俗话说,居安思危,思则有备,有备无患。教师要准备好教案,这是老师职责的一部分。教案可以让学生更好的消化课堂内容,帮助教师缓解教学的压力,提高教学质量。教案的内容具体要怎样写呢?经过搜索和整理,小编为大家呈现“高二生物教案:《通过神经系统的调节》教学设计(一)”,欢迎您阅读和收藏,并分享给身边的朋友!
内容简析
《通过神经系统的调节》包括神经调节的结构基础和反射、兴奋在神经纤维上的传导、兴奋在神经元之间的传递、神经系统的分级调节和人脑的高级功能五部分内容。其中主要内容是神经调节的基本方式和兴奋的传导。
第一课时主要学习前三部分内容。
关于“神经调节的结构基础和反射”,由于反射和反射弧的内容在义务教育教材中已有详细的介绍,本节不再详细阐述,而是引导学生调动已有的知识基础。
关于兴奋的传导,包括神经纤维上的传导和神经元之间的传递两部分内容,这部分知识对学生来说是全新的,而且比较抽象,不容易理解,故是本章教学的难点。
目标定位
一、知识目标
1、神经调节的基本方式;
2、反射、非条件反射、条件反射及反射弧;
3、神经纤维上的兴奋传导;
4、细胞间的兴奋传递。
二、能力目标
1、培养学生的抽象思维能力和发散思维能力;
2、培养学生的知识迁移能力及综合运用所学知识分析问题和解决问题的能力;
3、提高学生理综之间相互渗透的能力。
三、情感目标
增强学生对生命本质的认识,消除对生命认识的神秘感。
教学重点和难点
1、神经纤维上的兴奋传导;
2、细胞间的兴奋传递。
方法阐释
本节课的导言既是章的导入,也是节的导入,可运用章首的导言和节首的问题探讨分别引入章课题和节的课题。由于这些内容学生在初中已有了一定的基础,所以这里一方面是通过导言唤起学生的回忆,另一方面是明确学习这部分内容的主要目标和任务。如果运用多媒体进行教学,也可选取一些能反映机体各器官系统协调活动,以及机体与外界环境相适应的实例的视频画面,结合画面提出问题。通过视频画面,烘托气氛,激发学生的学习兴趣。但要注意不应让学生的兴趣过多停留在感性的层面上,应该尽快将学生引入对问题的理性思考。
神经系统的结构基础和反射这部分内容,主要是对初中有关内容的回顾,教学时应充分调动学生已有的知识,可采用师生谈话结合讨论的方法进行。
兴奋在神经纤维上的传导内容是全新知识,内容比较抽象,学生没有接触过,不容易理解,在学习上具有一定的难度。兴奋的产生以及在神经纤维上传导在离子水平的认知上较难,因此将其列为本节难点,而且是本节课的重点内容。特别是兴奋传导时膜电位的变化和突触释放递质的过程。教师在这方面要多做指导、启发。
本节以问题为载体,以学生活动为主线,有意识的留给学生适度的思考空间,让学生在观察中分析,在思考中概括,在探究中获取新知,帮助学生逐步形成积极探索和合作交流的学习方式。
在教学过程中,运用以下教学策略:
1、动机激发策略:创设情境,从运动的协调引入;重现关于研究神经传导的材料选择和实验手段体现科学方法教育,避免封闭的演绎过程。
2、交互教学策略:以学生活动为中心,教师精心设计问题,引导学生探究、讨论问题。
3、整体教学策略:将生物学知识和物理电学知识结合在一起,体现学科间知识的综合。
4、比较的认知策略:比较兴奋在神经纤维上的传导和兴奋在细胞间的传递,突破难点。
教学流程:
环节一 创设情境,引入新课
教师:同学们好!在学习新知识以前,我们一起做一个非常简单的小活动——打手(规则是彼此伸出手掌,先一方打,另一方躲,谁打到对方算谁赢,五次之后再交换),来回忆一下我们初中曾经学过的相关知识。
学生两人一组进行活动,活动气氛很活跃。
教师:在刚才的活动中胜利方举手。祝贺大家!请同学们思考:刚才我们做的这两个活动,主要是在你们的什么系统的参与调节下完成的?该系统调节生命活动的基本方式是什么呢?
