高中生物2023-2024年新人教版选择性必修一2.5人脑的高级功能（课件+教案）（2份）

第第页高中生物2023—2024年新人教版选择性必修一2.5人脑的高级功能（课件+教案）（2份）(共24张PPT)

第二章神经调节

第5节

人脑的高级功能

学习目标

简述人类的语言功能与大脑皮层语言区的联系（生命观念、科学思维）

01

02

简要说明人类记忆的过程以及记忆与学习的关系（生命观念、科学思维）

简述情绪是人脑的高级功能之一（生命观念、科学思维）

03

···

问题探讨

阿尔茨海默症是老年人常见的一种疾病，该病主要表现为患者逐渐丧失记忆和语言功能、计算和推理等思维能力受损（如迷路）、情绪不稳定。研究发现，该病是由患者大脑内某些特定区域的神经元大量死亡造成的。

讨论：

1.上述资料可以说明人的大脑有哪些区别于脊髓的高级功能？

2.人的大脑有哪些区别于动物的大脑的高级功能？

因人脑大脑皮层具有言语区，具有语言功能。利用语言，人类能够进行抽象思维，具有意识。有些动物也能对语言刺激作出反应，那是人类训练的结果，是简单的模仿和强化记忆的结果。

人脑具有记忆、语言、思维、情绪等功能。

人的大脑有很多复杂的高级功能，因为大脑皮层有140多亿个神经元，组成了许多神经中枢，是整个神经系统中最高级的部位。它除了感知外部世界以及控制机体的反射活动，还具有语言、学习和记等画的高级功能。

书写性语言中枢

W区

视觉性语言中枢

V区

运动性语言中枢

S区

听觉性语言中枢

H区

（上都前回）

躯体运动中枢

（上都后回）

躯体感觉中枢

新课讲授

一、语言功能

语言

（1）概念

语言是以声音(或符号)为物质外壳，以含义为内涵，由词汇和语法构成并能表达人类思想的指令系统。语音、手势、表情是语言在人类肢体上的体现，文字符号是语言的显像符号。语言功能是人脑特有的高级功能，它包括与语言、文字相关的全部智能活动，涉及人类的听、说、读、写。

（2）意义：语言是人类区别于其他动物的关键特征之一。

（3）生理机制

①语言的发音机制:呼吸器官、

喉头和声带、口腔、鼻腔和咽腔。

②语言活动的中枢机制:语言中枢是

人类大脑皮质所特有的，多在左侧。

临床实践证明，右利者(惯用右手的人

)的语言中枢在左侧半球，大部分左利

者的语言中枢也在左侧半球，少部分左

利者的语言中枢在右侧半球。语言区所在的半球称为优势半球。语言中枢负责控制人类进行思维和意识等高级活动，并进行语言的表达。

思考·讨论

大脑皮层的语言功能特点

资料1：一位病人能听懂别人讲话，能用面部表情和手势同别人交流思想，可是说话非常困难。经检查发现，病人与讲话有关的肌肉和发声器官完全正常，病人死后经解

剖学发现，他的大脑左半球额叶后部S

区发生病变。

资料2：一位病人能主动说话，听觉也

正常，但他听不懂别人说话，连自己的话

也听不懂。病人死后，研究者发现他的大

脑左半球的H区有病变。

讨论

1.W区与S区接近躯体的运动中枢，V区接近视觉中枢，H区接近听觉中枢，这样的分布能给你什么联想？

2.大脑皮层的语言中枢有什么特点？

言语区中的W区与书写有关，S区与讲话相关，这两个区都与运动中枢接近；V区与看懂文字相关，它接近视觉中枢；H区与听懂话语相关，它接近听觉中枢。“写”与“讲”是两种不同的语言表达方式，属于“运动”性的。这使人联想到，这两个言语区可能是从运动中枢演化而来的。V区的看懂与视觉相关，H区的听懂与听觉相关，这两个区使人联想到，它们可能分别是由视觉中枢与听觉中枢演化而来的。

大脑皮层的语言中枢分布在大脑皮层的不同区域，不同的区域既有分工，也有联系，共同负责人类复杂的语言功能。

大脑皮层与语言活动的关系

人类在长期的进化过程中，由于生产劳动和社会生活产生了语言文字。从大量临床资料中，人们早已发现大脑皮层的额叶的某些区域与语言机能有关，称为语言区，这些区域的操作可造成失语症。失语症可能是运动性失语症，也可能是感觉性失语症，或二者兼有。

