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文档简介
中学生物《通过神经系统的调整》教学设计
一、教学内容与分析
1.教材内容
本节的主要内容是神经调整的基本方式和兴奋的传导。关于兴奋的
传导,包括神经纤维上的传导和细胞间的传递两部分内容。在神经纤维
上的传导这一部分,教材结合插图讲解并描述了神经纤维受到刺激时产
生电位变更、电位差和局部电流的形成,以与兴奋在神经纤维上的传导
方式。在细胞间的传递这一部分,介绍了突触的结构,然后讲解并描述
了兴奋怎样从一个神经元通过突触传递给另一个神经元,最终讲解并描
述了神经元之间兴奋只能单向传递的缘由。
2.学情分析
有关于神经调整的基本方式一一反射,反射的结构基础一一反射弧
等相关的基础学问,学生在初中就已经学过,所以老师可以给出少量时
间由学生快速阅读进行回忆,并通过提问与时深化。
兴奋在神经纤维上的传导和在神经元上的传递这些内容比较抽象,
学生没有接触过,不简洁理解,在学习上具有肯定的难度。而这些既是
教学重点又是教学难点,特殊是兴奋传导时膜电位的变更和突触释放递
质的过程。老师在这方面要多做指导、启发。
三、教学目标
1.学问目标
(1)描述神经调整的基本方式、结构基础与其完整性的必要。
(2)概述兴奋在神经纤维上的传导过程。
(3)概述兴奋在细胞间的传递过程。
(4)应用兴奋传导原理,辨别传导方向,解决实际问题。
2.实力目标
(1)通过视察兴奋传导的动态过程,培育学生分析、比较、归纳等逻
辑推理实力。
(2)通过介绍探讨兴奋传导的材料和方法培育学生的科学思维实力。
(3)通过利用电学原理分析膜电位变更,提高学生学科之间相互渗透
的迁移实力。
3.情感、看法价值观
(1)通过科学发觉,培育学生实事求是的科学看法和不断探究的科学
精神。
(2)透过纷繁困难的生命现象揭示事物普遍联系,建立唯物主义世界
观。
(3)通过相识生命本质,渗透协调美和思想美。
四、教学重点与难点
1、教学重点:兴奋在神经纤维上的传导和在神经元之间的传递
2、教学难点:兴奋在神经元之间的传递
五、教学策略设计
动机激发策略:创设情境,从运动的协调引入;
交互教学策略:以学生活动为中心,老师细心设计问题,引导学生探究、
探讨问题。
整体教学策略:将生物学学问和物理电学学问结合在一起,体现学科间
学问的综合。
比较的认知策略:比较兴奋在神经纤维上的传导和兴奋在细胞间的传
递,突破难点。
六、教学方法设计
试验原理分析法、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;兴奋沿反射弧传导;兴奋在神经纤
维上的传导;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“见栏就跨”的画面让我们体会到运动的张力和协调的
美感,则刘翔要经过哪些方式的调整才能完成如此塑身而协调的动作
呢?
学生:通过神经调整和体液调整。
1、神经调整的基本方式
通过初中的学习我们知道,神经调整的基本方式是反射,则,什么
是反射呢?
学生:反射是指在中枢神经系统的参加下,人和动物体对体内和外界环
境的各种刺激所发生的有规律性的反应。
老师强调反射概念的三要素,并且指出,反射是应激性高度发展的结果。
反射大致可以分为非条件反射和条件反射两类,请同学们来分析四组好
玩的现象,看看它们分别属于那类反射?并说出推断的依据是什么?
(小猴吮奶;狗熊飞车;尝梅止渴;望梅止渴。)
学生:小猴吮奶和尝梅止渴是动物生来就有的,也是通过遗传而获得的
先天性反射,是非条件反射;狗熊飞车和望梅止渴是动物诞生后,在生
活过程中通过训练而渐渐形成的后天性反射,属于条件反射。
条件反射是建立在非条件反射基础上,借助于肯定的条件(自然的
或人为的),经过肯定过程形成的,条件反射大大地提高了动物适应困
难环境变更的实力。
反射的结构基础又是什么呢?
学生:反射弧。
老师引导学生视察反射弧结构模式图并提示留意闪动部位代表的结构。
反射弧是由哪几部分组成的?