学生:神经系统;基本方式是反射。
【设计意图】让学生参与活动,引发学生思考,通过游戏激发学生的学习热情,让学生在游戏中分析生物学问题,体会生物学知识与生活的联系。
教师:的确,人的每一个活动,无论是简单的活动还是复杂的活动,都是在神经系统的调节下协调完成的。什么是反射呢?同学们能举出几个反射活动的实例吗?草履虫能够趋利避害,含羞草叶被触碰后会下垂,这属于反射吗?如果有人用针刺了你一下,你感到了疼痛,这属于反射吗?用针刺激离体蛙的腓肠肌,肌肉会收缩,这属于反射吗?
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。
学生回答出上述概念后,教师强调反射概念的三要素(中枢神经系统、各种刺激、规律性反应)。
然后学生会很自然的答出其余问题的答案。草履虫和含羞草没有神经系统不属于反射;离体蛙的腓肠肌,没有神经系统的参与,也不属于反射;只有用针刺人属于反射。
教师: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。)
学生分组讨论后回答: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。
教师进一步强调: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。完成反射活动的结构基础是什么?反射弧包括哪些基本环节?初中我们学习过膝跳反射和缩手反射,你能回顾一下这两个反射的反射弧吗?(示图或投影让学生分析)
学生:反射弧。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。
教师引导学生观察反射弧结构模式图并提示注意闪动部位代表的结构。特别注意感受器和效应器包括哪些结构?
学生: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。
教师:如果某人缩手反射的传入神经受到了损伤,那么感受器受到刺激后,人还会有感觉吗?会产生缩手反射吗?如果损伤的是传出神经或者是脊髓相应的中枢呢?
学生:如果某人缩手反射的传入神经受到了损伤,那么感受器受到刺激后,人不会有感觉;传入神经受到了损伤,整个反射弧就断了,自然不会有缩手反射。
教师: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。再看膝跳反射和缩手反射模式图,你能说出他们各包含几个神经元?(再示图或投影让学生观察)一个完整的反射活动至少需要多少个神经元?
学生很容易答出:2个和3个;至少2个。
教师:再回忆以下神经元的结构包括哪几个部分?神经元与神经纤维、神经间有什么样的关系?
教师和学生一起回忆初中所学知识,然后分析得出: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,它包括细胞体和突起,突起又分为轴突和树突,长的树突、轴突和套在外面的髓鞘共同构成神经纤维。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。一条神经包含多条神经纤维。
在分析讨论的基础上,指导学生对反射、反射弧、神经元的结构和分布等知识进行归纳和总结。
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。从而引出本节课的核心。
【设计意图】通过以上几个问题的回顾,让学生对学习本节所必备的知识有一个清晰准确的认识,分散教学难点。
环节二 自主探究,合作学习
一、兴奋在神经纤维上的传导(板书)
资料:早在1791年,意大利解剖学家伽伐尼发现兴奋传导实际上是一种生物电现象。但是神经纤维都很细,做实验很困难。到20世纪30年代英国科学家发现乌贼的巨大神经纤维是实验的理想材料,它粗大的轴突直径可达1毫米,使测量电位差的微电极易于插入,为开展实验提供了方便。
实验方法:教师利用多媒体手段演示神经纤维表面电位差的实验过程。
实验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。学生对电流表的指针偏转现象引起极大的好奇,提出问题1:为什么会出现电位差呢?
实验2:两个微电极均插在神经纤维外侧,电表指针不偏转,无电位差;两个微电极均插在神经纤维内侧,电表指针不偏转,无电位差。提出问题2:此时膜内外无电荷存在吗?
实验3:在实验2的基础上分别从左侧和右侧给予刺激,结果电极偏转,但方向相反。
提出问题3刺激为什么会引起生物电的产生呢?
带着这些问题,让学生分组讨论,进一部分析推理提出问题:1、在静止时神经纤维的电位怎样?2、接受刺激时会引起什么样的变化?为何会出现这种变化?
各小组展示讨论结果后,教师引导分析如下:
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。
教师: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。
教师: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。
教师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?
学生讨论归纳后得出: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。
教师: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:
学生观察后,归纳出: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。
教师:下面完整演示动画,同学们注意观察并回答下面的问题:
1、 兴奋传导过程如何?