大多数人主导语言功能的区域是在大脑的左半球，逻辑思维主要由左半球负责。

大多数人的大脑右半球主要负责形象思维，如音乐、绘画、空间识别等。

语言区受损后的症状

中枢名称受损后的病症症状

书写性语言中枢（w区）失写症病人可听懂别人的谈话和看懂文字，也会讲话，手部运动正常，但失去书写、绘画能力

运动性语言中枢（S区）运动性失语症病人可以看懂文字，也能听懂别人讲话，但自己却不会讲话

听觉型语言中枢（H区）听觉性失语症病人能讲话、书写，也能看懂文字，能听到别人发音，但不懂其含义，病人可以模仿别人说话，但往往是答非所问

视觉性语言中枢（V区）失读症病人的视觉无障碍，但看不懂文字的含义，即不能阅读

知识延伸

（1）视觉性语言中枢≠视觉中枢，此区受损，患者仍有视觉，只是“看不懂”语言文字的含义。

（2）听觉性语言中枢≠听觉中枢，此区受损，患者仍有听觉，只是“听不懂”话的含义。

（3）语言功能是人脑特有的高级功能。

1.当盲人用手指“阅读”盲文时，参与此过程的高级中枢中枢只有躯体噶虐中枢和躯体运动中枢（）

基础检测

2.当你专心作答试题时，参与的高级中枢主要有大脑皮层的H区和S区（）

×

×

二、学习与记忆

定义

（1）概念：学习与记忆是指神经系统不断地接受刺激，获得新的行为、习惯和积累经验的过程。条件反射的建立也就是动物学习的过程。

学习和记忆是密不可分的统一生理活动过程。学习本身也必然包含着记忆，没有学习，也就无从形成记忆，学习也可看作是神经系统储存记忆的能力。学习偏重于行为变化的获得，记忆则侧重于行为变化的保持和储存。从信息论来看，学习就是神经系统对信息的接受过程，记忆就是神经系统对信息的储存过程，而回忆则是神经系统将储存的信息予以取出和再现的过程。

（2）特点：学习和记忆不是由单一脑区控制的，而是由多个脑区和神经通路参与。

（3）结构基础：学习和记忆涉及脑内神经递质的作用以及某些种类蛋白质的合成。

学习和记忆的类型

（1）学习的类型

学习可被分为两种基本类型：非结合型学习和结合型学习

（2）人类的记忆过程分为四个阶段

感觉性记忆、第一级记忆、第二级记忆、第三级记忆

感觉性记忆持续时间：

＜1秒

第一级记忆

持续时间：

数秒至数分钟

第二级记忆

持续时间：

数分钟至数年

第三级记忆

持续时间：

可能永久

外界信息输入

注意

运用

遗忘

信息丢失

遗忘

遗忘

可能不遗忘

短时记忆

长时记忆

（1）感觉性记忆：感觉性记忆是转瞬即逝的，有效作用时间往往不超过1秒，所记的信息并不构成真正的记忆。感觉性记忆的信息大部分迅速消退，如果对于某一信息加以注意，如老师讲话的听觉刺激，或书本上文字的视觉刺激，则可以将这个瞬时记忆转入第一级记忆。

感觉性记忆持续时间：

＜1秒

第一级记忆

持续时间：

数秒至数分钟

第二级记忆

持续时间：

数分钟至数年

第三级记忆

持续时间：

可能永久

外界信息输入

注意

运用

遗忘

信息丢失

遗忘

遗忘

可能不遗忘

短时记忆

长时记忆

（2）第一级记忆：第一级记忆保留的时间仍然很短，从数秒到数分钟，如临时记住某个验证码。第一级记忆中的小部分信息经过反复运用、强化，在第一级记忆中停留的时间延长，这样就很容易转入第二级记忆。

感觉性记忆持续时间：

＜1秒

第一级记忆

持续时间：

数秒至数分钟

第二级记忆

持续时间：

数分钟至数年

第三级记忆

持续时间：

可能永久

外界信息输入

注意

运用

遗忘

信息丢失

遗忘

遗忘

可能不遗忘

短时记忆

长时记忆

（3）第二级记忆：第二级记忆的持续时间从数分钟到数年不等，储存的信息可因之前或后来的信息干扰而遗忘。想要长久地记住信息，可以反复重复，并将新信息与已有的信息整合。有些信息，通过长年累月地运用则不易遗忘，就储存在第三级记忆中，成为永久记忆。

