摘要：随着普通高中生物学课程标准对学生核心素养培育要求的深化，科学思维与科学探究能力的培养已成为课堂教学的核心目标之一。本文基于具身认知理论，将具身创造式学习模式拆解为学科核心知识、具身化实践活动、学科认识方式、学科能力活动四个维度。以人教版高中生物学选择性必修1 中“反射与反射弧”内容为载体开展教学实践，以期能推动学生从被动接受转向主动构建，实现科学实践能力与科学思维的协同发展，最终达成从实践体验到学习创造的进阶。

关键词：具身创造式学习模式；高中生物；反射与反射弧

“反射与反射弧”作为人教版高中生物学选择性必修1 中“神经调节的基本方式”的核心内容，不仅是理解神经调节机制的基础，更是历年高考聚焦的高频考点与学生学习的易错点。该内容涵盖反射的概念界定、类型划分及反射弧的结构功能。反射作为神经调节的基本方式，在中枢神经系统参与下实现机体对刺激的规律性应答，分为生来就有的非条件反射和后天形成的条件反射。反射弧作为完成反射的结构基础，由感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器五部分构成，各环节在功能上紧密关联，任一环节受损都会导致反射活动无法完成。

传统教学中常依赖教师的动画演示、图片讲解或静态模型展示，学生多处于被动接收知识的状态，难以直观感知神经信号传递的动态过程，对“结构完整性决定功能实现”这一核心逻辑的理解也常停留在表面，导致知识迁移能力与实践应用能力薄弱，难以满足核心素养培育的深层需求。在此背景下，具身创造式学习模式凭借其“以身体体验为载体、以主动建构为核心、以创造发展为目标”的独特优势，为破解“反射与反射弧”的教学困境提供了新思路。

一、具身创造式学习模式的内涵

具身认知理论认为，人类的认知过程并非仅发生于大脑的抽象思维活动，而是依赖于身体的感知觉系统、动作系统与外部环境的持续互动，身体的体验会激活神经认知网络，为抽象概念的建构提供具象化的认知锚点，而环境则通过提供刺激线索与互动场景，调控认知发展的方向与深度。“具身创造式学习模式”正是基于这一理论，提出要引导学生完整经历科学探究，在动手实践中获取新知，在知识迁移中探索新方法，最终实现思维发展与创造力培养的双重目标。

在生物学科中，具身创造式学习模式倡导的典型学科教学模式包含四个关键要素，学科核心知识是基础，具身化实践活动是载体，学科认识方式是路径，学科能力活动是归宿，四者协同作用实现学科育人价值。

图1 生物学课堂具身创造式学习路径示意图

二、具身创造式学习的生物学课堂实施范式

（一）学科核心知识：认知发展的“锚定框架”

学科核心知识在模式中承担着“认知锚点”的重要角色，其本质是依据课程标准凝练的、具有结构化与迁移性的知识体系。学科核心知识具有双重作用：一方面，它是具身实践活动的目标导向，所有身体参与的操作、体验都需围绕核心知识的理解展开，确保实践不偏离认知主线；另一方面，它是后续思维发展与能力培育的知识基础，只有先建立对核心知识的基本理解，才能进一步开展分析、评价、创造等高阶思维活动，实现知识的迁移与应用。

“反射与反射弧”作为神经调节的核心内容，教学目标应定位为阐明反射的本质特征，说明反射弧的组成及各部分功能，理解神经中枢的协调作用对反射完成的意义。据此可将核心知识凝练为三个层次。反射是中枢神经系统参与下机体对刺激的规律性应答，分为非条件反射和条件反射两类，膝跳反射、缩手反射均属典型实例。反射弧是完成反射的结构基础，由感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器依次连接而成。各结构功能独特且相互依存，感受器负责将刺激转化为神经兴奋，传入神经传递兴奋至神经中枢，神经中枢对信息进行分析综合，传出神经将指令传至效应器，效应器最终作出应答。任一结构受损都会影响反射完成，传入神经受损会导致有感觉无效应，感受器受损则既无感觉也无效应。

高中阶段学生虽能列举反射实例，但易混淆“反射完成”与“感觉产生”的生物学机制，对神经冲动在反射弧中单向传导的原因缺乏认知。因此教学需依托具身实践，将反射弧结构辨识、功能验证等目标融入实操活动，帮助学生构建具象化的知识框架。

（二）具身化实践活动：认知发生的“核心载体”

具身化实践活动是模式中连接身体与认知的关键纽带，从理论本质看，具身化实践活动并非简单的“动手操作”，而是精心设计的、能激活感知、动作、认知联动的互动场景，通过身体的触摸、观察、操作等动作，学习者能获取丰富的感性经验，这些经验会转化为神经认知信号，为抽象概念的建构提供“具象化支撑”。

反射与反射弧的抽象性决定了其教学必须传统静态教学的局限，必须通过动手操作让学生亲历反射过程。课前要求学生以小组为单位进行预习，并用常见材料制作出反射弧的基本模型，使其初步了解反射弧结构和功能的理解。在课堂上结合课后拓展应用题，组织学生进行“脊蛙缩腿反射”实验。实验前演示脊蛙制备过程，并引导学生思考选材逻辑，为何选择脊蛙而非完整青蛙，实验中聚焦核心问题，视野中能否观察到反射的动态变化，如何通过现象判断反射弧是否完整。实验中，学生小组操作，需按生物学规范步骤进行：第一步，用 25%的醋酸溶液刺激脊蛙的后肢皮肤，观察后肢收缩反射，记录收缩的幅度与反应时间；第二步，剪断脊蛙的坐骨神经，再次刺激皮肤，观察反射是否消失；第三步，用解剖针破坏脊蛙的脊髓，刺激皮肤后记录现象；第四步，直接刺激剪断的坐骨神经远侧端，观察后肢是否收缩。在此过程中，重点关注生物学现象差异，破坏感受器后，无论如何刺激都无反射；破坏传出神经后，刺激皮肤能观察到脊蛙脊髓部位的神经兴奋，但后肢无收缩，体现“有感觉无效应”的生物学本质。小组记录实验现象并拍照上传，通过共享结果完善对结构完整性重要性的认知。

