《人体神经调节的结构基础和调节过程》的教学设计.docx

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《人体神经调节的结构基础和调节过程》的教学设计

《人体神经调节的结构基础和调节过程》的教学设计

一、课题:

人体神经调节的结构基础和调节过程

二、设计思想

新一轮课程改革十分明确的提出“转变学生学习方式”的教学理念，旨在倡导学生主动参与、探究发现、交流合作的学习方式，注重与现实生活的联系，利用学生已有的经验与学习兴趣，在实施教学中激发学生学习的欲望与动力，促进学生体验作为学习主人的地位与价值是教师实践教学改革的目标之一。

这些理念的提出，对传统的课堂教学方式提出了新的挑战。

可以说，传统的以讲授为中心的许多教学方法已不能完全适应新课程改革的要求，传统的教学方式使我们失去了聪明的学生。

我们面对的学生基础较差，因此在生物教学中启发式教学就显得尤为重要。

启发式教学，指教师在教学过程中根据教学任务和学习的客观规律，从学生的实际出发，采用多种方式，以启发学生的思维为核心，调动学生学习的主动性和积极性，促使他们生动活泼地学习，让学生真正成为教学活动的主体，同时发挥教师在教学中的主导作用，真正实现教师与学生、学生与学生的双向交流和互动。

教学过程中，注重与现实生活相联系，如麻醉药的作用机理等问题的探究，都体现了“注重与现实生活的联系”这一新课程基本理念。

三、教材分析

《人体神经调节的结构基础和调节过程》是苏教版高中《生物》必修3第二章“生物个体的稳态”第二节“人体生命活动的调节”的一部分知识，本章总共有四节，就人体的稳态、人体生命活动的调节、动物生命活动的调节和植物生命活动的调节四个方面进行学习。

此部分内容──人体神经调节的结构基础和调节过程，介绍了神经调节的结构基础和兴奋的传导过程。

关于兴奋的传导，包括神经纤维上的传导和神经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。

兴奋在细胞间的传递作为积极思维内容，最后讲述了神经调节的基本方式──反射及反射的结构基础──反射弧。

神经纤维上的传导和细胞间的传递内容比较抽象，学生没有接触过，不容易理解，在学习上具有一定的难度，因此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。

神经调节的基本方式在初中已学过了，课堂上先引导学生回顾神经调节的基本方式及其结构基础，最后学习兴奋的传导过程。

神经调节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。

课时安排2课时。

四、学情分析

学生在初中已经学习了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，在《生物》必修1已学过细胞膜的结构和功能，教师只要通过提问和复习就可以解决问题。

高中学生已经具有一定的认知能力，思维的目的性、连续性和逻辑性也已初步建立，抽象思维能力也大大增强，但仍不完善，需要教师主导下的定向教学活动。

五、教学目标设计

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）概述兴奋在神经元间的传递过程。

（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）通过观察相关模式图及动画，提高识图能力和空间想象能力。

（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。

六、教学重、难点

1、教学重点

（1）神经纤维上的兴奋传导模式。

（2）兴奋传导的电生理基础。

（3）兴奋在神经细胞间的传递过程。

2、教学难点

（1）神经纤维上的兴奋传导模式。

（2）兴奋传导的电生理基础。

（3）兴奋在神经元间的传递过程。

七、学法指导

同学在掌握此部分内容时，一定要注意观察相关模式图和动画，并注意在实际中的应用。

主要以讲授法、谈话法、讨论法等教学方法，并配以多媒体辅助教学，引导学生分析、讨论、归纳、总结和探究。

八、教学方法设计

讲述法、谈话法、讨论法、比较归纳法结合多媒体演示直观教学

九、教学用具

电脑动画:

反射弧模式图;兴奋沿反射弧传导;兴奋在神经纤维上传导;突触结构模式图;突触小泡内递质的释放过程。

十、教学过程设计

（一）教学过程

导入：

请同学们欣赏一段NBA篮球比赛的精彩情景。

篮球比赛的画面让我们体会到运动的张力和协调的美感，那么运动员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：

