兴奋在神经元之间的传递-教学设计.doc

教学基本信息课名兴奋在神经元之间的传递是否属于地方课程或校本课程否学科生物学段高中年级高二授课日期2016.7.6教材书名：稳态与调节 出版社： 人民教育出版社 出版日期： 2007 年 1 月北京市中小学“京教杯”青年教师教学设计大赛教学设计参与人员姓名单位联系方式设计者王山北京顺义区第二中施者王山北京顺义区第二中导者乔秀芹李晓伶北京市顺义区教育考试研究中心1352046889815210668789其他参与者马立春张菁华王玉伟北京顺义区第二中学135226334351891117582613716780459指导思想与理论依据建构主义学习理论认为，学习是学习者在一定的社会文化背景下，借助教师和学习伙伴的帮助，利用必要的学习资料，通过建构的方式获得知识的过程。在本理论指导下的有效教学的特点是以学生为中心、创设情境、优化学习环境来支持学生的自主学习、探索学习。本节课在建构主义理论指导下，通过资料分析和演示实验离体蛙心灌流，让学生亲历思考，帮助学生体验知识的形成过程，理解科学的本质和科学研究的方法，得出兴奋在神经元之间的传递需要化学传递完成的，培养探究意识和理性思维，认同人类的生活中应远离毒品、珍爱生命。教学背景分析（一）教学内容本部分是高中生物必修3稳态与环境中动物和人体生命活动的调节单元中“通过神经系统的调节”的内容。课标中关于本部分的要求是：概述人体神经调节的结构基础和调节过程；说明神经冲动的产生和传导。本部分的主要内容有：第一课时，神经系统的组成、神经调节的基本方式、兴奋的产生及传导；第二课时，兴奋地传递；第三课时，人脑的高级功能。其中，本节课主要内容是突触结构及兴奋传递。教材关于本节课介绍了突触结构，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即单向传递的过程，此过程是细胞水平的微观变化，抽象、难懂，同时承接了前面学习的兴奋产生及在神经纤维上传导的知识，又是以后学习“人脑的高级功能”、“神经调节与体液调节的关系”必不可少的内容之一。因此，本节内容对于理解生命系统调节机制及认识个体层次生命的整体性有着重要作用。（二）学生情况通过前面学习，学生已掌握：神经调节的基本方式是反射、神经元的基本结构包括细胞体和突起；完整的反射弧是反射完成的结构基础；神经冲动的产生及在神经纤维上的传导是电信号（局部电流）的形式；应该远离毒品，但对其机制不了解。根据前面学习，学生对生物实验兴趣浓厚，同时具备一定的实验分析能力和资料分析能力，能根据教师提供的实验和材料进行相关分析推理，得出结论。学生对自己的健康成长十分关注。本班是普通中学的学生，学生原有的生物学基础较薄弱，但他们有一定的学习热情，善于思考、能够质疑，这些为本节课教学的顺利进行奠定了基础。（三）教学方式课堂演示实验与启发式讲授相结合。（四）教学手段和技术准备1.演示实验材料和用具：牛蛙、铁架台、力传感器、数据采集器和数据线、心脏波形输出软件DisLab、蛙心插管、解剖器具。药品：乙酰胆碱、阿托品、任氏液。2.多媒体资料PPT课件视频1: 示幼儿触碰热鸡蛋的反应视频2：示兴奋在神经元之间的传递过程3教具神经元模型磁贴（2个） 教学目标(内容框架)（一）知识目标1.解释突触结构包括突触前膜、突触间隙、突触后膜三部分。2.阐明兴奋在神经元之间传递的具体过程。（二）能力目标1.通过分析蛙心灌流演示实验，提升逻辑思维能力。2.通过分析资料，提高获取信息能力，综合运用能力。（三）情感态度和价值观1.认同结构和功能相适应的观点。2.认同在生活中应远离毒品、珍爱生命。教学重点和难点教学重点兴奋在神经元之间通过化学递质传递。教学难点兴奋在神经元之间通过化学递质传递。