《神经系统的分级调节》教学设计

.4《神经系统的分级调节》教学设计【课程标准】分析位于脊髓的低级神经中枢和脑中相应的高级神经中枢相互联系、相互协调、共同调控器官和系统的活动，维持机体的稳态；举例说明中枢神经系统通过自主神经来调节内脏的活动【教材版本】生物学选择性必修1《稳态与调节》（人教社，2020年5月）：第二章第4节【教材内容分析】躯体的运动、内脏的活动都受到大脑以及大脑皮层以下的脑干、脊髓等的共同控制。由于神经中枢对躯体运动的调节和对内脏的调节既有相同之处，也有不同之点，因此需要将这两部分分开讨论。【教学目标】举例说明大脑对躯体运动及内脏活动的分级调节；比较大脑对躯体运动调节与对内脏活动调节的特点。【教学重、难点】教学重点神经系统分级调节的特点教学难点自主神经系统的特点【教学方法】讲授法、自主探究法、归纳总结法【课的类型】新授课【教学时间安排】1课时【教学过程】课件页码讲述语言（详细）第1张同学们大家好，我是来自广州市第六中学的吴嫣婷老师。今天我们学习的内容是选择性必修一第二章第4节神经系统的分级调节，请大家翻开教材33页。第2张神经调节在维持机体稳态时至关重要，通过前几节课的学习，我们已经知道了神经系统由中枢神经系统和外周神经系统组成，神经调节的基本方式是反射，反射的完成以神经元上的兴奋传导为基础。今天我们一起学习神经系统的分级调节。首先我们来探讨一个问题，当一位同学在你面前挥一下手，你会不自觉地眨眼，而经过训练的人，却能做到不为所动。我们先来思考第一个问题，为什么眼前有东西飞来时，眼睛会不受控制的眨一下？这是因为眨眼这一反射不需要大脑皮层参与，是一种保护性的非条件反射。第3张但是，为什么有些人可以通过训练，练成长时间不眨眼呢？这说明了什么？这说明眨眼反射是受大脑皮层所控制的。我们通过这两个例子可以知道，由脊髓参与的眨眼反射，不需要位于大脑中的中枢参与也能够完成，但战士却可以练成长时间不眨眼，这是因为大脑也可以参与这个反射活动。就像这样，中枢神经系统的不同部位，存在着控制同一生理活动的中枢。那么它们是如何进行分工、合作，从而协调进行调节的呢？我们一起来进行本节课的学习，寻找答案。第4张本节课主要内容有以下两个方面，一是神经系统对躯体运动的分级调节，二是神经系统对内脏活动的分级调节第5张研究表明躯体的运动，如膝跳反射，缩手反射等，不仅受到脊髓的控制，也受到大脑的调节。那么，大脑中的神经中枢是如何控制躯体运动的呢？这要从大脑皮层的结构说起。大脑的表面覆盖着主要由神经元胞体及其树突构成的薄层结构——大脑皮层。人的大脑有着丰富的沟回（沟即是凹陷部分，回是隆起部分），大脑通过脑干与脊髓相连，大脑发出的指令，可以通过脑干传到脊髓。第6张我们来思考一下旁栏的问题，据推算，如果将大脑的沟和回全部展开，一个成年人大脑皮层的总面积可达2200平方厘米，用直尺测量本教材的长和宽，然后计算面积，再与大脑皮层展开后的面积进行比较，你有什么发现？我们通过测量发现，大脑皮层的表面积约等于三点五个教材页面面积，通过这个数据我们可以更加深刻的理解沟和回存在的意义，就是使得大脑在有限体积的颅腔内可以具有更大的表面积，可容纳更多的神经元在颅腔内发挥作用。第7张接下来我们通过两则资料来分析大脑皮层与躯体运动的关系。资料1：一位老人突然出现脸部、手臂及腿部麻木等症状，随后上下肢都不能运动。经过医生检查，发现他的脊髓、脊神经等正常，四肢也都没有任何损伤，但是脑部有血管堵塞，使得大脑某区出现了损伤。这类现象称为脑卒中，在我国非常普遍。我们根据资料1来进行讨论，老人的上肢、下肢和脊髓都没有受伤，为什么不能运动呢？这说明大脑与脊髓之间有什么关系？资料1中的老人上肢、下肢和脊髓都没有受伤，但大脑某区受损伤，肢体失去了大脑的控制，所以不能运动。