学生:通常由感受器,传入神经,神经中枢,传出神经和效应器五部分
组成.
老师引导学生识图。
感受器是感觉神经末梢部分,效应器指运动神经末梢和它所支配的
肌肉和腺体。
简洁地说,反射过程是感受器感受到肯定的刺激并产生兴奋,兴奋以神
经冲动的形式经过传入神经传向神经中枢,神经中枢通过分析与综合产
生兴奋,经肯定传出神经到达效应器,发生相应活动。
反射弧的任何一个环节中断,反射都不能发生。举例分析。
通常脊椎动物的反射弧,在感觉神经元和运动神经元之间还有中间
神经元,它起着传递信息的作用。则这些神经元的结构又是怎样的呢?
引导学生视察神经元结构模式图并叙述各部分结构(略)
神经元之所以受到刺激能产生兴奋,并能传导兴奋是与它的结构相
适应的。一个神经元就是一个完整的高度特化的细胞。细胞体适合综合
处理信息和作为代谢中心;突起适合接受和传递信息;髓鞘则起着绝缘
的作用,使很多神经纤维可以同时传导而互不干扰,从而保证神经调整
的精确性。
老师强调神经纤维的概念:长的树突、轴突和髓鞘构成神经纤维。
从宏观上看,兴奋须要在反射弧各部分上传导;从微观上看,兴奋
则须要在组成反射弧的每一个神经元内部传导,特殊是神经纤维上的传
导。
2.兴奋的传导
(1)神经纤维的传导
试验方法:提示学生留意视察图示。
取两个微电极,一个插入神经纤维内,一个接到神经纤维膜表面,
用微伏计测出膜内外的电位差,即电势差。结果显示:膜外为正电位,
膜内为负电位。为什么会出现电位差呢?很早人们就发觉神经纤维膜内
外存在着离子浓度的差异。
引导学生视察并分析Na+离子和K+离子的浓度差:膜内的K+离子浓度远
高于膜外,Na+离子浓度则相反。
在细胞未受刺激时,也就是静息状态时,膜内的K+离子很简洁通过
载体通道蛋白顺着浓度梯度大量转运到膜外,从而形成膜外正电位,膜
内负电位。当神经纤维某一部位受到刺激时,膜上的Na+离子载体通道
蛋白被激活,Na+离子通透性增加,大量Na+离子内流,使膜两侧电位差
倒转,即膜外由正电位变为负电位,膜内则由负电位变为正电位。
详细分析兴奋传导的过程并分步演示兴奋在神经纤维上传导的动
画。
静息时,膜内和膜外的电位处于何种状态?
学生分析:静息时,由于K+离子外流膜内电位为负,膜外电位为正。
受刺激时,兴奋部位的膜内外发生了怎样的变更?
学生视察分析并回答:由于Na+离子内流,兴奋部位膜内外快速发
生了一次电位变更膜外由正电位变为负电位,膜内则由负电位变为正电
位。
引导学生分析并探讨:邻近未兴奋部位仍旧维持原来的外“正”内“负”,
则,兴奋部位与原来未兴奋部位之间将会出现怎样变更?
学生:试着用物理课上电学的学问来说明这个问题,并就膜外和膜内状
况分别说明。在神经纤维膜外兴奋部位与邻近的未兴奋部位之间形成了
电位差,于是就有了电荷的移动,在细胞膜内的兴奋部位与邻近的未兴
奋部位之间也形成了电位差,也有电荷的移动,这样就形成了局部电流。
电流方向如何呢?
学生:电流在膜外由未兴奋部位流向兴奋部位,在膜内则由兴奋部位流
向未兴奋部位,从而形成了局部电流回路。引导学生视察相邻的未兴奋
部位:
这种局部电流又刺激相邻的未兴奋部位发生上述同样的电位变更,
又产生局部电流,如此依次进行下去,兴奋不断向前传导,而已经兴奋
部位又不断依次复原原静息电位。兴奋就依据这样的方式沿着神经纤维
快速向前传导。
完整演示动画并让学生归纳和复述:
兴奋传导过程:刺激一膜电位变更一电位差一电荷移动一局部电流
兴奋在神经纤维上传导的实质:膜电位变更一局部电流。
我们分析了当兴奋从树突经胞体传向轴突时的传导方向,假如在一
条离体神经纤维中段施加一相宜刺激,传导方向又是怎样呢?(图示略)
学生从物理角度来思索这个问题:兴奋部位与两侧未兴奋部位都存在电
位差,所以刺激神经纤维上任何一点,所产生的冲动均可沿着神经纤维
向两侧同时传导。
结论:传递特点——双向性。
兴奋传导受机械压力,冷冻,电流,化学药物等因素的影响而受到干扰
或阻断。
(2)兴奋的传递:
当兴奋传导到神经纤维的末梢时,又是怎样到达下一个神经元呢?
