《人体的神经调节》设计

《人体的神经调节》教学设计一教学目标1知识目标（1）描述神经元的结构，功能和分布（2）描述神经系统的组成层次和脑，脊髓的位置，结构和主要功能。（3）说出神经调节的基本方式是反射以及反射弧的组成。2能力目标

通过探究反射活动的神经结构，培养学生的实验能力，观察思维能力。3情感态度和价值观目标

让学生在自主，合作和探究的学习过程中体验科学探究的方法。重点：神经系统的组成和功能，神经元的结构特征以及功能特征，神经调节的基本方式。难点：神经元的结构特征以及反射弧的结构。二教学设计第1课时

人体神经系统的组成1认识神经元的结构与功能：教师出示几种不同形态神经元图：脑脊神经节神经元，运动神经元、小脑浦肯野氏神经元，大脑皮层的锥体细胞等。请学生观察、比较，并对照教材中图，指出神经元的基本形态结构特点。教师讲解：神经元产生的兴奋是它传送的一种信息形式，实为一种生物电现象。兴奋若沿神经元传导，就叫做冲动，在体内，神经元上冲动的传导方向是确定的：有的突起将冲动传向胞体，称之为树突；有的突起将冲动传离胞体，称之为轴突。一个神经元常有许多树突，而由胞体发出的轴突则只有一个。

教师做如上讲解时要同时配合适当的板图，用“－”在板图上表示冲动传导方向，并注示树突与轴突。

接着请学生再观察图，先后讲解髓鞘、神经纤维和神经末梢等概念。

然后指出，神经元发生兴奋是缘于受到某种形式作用。凡是能引发神经元兴奋的作用因素都叫做刺激。

最后教师提出，根据前面对于“反射”的理解和对神经系统结构的认识，要同学们讨论：使用神经元、树突、轴突、末梢、兴奋、冲动刺激、反应等概念，设想一个反射发生时，信息会怎样在神经系统内传送？并请学生把自己的想法谈出来。教师要注意学生在表述时有关概念使用是否得当，并及时给予指导。对于设想的整体思路可不做具体评价，但要适当，充分地鼓励学生谈出自己的想法。2了解神经系统组成的概况：教师出示神经系统挂图（也可同时出示神经系统模型，直观效果会更好）。

教师引导学生观察挂图，先后介绍：脑、脊髓，脑神经和脊神经。然后指出，神经系统又可分为中枢神经系统和周围神经系统，前者包括脑和脊髓，后者包括脑神经和脊神经。

请学生观察并思考，神经系统的整体结构形态可能是怎样适合完成信息传送与调节作用的？由学生发言谈自己的看法，教师归纳、总结：周围神经系统犹如通讯线路，在中枢神经系统与身体各部分之间建立联系；中枢神经系统则好像信息处理中心，集中于中央部位。（1）引入新课：

从脊髓知识出发，提出：脊髓在结构上与脑相连接，在功能上受脑的控制，那么脑的结构与功能是怎样的呢？引出本节课题：脑和脑神经。

了解脑的形态结构：

教师出示脑的形态图，并示脑模型请学生观察。

首先介绍脑的位置、外形，简要说明大脑半球、表面沟回。小脑位置、脑干及其与脊髓连接关系，然后介绍脑的正中矢状剖面与额状剖面的方位，并结合脑模型说明之。总结脑的大体形态结构特征。

认识大脑的结构与功能：

观察脑的额状剖面，认识大脑灰质与白质的分布特点。

教师拿出兔的脑模型，与人的脑模型比较，请学生观察其大脑发达程度与表面形态之不同。然后指出，人的大脑皮层沟回起伏，尤为发达，这与人的大脑高级中枢功能高度进化相适应：人的大脑皮层成为调节人体各种生理活动的最高级中枢。