2、 兴奋在神经纤维上传导的实质是什么?
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(板书)
兴奋在神经纤维上传导的实质:膜电位变化→局部电流。
教师: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并回答: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。(板书)
教师:兴奋传导会不会受到外界因素的影响,如果有,你知道常有哪些?
学生: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。
教师:我们已经知道完成一个反射活动至少需要两个神经元,而神经元之间是有间隙的,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?接下来我们一起探讨这个问题。
【设计意图】让学生在充分思考的基础上分组讨论交流,鼓励学生大胆表述,而后每组派代表阐述自己的见解,教师对认识正确的同学加以赞赏,对学生不准确的见解请学生评议并阐述自己认为更合理的见解,教师要及时鼓励学生。
二、兴奋在神经元之间的传递:(板书)
教师:先让各小组进行讨论,大胆提出假设。
学生:交流展示各组讨论结果。
教师:突出演示电子显微镜下突触的结构。
学生: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或球状,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。
教师:播放多媒体动画
学生:在电子显微镜下观察,可以看到突触是由三部分构成的,即突触前膜,突触间隙和突触后膜。突触前膜是轴突末端突触小体的膜:突出后膜是与突触前膜相对应的胞体膜和树突膜;突触间隙是突触前膜和突触后膜之间存在的间隙。
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。
再将动画还原到较为宏观的两个神经元之间,让学生去观察突触部位信号的变化。
学生会很容易得出:当兴奋(电信号)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(化学信号)释放到突触间隙里(这里发生了一个由电信号到化学信号的变化),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(这又发生了一个由化学信号到电信号的变化)。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。
教师:突触后膜的受体对递质有没有选择性?
学生: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
教师:刚才我们学习了如果在一条离体神经纤维中段施加一适宜刺激,兴奋的传导方向是双向的,那么,在突触处的传导方向呢?
学生思考后回答: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。
教师:递质发生效应后,去向如何?
学生可能有多种答案,教师要及时给与肯定、鼓励或纠正。
教师强调:最大的一种可能是,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。
教师引导学生观察线粒体,师生共同得出,“兴奋传递是一个耗能的过程”的结论。
教师:有些杀虫剂能抑制酶的活性,使递质不被破坏,会引起什么情况发生?
学生: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,严重危害健康。
【设计意图】在讨论中设法把问题步步拓展,步步深入,以加深学生对所学内容的理解,要启发学生自己去分析新问题和解决问题的方法,自己去纠正错误的和片面的认识。联系实际分析问题,提高学生学习兴趣。
环节三 反馈训练,巩固落实
前面我们重点学习了兴奋在神经纤维上的传导和在细胞之间的传递,下面请同学们填写以下表格,比较二者的区别。
三、比较兴奋在神经纤维上的传导和在神经元之间的传递
一名优秀的教师就要对每一课堂负责,准备好一份优秀的教案往往是必不可少的。教案可以让学生更好的消化课堂内容,帮助高中教师能够更轻松的上课教学。那么一篇好的高中教案要怎么才能写好呢?为满足您的需求,小编特地编辑了“高二生物教案:《通过神经系统的调节》优秀教学设计”,仅供参考,希望能为您提供参考!
