2.1通过神经系统的调节.doc

第2章第1节 通过神经系统的调节课堂教学设计第五师高级中学 刘振峰 授课时数：2课时设计要素设计内容教学目标知识与技能1.概述神经调节的结构基础和反射。2.说明兴奋在神经纤维上的传导和在神经元之间的传递。3.概述神经系统的分级调节和人脑的高级功能。4.建立在反射弧的结构基础上完成反射的过程。过程与方法1.运用学过的神经生理学知识和专业术语，正确的阐述即基本的神经生理学现象、概念、方法和原理。2.对生物学以图表、图解等方式的内容和意义进行分析。情感态度价值观1.通过科学发现，培养学生的实事求是的态度和不断探索的科学精神。2.通过认识生命本质，渗透协调美和思想美。教学分析教材内容分析“通过神经系统的调节”包括神经调节的结构基础和反射、兴奋在神经纤维上的传导、兴奋在神经元之间的传递、神经系统的分级调节和人脑的高级功能五部分内容。教学过程分2课时，第1课时讲神经调节的结构基础和反射、兴奋在神经纤维上的传导、兴奋在神经元之间的传递，第2课时讲神经系统的分级调节和人脑的高级功能。教学重点1.兴奋在神经纤维上的传导和在神经元之间的传递。2.人脑的高级功能。教学难点神经冲动的产生和传导学情分析学生在初中对神经系统已有了初步的认识，到了高中必修1第1章中又接触过神经元细胞间的关系，也算是对神经元的结构和功能有了一定的了解，但需要深入理解还是有一定难度的。学法指导课件展示与学生练习、讨论相结合。教 学 内容补充修订第1课时课前引入：教师提供情景：显示视频，视频内容为世界杯足球比赛精彩配合和射门的一段。师：请同学们欣赏一段精彩的足球比赛。让我们体会运动的张力和协调的美感。生:观看视频。师：在视频中我们体会到了运动的张力和协调的美感。下面请大家用1分钟的时间思考教材第16页“问题探讨”中的问题，并展开讨论得出结论。生：学生讨论并思考问题。（自由讨论回答）师：提示，并做出评价。一、神经调节的结构基础和反射 通过讨论我们都知道了神经调节的重要性，下面我就来详细的学习一下神经调节。现在请大家花五分钟的时间来预习一下教材第16页神经调节的结构基础和反射，然后我们分组回答下列问题。1.神经调节的基本方式是什么？（反射）2.什么叫反射？在中枢神经系统参与下，动物或人体对内外环境变化做出的规律性应答！3.完成反射的结构基础是什么？（反射弧）4.反射弧的结构和各部分的功能是什么？名称功能感受器接受刺激，产生兴奋。传入神经将兴奋传入到神经中枢。神经中枢对传入的兴奋进行综合、分析。传出神经将兴奋传出到效应器。效应器对刺激做出反应 。5什么是兴奋？(动物和人体内的某些组织（如神经组织）活细胞感受外界刺激后，由相对静止状态变为显著活跃状态的过程。)二兴奋在神经纤维上的传导 上面我们已经复习整合了神经调节的结构基础和反射的有关知识，可是兴奋在反射弧中是如何传送的呢？那我们一起来学习兴奋在神经纤维上的传导。我们来看下面的实验。师 这个实验的结果说明什么呢？生 实验说明在神经系统中，兴奋是以电信号的形式沿着神经传导的。师 回答得很好。电表指针的变化反映了神经表面电流的变化，而这种变化是由于刺激神经引起的，由此说明刺激会引起神经兴奋。这种电信号也就叫做神经冲动。兴奋是以神经冲动的形式通过神经传导的。 要形成电流必须要有电位差的形成，刺激引起电流的产生，那就必定引起了电位差的变化。那么，新的问题又产生了。课件展示： 1.在静止的时候神经纤维的电位（即静息电位）是怎样的？ 2.神经纤维接受到刺激会引起什么变化？ 3.神经纤维上的受刺激部位在兴奋后又有什么变化？师 通过下面的动态演示这些问题就能迎刃而解。生1 静息电位是膜外正电位膜内负电位。师 是的。这是因为神经细胞内K+浓度高，Na+浓度比膜外低。静息时，由于膜主要对K+有通透性，造成K+外流，使膜外阳离子浓度高于膜内，形成了外正内负的静息电位。