2019-2020年高中生物 第1节 通过神经系统的调节 第1课时示范教案 新人教版.doc

2019-2020年高中生物 第1节 通过神经系统的调节 第1课时示范教案 新人教版 本章内容包括：“通过神经系统的调节”“通过激素的调节”“神经调节与体液调节的关系”和“免疫调节”四节内容。其中，第1节、第2节和第4节教材分别可用2课时教学，第3节可用1课时教学。在第1节正文之后，安排了一个“与生物学有关的职业”栏目；在后三节正文之后，各安排了一个“科学技术社会”栏目，力求引导学生将视野从基础知识中转移出来，更多地关注社会上普遍存在的与生物学有关的问题，逐渐养成热爱科学、尊重科学、理智地运用科学成果的情感和态度，形成关心社会的意识。 与学生已有知识经验的联系： 现实生活中遇到的各种有关健康的问题，报纸、杂志、广播、电视、网络等媒体上关于健康问题、社会问题等的报道都是学生学习这一章内容很好的切入点。 还有一些在义务教育教材中学过的知识都可作为学习新知识的铺垫。义务教育教材中关于人体生理的内容（如人体的营养、呼吸、物质的运输、废物的排出、人体对生命活动的调节等）及“健康地生活”等都是学习这一章内容的基础。 与其他章的联系： 本章内容是从个体水平上来阐述稳态的维持的，本书第1章人体的内环境与稳态是学习本章的基础，而第4章种群和群落、第5章生态系统及其稳定性则是从种群、群落和生态系统层次上阐述稳态及其维持的，本章内容和后续几章共同组成多层次生命系统的稳态、调节以及稳态与环境的关系的内容，是一个整体。第1节 通过神经系统的调节从容说课 “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。教学过程分2课时，第1课时讲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，第2课时讲神经系统的分级调节和人脑的高级功能。 关于第1课时新课的导入，由于本堂课是本章的第一个课时，所以分别要有章题的导入和节题的引入。本章的导入采用直接切入主题、开门见山的方式。简单总结第1章中内环境稳态的作用和稳态的调节机制，而后用章首的导言直接引入本章。结合神经体液免疫调节网络是机体维持稳态的主要调节机制，联系本章的小节安排：第1节讲神经调节，第2节讲体液调节，第3节讲神经调节和体液调节的关系，第4节讲免疫。节的导入采用实验引入。课前准备2杯水：一杯糖水、一杯热盐水。热水60摄氏度左右，温度不能太高以免烫到学生，也不能太低，要正好有些烫手的效果。之所以设计糖水和盐水是为了把学生的注意力从水的温度上吸引开。请学生喝一小口每个杯中的饮用水，并观察他们的反应，引入“通过神经系统的调节”。神经调节这部分内容比较抽象，而这样引入一是比较直观，能引发学生的学习兴趣；二是由于热水较烫而难于入口，学生会用嘴吹凉表面喝一小口或是拒绝喝，这就正好能引入“神经系统的分级调节”部分的学习。 第一部分“神经调节的结构基础和反射”中提出了反射、反射弧、兴奋的概念和反射的过程等内容，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，但是学生遗忘的较多，课前应让学生对这部分的初中教材进行复习，教学过程中用多媒体演示反射产生的动态过程，结合一系列问题来引导学生调动已有的知识基础。 “兴奋在神经纤维上的传导”这部分内容需要说明神经冲动的产生和传导，对学生来说是全新的，而且内容比较抽象，不容易理解。先向学生展示生物电发现的简单历史，使学生了解生物电的客观存在，再通过演示蛙坐骨神经表面电位差的实验示意图来说明兴奋的传导形式神经冲动，（如果在课上当堂重做这个实验当然效果要更好，但是考虑到课堂操作的难度较大，课堂时间又有限，所以这里用多媒体演示）最后用课件演示来解释神经冲动的产生和传导，突破难点。 “在神经元之间的传递”对学生来说也是全新的，如果结合有效的演示和说明，学生不难理解掌握。这部分内容通过演示突触的亚显微结构示意图，动态演示突触传递信息的过程，配合逐步深入的问题来引导学生探索要求掌握的知识。 第2课时的新课导入过程，先复习巩固第1课时的知识点，再用节首的问题探讨。这些问题具有开放性，可以让学生充分讨论后再回答，通过问题讨论一方面能引起学生学习本课内容的兴趣，另一方面也能够让学生认识到高级神经中枢在复杂活动中起着重要的作用，人脑的重要指导作用，学习的必要性等，然后自然地引入新课。 “神经系统的分级调节”所涉及到的内容相当广泛和复杂，教材所要求的内容却比较有限。教学设计先用多媒体演示人的神经系统的分布、分类，让学生对人的神经系统有个总体的认识。再通过实验实例和幻灯片展示各级中枢的位置和分工，使学生了解不同的神经中枢有各自不同的作用。最后用教材上的资料分析把神经中枢之间的内在关系揭示出来。由分到合，由局部到整体，使学生理解机体是一个统一的整体，引导学生联系其他的实例深入思考，特别是进行从个别到一般，从现象到本质的思考。 人脑的高级功能很复杂，教材在这部分内容只选取了语言文字、学习和记忆两方面内容给予简单的介绍。关于语言文字方面，用幻灯片展示言语区的位置和分工，结合学生讨论了解各区的功能。关于学习和记忆部分，先让学生谈谈自己关于学习和记忆的想法，再揭示记忆的实质。这部分内容学生比较感兴趣，教学时结合现实生活中的实际例子及目前科学研究所不能解决的问题展开，这样可以活跃学生的思维，拓展视野，从而激发学生探索大脑奥秘的兴趣。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。教学难点 神经冲动的产生和传导。教具准备 1.幻灯片：突触的亚显微结构示意图，人的神经系统示意图，人的各级中枢示意图、大脑皮层不同的功能区分类图、大脑皮层言语功能区分布图。2.视频：足球比赛片断。3.多媒体CAI1：膝跳反射的过程。4.多媒体CAI2：测量神经表面电位差的实验。5.多媒体CAI3：神经冲动在神经纤维上的传导。6.多媒体CAI4：突触传递信息的过程。课时安排 2课时第1课时，讲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。第2课时，讲神经系统的分级调节和人脑的高级功能。三维目标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。4.建立在反射弧的结构基础上完成反射的过程。5.培养学生的唯物主义观点。教学过程第1课时导入新课师 同学们好！我们学习了第1章“人体的内环境与稳态”，大家还记得什么叫稳态吗？生 正常机体通过自身的调节作用，使各个器官、系统协调活动，共同维持内环境的相对稳定的状态。师 内环境的稳态为什么是机体进行生命活动的必要条件呢？生 因为内环境的稳态影响到细胞代谢原料的取得、代谢废物的排出和代谢反应的催化剂酶的活性。师 稳态是如何实现的呢？生 稳态的实现，是机体在神经体液免疫调节下，各器官、系统协调活动的结果。师 很好。你的身体作为一个开放的系统，与外界不断进行着物质的交换、能量的转换和信息的传递，体内又有成千上万种化学反应在同时进行，但是内环境却能维持相对稳定，这是为什么？内环境稳态的维持，各器官之间功能的协调，以及对外界刺激作出适当的反应，是如何通过复杂而精巧的调节实现的？这就是我们将要在第2章中探索的问题。本章共有4节内容。第1节讲神经调节，第2节讲体液调节，第3节讲神经调节和体液调节的关系，第4节讲免疫。推进新课 板 书： 第2章 动物和人体生命活动的调节师 出示2杯水。师 下面我们先来做一个小试验。桌子上有2杯水，一杯是糖水，一杯是盐水。请同学来分辨一下哪杯是糖水哪杯是盐水。生 进行辨别。（在辨别过程中可能有很多不同的动作，但是都会拿起杯子尝一下。在伸手取盐水的时候很可能因为没有心理准备手会缩回，端起杯子会用嘴吹凉些再尝。也可能有学生在尝了第一杯糖水后就直接下结论说另一杯是盐水）师 动物和人体都是开放的系统，要维持内环境的稳态并与外界环境相适应，都离不开生命活动的调节，神经系统在其中扮演了主要角色。刚才的实验中不管是同学端起玻璃杯的动作，对水的品尝、味觉分析，被热水烫到后缩回手的迅速反应，还是没有真切地尝第2杯水的味道就判断它是盐水的逻辑思考，都必须有神经系统的正确分析指导，同学们才能得出正确结论。 板 书： 第1节 通过神经系统的调节 一、神经调节的结构基础和反射师 关于这一部分内容大家在初中已经学习过了，下面我们通过几个问题的讨论来回忆一下这部分的内容。课件展示： 问题1：人和动物各器官系统的协调，以及对外界刺激作出反应主要是通过神经系统来完成的，那么神经调节的方式是什么呢？生 反射。课件展示： 1.反射 问题2：什么是反射？请至少举三个例子。