高中生物《通過神經(jīng)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)》教學設計

中學生物《通過神經(jīng)系統(tǒng)的調(diào)整》教學設計

一、教學內(nèi)容與分析

1.教材內(nèi)容

本節(jié)的主要內(nèi)容是神經(jīng)調(diào)整的基本方式和興奮的傳導。關于興奮的

傳導，包括神經(jīng)纖維上的傳導和細胞間的傳遞兩部分內(nèi)容。在神經(jīng)纖維

上的傳導這一部分，教材結合插圖講解并描述了神經(jīng)纖維受到刺激時產(chǎn)

生電位變更、電位差和局部電流的形成，以與興奮在神經(jīng)纖維上的傳導

方式。在細胞間的傳遞這一部分，介紹了突觸的結構，然后講解并描述

了興奮怎樣從一個神經(jīng)元通過突觸傳遞給另一個神經(jīng)元，最終講解并描

述了神經(jīng)元之間興奮只能單向傳遞的緣由。

2.學情分析

有關于神經(jīng)調(diào)整的基本方式一一反射，反射的結構基礎一一反射弧

等相關的基礎學問，學生在初中就已經(jīng)學過，所以老師可以給出少量時

間由學生快速閱讀進行回憶，并通過提問與時深化。

興奮在神經(jīng)纖維上的傳導和在神經(jīng)元上的傳遞這些內(nèi)容比較抽象，

學生沒有接觸過，不簡潔理解，在學習上具有肯定的難度。而這些既是

教學重點又是教學難點，特殊是興奮傳導時膜電位的變更和突觸釋放遞

質(zhì)的過程。老師在這方面要多做指導、啟發(fā)。

三、教學目標

1.學問目標

(1)描述神經(jīng)調(diào)整的基本方式、結構基礎與其完整性的必要。

(2)概述興奮在神經(jīng)纖維上的傳導過程。

(3)概述興奮在細胞間的傳遞過程。

(4)應用興奮傳導原理，辨別傳導方向，解決實際問題。

2.實力目標

(1)通過視察興奮傳導的動態(tài)過程，培育學生分析、比較、歸納等邏

輯推理實力。

(2)通過介紹探討興奮傳導的材料和方法培育學生的科學思維實力。

(3)通過利用電學原理分析膜電位變更，提高學生學科之間相互滲透

的遷移實力。

3.情感、看法價值觀

(1)通過科學發(fā)覺，培育學生實事求是的科學看法和不斷探究的科學

精神。

(2)透過紛繁困難的生命現(xiàn)象揭示事物普遍聯(lián)系，建立唯物主義世界

觀。

(3)通過相識生命本質(zhì)，滲透協(xié)調(diào)美和思想美。

四、教學重點與難點

1、教學重點：興奮在神經(jīng)纖維上的傳導和在神經(jīng)元之間的傳遞

2、教學難點：興奮在神經(jīng)元之間的傳遞

五、教學策略設計

動機激發(fā)策略：創(chuàng)設情境，從運動的協(xié)調(diào)引入；

交互教學策略：以學生活動為中心，老師細心設計問題，引導學生探究、

探討問題。

整體教學策略：將生物學學問和物理電學學問結合在一起，體現(xiàn)學科間

學問的綜合。

比較的認知策略：比較興奮在神經(jīng)纖維上的傳導和興奮在細胞間的傳

遞，突破難點。

六、教學方法設計

試驗原理分析法、探討法、比較法、歸納法等。

七、媒體設計

自制CAI動畫：反射弧模式圖；興奮沿反射弧傳導；興奮在神經(jīng)纖

維上的傳導；突觸小體結構模式圖；突觸小泡內(nèi)遞質(zhì)的釋放過程。

八、教學過程設計

引言：劉翔“見欄就跨”的畫面讓我們體會到運動的張力和協(xié)調(diào)的

美感，則劉翔要經(jīng)過哪些方式的調(diào)整才能完成如此塑身而協(xié)調(diào)的動作

呢？

學生：通過神經(jīng)調(diào)整和體液調(diào)整。

1、神經(jīng)調(diào)整的基本方式

通過初中的學習我們知道，神經(jīng)調(diào)整的基本方式是反射，則，什么

是反射呢？

學生：反射是指在中樞神經(jīng)系統(tǒng)的參加下，人和動物體對體內(nèi)和外界環(huán)

境的各種刺激所發(fā)生的有規(guī)律性的反應。

老師強調(diào)反射概念的三要素，并且指出，反射是應激性高度發(fā)展的結果。

反射大致可以分為非條件反射和條件反射兩類，請同學們來分析四組好

玩的現(xiàn)象，看看它們分別屬于那類反射？并說出推斷的依據(jù)是什么？

（小猴吮奶；狗熊飛車；嘗梅止渴；望梅止渴。）

學生：小猴吮奶和嘗梅止渴是動物生來就有的，也是通過遺傳而獲得的

先天性反射，是非條件反射；狗熊飛車和望梅止渴是動物誕生后，在生

活過程中通過訓練而漸漸形成的后天性反射，屬于條件反射。

條件反射是建立在非條件反射基礎上，借助于肯定的條件（自然的

或人為的），經(jīng)過肯定過程形成的，條件反射大大地提高了動物適應困

難環(huán)境變更的實力。

反射的結構基礎又是什么呢？

學生：反射弧。

老師引導學生視察反射弧結構模式圖并提示留意閃動部位代表的結構。

反射弧是由哪幾部分組成的？

學生：通常由感受器，傳入神經(jīng)，神經(jīng)中樞，傳出神經(jīng)和效應器五部分

組成.