生2 神经纤维受到刺激，刺激部位的电位从原来的外正内负变为内正外负。师 神经纤维接受刺激时，受刺激部位的细胞膜对Na+的通透性增加，Na+内流，使兴奋部位膜内侧阳离子浓度高于膜外侧，表现为内正外负，从而与相邻部位产生了电位差，形成了局部电流。生3 神经纤维上的受刺激部位在兴奋后电位又很快从内正外负的兴奋状态回到外正内负的静息状态。师 刺激部位兴奋时与相邻部位产生了局部电流，阳离子的位置就发生了移动，如此，膜上的电位差就发生了颠倒，原来兴奋的部位回到静息电位，原来的静息电位发生了兴奋。如此，局部电流又刺激相近的未兴奋部位发生同样的电位变化，不断传递下去，将兴奋向前传导。照此理论，大家可以发现：如果刺激的是神经纤维的一端，那么兴奋会向另一端传导；如果刺激的是神经纤维的中间，那么兴奋会同时向两端传导。师 如果神经纤维被切断，冲动还能不能通过断口继续向前传导呢？为什么？生 不能。因为当冲动传到切口边缘时，膜边缘两侧就不能继续形成局部电流，从而使冲动的传导中断。师 分析得很准确。在讲反射弧的时候，我们已经认识到完成一个反射活动至少需要两个神经元，那么兴奋在神经元之间还能以神经冲动的形式传递吗？ 三、兴奋在神经元之间的传递师 要了解兴奋在神经元间的传递原理，首先得了解神经元之间的联系方式。（演示幻灯片：突触的亚显微结构示意图）师 神经元与神经元之间是以突触结构相联系的。突触结构中最重要的三个部分就是：突触前膜、突触间隙和突触后膜。神经元轴突末梢多次分支，小枝末端膨大形成突触小体。突触小体中有线粒体和突触小泡，突触小泡中有神经递质，突触小体的膜即突触前膜。突触后膜是下一个神经元的膜。突触有不同的连接方式：轴突胞体突触、轴突树突突触、轴突轴突突触、树突树突突触等。突触前膜和突触后膜分别属于两个不同的神经元，它们中间有突触间隙相隔。师 大家推测，兴奋在两个神经元之间还能以神经冲动的形式传递吗？生 不能。师 我们可以推测：兴奋在两个神经元之间的传递形式肯定不是神经冲动，它一定和突触的特殊结构有关。课件展示： 1.突触小泡的形成最可能与哪个细胞器有关？突触小体中的线粒体有什么作用？ 2.神经递质的释放过程是细胞物质运输的哪一种方式？它与细胞膜的什么特性有关？ 3.神经递质是以什么方式在突触间隙中移动的？它的速度与神经冲动的传递速度相比谁快谁慢？ 4.突触后膜上的受体与神经递质结合后，K+或Na+是以哪种方式跨膜移动的？ 5.联系突触前膜与突触后膜的纽带是谁？神经元之间兴奋的传递方向怎样？为什么？生1 突触小泡的形成最可能与高尔基体有关。突触小体中的线粒体为神经递质的释放提供能量。生2 神经递质的释放过程是外排的方式。它与细胞膜的可流动性有关。生3 神经递质是以扩散的方式在突触间隙中移动的。它的速度比神经冲动的传递速度慢。生4 K+或Na+是以主动运输的方式跨膜移动的。生5 联系突触前膜与突触后膜的纽带是神经递质。神经元之间兴奋的传递是单向的。因为神经递质只存在于突触前膜的突触小泡中，只能由突触前膜释放，然后作用于突触后膜上。课堂小结师 神经递质按其与受体作用后对突触后神经元的效应分为兴奋性和抑制性两类，分别对突触后神经元起兴奋和抑制的作用。有些神经递质的作用很难用简单的“兴奋”或“抑制”来描述，可能随部位不同而异。 突触传递由于要通过化学递质的中介作用，因此具有不同于神经纤维传导的特点：（1）单向传递。（2）突触延搁。这是因为兴奋由突触前神经末梢传至突触后神经元，需要经历递质的释放、扩散以及对突触后膜作用的过程，所以需要较长的时间（约0.5 ms），这段时间就叫做突触延搁。（3）总和。通常兴奋性突触每兴奋一次，并不足以触发突触后神经元兴奋。但是，同时传来的一连串兴奋，或者是许多突触前神经末梢同时传来一排兴奋，引起较多的递质释放，就可以使突触后神经元兴奋。（4）对内环境变化的敏感性。