生物高中必修3第二章第一节教学设计6

《通过神经系统的调节》教学设计增城市郑中钧中学曾文萱一、课程分析1、本节内容的地位神经调节是高中生物必修3第二章《动物和人体生命活动的调》中的重要内容，它与动物的激素调节相辅相成，共同协调的完成着生活的使命。我们在日常生活中的一言一行、一举一动都与神经调节有着密切的联系。2、课时的安排：由于本节内容的重、难点较多，且大多数知识具有很强的抽象性，所以本节知识将分成两课时进行。第一课时为神经系统的组成、神经调节的基本方式和脊髓的组成；兴奋在神经纤维上的传导和在神经元之间的传递。第二课时为脊髓的调节功能和脑的高级调节功能。二、教学目标1.知识目标（1）描述神经调节的基本方式、结构基础及其完整性的必要。（2）概述兴奋在神经纤维上的传导过程。（3）概述兴奋在细胞间的传递过程。（4）应用兴奋传导原理，辨别传导方向，解决实际问题。2.能力目标（1）通过观察兴奋传导的动态过程，培养学生分析、比较、归纳等逻辑推理能力。（2）通过介绍研究兴奋传导的材料和方法培养学生的科学思维能力。（3）通过利用电学原理分析膜电位变化，提高学生学科之间相互渗透的迁移能力。 3.情感、态度价值观（1）通过科学发现，培养学生实事求是的科学态度和不断探究的科学精神。（2）透过纷繁复杂的生命现象揭示事物普遍联系，建立唯物主义世界观。（3）通过认识生命本质，渗透协调美和思想美。三、教学重点与难点1、教学重点：兴奋在神经纤维上的传导和在神经元之间的传递2、教学难点：兴奋在神经元之间的传递四、教学方法设计分析法、讨论法、比较法、归纳法等。五、教学过程设计第一课时教学设计引言：请同学们欣赏一场精彩的NBA比赛。篮球飞人们飞翔的画面让我们体会到运动的张力和协调的美感，那么篮球队员们要经过哪些方式的调节才能完成如此健美而协调的动作呢？学生：通过神经调节和体液调节。如果仅有体液调节，机体就难以迅速而精确的作出反应。人和动物体内各个器官，系统的协调和统一，各项生命活动的进行，以及对外界环境的变化作出相应的反应，主要是通过神经系统的调节作用来完成的。1、神经调节的基本方式通过初中的学习我们知道，神经调节的基本方式是反射，那么，什么是反射呢？ 学生：反射是指在中枢神经系统的参与下，人和动物体对体内和外界环境的各种刺激所发生的有规律性的反应。反射大致可以分为非条件反射和条件反射两类，请同学们来分析四组有趣的现象，看看它们分别属于那类反射？并说出判断的依据是什么？（媒体显示实例图片：小猴吮奶；狗熊飞车；尝梅止渴；望梅止渴。）学生：小猴吮奶和尝梅止渴是动物生来就有的，也是通过遗传而获得的先天性反射，是非条件反射；狗熊飞车和望梅止渴是动物出生后，在生活过程中通过训练而逐渐形成的后天性反射，属于条件反射。条件反射是建立在非条件反射基础上，借助于一定的条件（自然的或人为的），经过一定过程形成的，条件反射大大地提高了动物适应复杂环境变化的能力。反射的结构基础又是什么呢？学生：反射弧。教师引导学生观察反射弧结构模式图并提示注意闪动部位代表的结构。反射弧是由哪几部分组成的？学生：通常由感受器，传入神经，神经中枢，传出神经和效应器五部分组成.教师引导学生识图。感受器是感觉神经末梢部分，效应器指运动神经末梢和它所支配的肌肉和腺体。简单地说，反射过程是感受器感受到一定的刺激并产生兴奋，兴奋以神经冲动的形式经过传入神经传向神经中枢，神经中枢通过分析与综合产生兴奋，经一定传出神经到达效应器，发生相应活动。反射弧的任何一个环节中断，反射都不能发生。举例分析。