Тематический модуль «Рефлексы. Торможение рефлексов». 8 класс

Тематический модуль «Рефлексы. Торможение рефлексов». 8 класс

Цели:

Деятельностная цель: Создать условия для формирования у учащихся умения анализировать учебную информацию о рефлексах и их торможении, выявлять взаимосвязи между строением нервной системы и жизнедеятельностью организма; умение различать виды нервной системы, рефлексов, рефлекторных дуг и видов торможения; схематично изображать рефлекторные дуги.

Образовательная цель: Способствовать актуализации знаний об особенностях рефлексов и их торможении.

Задачи:

Образовательные (формирование познавательных УУД): Создание условий для углубления учащимися знаний об особенностях рефлексов и их торможении.

Развивающие (формирование регулятивных УУД): Способствовать развитию навыков целеполагания, включая постановку новых целей (урока, деятельности в малой группе), преобразование практической задачи в познавательную. Умение самостоятельно контролировать время и управлять им. Умение адекватно самостоятельно оценивать правильность выполнения действия и вносить необходимые коррективы в исполнение, как в конце действия, так и по ходу его реализации в процессе работы над составлением характеристики рефлексов и рефлекторных дуг.

Воспитательные (формирование коммуникативных и личностных УУД): Формирование умения аргументировать свою точку зрения, спорить и отстаивать свою позицию не враждебным для оппонентов образом; задавать вопросы, необходимые для организации собственной деятельности и сотрудничества с партнером в процессе работы; осуществлять взаимный контроль и оказывать в сотрудничестве необходимую взаимопомощь; адекватно использовать речь для планирования и регуляции своей деятельности.

Планируемые результаты:

Личностные: формирование познавательных интересов, умение анализировать особенности видов рефлексов, рефлекторных дуг и видов торможения рефлексов.

Метапредметные: формирование умения выделять особенности строения нервных систем организмов, умения различать виды рефлекторных дуг на схемах, дальнейшее развитие навыков в построении схем, таблиц. Умение работать с различными источниками информации, развитие ИКТ-компетентности

Предметные: формирование умения анализировать учебную информацию о рефлексах и их торможении, выявлять взаимосвязи между строением нервной системы и жизнедеятельностью организма; умение различать виды нервной системы, рефлексов, рефлекторных дуг и видов торможения; схематично изображать рефлекторные дуги.

Оборудование: таблицы «Строение головного и спинного мозга», «Виды рефлекторных

дуг», «Строение нервной системы беспозвоночных и позвоночных

животных», портреты И.М.Сеченова, И.П.Павлова, таблицы и карточки

для тестирования.

Методы:

• по источнику знаний: словесные, наглядные;

• по степени взаимодействия учитель-ученик: эвристическая беседа, фронтальный опрос /работа с терминами/;

• относительно характера познавательной деятельности: репродуктивный, частично-поисковый.

Формы организации деятельности учащихся:

• коллективная/индивидуальная: самостоятельно определяют цель урока, опираясь на имеющиеся знания формулируют задачи урока;

• фронтальная: отвечают на вопросы;

• групповая (работа в малых группах): работают с алгоритмом при выполнении задания; работают с дополнительной литературой;

• работа в парах: осуществляют самооценку и взаимооценку знаний;

• коллективная/индивидуальная: осуществляют рефлексию.

План модуля:

Часть 1.

1. Организационный момент.

2. Создание проблемной ситуации. Понятие о психике.

3. Повторение строения нервной системы животных. Заполнение таблицы.

4. Роль И.М.Сеченова и И.П.Павлова в создании учения о высшей нервной деятельности. Чтение сообщений учащимися.

5. Безусловные и условные рефлексы, их свойства. Условия образования условных рефлексов, установление временной связи.

6. Рефлексия. Домашнее задание.

Часть 2.

1. Организационный момент.

2. Рефлекторные дуги, их виды.

3. Выполнение разноуровневых заданий по карточкам «Рефлексы. Рефлекторные дуги».

4. Рефлексия. Домашнее задание.

Часть 3.

1. Организационный момент.

2. Торможение рефлексов, виды торможения.

3. Выполнение творческих заданий по теме «Рефлексы и их торможение». Рефлексия. Подведение итогов, выставление оценок.

4. Домашнее задание.