教师提出：人们对于大脑皮层高级中枢的功能是如何研究的呢？

教师可介绍典型研究实例。如：

一位法国医生［Broca（1860）］曾观察了这样一个病人，他可以理解语言，但不能说话。他的喉、舌，唇。声带等都没有运动障碍，他可以哼曲调。后来，在病人尸体解剖时发现，他的大脑左半球有一鸡蛋大的病变区，而右半球正常。Broca以后又研究了8个相同的病人，都在大脑左半球这个区域受损。这些发现使Broca在1864年宣布了一条脑机能原理：“我们用左半球说话。”

有两位德国生理学家［GustavFritsch和EduardHitzig（1870）］发现，用电刺激狗的大脑皮层一定部位，可以规律性地引起对侧肢体产生一定的运动。这是第一次用实验证明了大脑皮层上存在不同的功能定位。

还有的科学家，在对人进行神经外科手术时，实验性地用电流刺激大脑皮层，观察病人的运动反应，询问病人的主观感觉。用这样的方法认识了大脑皮层主要运动中枢和躯体感觉中枢的部位及其支配、管理的对侧性情况。

总之，人们可以采用多方面的实验研究和临床观察等方法，或者把临床观察。手术治疗和科学实验相结合进行研究，得到了关于大脑皮层功能的许多知识。然后，教师可概括地介绍皮层几个重要的中枢功能及它们的位置。

最后指导学生观察脑剖面图上白质纤维形态，说明大脑功能联系的结构基础是怎样的。

认识小脑功能：

对小脑知识的学习，先从形态、位置出发，了解小脑大体部位，形态情况。

然后，列举人的小脑损伤病例临床表现。例如随意运动的共济失调症状（随意运动的共济即运动中各主动机、拮抗肌。协同肌、固定肌等肌群的共同协调活动）：行走时摇晃、不稳，状如醉酒，往往有向后倾倒之势；不能完成精确的动作，如用手指物、写字等等。再介绍教材中关于狗的小脑切除术后，狗的运动异常现象。以上介绍内容，最好有图像直观材料。

从上述事例中引出结论：小脑具有维持运动协调性、体位平衡等重要功能。

也需要指出，小脑在其腹面有许多联系大脑、脑干和脊髓的神经纤维出入。这些纤维的信息传送，使小脑能够将来自大脑指挥肌肉运动的信息与肌肉实际动作情况的信息加以整理，并发出调整信息到大脑及其他下位运动中枢，使动作能够协调。准确地完成。

了解脑干和脑神经：

首先，出示脑干模型或挂图等直观教具，特别注意显示脑千腹面各脑神经根的形态状况。请学生观察脑干外形，同时教师简要介绍：脑于与脊髓、大脑。小脑的连接关系。并结合脑干额状剖面图示，说明脑干中白质纤维纵横交错。灰质分布为许多散在核团的情况，其中存管理呼吸运动、心血管活的基本中枢。指出，这些中枢结构的损伤，会致呼吸。心跳停止活动而危及生命。

然后，概略介绍12对脑神经根与脑的连接情况。着重指出，除第一对脑神经连接大脑外，其余都与脑干相连。通过这些脑神经的联系实现脑中枢结构对头面部感觉和运动功能的管理。特别是视、嗅。听等重要感觉器官的传人信息；通过相应脑神经传送，使我们对环境中相应刺激的感受成为可能。介绍迷走神经的分布和主要功能时，简要说明“植物性神经”的含义。

最后小结：

（1）大脑皮层是神经调节的最高级中枢部位。各种感觉功能。随意运动指令以及语言功能、意识活动等高级神经功能都要由大脑皮层完成；

大脑内部白质纤维，有的联络左、右大脑半球，有的联络大脑以下各级中枢部位。其中许多上行和下行纤维，大多要在一定部位交叉至对侧，使皮层对躯体运动的支配与感觉的产生表现为对侧性特征。

（2）小脑通过脑干与大脑和脊髓联络，主要功能是使躯体运动的动作协调、准确，并维持身体平衡。

（3）脑干不仅是联络大脑，小脑和脊髓的中继站，而且还有许多重要的灰质核团，作为呼吸，心血管运动反射调节的中枢结构，并连接除嗅神经外的各对脑神经，成为有关反射的基本中枢。

