高中生物《通过神经系统的调节》教学设计

高中生物通过神经系统的调节教学设计一、教育内容与分析1 .教材内容本节的主要内容是神经调节的基本方式和兴奋的传导。 兴奋的传递有神经纤维上的传递和细胞间的传递两个内容。 在神经纤维传导的部分，教材结合插图说明了神经纤维受到刺激时产生的电位变化、电位差和局部电流的形成以及神经纤维兴奋的传导方式。 在细胞间传导部分，介绍了突触的结构，阐述了激动神经元如何通过突触传导到另一个神经元，最后阐述了神经元间的激动只能单向传导的原因。2 .学情分析具有神经调节的基本方式反射、反射结构的基础反射弧等相关基础知识，学生在中学已经学过，教师可以让学生快速阅读少量的时间，创造回忆，通过问题适时深化。神经纤维的兴奋传递和神经元的传递是抽象的，学生从未接触过，难以理解，学习有一定的困难。 它们是教育的重点，是教育的难点，尤其是兴奋传导时膜电位的变化和突触释放传递过程。 教师应在这方面给予更多的指导和启发。三、教育目标1 .知识目标(1)需要描述神经调节的基本方式、结构基础及其完整性。(2)概述神经纤维兴奋的传导过程。(3)概述兴奋细胞间的传递过程。(4)应用兴奋传导原理，判别传导方向，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)通过介绍兴奋传导的材料和方法培养学生的科学思维能力。(3)利用电气原理分析膜电位的变化，提高学生学科之间相互渗透的迁移能力。3 .感情、态度、价值观(1)通过科学发现，培养学生实际追求的科学态度和不断探索的科学精神。(2)通过复杂的生命现象明确事物的普遍联系，确立唯物主义世界观。(3)通过认识生命的本质，渗透和谐美与思想美。四、教育重点和难点1、教育重点：向神经纤维的兴奋传递和神经元间的传递2、教育难点：神经元间兴奋的传递五、教育战略设计动机激励策略：创设情境，从运动协调引入对话教学策略：指导教师以学生活动为中心，认真设计问题，探讨和讨论问题。整体教学策略：生物学知识与物理电气知识相结合，体现学科间知识的综合。比较认知策略：神经纤维中兴奋的传导和兴奋在细胞间传递，突破难点。六、教学方法设计实验原理分析法、探讨法、比较法、归纳法等。七、媒体设计自制CAI动画：反射弧模式图兴奋是沿反射弧传导的神经纤维兴奋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、教学过程设计引言刘翔的“看栏越过”画面让人感受到运动的张力和和谐之美。 刘翔用什么方法调整，完成这种健康和谐的动作？学生：通过神经调节和体液调节。1 .神经调节的基本方式通过中学的学习，神经调节的基本方式是反射，反射是什么呢学生：反射是指在中枢神经系统的干预下，人和动物体对体内和外界环境各种刺激发生的规律反应。教师强调了反射概念的三个要素，指出反射是高压力发展的结果。反射大致可分为非条件反射和条件反射2种。 学生们分析四组有趣的现象，看看各自是否属于这种反射，判断的依据是什么？(猴子吸奶熊熊飞车梅的渴望梅解渴。 中所述情节，对概念设计中的量体体积进行分析学生：猴子吸奶、口渴是动物自出生以来，通过遗传得到的先天性反射，无条件反射熊飞车和望梅止渴是动物出生后，在生活过程中经过训练逐渐形成的后天性反射，是条件反射。条件反射基于非条件反射，由一定条件(自然或人为)经过一定过程形成，条件反射大大提高了动物适应复杂环境变化的能力。什么是反射的结构基础？学生：反射弧。教师观察学生反射弧结构的示意图，提醒学生注意闪烁部位的代表性结构。反射弧是由哪个部分组成的？学生：通常由感受器、传导神经、神经中枢、传导神经和效应器5个部分组成教师指导学生。感受器是感觉神经的末梢部分，效应器是指运动神经的末梢及其支配的肌肉和腺体。简言之，反射过程是感受器感到一定的刺激而兴奋，兴奋以神经冲击的形式传递到神经中枢，神经中枢通过分析和综合而兴奋，通过一定的神经到达效应器，发生相应的活动。不管反射弧的哪个部分中断，都不会发生反射。 举例分析。通常脊椎动物的反射弧，感觉神经元和运动神经元之间有中间神经元，它起着信息传递的作用。 神经元的结构是怎样的？给学生看神经元结构的示意图，阐述各部分的结构(省略)。神经元受到刺激而兴奋，传达兴奋符合其结构。 神经元是完全高度专门化的细胞。 细胞综合处理信息，适合作为代谢中心的突起，适合接受和传递信息的髓鞘发挥绝缘作用，使许多神经纤维同时传导，互不干扰，保证神经调节的正确性。教师强调神经纤维的概念：长树突、轴突和髓鞘构成神经纤维。从宏观上看，兴奋需要传递到反射弧的各个部位，从微观上看，兴奋需要传递到构成反射弧的各个神经元内，特别是神经纤维上。2 .兴奋的传导(1)神经纤维的传导实验方法：提醒学生注意观察图。取两个微电极，一个插入神经纤维内，一个与神经纤维膜表面接触，用微螺栓测量膜内外的电位差，即电位差。 结果表明，膜外为正电位，膜内为负电位。 为什么会产生电位差呢？神经纤维膜内外离子浓度的差异是很早以前就被发现的。诱导学生观察和分析Na离子与k离子的浓度差：膜内k离子浓度远高于膜外，Na离子浓度相反。