突触对内环境的变化非常敏感，缺氧、二氧化碳增加或酸碱度的改变等，都可以改变突触部位的传递活动。（5）对某些药物敏感。突触后膜的受体对递质有高度的选择性，因此某些药物也可以特异性地作用于突触传递过程，阻断或者加强突触的传递。第2课时导入新课 上一节课我们学习了“第1节通过神经系统的调节”的前半部分内容。课件展示： 1.神经调节的基本方式是什么？完成它的结构基础是什么，它有哪些组成部分？ 2.什么是神经冲动？神经纤维的静息电位是怎样的？ 3.简述神经冲动在神经纤维上产生和传导的过程。 4.在不同的神经元之间，兴奋通过什么结构以什么方式传递？传递方向如何？ 5.简述神经元之间通过突触传递信息的过程。【过渡】大家掌握得不错。学到这里我们就能了解简单的非条件反射是怎样产生的了。但是人和高等动物的行为除了简单的反射，还有很多精细的动作、复杂的行为。这些行为又是如何完成的呢？推进新课师 足球比赛的胜负很大程度上取决于队员之间的配合，配合要靠信息的传递。课件展示： 1.队员之间是如何传递信息的？ 2.队员通过眼、耳获得的信息，是如何经过自身的处理，并迅速作出反应的？ 3.队员要有良好的表现，身体的各个器官同样需要协调配合，这又是如何实现的？生1 队员之间可以通过语言、暗号、动作，甚至是一个眼神来传递信息。生2 队员通过眼、耳获得的信息，先传到大脑，大脑进行分析后下达指令，使机体迅速作出反应。生3 队员要有良好的表现，首先要队员本身有着良好的素质，在赛场上机智沉着、经验丰富，还要队友配合默契，教练指导有方。（这个讨论很开放，学生会提出多种不同的见解）师 大家讨论得很热烈，不同的学生都有自己独到的见解。但是大家有一点想到一起去了，那就是这种复杂的活动是由人的整个神经系统来指挥完成的。那么，神经系统是怎样来调节行为的呢？ 板 书： 四、神经系统的分级调节（放映幻灯片：人的神经系统示意图）师 神经系统具有重要的功能，是人和高等动物体内起主导作用的系统。一方面它控制与调节各器官、系统的活动，使人体成为一个统一的整体。另一方面通过神经系统的分析与综合，使机体对环境变化的刺激作出相应的反应，达到机体与环境的统一。脊椎动物和人的神经系统是由中枢神经系统和遍布全身各处的周围神经系统两部分组成的。 周围神经系统包括各种神经和神经节。其中同脑相连的称为脑神经，与脊髓相连的称为脊神经，支配内脏器官的称为植物性神经。各类神经通过其末梢与其他器官系统相联系。中枢神经系统包括位于颅腔中的脑和脊柱椎管内的脊髓，是神经组织最集中、构造最复杂的部位。它们通过颅骨底部的枕骨大孔相连接，它们含有大量的神经元，这些神经元组合成许多不同的神经中枢，分别负责调控某一特定的生理功能。（放映幻灯片：人的各级中枢示意图）师 请同学们结合初中所学知识与教材叙述来描述脊髓、脑干、小脑、下丘脑和大脑的生理功能。生1 脊髓中有调节躯体运动的低级中枢，能对刺激产生非条件反射，还能将对这些刺激的反应传导到大脑，是脑与躯干、内脏之间的联系通路。生2 脑干中有些部位专门调节心跳、呼吸、血压等基本的生命活动。生3 小脑中有维持身体平衡的中枢，能使运动协调。生4 下丘脑中有体温、水平衡的调节中枢，还与生物节律有关。生5 大脑是调节机体活动的最高中枢。有感觉、运动、语言等多种生命活动的功能。师 这些神经中枢各有分工，那么，它们是各自孤立地对生理活动进行调节的吗？我们回到教材上来看看20页上关于“神经系统不同中枢对排尿反射的控制”的资料分析。生1 婴儿因大脑的发育尚未完善，对排尿的控制能力较弱。师 成人和婴儿控制排尿的初级中枢都在脊髓，但它受大脑控制。婴儿因大脑的发育尚未完善，对排尿的控制能力较弱，所以排尿次数多，而且容易发生夜间遗尿现象。生2 大脑是控制排尿的高级中枢，也就是大脑出现了问题。生3 这些例子说明低级中枢受相应的高级中枢的调控。 