洛伊先刺激蛙心A的迷走神经，观察到蛙心A心跳变慢后，将蛙心A中的任氏液加入蛙心B，随后蛙心B心跳也变慢[3]。教师以双蛙心灌流实验的结果作为实验验证，设置问题串：①请你根据图表描述實验现象。②蛙心B收缩强度变化是由什么导致的？③综合实验结果，你能得出什么结论？让学生通过逐步思考、推导，验证假说并得出结论：兴奋在突触处由化学物质传递。
5. 神经递质在突触传递的过程
教师向学生展示科学家通过显微镜观察到神经递质在突触处传递的图象，引导学生推导出神经递质是通过胞吞、胞吐的方式进出神经元。接着，教师结合图片和突触模型讲解突触的具体结构，并强调神经递质只存在于轴突末梢，因此仅从突触前膜单向传递给突触后膜，从而说明兴奋在突触处的传递是单向的。为了让学生能更深刻理解兴奋在神经元之间传递时“电信号-化学信号-电信号”的转导关系，教师不直接讲述知识，而是让学生小组讨论兴奋传递时的电位变化、信号转导情况，再让学生上台运用突触模型进行讲解，以小组讨论和展示评价的方式完善学生对兴奋传递时信号转导的认知[4]。同时，教师应补充“电突触”的知识，拓展学生的认知视野。
6. 课堂回顾
教师以突触模型带领学生回顾假说-演绎法的过程以及兴奋在突触处传递的有关知识，让学生能回顾课程内容，巩固学习。同时，教师展示阿尔兹海默症的相关研究进展，激发学生继续进行科学探究的欲望，提高学生社会责任感，以期能将所学知识应用于科学研究。
三、小结与思考
面对突触这一较为抽象的结构，本教学片段的设计旨在让学生利用教具模型认识、推导神经递质传递的过程，让学生能更好理解突触的结构及兴奋在突触处传递的机制，强化学生的科学思维和功能结构观。同时，课程引入谢灵顿、洛伊的科学史，不仅能让学生了解知识背后的科学探究历程，更能让学生通过科学现象进一步思考，并以假说-演绎法重现洛伊的双蛙心灌流实验，借助其实验结果验证提出的假说，提升学生的科学探究能力。此外，以阿尔兹海默症的病理和研究前沿作为导入和拓展，符合“健康中国”的社会责任核心素养目标，提高学生的社会责任。
参考文献
[1]刘成军.生物学学科核心素养的教学与评价[M].上海：华东师范大学出版社，2020：33
[2]唐为萍， 丘霞， 林晓玲，等. 基于核心素养的"5E"教学模式开发教学案例——以"兴奋在神经元之间的传递"为例[J]. 中学生物教学， 2019（10）.
[3]文可佳. "兴奋在神经元之间传递"的探究式教学设计[J]. 生物学通报， 2019（4）.
[4]邓佳丽. 兴奋在神经元之间传递模型的构建[J]. 实验教学与仪器， 2018（S1）：73-74.