兴奋在神经元之间是通过突触来传递的。突触是指一个神经元与另一个
神经元相接触的部位。
(演示动画)在光学显微镜下视察可以看到:一个神经元轴突末梢经多
次分支,最终每个小枝末端膨大成杯状和球状,叫做突触小体。这些突
触小体可以与多个神经元细胞体或树突相接触,形成突触。
在电子显微镜下视察可以看到突触是由三部分构成的,即突触前
膜,突触间隙和突触后膜。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胞体膜和树突膜;突触间隙是突触前膜和后膜
之间存在的间隙。
突触小体内靠近前膜处含有大量的突触小泡,泡内含有高浓度的化学物
质——递质,例如乙酰胆碱。递质有兴奋性的也有抑制性的。
将动画还原到较为宏观的两个神经元之间去视察突触。
当兴奋通过轴突传导到突触小体时,突触小体内的突触小泡就将递
质释放到突触间隙里,突触后膜的相应受体蛋白接受递质的化学刺激,
引起突触后膜的膜电位变更。这样,兴奋就从一个神经元通过突触而传
递给了另一个神经元。
突触后膜的受体对递质有高度的选择性。
学生再次视察动画模拟过程,复述,概括。
兴奋在细胞间的传递过程:
兴奋一突触小体一突触小泡释放递质一突触间隙一突触后膜兴奋或抑
制
由于递质只存在于突触小体内,只能由突触前膜释放后作用于突触
后膜上,使后一个神经元兴奋或抑制,所以神经元之间兴奋的传递只能
是单方向的。就是说:兴奋只能从一个神经元的轴突传递给另一个神经
元的细胞体或树突,而不能向相反的方向传递。这种单向传递使整个神
经系统的活动能有规律地进行。
递质发生效应后就被酶破坏而失活,一次神经冲动只能引起一次递质释
放,产生一次突触后电位变更,之后很快又复原为静息状态。
有些杀虫剂能抑制酶的活性,使递质不被破坏,递质始终结合在突
触后膜的受体部位,连续发生作用,使神经处于持续冲动状态而不能复
原到静息电位,这样,就使动物长时间处于震颤、痉挛状态,终致死亡。
(3)比较兴奋的传导
神经纤维上的传导细胞间的传递
信号形式电信号化学信号
传导速度快慢
传导方向双向单向
实膜电位变更一局部突触小泡释放递
质电流质
课堂小结
本节课重点学习了兴奋的传导,对于反射的发生也有了进一步的理
解。(结合动画演示)当感受器受到肯定刺激后就产生兴奋,引起兴奋
部位的膜电位的变更,形成局部电流;当局部电流沿神经纤维传导到轴
突末梢的突触时,突触小泡释放递质作用于突触后膜,使另一个神经元
产生兴奋或抑制,这样兴奋就从一个神经元传导到另一个神经元。概括
的说:兴奋传导是膜电位变更一递质的释放一膜电位变更的一体化过
程。
学法指导
学生在驾驭上述内容时,肯定要留意联系反射模式图,并留意在实
际中的应用。如临床上用药物局部麻醉的机理是什么?(药物抑制突触
小泡释放递质,兴奋不能传递)
板书设计
二、神经调整
(一)基本方式:反射---概念、分类、结构基础
(二)兴奋的传导
1.神经纤维上的传导:双向性
刺激一膜电位变更一电位差一电荷移动一局部电流
2.细胞间的传递:单向性
兴奋一突触小体一突触小泡释放递质一突触间隙一突触后膜兴奋或抑
制
九、教学评价设计
老师要擅长发觉和与时激励学生学习的主动性和创建性,以形成性
评价为主,着眼于学生探究实力的培育和可持
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