这说明脊髓控制的运动受到大脑的调控。第8张我们再看资料2，如图是大脑皮层第一运动区与躯体各部分关系示意图。请大家仔细观察这幅图的内容，思考一下，躯体各部分的运动调控在大脑皮层中有没有对应的区域？如果有，它们的位置关系有什么特点？通过图片我们可知，躯体各个部位的运动调控都能在大脑皮层上找到其对应的区域，而且皮层代表区的位置与躯体各部位的位置关系是倒置的。但是也有一个例外，就是头面部依然是正置的。第9张我们再根据这幅图思考另一个问题，大脑皮层运动代表区范围的大小，是与躯体中相应部位的大小相关还是与躯体运动的精细程度相关？我们通过将各个代表区的大小与该肢体的功能、真实的大小来进行联系，就会发现代表区的大小是与躯体运动的精细程度有关，运动越精细，大脑皮层代表区的范围就越大，例如，人手指的运动很精细复杂，代表区的面积就大，人面部会形成复杂的表情，代表区的面积也大。第10张接下来我们来讨论最后一个问题。让我们来分析一下缩手反射如何受大脑皮层相应区域的调控的？并推测这种调控的途径是怎样的？我们发现缩手反射的中枢在脊髓，但是脊髓的缩手反射中枢受大脑皮层相应代表区的调控。在接受刺激后，产生的信号传至脊髓，脊髓将信号继续传向大脑皮层，大脑作出综合分析后将是否缩手的信号传至脊髓，脊髓通过传出神经将信号传至上肢相应肌肉，作出反应。第11张最后我们来一起分析一下躯体运动分级调节的示意图躯体的运动受大脑皮层以及脑干、脊髓等的共同调控，脊髓是机体运动的低级中枢，大脑皮层是最高级中枢，脑干等连接低级中枢和高级中枢，脑中的相应高级中枢会发出指令对低级中枢进行不断调整，就这样，机体的运动在大脑皮层以及其他中枢的分级调节下，变得更加有条不紊与精准。第12张神经系统对内脏活动的调节与它对躯体运动的调节相似，也是通过反射进行的。在中枢神经系统的不同部位（如脊髓、脑干、下丘脑和大脑），都存在着调节内脏活动的中枢。接下来，我们以排尿反射为例一起来学习神经系统对内脏活动的分级调节。第13张请大家先阅读一下教材的3则资料，资料1：尿在肾中不断生成，经输尿管流入膀胱暂时储存。当膀胱储尿达到一定程度时，引起尿意。控制排尿的低级中枢在脊髓。资料2，一般成年人可以有意识地控制排尿，你也可以憋尿。例如，上课的时候如果你有了尿意但不是很急，你可以憋到下课再去上厕所；课间，即使你没有尿意，但为了避免上课时去厕所，你可能会选择去排一次尿。资料3，婴儿常尿床，有些成人由于外伤会出现像婴儿那样尿床的情况。第14张3则资料阅读完毕，我们来一起讨论相关的问题。我们一起看一下讨论1，成人可以有意识地控制排尿，婴儿却不能，二者控制排尿的神经中枢的功能有什么区别？脊髓对膀胱扩大和缩小的控制是由自主神经系统支配的。成年人之所以能有意识地控制排尿，是因为大脑皮层对脊髓进行着调控；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的现象。第15张讨论2，有些患者出现资料3所提到的不受意识支配的排尿情况，是哪里出现了问题？我们可以回顾资料3，成年人出现不受意识支配的排尿，说明大脑皮层对脊髓排尿反射中枢不能进行有效的调控，可能是大脑皮层相应中枢出现损伤，也可能是大脑皮层与脊髓反射中枢的神经联系出现了损伤。第16张讨论3，这些例子说明神经中枢之间有什么联系呢？综合资料1、2、3所呈现出来的信息，我们可以得知排尿反射的低级神经中枢位于脊髓，而高级神经中枢位于大脑，大脑的功能正常时，成人可以有意识的控制排尿或者进行憋尿，当大脑受损时，成人就会出现不受意识支配的排尿情况。这些例子都说明了调节同一反射活动的中枢既有大脑皮层，也有皮层以下的中枢，这些中枢之间是有联系的，而且大脑皮层是高级中枢，对低级中枢有着调控作用。