感觉性记忆持续时间：

＜1秒

第一级记忆

持续时间：

数秒至数分钟

第二级记忆

持续时间：

数分钟至数年

第三级记忆

持续时间：

可能永久

外界信息输入

注意

运用

遗忘

信息丢失

遗忘

遗忘

可能不遗忘

短时记忆

长时记忆

（3）第二级记忆：第二级记忆的持续时间从数分钟到数年不等，储存的信息可因之前或后来的信息干扰而遗忘。

（4）第三级记忆：想要长久地记住信息，可以反复重复，并将新信息与已有的信息整合。有些信息，通过长年累月地运用则不易遗忘，就储存在第三级记忆中，成为永久记忆。例如对自己名字的记忆。

三、情绪

我们有时候开心、兴奋、对生活充满信心；

有时候失落、沮丧、对事物失去兴趣。

这是情绪的两种相反的表现，它们都是人对环境所作出的反应。

情绪也是大脑的高级功能之一。

当人们遇到精神压力、生活挫折、疾病、死亡等情况时,常会产生消极的情绪。当消极情绪达到一定程度时,就会产生抑郁。抑郁通常是短期的,可以通过自我调适、身边人的支持以及心理咨询好转。当抑郁持续下去而得不到缓解时,就可能形成抑郁症。如果持续两周以上，则应咨询精神心理科医生以确定是否患有抑郁症。

抑郁症会影响患者的工作、学习和生活，严重时甚至使患者产生自残或自杀等消极行为，因此患者必须到医院去接受专业治疗。

情绪的调节

（1）积极建立和维系良好的人际关系、适量运动和调节压力，都可以帮助我们减少和更好地应对情绪波动。

（2）当情绪波动超出自己能够调节的程度时，应向专业人士咨询。

人脑的高级功能

思维导图

学习和记忆

情绪

左半球

右半球

H区（听）

S区（说）

V区（读）

W区（写）

大多数人主要语言功能的区域是在大脑的左半球

神经系统不断接受刺激，获得新的行为、习惯和积累经验的过程

短时记忆

长时记忆

感觉性记忆

第一级记忆

第二级记忆

第三级记忆

积极情绪

消极情绪

意义：更好地适应环境

原因：大脑皮层有大量的神经元（约140多亿个）

逻辑思维

形象思维

语言功能

人脑特有

下列有关学习和记忆的叙述，不正确的是（）

A.学习和记忆相互联系不可分割

B.记忆是将获得的经验进行储存和再现

C.长时记忆可能与新突触的建立有关

D.学习和记忆的中枢位于下丘脑

基础检测

D2.5人脑的高级功能

课题2.5人脑的高级功能单元第二章学科生物年级

学习目标与核心素养简述人类的语言功能与大脑皮层言语区的关系；简要说明人类记忆的过程以及记忆与学习的关系；简述情绪是人脑的高级功能之一。1.阐明语言功能、记忆与学习、情绪等人脑的高级功能。2.尝试通过合作学习的方式建立人脑高级功能的工作模型。3.通过语言功能、记忆与学习、情绪等人脑的高级功能，认同科学融合发展的趋势并强化科技服务人类的信念。