生 反射是指在中枢神经系统的参与下，动物体或人体对内外环境变化作出的规律性应答。举例：膝跳反射，眨眼反射，吞咽反射等等。师 含羞草叶被触碰后会下垂，草履虫会向水中有糖分的一侧移动，这是不是也属于反射呢？说说原因。生 这两个例子不属于反射。因为，反射完成的前提条件是有中枢神经系统的参与，而含羞草是植物，草履虫是单细胞动物，它们都没有神经系统，所以它们作出的这种反应都不属于反射。课件展示： 问题3：反射分为哪两种类型？它们有什么区别和联系？请各举一个例子。生 反射分为条件反射和非条件反射两种。条件反射是后天的，需要学习得到的；非条件反射是先天的，生来就会的。条件反射建立在非条件反射的基础上。举例：条件反射马戏团的动物会表演马戏，非条件反射狗热了会吐出舌头散热。课件展示：条件反射非条件反射区别后天习得的先天的由条件刺激即信号刺激引起由非条件刺激即直接刺激引起经过大脑皮层不经过大脑皮层数量无限数量有限暂时的，可消退的终生的，固定的扩大了适应能力生存的根本保证联系条件反射以非条件反射为基础条件反射和非条件反射共同作用，使生物更好地适应环境问题4：反射属于应激性吗？反射对生物有什么用处？生 反射属于应激性。反射能使生物迅速地对外界刺激作出反应，从而趋利避害，使生物能更好地适应环境。师 具有神经系统的生物体通过反射，可以使躯体、内脏等各部分的生命活动更加协调，尤其是在大脑皮层参与下的条件反射，可以随着环境的变化而不断地新建，使人和高等动物对于环境的变化能够更精确地作出反应，提高了适应变化的环境的能力，是长期自然选择的结果。那么，人和动物体对刺激所作出的这种应答是建立在什么样的基础之上的呢？课件展示： 问题5：完成反射活动的结构基础是什么？生 反射弧。 板 书： 2.反射弧师 初中时我们学习过膝跳反射和缩手反射，下面我们来回顾膝跳反射的全过程。课件展示： 1.一个神经元包括哪些部分？神经元、神经纤维与神经之间的关系是什么？ 2.膝跳反射的反射弧是由哪几部分组成的？ 3.一个完整的反射活动至少需要几个神经元？说明原因。 4.你还能举出说明脊髓在反射中的作用的其他实例吗？生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。生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。生3 至少需要两个。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。生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的参与。师 请一位同学叙述缩手反射的全过程。生 当手指接触到针尖，感受器受到刺激产生兴奋，兴奋沿着传入神经传到位于脊髓的神经中枢，神经中枢随之产生兴奋并对传入的信息进行分析和综合；神经中枢的兴奋经过一定的传出神经到达效应器手臂的肌肉；手臂肌肉作出收缩的应答反应。师 当感受器接受了一定的刺激后，产生兴奋。所谓兴奋，就是指动物体或人体内的某些组织或细胞感受外界刺激后，由相对静止的状态变为显著活跃的状态的过程。那么，兴奋是如何沿着神经传导的呢？兴奋的本质到底是什么？前人在这方面作了大量的研究工作。 板 书： 二、兴奋在神经纤维上的传导师 首先让我们来简单了解一些取得重要成果的研究。（多媒体显示生物电发现的早期历史）师 通过这段阅读资料我们能够体会到科学家们的探索精神是值得我们学习的。科学家们的研究显示神经上所存在的生物电和兴奋的产生和传导有着密切的联系。那么，到底是怎样的联系呢？我们来看下面的实验。（演示多媒体CAI2）师 这个实验的结果说明什么呢？生 实验说明在神经系统中，兴奋是以电信号的形式沿着神经传导的。师 回答得很好。电表指针的变化反映了神经表面电流的变化，而这种变化是由于刺激神经引起的，由此说明刺激会引起神经兴奋。这种电信号也就叫做神经冲动。兴奋是以神经冲动的形式通过神经传导的。 要形成电流必须要有电位差的形成，刺激引起电流的产生，那就必定引起了电位差的变化。那么，新的问题又产生了。课件展示： 1.在静止的时候神经纤维的电位（即静息电位）是怎样的？ 2.神经纤维接受到刺激会引起什么变化？ 3.神经纤维上的受刺激部位在兴奋后又有什么变化？师 通过下面的动态演示这些问题就能迎刃而解。