在做上述小结时，教师最好设计出一系列问题，由学生思考并做出概括性回答。以此来及时检查前面的教学效果是否满意。小资料大脑的左右半球有分工：许多年以前，神经外科医生发现，切开大脑两半球之间的主要连接（胼胝体）后，病人的智力几乎没有什么变化。有时就用这种手术来治疗严重的癫痈病人，能防止癫痈病发作。但有的科学家发现，切断胼胝体的动物，由一侧大脑半球所学习到的行为反应，其信息不能传送给另一侧大脑半球，似乎大脑的两个半球是功能独立的。后来，一些科学家又对：“裂脑人”（切断胼胝体的病人）作了一系列实验研究，发现人的大脑左右两个半球都能独立地感刺激，一侧半球所经验的。学习和记忆的信息，不能传送给另一半球。研究还发现，两个半球功能上有差别左大脑半球在分析时间规式方面、在判别语言和非语言的声音刺激以及视觉和触觉事件上都比右半球的能力强。较强的分析听觉事件的能力是左半球语言优势的基础。右半球对语言的理解很有限，但也具有高度的智力活动，在某些方面强于左半球。如对于空间几何图像的理解和判断，对形象信号的感知以及识别和记忆音调等方面的能力，都比左半球强。在记忆能力方面，左半球对语言形式的信息记忆能力远强于右半球，但却难于记住复杂的视觉和触觉信息。右半球则很难记忆语言材料，而对复杂的图画和触觉信息却有很好的记忆力。这样，根据实验研究的结论认为：独立的大脑左半球具有支配讲话、写字、数学运算和抽象推理功能。在控制神经系统调节活动方面，左半球是较多地起主导作用的半球。独立的右半球在认识空间、理解音乐和形象思维等方面的能力优于左半球。也就是说，大脑两半球的功能是很专门化的，它们各有分工又互相合作。（2）引入新课：从反射与反射弧的知识出发，提出“神经系统各组成部分在反射调节中分别起什么作用呢？让我们先来看几个实例。”

（1）教师先请一、二位同学来配合，演示“针刺一缩手”反射实验，请被试同学谈自己受到针刺后，是立即缩手的还是感到“刺痛”后才缩手的？

（2）教师可介绍截瘫及脊髓灰质炎（小儿麻痹）病例表现（最好出示有关图片资料）。教师提出，对以上实例怎样解释呢，这都与脊髓和脊神经的结构与功能相关。了解脊髓与脊神经的基本形态、结构：

出示神经系统模型或挂图，教师指导学生观察认识脊髓的形态，位置和脊神经的大体分布情况；

出示脊髓大体解剖结构挂图和模型，教师指导学生观察并由教师讲解：脊髓横断面、前后方位、灰质和白质形态结构、脊神经后根和前根与脊髓结构的连接关系以及脊神经的构成等知识。

讲解时，结合具体反射弧说明：后很的性质、前根的作用。脊髓灰质中相应神经中枢的联系等问题。然后，说明脊髓白质传导束神经纤维的上传。下达作用。并简略说明，针刺手指引起的感觉传入冲动，可通过脊髓自质上传于脑，才在大脑产生感觉疼痛的意识；大脑发出的意识指令也要通过脊髓白质下达于脊髓相应节段的灰质前角运动神经元。而且也要对前面提到的截瘫与脊髓灰质炎病例加以解释。学习脊蛙反射实验：

教师指出，科学结论不仅依据原始现象的观察，而且还更重视实验结果的分析。脊蛙反射实验就是采用实验方法研究脊髓功能的。

教师介绍脊蛙反射实验。最好配合录像使介绍生动、具体，或者由教师直接演示实验的操作过程。介绍实验前，应简要介绍一些有关蛙的生态知识，还应说明蛙的有关解剖结构知识。然后请学生观察整体蛙的反应性，可用硫酸纸片刺激其背部皮肤引起其反应，使学生首先形成对整体蛙反应性的感性认识，这是对后面将要进行的实验现象观察，分析所做的必要认识准备，即对脊蛙反应特点做出分析时，应具有的对照实验背景认识。