重点语言功能、记忆与学习、情绪等人脑的高级功能。

难点人类大脑皮层言语区的功能区分。

教学过程

教学环节教师活动学生活动设计意图

导入新课播放视频《一分钟了解大脑》课前查阅资料，播放视频《一分钟了解大脑》通过视频，让学生基本了解大脑。提出问题，激发学生的学习兴趣。

讲授新课问题探讨阿尔茨海默病是老年人群常见的一种疾病，该病主要表现为患者逐渐丧失记忆和语言功能，计算和推理等思维能力受损（如速路），情绪不稳定。研究发现，该病是由患者大脑内某些特定区域的神经元大量死亡造成的。1.上述资料可以说明人的大脑有哪些区别于春髓的高级功能？提示：人脑具有记忆、语言、思维、情绪等功能。2.人的大脑有哪些区别于动物大脑的高缓功能？提示：人脑大脑皮层具有言语区，具有语言功能。利用语言，人类能够进行抽象思维，具有意识。有些动物也能对语言刺激作出反应，那是人类训练的结果，是简单的模仿和强化记忆的结果。“问题探讨”中提到的阿尔茨海默病患者的语言能力、认路能力就是____________________的体现。_______________________使人类能够主动适应环境，创造出灿烂的人类文明。播放视频：《大脑的结构及部位的功能》1.人的大脑有很多复杂的_________________，因为大脑皮层有140多亿个神经元，组成了许多__________________，是整个神经系统中最高级的部位。它除了对外部世界的________________以及控制机体的_____________，还具有_________________________等方面的高级功能。2.语言文字是____________________________的主要形式，也是人类进行______________的主要工具。3.语言功能是人脑_____________________，它包括与________________相关的全部智能活动，涉及人类的________________________思考与讨论资料1一位病人能听懂别人讲话，能用面部表情和手势同别人交流思想，可是说话非常困难。经检查发现，病人与讲话有关的肌肉和发声器官完全正常。病人死后、经解剖发现，他的大脑左半球的S区发生了病变。资料2一位病人能主动说话，听觉也正常，但他听不懂别人说话，连自己的话也听不懂。病人死后，研究者发现他的大脑左半球的H区有病变。结合上面的资料及下图，讨论以下问题。1.W区与S区接近躯体的运动中粗，V区接近视觉中枢，H区接近听觉中枢，这样的分布能给你什么联想？提示：言语区中的W区与书写有关，S区与讲话相关，这两个区都与运动中枢接近；V区与看懂文字相关，它接近视觉中枢；H区与听懂话语相关，它接近听觉中枢。“写”与“讲”是两种不同的语言表达方式，属于“运动”性的。这使人联想到，这两个言语区可能是从运动中枢演化而来的。V区的看懂与视觉相关，H区的听懂与听觉相关，这两个区使人联想到，它们可能分别是由视觉中枢与听觉中枢演化而来的。2.大脑皮层的语言中枢有什么特点？提示：大脑皮层的语言中枢分布在大脑皮层的不同区域，不同的区域既有分工，也有联系，共同负责人类复杂的语言功能。4.人类的语言活动是与_________________相关的，这些特定区域叫___________________。5.大脑皮层言语区的损伤会导致特有的各种言语活动_______________。6.大多数人主导语言功能的区域是在__________________，逻辑思维主要由___________负责。大多数人的大脑右半球主要负责_____________，如音乐、绘画、空间识别等。二、学习与记忆1.学习和记忆也是脑的_____________________，是指神经系统不断地接受刺激，获得新的______________________________的过程。2.条件反射的建立也就是________________的过程。如同人脑的其他高级功能一样，学习和记忆也不是由________________________的，而是由_____________________________参与。3.人类的记忆过程分成四个阶段，即______________、______________、____________和__________________。4.前两个阶段相当于________________，后两个阶段相当于_____________，感觉性记忆是________________的，有效作用时间往往不超过1s，所记的信息并不构成_____________________。5.感觉性记忆的信息大部分______________，如果对于某一信息加以___________，如老师讲话的听觉刺激，或书本上文字的视觉刺激，则可以将这个瞬时记忆转入_________________。6.第一级记忆保留的时间仍然___________，从数秒到数分钟，如临时记住某个验证码。7.第一级记忆中的小部分信息经过____________________，在第一级记忆中停留的时间___________，这样就很容易转入第二级记忆。8.第二级记忆的持续时间从数分钟到数年不等，储存的信息可因之前或后来的信息________________。9.想要长久地记住信息，可以_______________。