（演示CAI3）生1 静息电位是膜外正电位膜内负电位。师 是的。这是因为神经细胞内K+浓度高，Na+浓度比膜外低。静息时，由于膜主要对K+有通透性，造成K+外流，使膜外阳离子浓度高于膜内，形成了外正内负的静息电位。生2 神经纤维受到刺激，刺激部位的电位从原来的外正内负变为内正外负。师 神经纤维接受刺激时，受刺激部位的细胞膜对Na+的通透性增加，Na+内流，使兴奋部位膜内侧阳离子浓度高于膜外侧，表现为内正外负，从而与相邻部位产生了电位差，形成了局部电流。生3 神经纤维上的受刺激部位在兴奋后电位又很快从内正外负的兴奋状态回到外正内负的静息状态。师 刺激部位兴奋时与相邻部位产生了局部电流，阳离子的位置就发生了移动，如此，膜上的电位差就发生了颠倒，原来兴奋的部位回到静息电位，原来的静息电位发生了兴奋。如此，局部电流又刺激相近的未兴奋部位发生同样的电位变化，不断传递下去，将兴奋向前传导。照此理论，大家可以发现：如果刺激的是神经纤维的一端，那么兴奋会向另一端传导；如果刺激的是神经纤维的中间，那么兴奋会同时向两端传导。师 如果神经纤维被切断，冲动还能不能通过断口继续向前传导呢？为什么？生 不能。因为当冲动传到切口边缘时，膜边缘两侧就不能继续形成局部电流，从而使冲动的传导中断。师 分析得很准确。在讲反射弧的时候，我们已经认识到完成一个反射活动至少需要两个神经元，那么兴奋在神经元之间还能以神经冲动的形式传递吗？ 板 书： 三、兴奋在神经元之间的传递师 要了解兴奋在神经元间的传递原理，首先得了解神经元之间的联系方式。（演示幻灯片：突触的亚显微结构示意图）师 神经元与神经元之间是以突触结构相联系的。突触结构中最重要的三个部分就是：突触前膜、突触间隙和突触后膜。神经元轴突末梢多次分支，小枝末端膨大形成突触小体。突触小体中有线粒体和突触小泡，突触小泡中有神经递质，突触小体的膜即突触前膜。突触后膜是下一个神经元的膜。突触有不同的连接方式：轴突胞体突触、轴突树突突触、轴突轴突突触、树突树突突触等。突触前膜和突触后膜分别属于两个不同的神经元，它们中间有突触间隙相隔。师 大家推测，兴奋在两个神经元之间还能以神经冲动的形式传递吗？生 不能。师 我们可以推测：兴奋在两个神经元之间的传递形式肯定不是神经冲动，它一定和突触的特殊结构有关。（演示多媒体CAI4）课件展示： 1.突触小泡的形成最可能与哪个细胞器有关？突触小体中的线粒体有什么作用？ 2.神经递质的释放过程是细胞物质运输的哪一种方式？它与细胞膜的什么特性有关？ 3.神经递质是以什么方式在突触间隙中移动的？它的速度与神经冲动的传递速度相比谁快谁慢？ 4.突触后膜上的受体与神经递质结合后，K+或Na+是以哪种方式跨膜移动的？ 5.联系突触前膜与突触后膜的纽带是谁？神经元之间兴奋的传递方向怎样？为什么？生1 突触小泡的形成最可能与高尔基体有关。突触小体中的线粒体为神经递质的释放提供能量。生2 神经递质的释放过程是外排的方式。它与细胞膜的可流动性有关。生3 神经递质是以扩散的方式在突触间隙中移动的。它的速度比神经冲动的传递速度慢。生4 K+或Na+是以主动运输的方式跨膜移动的。生5 联系突触前膜与突触后膜的纽带是神经递质。神经元之间兴奋的传递是单向的。因为神经递质只存在于突触前膜的突触小泡中，只能由突触前膜释放，然后作用于突触后膜上。课堂小结师 神经递质按其与受体作用后对突触后神经元的效应分为兴奋性和抑制性两类，分别对突触后神经元起兴奋和抑制的作用。有些神经递质的作用很难用简单的“兴奋”或“抑制”来描述，可能随部位不同而异。 突触传递由于要通过化学递质的中介作用，因此具有不同于神经纤维传导的特点：（1）单向传递。（2）突触延搁。这是因为兴奋由突触前神经末梢传至突触后神经元，需要经历递质的释放、扩散以及对突触后膜作用的过程，所以需要较长的时间（约0.5 ms），这段时间就叫做突触延搁。（3）总和。通常兴奋性突触每兴奋一次，并不足以触发突触后神经元兴奋。但是，同时传来的一连串兴奋，或者是许多突触前神经末梢同时传来一排兴奋，引起较多的递质释放，就可以使突触后神经元兴奋。（4）对内环境变化的敏感性。突触对内环境的变化非常敏感，缺氧、二氧化碳增加或酸碱度的改变等，都可以改变突触部位的传递活动。（5）对某些药物敏感。突触后膜的受体对递质有高度的选择性，因此某些药物也可以特异性地作用于突触传递过程，阻断或者加强突触的传递。