通常脊椎动物的反射弧，在感觉神经元和运动神经元之间还有中间神经元，它起着传递信息的作用。那么这些神经元的结构又是怎样的呢？引导学生观察神经元结构模式图并叙述各部分结构（略） 神经元之所以受到刺激能产生兴奋，并能传导兴奋是与它的结构相适应的。一个神经元就是一个完整的高度特化的细胞。细胞体适合综合处理信息和作为代谢中心；突起适合接受和传递信息；髓鞘则起着绝缘的作用，使许多神经纤维可以同时传导而互不干扰，从而保证神经调节的精确性。教师强调神经纤维的概念：长的树突、轴突和髓鞘构成神经纤维。从宏观上看，兴奋需要在反射弧各部分上传导；从微观上看，兴奋则需要在组成反射弧的每一个神经元内部传导，特别是神经纤维上的传导。2.兴奋的传导（1）神经纤维的传导提示学生注意观察p17图2-1。取两个微电极，一个插入神经纤维内，一个接到神经纤维膜表面，用微伏计测出膜内外的电位差，即电势差。结果显示：膜外为正电位，膜内为负电位。为什么会出现电位差呢？很早人们就发现神经纤维膜内外存在着离子浓度的差异。引导学生观察并分析Na+离子和K+离子的浓度差：膜内的K+离子浓度远高于膜外，Na+离子浓度则相反。在细胞未受刺激时，也就是静息状态时，膜内的K+离子很容易通过载体通道蛋白顺着浓度梯度大量转运到膜外，从而形成膜外正电位，膜内负电位。当神经纤维某一部位受到刺激时，膜上的Na+离子载体通道蛋白被激活，Na+离子通透性增强，大量Na+离子内流，使膜两侧电位差倒转，即膜外由正电位变为负电位，膜内则由负电位变为正电位。具体分析兴奋传导的过程并分步演示兴奋在神经纤维上传导的动画。静息时，膜内和膜外的电位处于何种状态？学生分析：静息时，由于K+离子外流膜内电位为负，膜外电位为正。受刺激时，兴奋部位的膜内外发生了怎样的变化？学生观察分析并回答：由于Na+ 离子内流，兴奋部位膜内外迅速发生了一次电位变化膜外由正电位变为负电位，膜内则由负电位变为正电位。引导学生分析并讨论：邻近未兴奋部位仍然维持原来的外“正”内“负”，那么，兴奋部位与原来未兴奋部位之间将会出现怎样变化？学生：试着用物理课上电学的知识来解释这个问题，并就膜外和膜内情况分别说明。在神经纤维膜外兴奋部位与邻近的未兴奋部位之间形成了电位差，于是就有了电荷的移动，在细胞膜内的兴奋部位与邻近的未兴奋部位之间也形成了电位差，也有电荷的移动，这样就形成了局部电流。电流方向如何呢？学生：电流在膜外由未兴奋部位流向兴奋部位，在膜内则由兴奋部位流向未兴奋部位，从而形成了局部电流回路。引导学生观察相邻的未兴奋部位：这种局部电流又刺激相邻的未兴奋部位发生上述同样的电位变化，又产生局部电流，如此依次进行下去，兴奋不断向前传导，而已经兴奋部位又不断依次恢复原静息电位。兴奋就按照这样的方式沿着神经纤维迅速向前传导。完整演示动画并让学生归纳和复述：兴奋传导过程：刺激→膜电位变化→电位差→电荷移动→局部电流兴奋在神经纤维上传导的实质：膜电位变化→局部电流。我们分析了当兴奋从树突经胞体传向轴突时的传导方向，如果在一条离体神经纤维中段施加一适宜刺激，传导方向又是怎样呢？（图示略）学生从物理角度来思考这个问题：兴奋部位与两侧未兴奋部位都存在电位差，所以刺激神经纤维上任何一点，所产生的冲动均可沿着神经纤维向两侧同时传导。结论：传递特点──双向性。兴奋传导受机械压力，冷冻，电流，化学药物等因素的影响而受到干扰或阻断。 （2）兴奋的传递：当兴奋传导到神经纤维的末梢时，又是怎样到达下一个神经元呢？兴奋在神经元之间是通过突触来传递的。突触是指一个神经元与另一个神经元相接触的部位。