Литература:

1. Грин Н., Стаут У., Тейлор Л. Биология. Москва, Мир, 1990.

2. Фомин Н.А. Физиология человека. М., Просвещение,1982.

3. Коломинский Я.А. Человек: психология. М., Просвещение,1980.

4. Маш Р.Д. и др. Человек и его здоровье., М., Вентана-Граф, 2012.

5. Сухова Т.С. Контрольные и проверочные работы по биологии. М., Дрофа, 1997.

Конспект модуля.

Для человека нет ничего более интересного, чем люди.

В.Гумбольдт

- Создание проблемной ситуации:

В учении о высшей нервной деятельности человека переплетаются, дополняют друг друга науки естественные и гуманитарные, и особенно – биология, физиология и психология. Психология – наука о душе («психе» - душа, древнегреч.). Что же такое душа? Ответить не так просто. По религиозному учению душа – это непостижимое духовное начало, которое бог вложил в человека. Ученые употребляют это понятие как синоним слова «психика». Психика – это наши ощущения и восприятия, память и представления, мышление и фантазии, чувства и воля. Это внутренний мир человека, который возникает в процессе взаимодействия с окружающим внешним миром и его отражение в виде образов, мыслей, поступков. Где же находится это «зеркало», этот орган, который способен к отражательной деятельности?

- Как вы думаете? (вопрос к ученикам, отвечают)

А вот величайший ученый древнего мира Аристотель считал, что мозг служит лишь как «орган охлаждения тела». Шекспировские герои соперником мозга считали сердце: «Скажи мне, где мечты начало? Мозг, сердце ль жизнь ей даровало?» Да и мы очень часто нашу душевную жизнь связываем с сердцем и вместе с поэтом говорим: «О память сердца, ты сильней рассудка памяти печальной».

Итак психика – это… (отвечают учащиеся) – отражение внешнего мира в головном мозге.

Отражение по латыни «рефлекс». В основе психики лежат рефлекторные процессы. Впервые догадку о таком характере отношения организма и среды высказал еще в 17 веке французский ученый Р. Декарт. Недаром И.П.Павлов поставил ему памятник на территории своего института в Колтушах около Петербурга. У Декарта даже можно найти намеки на механизм условного рефлекса. А сам И.П.Павлов определил высшую нервную деятельность, как деятельность мозга, обеспечивающую «нормальные сложные отношения целого организма к внешнему миру».

- Повторение материала о строении нервных систем организмов.

Отражение внешнего мира связано со строением нервной системы, уровнем её развития. Давайте проследим, как изменялась нервная система в процессе эволюции животного мира, и с чем это было связано.

(Учащиеся рассказывают по таблицам или дают презентацию).

А) кишечнополостные, ведут прикрепленный образ жизни. Диффузная нервная система.

Б) плоские черви, ведут малоподвижный образ жизни. «Лестничная» нервная система.

В) кольчатые черви, членистоногие. Ведут в основном активный образ жизни. Нервная система узлового типа (окологлоточное нервное кольцо и брюшная нервная цепочка).

Г) позвоночные животные. Трубчатая нервная система, представленная головным и спинным мозгом. В связи с различным поведением и разным местообитанием отделы головного мозга у разных классов позвоночных развиты неодинаково. Например, мозжечок у земноводных в связи со строением тела и однообразными движениями, когда не надо поддерживать равновесия, развит плохо. В процессе эволюции от рыб к млекопитающим развивается передний мозг, появляется кора больших полушарий.

Далее учащиеся в парах заполняют таблицу об эволюции нервной системы:

Элементарная психика, которая отвечает часто биологическим потребностям организма, свойственна и беспозвоночным. Например, для паука важен только один признак, связанный с паутиной, - её вибрация. Прикоснитесь к паутине звучащим камертоном. В ответ паук устремится к нему, опутает его паутиной и начнет «кусать». Поведение паука, которое в природных условиях выглядит столь совершенным (коварно подстерегает жертву, специально плетет паутину), при изменившихся условиях совершенно бессмысленно.

Другой, более высокий уровень психики связан с развитием центральной нервной системы. ЦНС наряду с периферическим отделом являются составляющими частями нервной системы человека.

Вопросы к ученикам: - Что составляет центральную нервную систему?

- Из каких отделов состоит периферическая нервная система?