一、教材及学情分析
1、教材分析:通过神经系统的调节是高中生物必修三中的一个重点和难点,也是高考中的一个命题热点。主要包括神经调节的基本方式、兴奋的传导以及高级神经调节三部分内容。在神经纤维上的传导这一部分,教材结合插图直观地讲述了传导过程。在细胞间的传递这一部分,用简洁的文字讲述了兴奋怎样从一个神经元通过突触传递给另一个神经元和神经元之间兴奋只能单向传递的原因。
2、学情分析:有关于反射、反射弧等相关的基础知识,学生在初中就已经学过,所以教师只需给出少量时间快速阅读回忆。兴奋在神经纤维上的传导和在神经元上的传递这些内容比较抽象,特别是兴奋传导时膜电位的变化和突触释放递质的过程。教师在这方面要多做指导、启发。
二、教学目标
1、知识目标:
(1)概述神经调节的结构基础和反射(2)说明兴奋在神经纤维上的传导和神经元之间的传递(3)概述神经系统的分级调节和人脑的高级功能
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、重点难点
1、重点:兴奋在神经纤维上的传导和在神经元之间传递
2、难点:神经冲动的产生和传导
四、设计思路
以信息的传递为主线,从宏观到微观,从反射弧到神经元之间,从神经元之间再到单个的神经元上充分理解神经系统信息传递的本质。以学生活动为中心,教师精心设计问题,引导学生探究、讨论问题。并比较兴奋在神经纤维上的传导和兴奋在细胞间的传递,突破难点。
五、教学过程
导入:足球场上运动员们需要协调配合才能完成一个射门动作,队员们是怎样传递信息的?眼看、耳听,并迅速做出反应。我们身体内的系统也是如此,需要信息传递,比如神经系统
新课:(一)神经调节的基础和反射(复习回顾)
过渡:从表面现象看,我们能观察到膝跳反射、缩手反射等活动,当一个简单的反射活动进行时,在细胞内部发生了怎样微小而复杂的变化呢?
(二)兴奋在神经纤维上的传导
问题设置:
1、人在什么情况下会兴奋?
预期答案:听到或看到某些特别的事情
教师引导:说明接受了外界的刺激
过渡:组织活细胞也是如此
2、阅读P17~P18第一段思考蛙的坐骨神经实验说明什么?
预期答案:兴奋是以电信号的形式沿着神经纤维进行传导的,这种电信号就是神经冲动。
过渡:兴奋若以鲁莽的方式表现出来就是冲动
3、冲动有什么特点?
预期答案:快速的,可传导。
教师引导:如北京申奥成功大家都很激动,在那一刻,一个人跳了起来,其他人也跟着跳了起来
过渡:细胞也是如此,那么在单个的神经元上,兴奋是怎样变成神经冲动的呢?
4、阅读P18图2-2及右侧文字回答问题
(1)什么叫静息电位?(2)什么叫动作电位?(3)什么是局部电流?
过渡:神经元细胞膜两侧电荷又为何会分布不均匀呢?
5、原因
(1)膜电位的产生主要有两个因素
①Na+-K+泵(主动运输):是镶嵌在磷脂双分子层中的一种具有酶活性的特异性蛋白质,又称Na+-K+ATP酶。细胞内的Na+可与该酶结合,激活该酶水解ATP并获得能量,从而把3个Na+运出膜外,同时将膜外的2个K+运进膜内,所以会出现膜内K+高,膜外Na+高的现象。
②离子通道(协助扩散):除Na+-K+泵外,细胞膜上还有一些跨膜蛋白质,称离子通道。其上有闸门一样的结构,离子跨膜运输会受到闸门开放关闭以及开放程度的控制。(2)静息电位:静息状态下K+通道打开,K+外流,同时Na+通道关闭不能内流,外正内负。此时Na+-K+的作用很小,可忽略不计。(3)动作电位:受刺激部位Na+通道打开,K+通道关闭,Na+大量内流,外负内正,Na+-K+泵仍然忽略不计。(4)电位恢复:Na+-K+泵活动增强,出3个Na+泵2个K+,同时K+离子通道重新打开,Na+离子通道关闭,恢复原先的离子浓度梯度。
7、特点:兴奋在神经纤维上的传导是双向的,并通过电信号完成。
(三)兴奋在神经元之间的传递
问题设置:阅读P18~P19回答问题
1、什么是突触?突触小体?其结构包括?2、什么是神经递质?
