人脑的高级功能 教学设计 高中生物新人教版选择性必修1（2023~2024学年）

第5节人脑的高级功能年级高二授课时间课题第5节人脑的高级功能教学目标1．人脑有哪些重要的高级功能？2．学习和记忆的过程是怎样的？3.在日常生活中，如何克服消极情绪、维持情绪稳定？教材分析大脑是神经系统的高级中枢所在，相比于动物人脑具有更复杂与高级的功能。本节介绍了人脑大脑皮层的语言功能，学习与记忆，情绪等方面的高级功能，本节对应的课标要求简述语言活动和条件反射是由大脑皮层控制的高级神经活动。教学过程教学内容教师活动学生活动引入新课【视频引入】观看视频《我看见》，这是第一人称视角展示阿尔兹海默症中人的变化【提问】这是患者的视角，从你掌握的以及视频中展现的来看，患者症状表现在哪些方面？【引导分析】人体的什么部位出现了问题呢？观看视频，进行探究。联系生活实际积极思考，回答老师的问题，语言，记忆，情绪回答：大脑新课教学一、语言功能【引导思考】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、学习和记忆等方面的高级功能刚才我们提到的阿尔茨海默症患者的语言能力认路能力，就是人脑高级功能的体现。【引导分析】教师描述：我们发现语言功能是人脑特有的高级功能，它包括语言、文字相关的全部智能活动，涉及人类的听、说、读、写阅读课本，探索大脑皮层的语言功能【教师引导】人类的语言活动是与大脑皮层某些特定区域相关的，这些特定区域叫做言语区，大脑皮层言语区的损伤，会导致特有的各种语言活动功能障碍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。【分析展示】请说出言语区相关部位受损，会造成哪些症状表现？【提升】大多数人主导语言功能的区域在大脑的左半球，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。我们左右脑每时每刻收到的信息也不完全相同，只不过左右脑之间有一块胼胝体可以交换各自获取的信号，大脑再进一步加工整合了这些信号。回答老师提出的问题，认同大脑有很多复杂的高级功能。查阅课本，快速完成大脑皮层的语言功能构建。小组展示分享思考总结，进行展示分享完成老师课件中所给小游戏。进行分析总结。新课教学二、学习和记忆【引导分析】学习和记忆也是脑的高级功能1.概念：学习和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。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。【学有所用】如何背诵？记单词？学习：经验的联系记忆强调：重复和运用【合作探究】说出人类记忆过程的四个阶段，通过对记忆的学习，你有什么启发？【强调】短时记忆——可能与神经元之间即时的信息交流有关，尤其是与大脑皮层下一个形状像海马的脑区有关。长时记忆——可能与突触形态及功能的改变以及新突触的建立有关。看图联系生活，思考并回答问题。小组讨论，分析各组的学习记忆经验。小组讨论相关问题，并展示回答。记忆需要重复和运用新课教学三、情绪情绪是人对环境所作出的反应观看图片表情，有满足、愉悦、开心、兴奋、对生活充满信心……惊讶、恐惧、失落、沮丧、生气、伤心、对事物失去兴趣……说出这些都是人的情绪之一抑郁是一种情绪，长期的抑郁，会导致抑郁症。抑郁患者必须到医院去接受专业治疗抗抑郁药一般都通过作用于突触处来影响神经系统的功能。【合作探究】如何保持良好的情绪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。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，这样可以使我们更快地恢复情绪平稳，享受美好的、充满意义的生活。【总结升华】观看视频《我看见》，体会爱的世界，充满美好，关注情绪变化，关爱阿尔莫海默症患者。观看图片，识别表情背后的情绪。明确认识到抑郁和抑郁症之间的差异。形成共识，让世界充满爱课堂练习1．一位老人突然出现脸部、手臂和腿部麻木等症状，随后上下肢无法运动。检查发现，他的脊髓、脊神经、四肢都正常，但脑部有血管堵塞导致大脑某区损伤。这类现象称为脑卒中，在我国非常普遍。下列说法正确的是（

）A．患者的大脑皮层第一运动区可能有损伤B．患者能发生膝跳反射，但针刺左手没有感觉C．刺激患者大脑皮层中央前回的顶部，可引起头部器官的运动D．患者出现尿失禁，是由于血管堵塞破坏了低级排尿中枢【答案】A【详解】A、大脑皮层第一运动区是躯体运动中枢，题中说脑中风患者身体左侧上下肢都不能运动，所以大脑皮层第运动区可能有损伤，A正确；B、针刺左手，左手就是感受器，然后通过传入神经到达神经中枢，也就是大脑皮层，患者是是有感觉的，B错误；C、刺激大脑皮层中央前回（又叫做第一运动区）的顶部，可以引起下肢的运动；刺激中央前回的下部，则会出现头部器官的运动，C错误；D、排尿中枢在脊髓，受大脑皮层高级中枢控制，D错误。故选A。2．人的大脑有很多复杂的高级功能，下列有关叙述错误的是（