教学流程示意创设情境，引入新课资料分析及演示实验分析：兴奋在神经元之间传递需要化学递质观察电镜图片，认识突触结构演示视频课件，总结兴奋在神经元之间的传递过程分析毒品成瘾机制教学过程(表格描述)教学阶段教师活动学生活动设置意图创设情境引入新课播放视频并提问幼儿触碰热鸡蛋后立即放手 此现象称为什么现象？其结构基础是什么？都包括哪些部分？ 完成此反射涉及几个神经元？ 兴奋在神经纤维上是以什么形式传导的？演示教具，导入新课兴奋在神经纤维以局部电流形式传导，两个神经元之间以什么形式呢？观看、思考，回答，要点如下： 此现象称为反射。反射的结构基础是反射弧。反射弧包括感受器、传入神经、神经中枢、传出神经、效应器。 完成此反射涉及3个神经元。 兴奋在神经纤维上以电信号（局部电流）的形式传导。观察、思考。利用上节课播放的视频，承接上节课学习内容，同时复习上节课知识。 神经元磁贴模型直观形象表示出神经元连接。资料及演示实验分析：兴奋在神经元之间的传递需要化学递质。出示资料并提问下面实验表明，在a点施加刺激，b点可检测到动作电位，但是实验二测得动作电位的时间会比实验一延迟0.5ms。这是为什么？演示实验，观察蛙心跳动情况并提问 在蛙心插管中加入任氏液，观察蛙心正常跳动情况及传感器输出到屏幕上的波形图变化。 通过蛙心插管加入化学物质A，观察心脏跳动的频率和幅度有什么变化？ 通过蛙心插管再加入化学物质B，观察心脏跳动的频率和幅度又有什么变化？ 分析上述蛙心灌流实验可以得出什么结论？比较体内和体外蛙心跳动影响因素，提问体外化学物质直接影响心脏跳动，如下图：加B加A体外 ：正常 慢 快体内心脏跳动受神经影响，推测体内神经支配心跳的活动可能是怎样发生的？讲述：研究发现，支配心脏的神经确实可以释放化学物质影响心脏跳动的强度和频率。其实，在神经元和神经元之间也存在着这样的化学物质，它由上一神经元释放，作用于下一神经元，使之兴奋或抑制，起着信息传递的作用，这样的化学物质称为神经递质。提问：神经递质是一类什么物质，具有什么特点？思考、小组讨论、学生代表回答，要点如下：兴奋在神经元之间传递的形式有可能不是局部电流这种电信号的形式。观察、思考、讨论、回答： 正常情况下心脏跳动平稳规律；力传感器反映的波形图如下： 与正常情况相比，心脏跳动频率变慢甚至停跳，幅度变小，力传感器反映的波形图如下： 与加入A相比，心脏跳动频率加快、幅度变大，力传感器反映的波形图如下： A、B两种化学物质直接影 响心脏跳动的频率和强度。思考、回答，要点如下：体内神经可能通过释放某种化学物质影响心脏跳动。倾听、思考。思考、回答，要点如下：神经元产生并释放；作用于下一个神经元或肌细胞；传递信息。根据资料，结合兴奋在神经纤维上传导的形式是电信号，初步得出兴奋在神经元间传递不是电信号。通过演示离体蛙心灌流实验，给予学生视觉冲击和震撼，提起学生学习兴趣和热情，让学生亲历思考，帮助学生体验知识的形成过程，理解科学的本质和科学研究的方法，得出兴奋在神经元之间的传递需要化学传递，同时培养探究意识和理性思维。观察电镜图片，认识突触结构。过渡：神经递质如何释放、如何作用并影响到下一个神经元或肌肉细胞的呢？研究发现神经递质传递信息需要神经元之间特定的结构即突触结构。演示图片，并讲解 此图表示电镜下两个神经元连接结构即突触。它由突触前膜、突触间隙、突触后膜三部分构成，突出前神经元末端膨大形成突触小体，内有突触小泡，内含神经递质。观察突触电镜图片，认识突触各部分结构。图片直观生动利于学生理解兴奋传递过程依赖突触结构。演示视频课件，总结兴奋在神经元之间的传递过程。播放视频，并提问 视频截图，说出突触的结构。 整体播放视频：兴奋在突触结构中的传递过程。 分步播放视频，根据视频语言描述兴奋 在神经元之间传递的具体过程。a.神经递质的释放过程。b.神经递质与突触后膜结合作用的过程。