Чтение кратких сообщений о роли И.М.Сеченова и И.П.Павлова в создании учения о высшей нервной деятельности.

Сделаем вывод по первой части модуля (учащиеся формулируют вывод):

- вспомнили строение нервной системы животных и человека, уточнили, что различия в строении связаны с разницей в уровне жизнедеятельности и поведении. Провели мысль, что психика и высшая нервная деятельность – понятия очень близкие, что высшая нервная деятельность – это функция мозга, в основе которой лежат рефлексы.

- Беседа о видах рефлексов и условиях образования условных рефлексов.

Рефлекс – это ответная реакция организма, на действие раздражителя извне или изнутри организма, которая протекает с помощью нервной системы.

Все рефлекторные реакции организма на различные раздражители И.П.Павлов разделил на две группы: безусловные и условные. Вопросы к учащимся:

- Что вам уже известно о безусловных рефлексах?

- Когда человек получает эти рефлексы?

- Кому свойственны эти рефлексы?

- Изменяются ли они в течение жизни?

Заполняют таблицу:

Свойства рефлексов:

Виды безусловных рефлексов (учащиеся называют виды и приводят примеры).

Но при помощи только безусловных рефлексов организм не может приспособиться к изменяющимся условиям окружающей среды.

Назовите признаки условных рефлексов.

Условные рефлексы – это рефлексы, приобретенные организмом в процессе индивидуального развития на основе жизненного опыта. Они индивидуальны и непостоянны.

У животных, обладающих корой больших полушарий, условные рефлексы являются её функцией. Однако условные рефлексы можно образовать и у животных, у которых кора отсутствует или слабо развита. У них рефлекторная дуга условного рефлекса замыкается в других отделах нервной системы. Например, если на планарию периодически направлять пучок света и сопровождать его ударами электрического тока, то после ряда таких сочетаний один только световой сигнал вызывает условную оборонительную реакцию продольного сокращения тела.

Для образования условного рефлекса не требуется специфический раздражитель. Учащиеся заполняют вторую часть таблицы:

Как вы думаете, какие условия нужны для образования условных рефлексов?

(Учащиеся отвечают)

Обобщим ваши ответы:

1. Поскольку образование условных рефлексов происходит на базе безусловных, действие условного раздражителя должно обязательно совпадать по времени с действием безусловного. Приведите пример (учащиеся приводят примеры).

2. Начало действия условного раздражителя должно несколько предшествовать действию безусловного. Приведите примеры.

3. Совпадение в действии условного и безусловного раздражителей повторяется несколько раз. Приведите примеры.

- Изучение новой темы об образовании временной связи.

Образование условного рефлекса основано на установлении временной связи между двумя группами клеток коры: воспринимающими безусловное раздражение и воспринимающими условное. Принцип образования условных рефлексов сводится к следующему. При действии условного раздражителя в коре возникает очаг возбуждения. Последующее действие безусловного раздражителя сопровождается появлением второго очага возбуждения, т.к. по И.П.Павлову, центры имеют своё представительство в коре. Между этими двумя очагами возбуждения происходит «замыкание», т.е. устанавливается временная связь. После нескольких сочетаний условного и безусловного раздражителей она становится более прочной. Благодаря наличию такой связи действие условного раздражителя без подкрепления безусловным вызывает возникновение двух очагов возбуждения и ответную реакцию, соответствующую безусловному рефлексу:

И.П.Павлов писал, что временная условная связь «есть универсальнейшее явление в животном мире и в нас самих». Это связано с огромным значением временных связей в нормальном осуществлении всех функций организма. Условные рефлексы обеспечивают приспособление организма к внешней среде. Они необходимы для более совершенной ориентировки в непрерывно изменяющихся условиях существования.

- Изучение темы о рефлекторных дугах.

Наши рефлексы осуществляются с помощью проведения нервных импульсов по рефлекторной дуге.

– Что такое рефлекторная дуга?

- Назовите основные компоненты рефлекторной дуги.

А. Моносинаптический рефлекс Б. Полисинаптический рефлекс

Работа в группах: особенности моносинаптических и полисинаптических спинномозговых рефлексов:

1. Моносинаптические рефлексы. Это рефлексы с простейшей дугой. Чувствительный нейрон непосредственно контактирует с телом двигательного нейрона. В такой дуге участвует только один синапс, находящийся в центральной нервной системе. Такие рефлексы обычны у позвоночных, они участвуют в регуляции мышечного тонуса и позы (коленный рефлекс). Такие рефлексы обходятся без вмешательства головного мозга.