教师在介绍或演示实验操作时，要注意说明操作的步骤顺序与动作要领。如：制备脊蛙，左手如何待握才能很好控制住蛙的肢体、右手如何持握解剖剪才能使剪断部位准确，蛙的鼓膜后缘如何识别，……等等。让学生的实验操作一步步地受到教师的指导，并且应该对每一步实验现象作及时指导性观察。讨论。分析，及时得出适当结论。这样，使学生实验过程有较强的定向性，提高教学效率。总结归纳脊髓的功能及其结构基础：

最后，师生共同总结，归纳出脊髓具有反射功能和传导功能的结论。并且，要求学生能够根据对脊髓结构的认识，指出脊髓作为基本反射中枢的功能，其结构基础是脊髓灰质中神经元的联系；脊髓传导功能的结构基础，是脊髓白质纤维的上。下行传导束；脊髓通过脊神经与身体大部分器官的感受器与效应器相联系，通过白质传导束与脑部高级中枢相联系，使脑中枢对躯体。内脏的调节控制作用得以实现。小资料1．脊髓节段为什么与相应椎骨位置不平齐？脊神经共31对（颈神经8对，胸神经12对，腰神经5对，骶神经5对，尾神经1对），分别对应31个脊髓节段。但由于脊髓长度短于椎管长度，使脊神经根囱脊髓相应节段发出后，从胸段至尾段，越来越倾斜，在椎管内行走若干节段后才从相应椎间孔发出，而且腰至尾神经根还于脊髓未端（平第1～2腰椎）之后在终丝周围组成“马尾”。为什么脊髓节段没能与对应脊椎位置平齐呢？原来，在胚胎早期脊髓确曾与脊柱等长。但从胚胎四个月起，脊髓的生长速度就低于脊柱，致使脊髓的下端逐渐相对上移，至出生时，脊髓下端已平第3腰椎，成年人则位于第1腰椎下缘。在脊髓终末，脊膜组织继续下延成为终丝，终丝止于骶骨背侧骨膜中。2．脊髓上的两个膨穴与四肢相关：脊髓全长在形态上有两处膨大：上部膨大位于第4颈椎至第2胸椎范围，称颈膨大；下部膨大称腰膨大，自第10胸推开始，以第12胸椎处最粗，向下渐缩小成脊髓圆锥。这两个膨大的形成与四肢相关，前肢发达的动物其颈膨大明显，后肢粗壮的动物则腰膨大显著。如长臂猿。黑猩猩，由于前肢发达，颈膨大就明显。蝙蝠前肢更为发展，颈膨大也特别显著。相反，袋鼠有强壮后肢，善于跳跃，其腰膨大就特别粗壮。据有关研究资料，恐龙后肢的强大与其腰膨大程度相应，腰膨大甚至超过了它的脑。而四肢退化的蛇类则不见这两个膨大。

第2课时1．引入新课：从上一课对神经元的结构与功能的认识出发，同学们可以设想：在反射发生时，参与反射的各个神经元必然在神经系统内构成一定的分布和联系，才能保证调节信息被迅速、准确、稳定地处理和传送。那么，神经元是怎样分布、又是如何联系的呢？引出本课学习的题目。2．了解神经元在神经系统中的分布概况：教师出示神经系统整体组成图、神经结构及神经节结构图、脑与脊髓剖面图、先后介绍神经、神经节、灰质、白质（传导束）的结构概念。使学生了解：在周围神经系统内，神经元胞体位于神经节、突起分布在神经里；在中枢神经系统内，神经元胞体位于灰质中，突起主要分布在白质内。然后提出，神经元的如此安排，在发生反射时它们又是怎样联络、怎样规律地传送调节信息呢？下面我们就从一个具体的反射形式上来进一步了解这些问题。3．做膝跳反射实验：教师可先请一位同学前来配合，由学生做被试者，教师做实验者。由教师将实验方法、现象演示给同学们看，要求学生注意观察实验的操作与被试者的反应动作。然后请一、两位同学谈谈观察的情况：怎样扣？扣在哪儿？如何反应？

