人教版高中生物必修三-21-通过神经系统的调节(第1课时)教学设计

精品 -可编辑 - 高中生物必修三 2.1 通过神经系统的调节（第 1 课时）教学设 计 一、教材分析 本课时内容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两部分。其中 神经调节的结构基础和反射内容在初中义务教育教材中有详细介绍，但时隔较长，应引导 学生回忆所学知识，理清反射、反射弧、神经元、神经纤维、神经等概念的内涵和外延， 因此将其列为本节课要达成的知识目标之一；兴奋在神经纤维上的传导内容是全新知识， 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。 综上所述，在本节课的设计上，对神经调节的结构基础和反射这部分内容的处理，选 择以点带面的方式，从一个反射实例，引导学生回顾初中所学知识。对兴奋在神经纤维上 的传导内容，教材采取了简化处理，为使学生更好的理解，因此教学必须对教材内容做更 深层次的探讨和分析。设计上借助多媒体动画，从实验现象观察、分析、再到离子水平上 的现代理论解释，层层深入，并以严谨的逻辑分析，层层设问，引导学生深入理解兴奋的 概念及兴奋产生、传导的过程，最后以烽火传信原理作为对比，以求对整个兴奋传导过程 有更形象的认识。 二、教学目标 1 ．知识目标： 概述神经调节的结构基础和反射； 分析兴奋在神经纤维上的信号形式； 精品 -可编辑- 说明兴奋在神经纤维上的产生和传导。 2 .能力目标 尝试设计实验探究兴奋在神经纤维上能够双向传导。 3 .情感态度与价值观 探讨兴奋在神经纤维上的传导与烽火传信在原理上的共性。 三、教学重点和难点 1 .教学重点： 神经调节的结构基础和反射及兴奋的概念； 兴奋在神经纤维上的产生和传导。 2 .教学难点： 兴奋在神经纤维上的产生和传导。 四、教学用具 多媒体课件 五、教学过程 教学程序 教师组织和引导 学生活动 设计意图 导入 提问： 直接回答： 回顾 3-4 分钟。 通过第 1 章内容的学习，我们知道人体内环境能 神经-体?夜- 第 1 章稳 够维持在一个理化性质和化学成分都相对稳定的状 免疫调节 态的相关 态，这个状态叫什么？维持稳态的主要调节机制是什 网络。 内容，导 么？ 入第 2 精品 -可编辑- 神经调 节的结构 基础和反 射弧 阐述： 它们是如何进行调节的呢？今天我们就进入第 2 章内容的学习，详细了解它们的调节机理。 直接回答。 通过图片 W, 引 起兴趣， 导入第 1 节内 谷。 以准确、 板书：第 2 章动物和人体生命活动的调节 阐述： 首页图片展示的是部分大脑皮层细胞，看上去如 同群星璀璨， 仿佛闪耀着智慧的光芒。亿万年的漫长 进化历程中，为应对更复杂多 变的环境，动物有别于 植物，出现了的神经系统。为什么神经调节能 应对更 为多变的环境呢？今天在这里，我带来了一组与神经 调节有关 的图片，请看投影。 【投影】：刘翔跨栏、内陆太攀蛇等图片播放。 阐述： 曾经那完美的跨越弧线，矫健舒展的身姿，激荡 着亿万中国人 的心。给大家印象最深的，可能是他创 造的数字：12 秒 88,可是你们 是否知道他还什-个 惊人的数字：起跑反应速度 0.105 秒，几乎达到目 前 人类起跑反应的极限：0.104 秒。 但这只是人类极限，在澳大利亚腹地生活着一种 蛇，内陆太攀 蛇，它能在 1 秒钟内数次对猎物发动准 精品 -可编辑- 16-17 分 确的攻击，快到人的眼睛看不清，反应速度远小于 100 快速的原 钟。 毫秒。 因分析作 这也非最快的，热带海洋里的螳螂虾，前肢击打 直接回答。 为整堂课 速度惊人，能在 10 毫秒内完成对猎物准确打击，就 请一名学 学习的主 如同一个拳击手 1 秒钟打出 100 拳，而它的反应速度 生回答。 