（演示动画）在光学显微镜下观察可以看到：一个神经元轴突末梢经多次分支，最后每个小枝末端膨大成杯状和球状，叫做突触小体。这些突触小体可以与多个神经元细胞体或树突相接触，形成突触。突触小体内靠近前膜处含有大量的突触小泡，泡内含有高浓度的化学物质──递质，例如乙酰胆碱。递质有兴奋性的也有抑制性的。将动画还原到较为宏观的两个神经元之间去观察突触。当兴奋通过轴突传导到突触小体时，突触小体内的突触小泡就将递质释放到突触间隙里，突触后膜的相应受体蛋白接受递质的化学刺激，引起突触后膜的膜电位改变。这样，兴奋就从一个神经元通过突触而传递给了另一个神经元。突触后膜的受体对递质有高度的选择性。学生再次观察动画模拟过程，复述，概括。兴奋在细胞间的传递过程：兴奋→突触小体→突触小泡释放递质→突触间隙→突触后膜兴奋或抑制由于递质只存在于突触小体内，只能由突触前膜释放后作用于突触后膜上，使后一个神经元兴奋或抑制，所以神经元之间兴奋的传递只能是单方向的。就是说：兴奋只能从一个神经元的轴突传递给另一个神经元的细胞体或树突，而不能向相反的方向传递。这种单向传递使整个神经系统的活动能有规律地进行。递质发生效应后就被酶破坏而失活，一次神经冲动只能引起一次递质释放，产生一次突触后电位变化，之后很快又恢复为静息状态。引导学生观察线粒体，得出“兴奋传递是一个耗能的过程”的结论。 有些杀虫剂能抑制酶的活性，使递质不被破坏，递质一直结合在突触后膜的受体部位，连续发生作用，使神经处于持续冲动状态而不能恢复到静息电位，这样，就使动物长时间处于震颤、痉挛状态，终致死亡。（3）比较兴奋的传导神经纤维上的传导细胞间的传递信号形式电信号化学信号传导速度快慢传导方向双向单向实质膜电位变化→局部电流突触小泡释放递质课堂小结本节课重点学习了兴奋的传导，对于反射的发生也有了进一步的理解。（结合动画演示）当感受器受到一定刺激后就产生兴奋，引起兴奋部位的膜电位的改变，形成局部电流；当局部电流沿神经纤维传导到轴突末梢的突触时，突触小泡释放递质作用于突触后膜，使另一个神经元产生兴奋或抑制，这样兴奋就从一个神经元传导到另一个神经元。概括的说：兴奋传导是膜电位变化→递质的释放→膜电位变化的一体化过程。板书设计神经调节（一）基本方式：反射──概念、分类、结构基础（二）兴奋的传导1.神经纤维上的传导：双向性刺激→膜电位变化→电位差→电荷移动→局部电流 2.细胞间的传递：单向性兴奋→突触小体→突触小泡释放递质→突触间隙→突触后膜兴奋或抑制第二课时教学设计一、课程分析由于本节内容的重、难点较多，且大多数知识具有很强的抽象性，所以本节知识将分成两课时进行。第一课时为神经系统的组成、神经调节的基本方式和脊髓的组成；兴奋在神经纤维上的传导和在神经元之间的传递。第二课时为脊髓的调节功能和脑的高级调节功能。本节课主要讲的是第二课时。二、学情分析：在本节课中，有部分内容如反射在初中阶段已经初步学习过，学生应能很好的理解和掌握脊髓的调节功能。而脑的高级调节功能对于学生是全新的知识，也是比较抽象的知识，理解起来有一定的困难所以脑的高级调节功能不仅是本节课的教学重点，也是教学难点。三、教学目标根据教学大纲的要求和教材的具体内容，结合学生现有的知识水平，拟定了下列几个教学目标：知识目标1．理解脊髓的调节功能；知道脑的结构、功能；2．神经调节的结构基础和反射3．兴奋在神经纤维上的传导和在神经元之间的传递4．神经系统的分级调节和人脑的高级功能能力目标1．通过演示操作提高学生的动手能力。2．通过观察比较提高学生的分析能力。3．通过思考、讨论活跃学生思维，培养学生表达能力。