第17张接下来我们同样通过排尿反射的分级调节示意图来分析神经系统对排尿反射的分级调节。排尿不仅受脊髓的控制，也受到大脑皮层的调控。脊髓对膀胱扩大和缩小的控制是由自主神经系统支配的：交感神经兴奋，不会导致膀胱缩小；副交感神经兴奋，则会导致膀胱缩小。而人之所以能有意识地控制排尿，是因为大脑皮层对脊髓进行着调控。第18张除了膀胱，人体内的其他内脏活动也会受到神经系统的分级调节。脊髓是调节内脏活动的低级中枢，通过它可以完成简单的内脏反射活动，如排尿、排便、血管舒缩等。但是脊髓对这些反射活动的调节是初级的，并不能很好地适应正常生理活动需要，如果没有高级中枢的调控，排尿反射也可以进行，但是排尿不完全，也不能受意识控制。脑干中也有许多重要的调节内脏活动的基本中枢，如调节呼吸运动的中枢，调节心血管活动的中枢等，一旦受到损伤，各种生理活动就会失调，严重时呼吸或心跳会停止。下丘脑是调节内脏活动的较高级中枢，它也使内脏活动和其他生理活动相关联，以调节体温、水平衡、摄食等主要生理过程。大脑皮层是许多低级中枢活动的高级调节者，它对各种中枢的活动起调整作用，这就使得自主神经系统并不完全自主。第19张接下来，我们通过几道题目来巩固本节课所学的内容，请大家看这两道基于对神经系统分级调节理解的判断题，第一道判断题，脑与脊髓中的神经中枢分工明确，独立地调控机体的生命活动。答案是错的，正如我们前面所说的，脊髓是很多反射活动的低级中枢，而脑中的相应高级中枢会发出指令对低级中枢进行不断调整，这样机体的运动和内脏的活动在大脑皮层以及其他中枢的分级调节下，变得更加有条不紊。我们再看到第二道判断题，自主神经系统是不受意识控制的，因此它对机体活动的调节与大脑皮层无关。答案也是错的。通过前面的学习，我们也会发现虽然自主神经系统不受意识所控制，但是自主神经系统并不完全自主，因为它也受中枢神经系统（如脊髓、脑干、下丘脑、大脑皮层等）的控制。第20张我们再来看一道选择题，因交通事故，某人的脊髓不幸从胸部折断了，一般情况下会表现出什么样的情况呢？A.膝跳反射存在，针刺足部有感觉B.膝跳反射存在，针刺足部无感觉C.膝跳反射不存在，针刺足部有感觉D.膝跳反射不存在，针刺足部无感觉。请同学们思考一下。答案选B，膝跳反射存在，针刺足部无感觉。从题干我们可以得知，脊髓从胸部折断了，这样脊髓的信号就无法传至大脑皮层，而大脑皮层是感觉中枢，必然不能产生任何的感觉，但是脊髓作为膝跳反射的低级中枢的功能仍正常，因此针刺足部时可以做出规律性的应答。第21张接下来我们再看第三题选择题，正常发育的婴幼儿，随着年龄的增长，尿床现象逐渐减少，该现象说明了什么呢？A．婴幼儿在夜间产生的尿液较白天多B．婴幼儿排尿反射的传入神经兴奋只能到达脊髓C．无意识排尿不属于反射活动D．控制排尿的低级中枢受大脑皮层调控答案选择D。本题考查非条件反射和人体神经系统的发育内容，排尿反射是一种非条件反射，其低级神经中枢在脊髓，高级神经中枢在大脑皮层，而低级神经中枢受大脑皮层的高级神经中枢的调控。A、尿的形成是连续的，白天和晚上没有什么大的差别，A错误；B、由脊髓控制的低级反射活动受大脑皮层的控制，婴幼儿的传入神经同样能到达大脑皮层，B错误；C、人的排尿反射生来就有，属于非条件反射，其反射弧的神经中枢位于脊髓，只要反射弧完整就可以完成该反射，因此无意识排尿属于神经反射活动，C错误；D、排尿反射的低级中枢是脊髓，高级中枢是大脑皮层。婴幼儿经常尿床是因为大脑和脊髓之间的联系还未完全建立成熟，但随着年龄的增长，大脑逐渐发育完善，这种现象会减少，所以脊髓的生理活动受控于大脑皮层，D正确。故选D。第22张第4题选择题，人类的排尿现象是膀胱储存足够的尿液后由逼尿肌主动收缩造成的。正常成年人大脑皮层的排尿中枢能控制憋尿和排尿，婴儿或某些大脑受伤的成年人可能出现尿床的现象。据此分析不合理的是（