线。 更小于 10 毫秒。 最让人不可思议的反应速度是大齿猛蚁，闭合双 参与师生 颗对猎物发动致命一击的时间只需要 0.13 毫秒！ 互动。 学习 这些都是神经系统参与调节的活动。看完图片， 神经调节 相信大家知道刚才问题的答案了。请用两个词概括神 的结构基 经调节的特点。 础和反 【投影】准确！快速！ 射。 阐述： 神经调节为什么如此准确、快速？这就是我们今 参看 P18 天需要学习的内容。 图 2.2 升直 板书：A 节通过神经系统的调节 接回答第 1 阐述： 个问题。 首先，让我们来分析准确的原因。要了解神经调 节如何做到准确，就要从其结构基础进行分析。有关 参与师生 进入 结构基础的知识在初中大家就已经学过，一起来回忆 互动，回忆 课本 P17 精品 -可编辑- 兴奋在神 经纤维上 的传导 24-25 分 钟。 这些内容。 初中内容。 回答第 2 个 问 题。 参看课本 P16 黑体 字。 学生讨论 并回 答。 页“思考 与 讨论”。介绍 神经 元结构 以 及神经纤 维、神经 等概 念。 导入“兴 奋 在神经 纤维 上的 板书：一、神经调节的相关概念 提问：神经调节的基本方式是什么？ 板书：1.反射（基本方式） 提问：什么是反射呢？ 以学生起立回答问题作为反射的实例，引出反 射弧：感受器一传入神经一神经中枢一传出神经一效 应器，并介绍各组成部分的含义和作用，使内容更为 形象、具体。例如：以学生的回答问题时的反应来介 绍，“站立”有腿部肌肉的参与， “紧张”说明肾上腺 素分泌增多，这个反射弧的效应器是传出神经末梢和 其支配的肌肉、腺体。并以此引出反射弧的概念。 板书：2.反射弧（结构基础） 感受器■传入神经■神经中枢 ■传出神经■效应器 介绍完反射弧后，再进一步解释反射的概念，并 举例说明反射 弧的五部分缺一/、可。 阐述：接下来，大家一起来看两个反射弧实例。 【投影】膝跳反射和缩手反射的反射弧 提问： 精品 -可编辑- 1 .两种反射弧的神经中枢位于哪里？ 2 .两种反射弧各包含几个神经元？ 阐述： 图中的神经元是以结构简图的形式呈现的，先不 急着回答这个问题，请看投影。 【投影】神经元显微照片一结构模式图一结构简图 介绍神经元的结构（细胞体、树突、轴突、神经 末梢、髓鞘）， 解释神经元、神经纤维、神经三者之 间的关系，再介绍结构简图所对应 的神经元结构，最 后说明神经元的轴突常与另一个神经元的树突或细 胞 体相连。解释反射弧至少有两个神经元构成。 3 .神经纤维上传导白 M 言号是什么 ？ 解释兴奋的概念。内容较抽象，先让学生知道兴 奋是一种状态变 化过程，在学习兴奋的产生时，再回 顾这个概念，让学生有更形象具体 的认识，加深对兴 奋概念的理解。 传导”内 容。 直接回答。 学生讨论 并回答。 利 用 动 画 让 学 生 对 兴 奋 传 导 有 最 初 的 形象认 识。 引 导 学 生 分 析 兴 奋 的 产 生 和 传导 精品 -可编辑- 板书：3.兴奋：状态变化过程。 阐述： 回忆了这些内容之后，我们已经可以解释神经调 节为什么能够做 到准确了。 小结：神经纤维结构上相对的绝缘性，保证了兴 奋以点对点式（从 感受器到效应器）传送，使生物体 能对刺激做出准确反应。 阐述： 兴奋传送为什么能这么快速呢？从反射弧的结 构可以看出，兴奋 传送有两个过程：在同一个神经元 上的传导、两个神经元间的传递。首 先，了解兴奋在 同一个神经元上传导，找寻快速的原因。 板书：二、兴奋在神经纤维上的传导 200 多年前的人们已经尝试各种实验探究兴奋传 引导学生 导的机理，投影里这个实验就是其中之一。 尝试进行 提问： 思考呼回 参看 P18 页 楷 体 字 内 容 并 参 与 师 生 互 动。 手回答。 