Рефлекс, рефлекторная дуга

Цель урока - дать определение рефлекса и на этом примере ознакомить восьмиклассников с логической операцией подведения к определению; рассмотреть части рефлекторной дуги и дать ее графическое изображение; дифференцировать понятия "раздражение" и "возбуждение".

Объяснение нового материала можно начать с определения рефлекса. С этой целью лучше вначале пронаблюдать рефлекс, а затем путем беседы подвести учащихся к определению, известному восьмиклассникам из курса зоологии. Для примера можно продемонстрировать мигательный, ориентировочный или другие безусловные рефлексы, которые нетрудно получить тут же на уроке, используя учеников в качестве испытуемых. Можно воспользоваться массовым экспериментом, но для анализа выбрать одного из учащихся, у которого данный рефлекс проявился наиболее отчетливо. При этом надо подчеркнуть, что такая реакция является нормой, а отсутствие некоторых рефлексов заставляет предположить патологию. В параллельных классах не стоит пользоваться одинаковыми примерами, так как учащиеся могут быть предупреждены, и опыт пройдет не столь отчетливо.

Задание 1. Проанализировать примеры рефлексов и вывести из них определение рефлекса.

Учитель либо неожиданно роняет предмет на стол, либо резко стучит, либо дотрагивается до плеча отвлекшегося от урока учащегося. В результате внезапного раздражения можно получить; 1) мигательный рефлекс; 2) ориентировочный рефлекс (поворот головы в сторону раздражителя); 3) пассивно-оборонительный рефлекс (вздрагивание). Для примера выбирается один из перечисленных рефлексов. Учащиеся устанавливают раздражитель, ответную реакцию, а затем пытаются дать определение рефлекса.

Часто школьники дают ошибочное определение, утверждая, что рефлекс - это ответ на раздражение. Опровергнуть эту ошибку можно путем подведения под определение фактов, которые к рефлексам никак отнесены быть не могут. Один из таких фактов - отклонение проростка в сторону света. Здесь тоже есть раздражитель - свет, ответная реакция - направленный рост растения, но это явление называют тропизмом, а не рефлексом. Значит, сделанное определение неточно, так как под него попадают не только рефлексы, но и тропизмы растений. Определение надо сузить; под рефлексом надо понимать не любую реакцию на раздражение, а лишь ту, которая осуществляется центральной нервной системой. Тогда отпадут растения, грибы, простейшие, поскольку у них нервной системы нет.

Далее надо разъяснить, почему непременным условием рефлекса является участие центральной нервной системы. Для этого полезно вспомнить кинофильм "Ткани животных и человека". В нем есть кадры, где показана лягушка с удаленным спинным и головным мозгом. Органы такой лягушки продолжают жить, раздражение мышц или подходящих к ним нервов вызывает движение отдельных мышечных групп, но эти движения не приводят к биологически полезному действию. Далее разбирают опыты, приведенные в учебнике, и показывают, что лягушка, у которой сохранен хотя бы спинной мозг, может отвечать на раздражение биологически полезной реакцией, например вынимать лапу из сосуда с кислотой. Из этого делается вывод, что, если у животного центральная нервная система сохранена даже частично, возможны биологически оправданные, целостные действия в ответ на раздражение, т. е. рефлексы.

На примере этого рефлекса можно ввести понятие о рефлекторной дуге, разъяснить, что раздражением называют внешнее воздействие, а возбуждением - деятельное состояние тканей, выведенных внешним фактором из состояния покоя. Мышца при возбуждении сокращается, железа выделяет секрет, нервная клетка производит нервные импульсы - сигналы, которые идут к другим нервным клеткам или к органам. При возбуждении совершается деятельность, специфичная для данной ткани. Следует заметить, что физиологический покой не имеет ничего общего с бездействием. Обмен веществ, например, совершается в клетке и во время физиологического покоя.

Далее следует рассмотреть рефлекторную дугу и ее части: рецепторы, центростремительный нейрон, вставочные нейроны, находящиеся в центральной нервной системе, центробежный нейрон, импульсы от которого идут к мышце по центробежным нервным волокнам.

Рассмотрев дугу безусловного рефлекса, возникающего при раздражении лапки спинальной лягушки кислотой, можно перейти к тренировочным упражнениям.

Задание 2. Получить мигательный рефлекс, прикоснувшись к брови или реснице глаза. Нарисовать рефлекторную дугу (рис. 5).

Рис. 5. Схема рефлекторной дуги мигательного рефлекса: 1 - центростремительный нейрон; 2 - рецептор центростремительного нейрона; 3 - вставочный нейрон; 4 - центробежный нейрон; 5 - круговая мышца глаза. Область продолговатого мозга показана окружностью

Учащимся надо сказать, что рецепторы находятся у корня ресницы. При прикосновении волоски деформируются и рецепторы возбуждаются. Нервные импульсы идут по центростремительному нейрону в продолговатый мозг, возбуждаются вставочные нейроны, затем нервные импульсы переходят на центробежный нейрон и круговая мышца глаза включается в работу: человек мигает.

Задание 3. Доказать, что центральная нервная система контролирует рефлекторные действия.

Учитель предлагает учащимся несколько раз дотронуться карандашом до своих бровей. Вначале мигательный рефлекс получается, но затем новые прикосновения мигания не вызывают. Эти раздражения не приносят вреда, и организм на них перестает реагировать. Совершенно иначе проявляется мигательный рефлекс, когда в глаза попадает соринка. Возникает слезотечение, глаза мигают, причем такая реакция будет продолжаться до тех пор, пока соринка не будет удалена. Из этого можно сделать вывод, что результаты действия контролируются нервной системой и в зависимости от них рефлекторные действия либо прекращаются, либо продолжаются, либо изменяются. (Если не помогает мигание, мы пускаем в ход руки.)

В заключение урока можно показать проверочный кинофрагмент "Строение нервной ткани" и на мультипликации еще раз посмотреть, как работает цепь нейронов, образующих рефлекторную дугу.

Заканчивая тему, следует еще раз подчеркнуть мысль о родстве человека со всеми живыми существами и о важности знания биологии каждым образованным человеком.