再由同学之间两人一组互相做一下膝跳反射实验。教师指导学生正确掌握引出本反射实验的操作。4.对实验现象的解释：首先分析本反射的刺激与反应方式的确定性：刺激是要快速地叩击膝盖下位韧带，使之受到突然牵拉，缓慢的作用是不能引出膝跳反应的；反应是小腿突然跳起，也就是刺激之后随即发生的伸膝关节动作。反应可重复。然后分析本反射的适应意义：通常肌腱、肌肉受到突然牵拉的作用而引起相应的肌肉收缩，是对维持身体姿势或身体平衡有利的。最后在教师指导下观察教材中图IV一70，或由教师出示膝跳反射反射弧模式图。明确：接受刺激并能引起产生兴奋的结构叫感受器；能将兴奋传向中枢的神经结构叫感觉神经或传入神经；能接受特定的传入兴奋并发出相应神经冲动的中枢结构叫神经中枢；将神经中枢发出的冲动传达到反应部位的神经结构叫运动神经，或传出神经；在传出神经控制下发生反应的结构叫做效应器。膝跳反射的感受器位于股四头肌及其肌腱内；效应器为股四头肌本身；感觉神经的神经元（称感觉神经元）胞体在脊神经节，其轴突从后边进入脊髓（或说沿脊神经后根一在图示中注明一进入脊髓）；运动神经的神经元（称运动神经元）胞体在脊髓灰质前角，在此感觉神经元轴突未端与运动神经元树突联系，将信号传送给运动神经元；运动神经由脊髓灰质前角发出后直达效应器——股四头肌，控制其收缩活动。5.建立反射弧的一般认识：通过前述分析，教师可以指出，各种反射的完成都是通过五个相应结构及其联系来实现的，这就是“反射弧”，即反射的结构基础。比较教材的图，可进一步指出，最简单的反射弧其感觉神经元与运动神经元在中枢直接联系，复杂的反射弧在神经中枢内还可以通过一级乃至多级神经元的联系才能将信号从感觉神经元传到运动神经元。这些联系感觉神经元与运动神经元的中介神经元统称为中间神经元。最后可由教师引导学生讨论教材中“动动脑”（第80页）的三个问题，从学生的发言中检查对于反射与反射弧的理解和掌握的认识程度。

小资料神经元与神经元之间的信息传送装置——突触（synapse)。当一个神经元产生冲动之后，它是如何把信息传达给下一个神经元的呢？神经元与神经元之间不是细胞膜直接连续的。上一个神经元与下一个神经元的信息传送接点结构名为“突触”。也就是说，神经元之间的信息传达是通过突触实现的。突触有两类：化学突触和电突触。已知，绝大多数突触为化学性的。化学突触，即信息以化学物质（递质）的形式从前一神经元向后一神经元传递。在突触部位神经元膜（突触前膜）与后一神经元膜（突触后膜）挨得很近，两膜之间的间隙（突触间隙）约为20～50纳米。突触前膜内侧有几百。上千个“突触小泡”，每个小泡内含104～5X104个化学递质分子。当冲动到达前膜时，就会导致一定量的突触小泡与前膜融合，并释出递质进入间隙。递质扩散到后膜，即同后膜上特异的受体结合，继而引发后膜电位变化。这种后膜的电位变化，叫做“突触后电位”。如果突触后电位能使后电位就是“兴奋”性的；反之，突触后电位若使使突触后神经元难以产生冲动，则为“抑制”性的。可见，突触具有“兴奋或抑制”的信息处理功能。另外，信息经突触的传递还具有“单向性”，即只能从突触前神经元向突触后神经元传递，而不能逆传。在电突触部位，突触前膜与突触后膜仅有约2纳米左右的间隙，且有若干间断的膜融合，融合膜有小孔，电阻很低，易于离子通过。当冲动到达时，可以无滞缓地从前膜传导到后膜。电突触的传导方向一般是双向的，但也有例外情况，即从前一神经元传向后一神经元比相反方向的传导要容易。第3课时1．引人新课：