细胞未受刺激时，即处于安静状态时，膜内的k离子通过载流子通道蛋白沿浓度梯度大量输送到膜外，容易形成膜外正电位、膜内负电位。 神经纤维的某部位受到刺激时，膜上的Na离子载流子沟道蛋白被激活，Na离子透过性增强，大量的Na离子内流，膜的两侧电位差反转，膜外从正电位变为负电位，膜内从负电位变为正电位。具体分析兴奋传导过程，逐步演示兴奋传导神经纤维的动画。安静时，膜内和膜外的电位是什么状态？学生分析：安静时k离子流出，膜内电位为负，膜外电位为正。受到刺激时，兴奋部位的膜内外发生了什么样的变化？学生观察分析，由于Na离子内流，在兴奋部位的膜内外迅速发生电位变化的膜外从正电位变为负电位，膜内从负电位变为正电位。引导学生分析，探讨邻近的未兴奋部位维持原来的“正”内“负”时，兴奋部位和原来的未兴奋部位之间会发生什么样的变化学生：在物理课上试着用电气知识说明这个问题，对膜外和膜内的状况分别进行说明。 神经纤维膜外的兴奋部位和邻接的未兴奋部位之间形成电位差，有电荷的移动，细胞膜内的兴奋部位和邻接的未兴奋部位之间形成电位差，也有电荷的移动，形成局部的电流。 电流的方向怎么样？学生：电流在膜外从不兴奋的部位流向兴奋的部位，在膜内从兴奋的部位流向不兴奋的部位，形成了局部的电流回路。 让学生观察旁边不兴奋的部分该局部电流还刺激相邻的未兴奋部位，产生与上述同样的电位变化，产生局部电流，这样依次进行，兴奋不断向前传递，已经兴奋的部位逐渐恢复原来的静定电位。 兴奋就这样沿着神经纤维迅速前进。完全演示动画，让学生概括复述兴奋传导过程：刺激膜电位变化电位差电荷移动局部电流兴奋传递神经纤维的本质：膜电位变化局部电流。我们分析了兴奋从树突通过细胞传递到轴索时的传导方向，分析了离体神经纤维中段施加适当刺激后，传导方向会怎样(省略图示)学生物理考虑这个问题：由于兴奋部位和两侧不兴奋部位有电位差，无论刺激神经纤维上的哪一点，发生的冲动都会沿着神经纤维同时传递到两侧。结论传递的特点双向。兴奋传导受到机械压力、冷冻、电流、化学药品等的影响而受到干扰和阻断。(2)兴奋的传达：兴奋传递到神经纤维末端时，是怎样到达下一个神经元的呢？兴奋在神经元之间通过突触传递。 突触是一个神经元与另一个神经元接触的部位。(演示动画)用光学显微镜观察，一个神经元的轴索末端多次分支，最后各个小枝末端呈杯状和球状膨胀，称为突触小体。 这些突触小体可以与多个神经元细胞和树突接触，形成突触。用电子显微镜观察，突触由突触前膜、突触间隙、突触后膜3个部分组成。 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细胞膜和树突膜，突触间隙是存在于突触前膜和后膜之间的间隙。靠近突触小体内前膜的地方含有很多突触小泡，泡内含有高浓度的化学物质，如乙酰胆碱。 传递物质既有兴奋性也有抑制性。将动画放回更宏观的两个神经元之间观察突触。兴奋通过轴索传入突触小体后，突触小体内的突触小胞向突触间隙释放传递物质，突触后膜的相应受体蛋白受到传递物质的化学刺激，突触后膜的膜电位发生变化。 于是，兴奋从一个神经元通过突触传到另一个神经元。突触后膜的受体对递质有很高的选择性。学生再次观察、复述和摘要动画模拟过程。细胞间兴奋的传递过程：兴奋突触小体突触囊泡释放传导物质突触间隙突触后膜的兴奋或抑制传导物质只存在于突触小体内，仅在突触前膜释放后作用于突触后膜，使后者神经元兴奋或抑制，因此神经元间兴奋的传导只能是单向的。 也就是说，兴奋只能从一个神经元的轴突传到另一个神经元的细胞和树突。 不会向反方向传达。 这种单方面的传递可以有规律地进行整个神经系统的活动。传递物质一有效果就会被酶破坏而失活，一次神经冲击会引起一次传递物质释放，一有突触电位就会发生变化，然后立即恢复到静止状态。有些杀虫剂抑制酶的活性，使传质不被破坏，传质与突触后膜受体部位结合连续作用，使神经持续冲动，不能恢复到静止电位，使动物长时间颤抖、痉挛，终于死亡。(3)比较兴奋的传导神经纤维的传导细胞间的传递信号格式电信号化学信号传导速度快点慢传导方向双向单向实质上膜电位变化局部电流突触小泡释放递质课程总结这个课重点学习了兴奋的传导，也进一步了解了反射的发生。 (与动画的结合演示)感受器受到一定刺激时会兴奋，引起兴奋部位的膜电位变化，形成局部电流的局部电流沿神经纤维传递到轴索末端的突触时，突触囊泡释放传递物质作用于突触后膜，其他神经元兴奋或受到抑制，有兴奋的神经元总之，兴奋传导是膜电位变化递质释放膜电位变化的一体化过程。法学指导学生在掌握上述内容时，必须注意反射模式图，注意实际应用。 临床用药局部麻醉的机制是什么(药物抑制突触小泡释放传递物质，兴奋不能传递)板书设计二、神经调节(1)基本方式：反射概念、分类、结构基础(2)兴奋的传导1 .向神经纤维的传导：双向刺激膜电位变化电位差电荷移动局部电流2 .细胞间传递：单向兴奋突触小体突触囊泡释放传导物质突触间隙突触后膜的兴奋或抑制九、教育评价设计教师应发现学生学习积极性和创造性，及时激励，以形成性评价为主，着眼于学生探索能力的培养和可持续发