由此我们可以看出，神经中枢的分布部位和功能虽各不相同，但彼此之间又相互联系、相互调控。一般来说，位于脊髓的低级中枢受脑中高级中枢的调控。这样，相应器官、系统的生理活动就能更加有条不紊地进行。大家还记得，在上节课上我们做的分辨盐水和糖水的实验中，有的同学在只尝了糖水的情况下就得出了另一杯水是盐水的结论。这个结论的得出是这位学生分析推理的结果，这就体现了人脑的高级功能。 五、人脑的高级功能（放映幻灯片：大脑皮层不同的功能区分类图）大脑皮层是脊椎动物调节生理活动的最高级中枢。在图中，表示出了大脑皮层一些比较重要的功能区，例如，躯体运动中枢（管理身体对侧骨骼肌的运动）、躯体感觉中枢（与身体对侧皮肤、肌肉等处接受刺激而使人产生感觉有关）、听觉中枢（与产生听觉有关）、视觉中枢（与产生视觉有关）等。（多媒体显示“探索大脑的奥秘”） 人的大脑的高度发展，使大脑皮质成为控制整个机体功能的最高级部位。除此以外，人的大脑还具有其他任何生物都不具备的思维、意识等生理机能，从而使人类成为自然界中一个非常特殊的群体。关于人脑的高级功能，教材上着重介绍了两点：语言功能和学习记忆功能。 1.语言功能 放映幻灯片：大脑皮层言语功能区分布图师 语言中枢是大脑皮层上对语言机能具有调节作用的神经细胞群。语言中枢的特定功能区，分为以下几部分：S区运动性语言中枢（说话中枢），紧靠中央前回下部，额下回后1/3处。能分析综合与语言有关肌肉性刺激。此处受损，病人与发音有关的肌肉虽未瘫痪，却丧失了说话的能力，临床上称运动性失语症。那么其他区各自有些什么功能，若受损会有什么症状？H区听性语言中枢，位于颞上回后部，能调整自己的语言和理解别人的语言，此处受损，患者能讲话，但混乱而割裂；能听到别人讲话，但不能理解所讲的话的意思，对别人的问话常答非所问，临床上称为感觉性失语症。V区视性语言中枢（阅读中枢），位于顶下叶的角回，靠近视中枢。此中枢受损时，患者视觉无障碍，但原来识字的人变为不能阅读，失去对文字符号的理解，称为失读症。W区视运动性语言中枢（书写中枢），位于额中回的后部，此处受损，虽然其他的运动功能仍然保存，但写字、绘画等精细运动发生障碍，临床上称为失写症。上述语言中枢开始时在两半球上都有基础，以后在一侧半球上逐渐发展起来，即为语言中枢的优势半球。优势半球的产生和劳动分不开。以右手劳动为主的人，其语言中枢在左侧大脑半球；以左手劳动为主的人，在左右两半球均可形成语言中枢。儿童时期如在大脑优势半球尚未建立时，左侧大脑半球受损伤，有可能在右侧大脑半球皮层区再建立其优势，而使语言机能得到恢复。2.学习和记忆 学习和记忆也是脑的高级功能之一。在大家的认识中什么是学习？记忆又是怎么回事呢？（学生积极讨论）师 学习是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。记忆则是将获得的经验进行储存和再现。学习和记忆相互联系，不可分割。请同学们阅读讨论教材上所展示的“不同形式记忆的关系”。然后结合刚刚学到的知识来谈谈，在学习过程中，老师经常强调要动用各种器官，反复复习。这有什么道理？（学生阅读讨论，发表个人的观点）师 记忆必须加以巩固才能持久，巩固的方法是复习。通过各种感觉器官进入人脑的信息量非常大，据估计仅有1%的信息能被较长期地记忆，大部分都将被遗忘。能被长期储存的信息是反复被运用的。通过反复运用，信息在短期记忆中循环，从而延长信息在其中的停留时间，这样就使这些信息更容易转入长期记忆。大量的、各方面的长期记忆结合起来完成了一个完整的学习过程。课件展示： 1.记忆力与神经细胞再生能力有关。 2.眼睛只看见平面，大脑合成为立体。 3.人的幽默感来自右脑。 4.多学科科学家联合证明人体确实存在第六感觉。 5.英国科学家利用虚拟现实技术研究“妄想症”。 6.日本发现恐慌症是由大脑部分区域活动过