神经调节和体液调节。

人和动物体在体液调节和神经调节等调控下，通过机体的各个组织、器官和系统协调活动，对内外界环境的变化作出相应的反应，以维持各项生命活动的正常进行。

在神经调节和体液调节中，神经调节起主要作用。

通过提问复习初中生物已学过的相关知识，要求答出神经调节的基本方式是反射。

1、神经调节的基本方式

提问：

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规律性的反应。

教师：

反射大致可以分为非条件反射和条件反射两类，请同学们来分析五组有趣的现象，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：

小孩吮奶；狗熊飞车；谈虎色变；尝梅止渴；望梅止渴）

学生：

小孩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、谈虎色变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。

提问：

反射的结构基础又是什么呢？

学生：

反射弧。

多媒体显示反射弧模式图解

学生回顾完整反射弧的组成:

感受器（感觉神经末梢部分和与之相连的各种特化结构）、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器（运动神经末梢和它所支配的肌肉或腺体）五部分，然后用动画展示反射一般的过程（感受器→传入神经→神经中枢→传出神经→效应器）。

强调反射弧的任何一个环节中断，反射都不能发生，举例分析。

讨论：

1、被针刺后,先感到刺痛还是先缩手?

为什么？

（先感到刺痛）

2、假如传出神经的某处受损，手被针刺后，会不会有缩手反射发生？

还能否感到刺痛？

（有感觉但没有缩手反应）

（学生讨论回答后，教师点评并分析）

（过渡）我们知道人体由许许多多细胞构成，如肌肉细胞、血细胞等，构成神经系统的细胞叫神经细胞或神经元。

反射弧中，由多个神经元组成，神经元是神经调节的基本结构和功能单位，神经元能接受刺激产生兴奋，并传导兴奋，进而对其他组织产生调控效应。

那么这些神经元的结构又是怎样的呢？

展示神经元结构示意图，引导学生观察神经元结构示意图并叙述各部分结构:

一个神经元就是一个完整的高度特化的细胞，包括胞体和突起两部分，突起可分为轴突和树突，突起的周围有髓鞘，长的树突、轴突和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。

（屏幕显示肌肉细胞、红细胞等不同细胞）

教师：

我们现已知道了神经元的结构，请同学们观察神经元与屏幕显示的细胞有何区别？

学生：

细胞体上有许多长短不等的突起。

（过渡）神经元有许多长短不等的突起，这与它的功能（传导信息）息息相关。

神经元能受到一定强度刺激后能够产生兴奋。

那么兴奋是如何由一个神经元传导到另一个神经元的呢?

2、兴奋的传导

（1）兴奋在神经纤维的传导

讲述：

神经元细胞膜内外的Na+、K+等分布不均匀，膜内的K+离子浓度远高于膜外，膜外的Na+离子浓度比膜内高，因此，Na+、K+分别有向膜内流入和膜外流出的趋势，但它们能否流入或流出以及流入量、流出量的多少却取决于相应离子通透能力的高低。

多媒体展示出兴奋在神经纤维上传导的过程图解:

（教师引导学生分析兴奋在神经纤维上的传导过程）

图一:

神经纤维在未受到刺激时，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。

图二:

当神经纤维的某一部位受到一定强度刺激产生兴奋时，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。

而邻近未兴奋部位仍未变化，表现为膜外正电位、膜内负电位。

此时细胞膜外的兴奋部位与邻近未兴奋部位之间便形成了电位差，产生了电荷的移动，与此同时细胞膜内的兴奋部位与邻近未兴奋部位之间也形成了电位差，出现了电荷的移动，这样便形成了局部电流。

提问：

电流方向如何呢？

学生：

（试着用物理课上电学的知识来解释这个问题）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。

图三:

这种局部电流又刺激相邻的未兴奋部位发生图解二同样的电位变化，依次产生局部电流，而已兴奋的部位又不断地依次恢复原先的电位，这样兴奋便不断地向前进行传导。

提问：

兴奋传导方向如何呢？

学生：

兴奋传导方向与细胞膜内电流方向一致，与膜外电流方向相反。

演示兴奋在神经纤维上传导过程的动画并让学生归纳和复述：

兴奋传导过程：

静息电位→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。

老师：

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？

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：

兴奋在神经纤维上可双向传导

（2）兴奋在神经元间的传递

（过渡）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？

（展示突触的结构示意图）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。

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。

教师引导学生识图：

教师：

突触由哪几部分组成？

学生：

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──神经递质，如乙酰胆碱等物质。

神经递质有兴奋性的也有抑制性的。

（演示动画兴奋在神经元之间的传递过程）

引导学生分析兴奋在神经元之间的传递过程：

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中，递质通过突触间隙到达突触后膜，立即与突触后膜上的特异性受体结合，引起突触后膜的膜电位发生改变。