3、简述兴奋在神经元间传递的过程?4、特点:化学信号,单向传递,轴突到树突或细胞体。5、比较:神经纤维上的传导和细胞间的传递(学生活动)
六、课堂总结
本节课重点学习了兴奋的传导,注意区分兴奋在神经纤维上和神经元之间的传导和传递,理解生命活动中各部分的协调统一。
七、课堂反思
在教学过程中,遵循“从宏观到微观”“从具体到抽象”、“从感性到理性”的认知规律,重视创设问题情境,引导学生积极参与,学生始终处于科学研究情境中,并获得相应的科学情感体验。自然科学的学科魅力满足了学生的学习兴趣,而且测试表明,建立起来的概念是形象生动的、深刻的。
一名爱岗敬业的教师要充分考虑学生的理解性,作为高中教师就要好好准备好一份教案课件。教案可以让学生能够听懂教师所讲的内容,使高中教师有一个简单易懂的教学思路。那么,你知道高中教案要怎么写呢?下面是小编精心收集整理,为您带来的《通过神经系统的调节》,仅供参考,大家一起来看看吧。
第2章动物和人体生命活动的调节
第1节通过神经系统的调节
一、教学目标
1.概述神经调节的结构基础和反射。
2.说明兴奋在神经纤维上的传导和在神经元之间的传递。
3.概述神经系统的分级调节和人脑的高级功能。
二、教学重点和难点
1.教学重点
(1)兴奋在神经纤维上的传导和在神经元之间的传递。
(2)人脑的高级功能。
2.教学难点
神经冲动的产生和传导。
三、教学课时
2
四、教学过程
〔引入〕以“问题探讨”引入。生思考,师提示。
〔提示〕:这些问题具有开放性,可以让学生充分讨论后再回答,目的是引起学生学习本节内容的兴趣。
〔板书〕一、神经调节的结构基础和反射
缩手反射
膝跳反射
非条件发射哈欠反射
反射的种类惊弓之鸟
条件发射谈虎色变
眨眼反射
望梅止渴
〔思考与讨论〕生思考回答,师提示。
〔提示〕1.神经元包括胞体和突起两部分,突起一般又可分为树突和轴突两种。神经元的长的突起外表大都套有一层鞘,组成神经纤维。许多神经纤维集结成束,外面包着由结缔组织形成的膜,构成一条神经。
2.反射弧一般都包括五个部分:感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器。
3.不能;至少需要两个,如膝跳反射等单突触反射的传入神经纤维经背根进入中枢(即脊髓)后,直达腹根与运动神经元发生突触联系;而绝大多数的反射活动都是多突触反射,也就是需要三个或三个以上的神经元参与;而且反射活动越复杂,参与的神经元越多。
4.蛙的搔扒反射有脊髓的参与,人的膝跳反射、排尿反射、排便反射等也都有脊髓参与。
〔问题〕反射活动中,在反射弧上传导的是兴奋。什么是兴奋呢?先让学生说出自己的认识,然后让学生阅读教材。提问:兴奋的本质是什么呢?如何产生?又是如何传导的呢?
〔答〕略。
〔板书〕二、兴奋在神经纤维上的传导
三、兴奋在神经元之间的传递
〔思考与讨论2〕生思考回答,师提示。
〔提示及板书〕很明显,由于突触间隙的存在,兴奋在神经元之间不能以神经冲动的形式进行传递,而是通过神经递质与特异性受体相结合的形式将兴奋传递下去的。
:
突触中传递的递质中有一种是兴奋性递质叫乙酰胆碱,乙酰胆碱在发挥作用后,很快被胆碱酯酶分解为胆碱和乙酸。研究发现有机磷杀虫剂能抑制胆碱酯酶的活性,使乙酰胆碱不被破坏。结果动物会怎样呢?