师生共同小结并板书（截图）观看视频截图，回答，要点如下： 截图中上方是突触前神经元，下方是突触后神经元，突触前神经元末梢膨大形成突触小体，内含突触小泡，里面有神经递质，两个神经元之间间隙是突触间隙，其上是突触前膜，其下是突触后膜。 观看视频，体会兴奋在神经元之间的传递过程。 观看视频，并描述，要点如下：a.突触小泡运动到突触前膜并与之融合，释放神经递质到突触间隙。b.突触间隙的神经递质与突出后膜受体特异性结合，引起膜内外电位变化，使下一神经元产生兴奋或抑制。观看、描述、思考。充分利用视频资料进行教学，动态视频抓住学生眼球，提高学习的热情，从而落实兴奋在两个神经元之间传递过程的重要概念。以板书形式，帮助学生在头脑中建立突触结构与兴奋在神经元间传递的画面。分析毒品成瘾机制，学以致用。讲述并提问1.蛙心灌流实验中加入A和B引起心脏变化的情况如图所示：请问：加入A，心跳变慢至停止，为什么？加入B后，心跳动变快，可能的原因有哪些？小结：实验表明，A与B无任何相互作用，故B不可能抑制A，排除第一种可能；直接加入B后，心肌细胞不会发生兴奋，因此第二中情况排除。经研究发现，B是临床用药阿托品，其实A的竞争性抑制剂，可直接抢占A的受体，使A无法发挥作用。2.幼儿触碰热鸡蛋引起的反射过程及机制是怎样完成的？3.结合图片，讲述并提问 幼儿抓鸡蛋放手并哭了，为什么？痛是如何产生的?讲解：疼痛一种自我保护机制，可以帮助我们回避某些伤害性刺激。但是由于某种原因引起的强烈的持续性疼痛，可以使用吗啡镇痛。其机制是吗啡可以与突触小体膜的受体结合，使神经递质减少，大脑感受的疼痛信号减少，痛觉减轻。4讲解吗啡成瘾机制吗啡在医生的指导下是可以使用的，但有些健康人为了追求一种强烈的快感会使用吗啡，但长期使用吗啡，会导致吗啡受体相应减少，快感减弱，这就需要更频繁、更多剂量使用吗啡维持快感，如此反复形成恶性循环，最后成瘾。大量事实告诉我们，一朝吸毒，终生戒毒，因此，我们要远离毒品，珍爱生命。观察、思考、讨论、回答： A是一种神经递质，与心肌细胞膜受体结合后，引起膜外侧电位更正，内侧更负，使心肌细胞活动抑制。 可能的原因有：B 抑制A；B直接使心肌兴奋；B抢占A的受体，使A无法发挥作用。思考、回答，要点如下：兴奋在整个反射弧中以电信号-化学信号-电信号不断转换传导和传递，完成兴奋在整个反射弧上传导和传递的。观察、回答：伤害性刺激传至突触小体，引起递质释放，作用于后膜的受体，使突触后神经元产生电信号，传至大脑引起痛觉。观察吗啡镇痛机制图片，联系自身生活常见实例，理解吗啡镇痛机制。倾听、领会吗啡成瘾机制，及远离毒品、珍爱生命。通过再次利用蛙心灌流实验，分析加入A、B引起心脏变化的原因，巩固兴奋在神经元之间传递过程。分析反射弧，帮助学生建立整个反射弧上兴奋传导和传递过程。通过联系学生生活实际，解决痛觉机制及吗啡镇痛机制及成瘾，帮助学生进一步加深对兴奋在神经元传递的理解，并最终升华为引导学生远离毒品，珍爱生命，形成正确的生命观念。小结略。学习效果评价设计评价方式1.完成学习效果评价表格2.完成与本节课相关习题评价量规1.对课堂提出的问题,学生能经思考独立回答。层次A、B、C三等，A等用生物学述语正确答出，B等能基本正确答出、语言不规范，C等答的不对。2.分析实验数据，得出结论。好：能够得出准确的实验数据，并能够根据数据独立得出正确结论。一般：能够得出较为准确的实验数据，并能够根据数据得出较为正确结论。合格：能够得出准确的实验数据，但是需要他人的帮助才能得出正确结论。本教学设计与以往或其他教学设计相比的特点 (300-500字数)1.分析蛙心灌流实验，得出兴奋在神经元之间的传递需要化学递质。本节课创新性的把大学“高大上”的蛙心灌流实验简化为中学易于操作的实验，呈现心脏的真实跳动情况及波形图，给予学生极大的视觉冲击和震撼。通过资料分析和演示实验离体蛙心灌流，让学生亲历思考，帮助学生体验知识的形成过程，理解科学