4．培养学生能用所学的知识来解释常见动物的一些行为表现或生理现象。情感目标1．增强学生团队合作精神。2．通过对某些病状的分析，激发学生学习生物的热情，确立关怀生命的意识。 四、教学方法围绕本节课的教学目标和教学内容，在信息技术与学科整合的理论指导下，采用了启发式教学、演示法、讨论法等多种教学方法，积极探索设计一个可以让学生在其中自由探究和自主学习的场所。在教学过程中，选择了以多媒体计算机辅助教学为手段，充分利用各种媒体和各种信息技术资源来支持学生的“学习”，开展师生互动、生生互动，体现出以学生为主体，教师为主导的“双主”教学理念。五、设计理念“授人与鱼，莫过于授人与渔”，学生学习的最终目点不是仅仅为了“学会”知识，更是为了“会学”知识。在教学中，要注重学生学习方法的指导和培养。在本节课中，学生将通过多种途径，如：观察、阅读、思考、分析、讨论、探究等等，来开展学生之间的协作学习和自主学习，形成以学生为主体的教学模式。让学生通过自己的主体活动，根据自身的反馈信息来形成对客观事物的认识和理解，从而发展自身的创造性思维能力，提高自身的信息素养。六、教学流程（一）、情景导入教师举例：针扎手，会有什么样反应？这种反应在生物学上叫什么？课件演示肌肉收缩，学生指出产生反射的结构基础是什么？反射弧有哪几部分组成？脊髓有哪几部分组成？（二）、新课教学1．理解脊髓的调节功能首先，由2名学生合作演示实验—脊髓反射。（组织学生回忆、思考，并展开讨论、分析，得出结论脊髓的调节功能之一反射）其次，提问：高位截瘫患者能不能进行排便、排尿？为什么？提问：这位患者能不能自己控制排便、排尿？为什么？（组织学生思考，并展开讨论、分析，得出结论脊髓的调节功能另一功能传导）提问：脊髓和脑是各自孤立地对生理活动进行调节的吗？（组织学生根据课本资料“神经系统不同中枢对排尿反射的控制”讨论、分析，得出结论：(中枢的分布部位和功能各不相同，但彼此之间相互联系，相互调控。一般来说，位于脊髓的低级中枢受脑中的高级中枢的调控）2．人脑的高级调节功能 组织学生阅读课文。然后在图中指结构名称。（接着再组织学生对上述知识进行分析、讨论）。以及利用表格的形式来帮助学生来理解。3、总结学生在教师的提示和问题的引导下，完成对本节课的知识的归纳和小结。神经系统的分级调节1、人的中枢神经系统包括脑和脊髓。脑包括大脑、小脑、间脑（主要由丘脑和下丘脑构成）、中脑、脑桥、延髓。2、神经中枢：中枢神经系统内调节某一特定生理功能的神经元群。包括：大脑皮层、躯体运动中枢、躯体感觉中枢、语言中枢、视觉中枢、听觉中枢等。3、分级调节（1）大脑皮层：最高级的调节中枢（2）小脑：维持身体平衡中枢（3）下丘脑在机体稳态调节中的主要作用：4、人的语言功能与大脑皮层的言语区有关①运动性语言中枢：S区。受损伤，患运动性失语症②听觉性语言中枢：H区。受损伤，患听觉性失语症③视觉性语言中枢：V区。阅读文字④书写性语言中枢：W区。书写文字安排20分钟的时间，让学生思考完成具有针对性的练习，进行知识巩固和教学效果反馈，及时纠正错误的理解和片面的认识。七、同步练习一、单选题1．给一氧化碳中毒的病人进行输氧时，要在纯氧中混入5%的二氧化碳气体，以维持呼吸中枢的兴奋，这主要是利用什么调节()A.神经调节B.体液调节C.激素调节D.内分泌调节2.下列现象属于反射的是()　A．含羞草的叶受到外力碰撞而下垂B．草履虫游向食物丰富的地方　C．白粉虱聚焦到黄色灯光下D．正在吃草的羊听到异常的声响立即逃走 3.