2. Полисинаптические спинномозговые рефлексы. В таких рефлексах участвуют по меньшей мере два синапса, находящиеся в ЦНС, т.к. в дугу включен третий нейрон – вставочный. Пример – простые рефлексы, замыкающиеся в спинном мозге(при уколе пальца булавкой).

Такие простые рефлекторные дуги позволяют организму осуществлять автоматические непроизвольные реакции, необходимые для приспособления к изменениям внешней среды (зрачковый рефлекс, сохранение равновесия), и к изменениям в самом организме (регуляция частоты дыхания, кровяного давления), а также предотвращать повреждения тела (ранение или ожог).

Теперь речь пойдёт о других типах рефлекторных дуг, которые устроены сложнее, чем две предыдущие:

1. Полисинаптические рефлексы с участием спинного и головного мозга. В рефлекторных дугах этого типа чувствительный нейрон образует в спинном мозгу синапс со вторым нейроном, который посылает импульсы в головной мозг. Эти вторые чувствительные нейроны образуют восходящие нервные пути. Из головного мозга по нисходящему нервному пути двигательными нейронами импульс будет передаваться на спинальные двигательные нейроны через синапсы.

1. Условные рефлексы. Характер ответа здесь зависит от прошлого опыта. Эти рефлексы координируются головным мозгом.

Существует множество ситуаций, когда возникает одна из двух возможных рефлекторных реакций с участием определенной группы мышц, которые могут либо расслабляться, либо сокращаться, что приводит к противоположным результатам. В таких случаях действует более сложная рефлекторная дуга, включающая и возбуждающие, и тормозные нейроны. Например, если мы схватим рукой пустую металлическую сковороду, которая окажется слишком горячей и будет обжигать пальцы, мы её, вероятно, тотчас выпустим из рук, но столь же горячую пищу на обжигающем пальцы дорогом блюде осторожно и быстро поставим на место. Разница в реакции указывает на то, что мы имеем дело с условным рефлексом, в котором участвуют память и сознательное решение, принятое мозгом. В этой ситуации ответ осуществляется по более сложному рефлекторному пути:

В обоих случаях стимул вызывает импульсы, идущие к чувствительному отделу головного мозга по восходящему пути. Когда эти импульсы поступают в мозг, он анализирует их, учитывая информацию, поступающую от других органов чувств, например, глаз, и устанавливает причину стимула. Эта информация сопоставляется с информацией о том, что скорее всего произойдёт, если спинномозговой рефлекс осуществится автоматически. В случае с металлической сковородой мозг вычислит, что что если она будет брошена, то это не причинит особого вреда никому, и пошлет импульсы по возбуждающему пути. Скорость проведения импульсов по этому пути такова, что импульсы от возбуждающего двигательного нейрона головного мозга достигают специального двигательного нейрона одновременно с импульсами от вставочного нейрона простой рефлекторной дуги. Эффекты этих импульсов суммируются, и к мышцам по аксону спинального двигательного нейрона поступают возбуждающие импульсы, заставляющие бросить сковороду.

В случае с горячим блюдом головной мозг быстро вычислит, что если его бросить, то можно обварить ноги, будет испорчена пища и разбито дорогое блюдо. Если же блюдо удержать и осторожно поставить на место, это не вызовет сильного ожога пальцев. В головном мозге возникнут импульсы, которые тоже будут переданы спинальным двигательным нейронам, но на этот раз уже по тормозному пути. Они прибудут одновременно с возбуждающими импульсами и погасят их действие. В результате по двигательным нейронам к соответствующим мышцам не будет поступать никаких импульсов и блюдо будет удержано в руках. Одновременно мозг может дать мышцам иную программу действий, и блюдо будет быстро и осторожно поставлено на место.

Сделанное выше описание рефлекторных дуг сильно упрощено. На самом деле процесс регуляции функций в организме намного сложнее.

-Учащиеся делают вывод по второму блоку модуля.

Мы познакомились с видами рефлексов, их свойствами, условиями образования, значением образования временной связи в головном мозге, а также с отличительными признаками разных рефлекторных дуг.

3 часть модуля.

