查看: 6928|回复: 8

[M10项目] 【融合案例】基于行空板的膝跳反射实验

[复制链接]

本帖最后由 rzegkly 于 2023-1-1 13:34 编辑

背景

本节选自苏教版初中生物第十六章《生命活动的调节》中的第一节《人体的神经调节》，

人体对外界环境的感知及对各种生命活动体的调节时刻都离不开神经系统的作用，

本节中通过自制膝跳反射教具,介绍了反射、反射弧等基础知识，

让学生掌握反射的定义和反射弧的组成以及教具的使用。

通过小组合作学习，同学之间相互配合，从而加深对基础知识的理解，

培养学生探索生命的奥秘和实事求是的学习态度，进而实现对情感、态度、价值观的培养。

教学目标

1.通过做膝跳反射实验，知道什么是反射？

2.掌握膝跳反射教具的操作方法，知道反射弧的构成。

教学重点

描述膝条反射的过程

教学难点

识别条件反射

教具准备

行控板 X1 链接
碰撞传感器（左） X1 链接
数字食人鱼绿色LED发光模块 X1 链接
DMS-MG90 金属9g舵机 X2 链接
中英文语音合成模块V2.0 X1 链接
WS2812 RGB 全彩灯带 X4 链接
两头PH2.0-4P白色硅胶绞线 X1 链接
两头PH2.0-3P白色硅胶绞线 X4 链接

教学过程

　一、创设情境，导入新课播放膝条反射语音教具视频
（1）实验教具组成
行空板——控制神经中枢
碰撞传感器——感受器
绿色灯带——传入神经
金属舵机——效应器
红色灯带——传出神经
led灯——神经中枢反应处理
语音合成模块——语音讲解实验原理、器材、目的

（2）实验教具功能介绍
在膝跳反射中最重要的一个部分就是反射弧，反射弧是实现反射活动的神经结构。
由感受器、传入神经、神经中枢、传出神经、效应器五个部分组成。
当敲击教具膝盖的感受器——碰撞传感器时，感受器发生了兴奋；兴奋以神经冲动的方式，经过传入神经——绿色RGB灯带，
传向神经中枢——行空板；通过神经中枢的分析与综合活动——绿色LED灯闪烁分析，神经中枢产生兴奋；
通过传出神经——红色RGB灯到达效应器，使效应器——金属舵机发生相应的活动。

（3）实验教具电路图

电路连接

1.行控板P24——LED灯

2.行控板P23——RGB灯带

3.行控板P22——180度舵机

4.行控板I2C——语音合成模块

5.行控板P21——触碰传感器

二、程序代码

1.打开mind+,窗口右上角，选择python模式，连接行空板10.1.2.3

2.窗口左下角“扩展”，在官方库中找到“行空板”

3.在Mind+右下角点击左下角“扩展”，在pingpong库中找到“舵机”、“灯带”、

4.在Mind+右下角点击左下角“扩展”，在用户库中找到“语音合成模块”

5.程序初始化

实验的演示程序

实验目的子程序

实验原理子程序

实验器材子程序

三、学生动手实践操作
现在每两位同学一组，两人轮换交换进行试验，
请一位同学坐在椅子上，一条腿着地，一条腿自然地搭在另一条腿上。
另一位同学用手掌内测的边沿，迅速叩击上位同学上面那条腿膝盖下面的韧带，
同时我们观察这条腿有什么反应？
1.叩击韧带时，小腿有什么反应？想一想，这种反应是生来就有的，还是生活中逐渐获得的？
叩击韧带时，小腿以膝盖为轴，突然地跳起来——迅速前伸。
这种反射很小的孩子就有，是生来就有的？

2.膝跳反射受大脑控制吗？为什么？
膝跳反射来不及思考，有关的神经中枢在脊髓内，所以不受大脑的控制。但是，在完成膝跳反射的同时，脊髓中通向大脑的神经会将这一神经冲动传往大脑，使人感觉到膝盖被叩击了。
反射组成：反射弧、刺激、反应、感受器
结论：人体通过神经系统，对外界或内部的各种刺激所发生的有规律的反应，我们称为反射。

3.膝跳反射的反射弧示意图：
反射弧组成：感受器、传入神经、神经中枢、传出神经、效应器。
4.反射与反射弧的关系
人体通过各种简单或复杂的反射，来调节自身的生命活动，从而能够对体内外的刺激迅速作出适当的反应。
5.反射的意义
缩手反射、膝跳反射、排尿反射和眨眼反射等都是人生来就有的、简单的反射。人通过长期生活的积累，还能形成复杂的反射。

板书：
一、反射
概念：人或动物通过神经系统，对外界或内部的各
种刺激所发生的有规律的反应。
二、反射弧
组成：感受器、传入神经、神经中枢、传出神经、
效应器。
三、膝跳反射教具的使用