）A．人面对不同环境所产生的情绪属于大脑的高级功能之一B．研究发现，刺激大脑皮层中央前回的顶部，可以引起下肢的运动C．某脑出血患者治疗后能听懂话但不能讲话，该患者大脑S区受损D．若新突触不能正常建立，则主要影响短时记忆的形成【答案】D【详解】A、情绪是人对环境所作出的反应，也是大脑的高级功能之一，A正确；B、大脑皮层代表区的位置与躯体各部分的关系是倒置的，刺激大脑皮层中央前回的顶部，可以引起下肢的运动，B正确；C、某脑出血患者治疗后能听懂话但不能讲话，该患者大脑S区即运动性语言中枢受损，C正确；D、短期记忆主要与神经元的活动及神经元之间的联系有关，尤其与大脑皮层下一个形状像海马的脑区有关，长期记忆可能与新突触的建立有关，因此若新突触不能正常建立，则主要影响长期记忆的形成，D错误。3．大脑皮层是调节人体生命活动的最高级中枢，研究大脑的结构和工作机制的新兴学科——脑科学，是21世纪科学研究中最吸引人的领域之一。下列相关叙述错误的是（

）A．抑郁通常是短期的，可通过自我调适和他人帮助得到缓解B．大脑皮层运动代表区范围的大小与躯体运动的精细程度有关C．若大脑皮层言语区的区损伤，会导致人不能听见别人讲话的声音D．人对自己姓名的记忆由于长年累月地运用，会储存在第三级记忆中【答案】C【详解】A、抑郁通常是短期的，可通过自我调适和他人帮助得到缓解，A正确；B、大脑皮层运动代表区范围的大小与躯体运动的精细复杂程度有关，运动越精细复杂的器官，其皮层代表区的面积越大，B正确；C、H区是听觉性语言中枢，若大脑皮层言语区的H区损伤，会导致人听不懂别人讲话，C错误；D、由于长年累月运用则不易遗忘，就会储存在第三级记忆中，D正确。故选C。4．下列关于脑的相关叙述，不正确的是（

）A．大脑受损时，患者可能出现排尿不完全B．语言功能与位于大脑的言语区有关，是人脑的高级功能C．大脑皮层能主动调节机体运动，属于自主神经系统D．脑干有许多维持生命的重要中枢，如调节心脏功能的中枢【答案】C【详解】A、排尿的高级中枢位于大脑皮层，所以大脑受损时，患者可能出现排尿不完全，A正确；B、语言功能与位于大脑的言语区有关，是人脑的高级功能，B正确；C、大脑皮层能调节机体运动，但是不属于自主神经系统，自主神经系统属于传出神经，而大脑皮层属于神经中枢，C错误；D、脑干有许多维持生命的重要中枢，如调节心脏功能的中枢，D正确。故选C。5．海兔生活在海水中，常将背部的鳃伸出来呼吸，当水流喷射到海兔的喷水管皮肤时会引起鳃肌收缩，以保护鳃的安全，称为缩鳃反射，相关的感觉神经元和运动神经元分布如下图。(1)水流刺激海兔的喷水管皮肤时，运动神经元细胞膜内的电位将，神经元L29膜内的电位将。(2)当喷水管反复受到喷水刺激后，缩鳃反射逐渐变弱，即产生习惯化。科研人员连续刺激喷水管，发现感觉神经元电位变化持续发生，运动神经元电位变化逐渐减弱，肌收缩程度逐渐减弱；连续短暂电流刺激运动神经元，若，则说明习惯化是由兴奋在感觉神经元与运动神经元之间突触的传递减弱所致。兴奋在突触的传递减弱一般与突触前膜释放神经递质减少、、有关。(3)短期记忆通常与有关。短暂强电击已产生习惯化的海兔头部后，几分钟内再刺激喷水管皮肤，感觉神经元释放神经递质比习惯化之前增多，并引起强缩鳃反射，即产生了“短期记忆”。若连续4天向海兔的头部多次施加强电击，强缩鳃反射可持续一周，并发现感觉神经元与运动神经元间的突触数量发生改变，推测反复刺激下，L29可，从而形成“长期记忆”。【答案】(1)由负转正保持负电位(2)运动神经元电位变化持续发生，鳃肌收缩程度与产生习惯化前相似分解神经递质的酶活性升高突触后膜受体数量减少（突触前膜回收神经递质速率加快）(3)神经元之间即时的信息交流促进感觉神经元与运动神经元之间建立新的突触【详解】（1）水流刺激海兔的喷水管皮肤时，神经元受到适宜刺激后，受刺激部位细胞膜对钠离子的通透性增加，钠离子内流，导致兴奋部位膜内的阳离子浓度高于膜外，表现为内正外负，膜内电位变化是负电位转为正电位。神经元L29并没有兴奋，依然处于静息电位，膜内依然保持负电位。（2）若习惯化是由兴奋在感觉神经元与运动神经元之间突触的传递减弱所致，连续短暂电流刺激运动神经元时，神经冲动在突触是单向传递，则运动神经元产生的持续兴奋，电位变化持续发生。兴奋在突触的传递减弱的原因可能有：若从突触前膜考虑，可能是突触前膜释放神经递质减少，若从突触后膜考虑，可能是突触后膜受体数量减少，也可能是突触间隙中分解神经