并将新信息与已有的信息___________。有些信息，通过长年墨月的运用则不易遗忘，就储存在___________________中，成为永久记忆，如对自己姓名的记忆。10.短时记忆可能与_______________有关，尤其是与大脑皮层下一个形状像海马的脑区有关。11.长时记忆可能与__________以及________有关。旁栏思考题在学习过程中，老师经常强调要动用多种器官。这有什么道理？提示：学习的过程中是一个信息获取与加工的过程，在获取信息的过程中需要多种器官的共同参与；学习与记忆不是由单一脑区控制的，而是有多个脑区和神经通路的参与。12.学习和记忆涉及_____________________的作用以及某些种类蛋白重的合成，短时记忆可能与_________________________________有关，尤其是与大脑皮层下一个形状________________________有关。13.长时记忆可能与______________________的改变以及_____________的建立有关。关于季习和记忆更深层次的奥秘，仍然有待科学家进一步探索。三、情绪观看视频《一分钟了解情绪》1.开心、兴奋、对生活充满信心；有时失落、重丧、对事物失去兴趣，这是情绪的两种相反的表现，它们都是人对_______________________。情绪也是大脑的______________________。2.当人们遇到精神压力、生活挫折、疾病、死亡等情况时，常会产生_______________。当此情绪达到一定程度时，就会产生__________。3.抑郁通常是___________的，可以通过_________________、身边人的支持以及___________________好转。当抑郁持续下去而得不到缓解时，就可能形成抑郁症。3.抑郁通常是___________的，可以通过_________________、身边人的支持以及___________________好转。当抑郁持续下去而得不到缓解时，就可能形成抑郁症。4.一般抑郁不超过____________，如果持续两周以上，则应咨询精神心理科医生以确定是否患有_______________。5.抑郁症会影响患者的______________________，严重时甚至使患者产生自残或自杀等消极行为，因此患者必须到医院去接受_____________。6.积极建立和维系良好的____________________________________都可以帮助我们减少和更好地应对_______________。7.当情绪波动超出__________________的程度时，应向专业人士咨询，这样可以使我们更快地________________________，享受美好的、充满意义的生活。抑郁与抑郁症四、练习与应用1.下列关于人脑的高级功能的叙述，错误的是（）A．大脑皮层言语区的H区损伤，导致人不能听懂别人讲话B．位于脑干的呼吸中枢是维持生命的必要中枢C．聋哑人表演“千手观音”时，视觉中枢、躯体运动中枢参与调节D．言语区的S区受损，患者看不懂文字，但能听懂别人说话提示：大脑皮层言语区的H区损伤，导致人不能听懂别人讲话，A正确；位于脑干的呼吸中枢是维持生命的必要中枢，B正确；聋哑人表演“千手观音”时，视觉中枢、躯体运动中枢参与调节，C正确；言语区的S区受损，患者不会讲话，但能看懂文字，能听懂别人说话，D错误。2.抑郁症是由于高级神经活动产生重度消极情绪得不到缓解而形成的。一种被称为5－羟色胺再摄取抑制剂的药物，可选择性地抑制突触前膜对5－羟色胺的回收，使得突触间隙中5－羟色胺的浓度维持在一定的水平，有利于神经系统的活动正常进行。下列说法错误的是（）A．5－羟色胺进入突触间隙需消耗神经元代谢提供的能量B．5－羟色胺再摄取抑制剂通过抑制ATP水解来阻止回收5－羟色胺C．抑郁症患者体内某些突触间隙的5－羟色胺含量比正常人的少D．5－羟色胺的合成和分泌发生障碍容易使人产生消极情绪提示：5－羟色胺既是小分子有机物，也是神经元合成的神经递质，其分泌的方式是胞吐，消耗细胞代谢提供的能量，A正确；5－羟色胺再摄取抑制剂抑制突触前膜重吸收5－羟色胺，具有选择性，因此，这种抑制剂作用于突触前膜具有特异性，应是与突触前膜重吸收5－羟色胺有关的受体结合，若是通过抑制ATP水解，来阻止重吸收的能量供应，则会影响神经元多种耗能的生命活动，B错误；情绪是大脑皮层的高级神经活动，由题干信息可知，抑郁症患者某些突触间隙的5－羟色胺含量比正常人的少，C正确；合成、分泌5－羟色胺不足，容易导致突触间隙5－羟色胺含量低，使人产生消极情绪，D正确。3.拓展应用①在记忆英文单词时，有人认为，安静的环境有利于记忆；也有人认为，舒缓的轻音乐有利于记忆。（1）你认为哪种环境更有利于对单词的记忆？提出你的假设。提示：两种假设均可，有合理的依据即可。若认为无关信息会干扰记忆，可假设安静的环境有利于记忆；若认为记忆不是由单脑区控制，舒缓的音乐有利于刺激不同的脑区而促进记忆，可假设舒缓的音乐有利于记忆。设计实验证明你的假设。提示：设计实验时，需要有对照，无关变量必须保持一致。例如，选择年龄基本相同的测试对象若干，随机分成两组，一组在安静的环境中，另组在舒缓的音乐