- освоение новых знаний

В коре головного мозга, как и в других отделах ЦНС, наряду с процессами возбуждения протекают и процессы торможения. Открытие торможения в ЦНС принадлежит И.М.Сеченову. Тормозной процесс является результатом возбуждения особых тормозных центров. В нервной клетке постоянно сохраняется неустойчивое равновесие возбуждения и торможения. Преобладание одного из процессов приводит нервную клетку в деятельное и тормозное состояние. Различают два вида торможения – внешнее и внутреннее.

Внешнее торможение

- наступает в результате действия нового раздражителя. В коре головного мозга при этом возникает новый очаг возбуждения, который вызывает торможение существующего очага. Это торможение характерно не только для коры, но и для низших отделов ЦНС, поэтому его называют и безусловным торможением. Например, выработанный у животного условный рефлекс на свет не проявляется при внезапном шуме или резком звонке. Характерная особенность внешнего торможения – его немедленное развитие при действии сильного постороннего раздражителя. Видом безусловного торможения является и так называемое запредельное торможение.Это результат действия сверхсильных или сверхдлительных раздражителей. Оно имеет охранительное значение: предохраняет нервные клетки от перевозбуждения или истощения при длительных воздействиях.

Внутреннее торможение

- развивается постепенно и только в коре. Поэтому его называют условным торможением. Существует несколько видов внутреннего торможения:

- угасательное торможение развивается в результате неподкрепления условного раздражителя безусловным. Это может быть временное торможение сформировавшихся временных связей. Спустя некоторое время рефлекс может восстановиться. Многие формы условнорефлекторной деятельности, даже без подкрепления, сохраняются всю жизнь (трудовые навыки, виды спортивной деятельности).

- дифференцировочное торможение обусловливает различение сходных раздражителей, вызывающих на первых порах однотипную реакцию. Подкрепление одного раздражителя из ряда сходных с ним позволяет вычленить ответную реакцию только на один из условных сигналов. У собаки можно выработать дифференцировки на несколько оттенков серого цвета.

- запаздывающее торможение обеспечивает задержку на время ответа на действие условного сигнала. Оно, например, дает возможность животному задержать условную реакцию для достижения полезного результата (выжидание удобного момента для нападения на жертву у хищников). Или у человека импульсивность, сиюминутность ответной реакции заменяется осознанной её задержкой, если это продиктовано текущими условиями.

Сделаем вывод:

- нервная деятельность состоит из двух противоположных процессов: возбуждения и торможения. Чем больше подвижность этих процессов, чем быстрее идет угасание старых условных рефлексов и укрепление новых, тем лучше организм приспосабливается к изменяющимся условиям окружающей среды.

Самостоятельная работа с последующей проверкой:

Объясните с точки зрения рефлекторной теории следующие случаи поведения животных и человека:

1. Подопытное животное перед подачей пищи почесывают. Через некоторое время оно уже только при почесывании выделяет слюну.

2. Человек, желая узнать, который час, смотрит на руку, где были часы, хотя их в данный момент нет.

3. Лось приходил на водопой в определенное место. Однажды там на него напали волки. Лось стал ходить на водопой в другое место.

4. Собака при виде в руках хозяина поводка бежит к двери.

5. У одного человека начались боли в сердце во время слушания ноктюрна Шопена. С тех пор всякий раз, как он слушал эту музыку, у него болело сердце.

6. Грудной ребенок при виде бутылки с молоком чмокает губами.

7. Лошадь всегда сворачивала в определенном месте дороги к конюшне. После переноса конюшни в другое место через некоторое время лошадь перестала сворачивать на старый путь.

А теперь вспомните из вашего личного опыта: у некоторых есть домашние животные.

- Какие условные рефлексы вы у него замечаете? Как они могли выработаться? Что было безусловным, а что – условным раздражителями? Как можно затормозить эти рефлексы?

Диагностика результатов модуля. Выполнение разноуровневых заданий по карточкам.

Рефлексия.

Лист самооценки

Домашняя работа:

1. Параграфы и вопросы к ним.

2. Ответить на вопросы: Какие рефлексы легче образуются у кошки, какие у собаки? Почему? Как это связано с особенностями поведения их диких предков?

3. Нарисовать дугу полисинаптического спинномозгового рефлекса при уколе пальца булавкой.