加 深 兴 奋 概 念 的 理 解，使学 生 认识到 兴 奋在神 经 纤维上 是 电位变 化 过程。 提 高 学 生 分 析 问 题 的能力。 精品 1.电表指针偏转了几次？什么方向？ 2.指针左偏时，电表两极电位排布情况是怎样 的？ 指针恢复零刻度时又是怎样？ 3.分析指针第二次偏转的原因。 如果把神经表面每个位点都想象成有这样由正 到负再到正的依次变化，会是怎样的情形呢？ 【动画】演示各位点接连发生同样的电位变化 直接回答。 小组讨论 并回答。 实验设 计。 —F+ + + + + + 小结：在神经纤维上，兴奋是一种电信号，也叫 神经冲动。 板书：1.形式：电信号（神经冲动） 提问: 为什么会发生这种电位变化？这种电位变化为 什么会依次向前传导呢? 【动画】神经纤维膜内外电位差实验 参与师生 通过比 较，加深 对 兴奋传 导 过程的 理 解。互动。 小组讨论 并回答。 精品 -可编辑- 神经纤维在静息状态时，膜内外电位表现为外正 内负，这种电位叫静息电位。接受刺激后，该位 点电 位迅速变为外负内正。 为什么静息状态的神经纤维膜内外存在电位 差？介绍钠、钾离子排布情况以及膜对两种离子的通 *+ + + +++ + 透性不同，引导学生分析钾离子外流的原因。 1» O < O < 【动画】静息电位形成 • * 。・[• & — • +++++++ 为什么接受刺激后会发生外负内正的电位变化? 引导学生从化学梯度、电场力方面分析钠离子外 流的原因。 提问： 回忆兴奋的概念，以刚才学习的内容，谈谈你对 精品 -可编辑- 这个概念的理解。 板书：①外正内负■外负内正（兴奋产生） 阐述： 该位点发生了由外正内负到外负内正的电位变 化，我们可以说，该位点产生了兴奋，那兴奋为什么 能够向前传导呢？ 【动画】局部电流形成及影响 提问： 1.神经纤维膜内外的局部电流方向是怎样的 ？ 2.为什么相邻未兴奋位点也发生了同样的电位变 化？ 板书：②局部电流形成，兴奋依次传导 提问： 1.观察动画中的电位排布，兴奋位点另一侧能形 成局部电流吗？ 板书：3.特点：双向传导 2 .这是理论上的解释，你能设计实验进行验证兴 奋在神经纤维上能够双向传导吗？ 引导师生互动，作出评价并小结。 3 .兴奋后的神经纤维能再次传导兴奋吗 ？如果不 精品 -可编辑- 能，试说明理由。 板书：③恢复静息电位 【动画】静息电位的恢复 小结： 引导学生回顾兴奋的产生和传导过程。 【投影】烽火台 提问： 古时候人们依靠烽火传信，这比快马加鞭还要 快。请比较烽火传信与兴奋在神经纤维上的传导这个 这个过程在原理上有什么共性？ 引导师生互动。比如：“敌人来了”相当于刺激， “燃起烽火”相当于刺激位点产生兴奋， “另一烽火 台守卫看见前面的烽火并点燃烽火”相当于局部电流 形成和影响等等。 阐述： 正是这个原因，兴奋在神经纤维上的传导速度很 快，研究表明， 在躯体运动神经纤维上，兴奋的传导 速度最快可以达到 120m/s 。 现在我们来做个计算题。2.26 米身高的姚明看见 空中的篮球后 起跳抢篮板，假设兴奋传导速度 精品 -可编辑- 100m/s ,反射弧（眼一脑一小腿肌肉）的长度为 2 米，他的反应时间是多少？ （ 0.02 秒） 这个数值是不可信的，问题出在哪？这是我们下节课 要学习的内容。 六、板书设计 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 3.特点：双向传导 一、神经调节的相关概念 1.反射（基本方式） 2.反射弧（结构基础）： 感受器一传入神经一神经中枢 一 传出神经一效应器 3.兴奋：状态变化过程。 兴奋在神经纤维上的传导 1.形式：电信号 2.过程： ①外正内负一外负内正（兴奋产生） ②局部电流产生，生兴奋依次向前传导; ③恢复静息电位。