这样，兴奋就从一个神经元通过突触传递给了另一个神经元。

由于递质及其对突触后膜通透性的影响不同，因此，递质作用于突触后膜后，能使另一个神经元兴奋或抑制。

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→突触小泡释放神经递质→突触间隙→突触后膜兴奋或抑制

讨论：

兴奋能否由—个神经元逆向传递回上一个神经元呢?

学生讨论后回答：

不能。

因为神经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。

结论：

兴奋在神经元间的传递是单向的

教师强调：

突触间隙充满的液体是组织液。

神经递质释放的方式是胞吐，神经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神经递质释放，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。

讲述：

有些杀虫剂能抑制酶的活性，使神经递质不被破坏，神经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。

例如有机磷农药能抑制乙酰胆碱酯酶的活性，而乙酰胆碱酯酶的作用是清除与突触后膜上结合的乙酰胆碱，因此有机磷农药中毒的症状是肌肉僵直。

探究与思考：

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）

（3）比较兴奋的传导与传递（表格）

（教师的引导学生分析并完成下表）

兴奋的传导

比较项目

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

十一、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小体时，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递到另一个神经元。

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。

十二、课堂练习

1．下列关于兴奋传导的叙述中，错误的是 （  ）

A.神经元受刺激后能产生兴奋，并能传导兴奋 

B.神经纤维兴奋部位的膜电位是外正内负

C.两神经元之间通过突触相接触             

D．神经元之间兴奋的传递是单向的

【答案】B

2．下列关于兴奋在神经元间传递的叙述中，错误的是 （  ）

A．只能从一个神经元的轴突传递到另一个神经元的细胞体或树突

B．兴奋到达突触小体时，突触小泡释放递质，递质进入突触间隙

C．递质到达突触后膜，可以引起突触后神经元的兴奋或抑制

D．依靠形成局部电流回路进行神经元间的兴奋传递

【答案】D

3．下图表示三个神经元及其联系。

其中“一O一＜”表示从树突到胞体再到轴突及末稍。

为了研究兴奋在一个神经元上的传导方向和在神经元间的传递方向，进行了如下实验。

下列说法正确的是 （  ）

A.刺激图中②点，能测到电位变化的是①②③④⑤⑥

B．当⑤处受到刺激产生兴奋时，膜内外电子分布为外正内负

C.刺激图中④点，能测到电位变化的是④⑤⑥②

D．刺激⑥处，神经兴奋能传到⑤④③②①

【答案】A

4、下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．当①处受刺激时，该处的膜电位表现为外正内负

C．②处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

【答案】B

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．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

D．①中内容物使b兴奋时，兴奋处膜外为负电位

【答案】B

十三、板书设计

一人体神经调节的结构基础和调节过程

（一）基本方式：

反射──概念、分类、结构基础

（二）兴奋的传导

1兴奋在神经纤维上的传导：

方式：

局部电流

过程：

静息电位→刺激→膜电位变化→电位差→电荷移动→局部电流

特点：

双向性

2兴奋在神经元间的传递：

方式：

通过突触完成

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

特点：

单向性

十四、教学反思

在教学过程中，我重视创设问题情境，激发学生学习的兴趣，并引导学生积极参与，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。

并通过多媒体演示动画，将抽象的内容形象化，便于学生理解和记忆，并提高学生的识图和分析能力。

除此之外，我还注重与现实生活相联系，使学生在现实生活的背景中去学习，能应用生物学的原理和方法解决一些实际问题。

在整个课堂教学过程中通过师生互动、生生互动，让课堂充满活力，但由于内容抽象，课堂上的讨论率低，在今后在教学中应加强学生探究和分析方面的指导，多鼓励学生大胆讨论，采取鼓励性的评价，并多举例子来分析相关内容，加强学生对这部分内容的理解，从而提高学生的学习效率。