:2000年诺贝尔生理学与医学奖授予瑞典和美国的三位科学家,他们在“人类脑神经细胞间信号的相互传递”方面获得了重要发现。三位诺贝尔奖获得者最早发现了在神经细胞之间某种信号的传导,即所谓的“慢突触传递”。这些发现对了解大脑的正常功能,以及信号传导中的紊乱如何引发神经或精神疾病起到了十分关键的作用。在这些发现的基础上,人们研制出了治疗帕金森综合症以及其他抗精神疾病的药物。请你收集相关资料并提出自己的观点。
〔板书〕四、神经系统的分级调节
〔资料分析〕生思考回答,师提示。
〔提示〕1.成人和婴儿控制排尿的初级中枢都在脊髓,但它受大脑控制。婴儿因大脑的发育尚未完善,对排尿的控制能力较弱,所以排尿次数多,而且容易发生夜间遗尿现象。
2.是控制排尿的高级中枢,也就是大脑出现了问题。
3.这些例子说明低级中枢受相应的高级中枢的调控。
〔板书〕五、人脑的高级功能
〔思考与讨论3〕生思考回答,师提示。
〔提示〕可能是H区出现了问题。
〔旁栏思考题〕
提示:记忆必须加以巩固才能持久,巩固的方法是复习。通过各种感觉器官进入人脑的信息量非常大,据估计仅有1%的信息能被较长期地记忆,大部分都将被遗忘。能被长期贮存的信息是反复被运用的。通过反复运用,信息在短期记忆中循环,从而延长信息在其中的停留时间,这样就使这些信息更容易转入长期记忆。
〔小结〕略。
〔作业〕一二题。
〔提示〕1.B。2.大脑、小脑和脑干。
拓展题
1.b、c、d、e。
2.提示:都表现为电位差,但电流在导线中的传导是自由电子的定向移动形成的,而神经冲动的传导主要是靠细胞膜两侧带电粒子的跨膜运动形成的。
高二《通过神经系统的调节》学案
一、教学内容及分析
1.教材内容:本节的第一课时为神经调节的基本方式和兴奋的传导。关于兴奋的传导,包括神经纤维上的传导和细胞间的传递两部分内容。在神经纤维上的传导这一部分,教材结合插图讲述了神经纤维受到刺激时产生电位变化、电位差和局部电流的形成,以及兴奋在神经纤维上的传导方式。在细胞间的传递这一部分,介绍了突触的结构,然后讲述了兴奋怎样从一个神经元通过突触传递给另一个神经元,最后讲述了神经元之间,兴奋只能单向传递的原因。
2.学情分析:有关于神经调节的基本方式──反射,反射的结构基础──反射弧等相关的基础知识,学生在初中就已经学过,所以教师可以给出少量时间由学生快速阅读进行回忆,并通过提问及时深化。兴奋在神经纤维上的传导和在神经元上的传递这些内容比较抽象,学生没有接触过,不容易理解,在学习上具有一定的难度。而这些既是教学重点又是教学难点,特别是兴奋传导时膜电位的变化和突触释放递质的过程。教师在这方面要多做指导、启发。
《神经调节》一节的内容对于生物学科知识体系的建构,生物学科思维方法的形成,生物学科能力的培养都具有重要作用。
三、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性。
(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。
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)通过学习,激发探索精神,养成科学的思维能力和素养
四、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
五、教学策略设计
动机激发策略:创设情境,从运动的协调引入;重现关于研究神经传导的材料选择和实验手段体现科学方法教育,避免封闭的演绎过程。
交互教学策略:以学生活动为中心,教师精心设计问题,引导学生探究、讨论问题。
整体教学策略:将生物学知识和物理电学知识结合在一起,体现学科间知识的综合。比较的认知策略:比较兴奋在神经纤维上的传导和兴奋在细胞间的传递,突破难点。
六、教学方法设计
实验原理分析法、讨论法、比较法、归纳法等。
七、媒体设计
自制CAI动画:反射弧模式图;兴奋沿反射弧传导;兴奋在神经纤维上的传导;突触小体结构模式图;突触小泡内递质的释放过程。
八、教学过程设计
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。
教师强调反射概念的三要素,并且指出,反射是应激性高度发展的结果。
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
早在1791年,意大利解剖学家伽伐尼发现兴奋传导实际上是一种生物电现象。但是神经纤维都很细,做实验很困难。到20世纪30年代英国科学家发现乌贼的巨大神经纤维是实验的理想材料,它粗大的轴突直径可达1毫米,使测量电位差的微电极易于插入,为开展实验提供了方便。
实验方法:提示学生注意观察图示。
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。
在电子显微镜下观察可以看到突触是由三部分构成的,即突触前膜,突触间隙和突触后膜。突触前膜是轴突末端突触小体的膜:突出后膜是与突触前膜相对应的胞体膜和树突膜;突触间隙是突触前膜和后膜之间存在的间隙。
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。
学法指导
学生在掌握上述内容时,一定要注意联系反射模式图,并注意在实际中的应用。如临床上用药物局部麻醉的机理是什么?(药物抑制突触小泡释放递质,兴奋不能传递)
课外探究与思考
1.探究局部麻醉药物的可能作用机理。
2.试比较兴奋在神经纤维上的传导速度与电流在金属导线上的传导速度。
文章来源:http://m.jab88.com/j/112465.html
更多