）A．婴儿的排尿行为与中枢神经系统的控制无关B．人类的憋尿行为与神经系统的发育程度密切相关C．婴儿尿床和大脑受伤后成人尿床的原因类似D．位于大脑皮层的排尿中枢属于高级神经中枢答案选择C根据题意，“人类的排尿现象是膀胱储存足够的尿液后由逼尿肌主动收缩造成的，而正常成年人大脑皮层的排尿中枢能控制憋尿和排尿”，说明排尿反射受大脑皮层中的高级中枢控制，因此，婴儿大脑发育不够完善，不能控制排尿，成年人的大脑发育完善，能够控制排尿。A.根据题意，排尿现象是膀胱储存足够的尿液后由逼尿肌主动收缩造成，婴儿大脑发育不完善，不能控制排尿，因此婴儿的排尿行为与中枢神经系统的控制无关，A正确；B.人类憋尿的控制中枢位于大脑皮层，因此人类的憋尿行为与神经系统的发育程度密切相关，B正确；C.婴儿尿床是由于大脑发育不完善，大脑受伤后成人尿床是由于控制排尿的高级中枢受损，两者的原因不同，C错误；D.根据题意，控制排尿反射的高级神经中枢位于大脑皮层，D正确。第23张最后我们来进行本节课的课堂小结，本节课我们主要学习了神经系统的分级调节，分别包括神经系统对躯体运动的分级调节，和神经系统对内脏活动的分级调节。大脑的结构包括了凹陷的沟和隆起的回，沟和回的存在的意义是使得大脑在有限体积的颅腔内，可以具有更大的表面积，可容纳更多的神经元在颅腔内发挥作用。而大脑皮层第一运动区的特点包括皮层代表区的位置与躯体各部分的位置关系是倒置的，当然头面部依然是正置的；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，运动越精细，大脑皮层代表区范围越大；并分析了躯体运动分级调节的示意图，认识到躯体的运动受大脑皮层以及脑干、脊髓等的共同调控，脊髓是机体运动的低级中枢，大脑皮层是最高级中枢，脑中的相应高级中枢会发出指令对低级中枢进行调控；在神经系统对内脏活动的分级调节方面，我们学习了排尿反射的分级调节，得知排尿不仅受到低级中枢脊髓的控制，也受到高级中枢大脑皮层的调控。通过多种例子发现大脑皮层是许多低级中枢活动的高级调节者，它对各种中枢的活动起调整作用。第24张今天的课堂到此结束。谢谢大家的观看！再见！第25张同学们大家好，我是广州市第六中学的老师吴嫣婷。下面我们开始神经系统的分级调节的答疑。第26张本次答疑的主要内容包括：1.大脑皮层的位置、构成、形态与其他中枢的联系；2.归纳低级中枢与高级中枢的关系；3.自主神经系统的特点第27张首先是大脑皮层的位置、构成、形态与其他中枢的联系。大脑皮层位于大脑的表面，由神经元胞体及其树突构成，其形态有着丰富的沟回，能通过脑干与脊髓相连，并且由大脑发出的指令可以通过脑干传到脊髓。第28张接下来我们再来归纳低级中枢与高级中枢的关系。一般来说，位于脊髓的低级中枢受脑中相应的高级中枢的调控。（1）大脑皮层是机体活动的最高级中枢，所有的感觉（触、听、视等）均在大脑皮层形成；（2）脊髓具有传导功能，同时也是许多简单反射活动的神经中枢。位于脊髓的低级神经中枢可以自主地控制一些反射行为，如排尿反射、膝跳反射等；（3）低级神经中枢受脑中相应的高级中枢的调控，如成人可有意识地控制排尿。这样，相应器官、系统的生理活动，就能进行得更有条不紊和精确。第29张最后我们一起来分析和归纳自主神经系统的特点。以下是关于自主神经系统的错误假设。我们不妨逆向思考一下，在其中任何一种假设成立时，机体的调控机能可能发生哪些改变？这对你深入理解自主神经系统的特点有哪些启示？请同学们思考以下三种错误的假设。