（三）学科认识方式：思维发展的“路径指引”

具身创造式学习强调“学科认识方式”，本质是遵循学科逻辑培育思维，确保学习者的认知发展符合学科本身的特性与规律。学科认识方式具有定向与赋能双重作用。“定向”体现在它为学习者的思维活动划定了学科视角，引导学习者从“结构完整性”“功能协同性”等生物学视角展开思考，而非停留在泛化的经验判断；“赋能”体现在它为学习者提供学科特有的思维工具，例如通过对比分析、证据推理、建模建构等学科常用方法，提升学习者分析问题、解决问题的思维效率与科学性。

在反射与反射弧的教学中，可以通过现象观察、证据推理和模型建构的探究活动，引导学生形成科学的思维方法。

一是基于模型观察的概念具象化。学生观察自制的反射弧模型时，教师提出生物学导向的递进问题：“模型中神经节为何只出现在传入神经上？从生物学结构上分析，这一特征对反射有何意义？”学生通过对比教材中的反射弧模式图与模型结构，结合神经节的生物学功能，得出神经节是辨别传入神经的关键标志的结论。再引导学生操作模型，断开传入神经的连接，按压感受器观察效应器反应，从生物学机制解释为何传入神经受损后既无感觉也无效应，兴奋无法传递至神经中枢，既不能引发效应器应答，也不能上传至大脑皮层产生感觉。

二是基于实验证据的生物学推理。脊蛙实验结束后，组织小组讨论生物学核心问题：“破坏脊髓后，直接刺激坐骨神经远侧端仍能引发后肢收缩，这一现象说明什么？”学生结合实验证据推理：肌肉收缩不依赖神经中枢，仅需兴奋传递至效应器，证明效应器的应答功能具有相对独立性；再追问“为何破坏传入神经后，刺激皮肤无反射，但刺激传出神经有收缩？”引导学生从神经传导路径分析，得出“反射需完整的信号输入、处理、输出路径，而效应器应答仅需信号输出”的生物学逻辑。教师补充突触结构的生物学知识，解释神经冲动在反射弧中单向传导的原因，帮助学生构建“结构决定功能”的生物学思维。

三是基于对比分析的生物学建模。为突破神经中枢协调的难点，教师展示膝跳反射与缩手反射的模型演示视频。学生对比两者的神经中枢位置，膝跳反射的中枢在脊髓，缩手反射则涉及脊髓与大脑皮层的协同。通过绘制两种反射的兴奋传导路径图，分析“先缩手后感觉”的时间差原因，最终构建“低级中枢完成快速反射，高级中枢调控并产生感觉”的概念模型，深化对结构与功能观的理解。

（四）学科能力活动：模式目标的“最终归宿”

学科能力活动是以学科核心知识为基础，以具身化实践活动积累的经验为支撑，以学科认识方式为思维工具，最终实现“知识、体验、思维、能力”的闭环发展。结合反射与反射弧的实际应用价值，设计分层任务推动能力进阶，覆盖学习理解、应用实践与迁移创新三个层次。

基础应用环节：链接生活中的生物学场景，围绕“体检中的膝跳反射”展开讨论。教师展示医生敲击膝盖下方韧带的视频，提出问题：“医生为何选择敲击膝盖下方？从反射弧结构分析，这一部位的刺激为何能精准引发膝跳反射？”学生结合之前的实验结论，分析不同结构受损的表现，实现知识与生活的衔接。学生需撰写200 字左右的生物学解释报告，结合反射弧结构与神经调节机制说明现象，培养知识应用能力。

进阶探究环节：引入“运动损伤与反射功能检测”的探究任务。教师呈现某运动员小腿受伤的案例：受伤后能感觉到腿部疼痛，但无法完成膝跳反射。要求小组设计实验方案，判断受损的反射弧结构。小组需撰写完整的生物学实验设计方案，包含实验目的、材料用具、实验步骤、预期结果与结论，教师点评方案的科学性与可行性，提升学生的实验设计能力。

创新拓展环节：结合生物学前沿领域，开展“反射弧原理与神经修复技术”的研讨活动。教师介绍神经干细胞移植技术，学生分组查阅资料，分析该技术如何基于反射弧原理发挥作用，再拓展讨论：“智能假肢的设计如何借鉴反射弧结构？”在此基础上，以“为残障人士设计‘智能假肢’”为情境，以制作模型为任务，让学生自主研究。学生首先分组查阅资料，深入了解相关知识，随后聚焦模型需要实现的功能，进行设计和制作。在此过程中，学生通过头脑风暴，发现问题，解决问题，优化设计方案，完善模型，完成模型迭代升级，同时也实现了课标中所倡导的将问题解决的想法付诸实践的教学理念。

三、结论

具身创造式学习模式通过凝练核心知识搭建认知框架、依托跨学科实践提供具身体验、借助探究任务发展科学思维、通过迁移创新提升学科能力，打破了传统课堂的静态认知局限，使知识不再是被动记忆的文字符号，而成为可探究、可创造的活性载体，实现了认知与身体、环境的深度交融，为高中生物学课堂转型提供了可行路径。

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