将青蛙的后趾皮肤剥掉，再将浸有稀硫酸的小纸片贴在该部位，蛙无反应。这是因为已经破坏了该青蛙反射弧的()　　A．感受器　　　B．传入神经纤维　　C．传出神经纤维　　　　D．效应器4.一个人若因出生前营养不良，脑发育受到影响，体重较轻，出生后加强营养，身高和体重能赶上同龄人，但智力却很难弥补，这一事实说明()A．脑细胞的分裂能力很弱B．脑结构的发育时间很短C．突触很难形成和脑细胞增加数量的关键时期是胎儿期D．骨骼的发育时间很长和营养不良对骨骼和肌肉发育的影响是可逆的5.右图为突触结构模式图，下列说法不正确的是()A．在a中发生电信号→化学信号的转变，信息传递需要能量B．①中内容物释放至②中主要借助于突触前膜的主动运输C．①中内容物使b兴奋时，兴奋处膜外为负电位D．②处的液体为组织液，传递兴奋时含有能被③特异性识别的物质6.某人腰椎部因受外伤造成右侧下肢运动障碍，但有感觉。该病人受损伤的部分可能是在反射弧的：①传入神经②传出神经③感受器④神经中枢⑤效应器A.②④B.①④C.①②D.②⑤7.右图为反射弧结构示意图，下列有关说法不正确的是()A．由ABCDE组成了一个完整的反射弧B．该图为膝跳反射示意C.图中②的结构决定了神经元之间的兴奋传递只能是单向的D．若从①处剪断神经纤维，刺激③处，效应器仍能产生反应8.下图示神经元局部模式图。当人体内兴奋流经该神经元时，在神经纤维膜内外的电流方向是()A．都是由左向右B．都是由右向左C．膜内由左向右，膜外由右向左D．膜内由右向左，膜外由左向右9．下列说法错误的是()A．学习是神经系统不断地接受刺激，获得新的行为、习惯和积累经验的过程B．记忆是将获得的经验进行储存和再现 C．学习和记忆涉及脑内神经递质的作用以及某些种类蛋白质的合成D．短期记忆可能与新突触的建立有关10.某些麻醉剂是一种神经递质的阻断剂，当人体使用这些麻醉剂后，痛觉消失了，而其它大部分神经的传递功能正常。这一事实说明：()A.不同的神经纤维是以不同的递质传递B.不同神经元之间的递质可能不同C.所有的神经之间的递质可能相同D.麻醉剂能作用于大脑皮层，使人意识模糊11.已知突触前神经元释放的某种递质可使突触后神经元兴奋，当完成一次兴奋传递后，该种递质立即被分解。某种药物可以阻止该种递质的分解，这种药物的即时效应是()Ａ．突触前神经元持续性兴奋Ｂ．突触后神经元持续性兴奋Ｃ．突触前神经元持续性抑制Ｄ．突触后神经元持续性抑制12．在有关神经调节的叙述中，不正确的是()A.狗在听到铃声后分泌唾液这一反射活动中，唾液腺和支配它活动的神经末梢一起构成效应器B.兴奋传导时，往往是从一个神经元的树突传给下一个神经元的轴突或细胞体C.在人体反射活动过程中，神经元膜内电荷移动的方向与膜外电荷移动的方向相反D.体内大多数内分泌腺都受中枢神经系统的控制13.决定反射时间的长短的主要因素是()A．刺激强度的大小B．感受器的兴奋性　C．中枢突触的数目D．效应器的兴奋性14．如图所示，神经纤维MB段距离长于MC段，在M处给以电刺激，在B,C处用电流计测其电位变化，电流计指针()A.不动B.向左摆C.向右摆D.发生两次方向相反的摆动1—5BDACB6—10DBCDB11—14BBCD八、课后反思：通过演示课件以及老师的设疑，为学生创设主动学习的问题情景和条件。经过点拨和追问，层层质疑，化解难点，从而激发学生的探究心理，培养学生的问题意识。在教学过程中，充分运用表格，将知识具体化，形象化，使知识具有更强的可接受性，增强了知识的完整性、系统性。后再辅以相应练习，起到及时巩固，加深理解的作用。