教师可以指出：“神经调节的基本方式是反射”，但不同的反射，反射弧上的具体神经结构是不同的。特别是神级中枢，从脊髓到大脑，由低级到高级的中枢结构，在整体的神经调节管理功能上，应该是具有等级区别的，越是高级中枢参加的反射，越应具有综合性、复杂性和整体性。我们人类高级中枢——大脑皮层的发达程度是十分突出的，那么在认识我们反射的不同方式上、在认识我们人的高级神经活动的特征上，有些什么更值得注意的本质问题？

由此便引出本节的课题。

2．分析两类不同性质的反射：

为了激发学生的兴趣，可以这样创设问题情景：

教师：“我请两位同学前来，帮助我完成一项实验。”……

“××同学，请你闭上眼，向前伸出你的手臂。”

教师拿出一个课前准备好的“刺激盒”给另一个同学看：盒是鲜红色的，两面颜色一样，只是有一面上露出由里刺出的几枚按钉尖。然后将有刺尖的一面对正被试学生手指，举在距指尖20～30cm处。

“××同学，现在请你慢慢向正前方走，手臂要伸平。”

当被试同学手指无意碰到盒上的刺尖时，他会突然缩回手臂并睁眼察看情况。这一切被旁观者们看个明白。

这时教师间大家“发生了什么？”然后请被试者看一下有刺尖的红盒子。但注意不要让他看到另一面。

教师对被试同学：“现在，如果我让你睁开眼睛，再伸直手臂，我用这有刺尖的盒子再碰你的指尖，你会怎样呢？“……现在我们就来试试。”

这次教师只让另一位同学看清，使用盒子没有刺的一面来继续做实验。教师对被试：“你不用紧张，我并不用力，只是轻轻地……”然后突然用刺激盒敲向被试同学的手指。于是引起他再次缩回手臂。但可能盒子还没有碰到手指。“现在大家又看到了什么？”……

然后，教师请另一个同学将他看到的情况一一介绍给全体观察者。

现在教师可以提出：“我们从刚才的实验中看到了××同学两次‘缩手’反应，让我们分析一下，这先后两次缩手的反应，在刺激方式。反应规律、生活意义等方面，有什么不同吗？

教师可以引导同学们概括出，有两类不同性质的反射性调节：一类是先天就会的，一类是后天学会的。学会的反射是在本来就会的反射基础上建立和发展起来的。前者被称为条件反射，后者则叫做非条件反射。

3．分析条件反射建立的过程：

教师提出，建立条件反射有什么规律呢?下面，就来分析教材中介绍的训练狗建立唾液分泌条件反射的过程（见“难点分析”内容）。

然后总结出：（1）首先要使无关刺激与非条件刺激适时地结合；（2）在（1）的基础上实现无关刺激向条件刺激的转化；（3）条件刺激可做为非条件刺激的信号时，单以条件刺激即可引出相应反射性反应。并且着重强调，建立条件反射具有提高人和动物适应环境能力的意义。所能建立的条件反射水平越高，适应环境的生活能力也必然越强。由此再进一步提出，我们人类在形成条件反射的能力上比所有其他动物都强。在这方面，最突出的特点是什么呢？

4．分析人类特有的条件反射能力：

教师可以问同学们：“谁吃过杏？”……“我们请××同学说说他吃杏的体验。”

“现在哪些同学有了分泌更多口水的反应？”

“我这有两枚杏，”教师拿出课前准备的教具——两只真的杏或仿真模型，“一只红杏，一只是青杏，哪只杏更会使你流口水呢？”教师示“杏”给学生们看。“我敢说，现在有好多同学看到这么好的杏已经流了不少口水了。”

“现在我们分析一下，吃杏时流