老師引導學生識圖。

感受器是感覺神經(jīng)末梢部分，效應器指運動神經(jīng)末梢和它所支配的

肌肉和腺體。

簡潔地說，反射過程是感受器感受到肯定的刺激并產(chǎn)生興奮，興奮以神

經(jīng)沖動的形式經(jīng)過傳入神經(jīng)傳向神經(jīng)中樞，神經(jīng)中樞通過分析與綜合產(chǎn)

生興奮，經(jīng)肯定傳出神經(jīng)到達效應器，發(fā)生相應活動。

反射弧的任何一個環(huán)節(jié)中斷，反射都不能發(fā)生。舉例分析。

通常脊椎動物的反射弧，在感覺神經(jīng)元和運動神經(jīng)元之間還有中間

神經(jīng)元，它起著傳遞信息的作用。則這些神經(jīng)元的結構又是怎樣的呢？

引導學生視察神經(jīng)元結構模式圖并敘述各部分結構(略)

神經(jīng)元之所以受到刺激能產(chǎn)生興奮，并能傳導興奮是與它的結構相

適應的。一個神經(jīng)元就是一個完整的高度特化的細胞。細胞體適合綜合

處理信息和作為代謝中心；突起適合接受和傳遞信息；髓鞘則起著絕緣

的作用，使很多神經(jīng)纖維可以同時傳導而互不干擾，從而保證神經(jīng)調(diào)整

的精確性。

老師強調(diào)神經(jīng)纖維的概念：長的樹突、軸突和髓鞘構成神經(jīng)纖維。

從宏觀上看，興奮須要在反射弧各部分上傳導；從微觀上看，興奮

則須要在組成反射弧的每一個神經(jīng)元內(nèi)部傳導，特殊是神經(jīng)纖維上的傳

導。

2.興奮的傳導

(1)神經(jīng)纖維的傳導

試驗方法：提示學生留意視察圖示。

取兩個微電極，一個插入神經(jīng)纖維內(nèi)，一個接到神經(jīng)纖維膜表面，

用微伏計測出膜內(nèi)外的電位差，即電勢差。結果顯示：膜外為正電位，

膜內(nèi)為負電位。為什么會出現(xiàn)電位差呢？很早人們就發(fā)覺神經(jīng)纖維膜內(nèi)

外存在著離子濃度的差異。

引導學生視察并分析Na+離子和K+離子的濃度差：膜內(nèi)的K+離子濃度遠

高于膜外，Na+離子濃度則相反。

在細胞未受刺激時，也就是靜息狀態(tài)時，膜內(nèi)的K+離子很簡潔通過

載體通道蛋白順著濃度梯度大量轉運到膜外，從而形成膜外正電位，膜

內(nèi)負電位。當神經(jīng)纖維某一部位受到刺激時，膜上的Na+離子載體通道

蛋白被激活，Na+離子通透性增加，大量Na+離子內(nèi)流，使膜兩側電位差

倒轉，即膜外由正電位變?yōu)樨撾娢?，膜?nèi)則由負電位變?yōu)檎娢弧?/p>

詳細分析興奮傳導的過程并分步演示興奮在神經(jīng)纖維上傳導的動

畫。

靜息時，膜內(nèi)和膜外的電位處于何種狀態(tài)？

學生分析：靜息時，由于K+離子外流膜內(nèi)電位為負，膜外電位為正。

受刺激時，興奮部位的膜內(nèi)外發(fā)生了怎樣的變更？

學生視察分析并回答：由于Na+離子內(nèi)流，興奮部位膜內(nèi)外快速發(fā)

生了一次電位變更膜外由正電位變?yōu)樨撾娢?，膜?nèi)則由負電位變?yōu)檎?/p>

位。

引導學生分析并探討：鄰近未興奮部位仍舊維持原來的外“正”內(nèi)“負”，

則，興奮部位與原來未興奮部位之間將會出現(xiàn)怎樣變更？

學生：試著用物理課上電學的學問來說明這個問題，并就膜外和膜內(nèi)狀

況分別說明。在神經(jīng)纖維膜外興奮部位與鄰近的未興奮部位之間形成了

電位差，于是就有了電荷的移動，在細胞膜內(nèi)的興奮部位與鄰近的未興

奮部位之間也形成了電位差，也有電荷的移動，這樣就形成了局部電流。

電流方向如何呢？

學生：電流在膜外由未興奮部位流向興奮部位，在膜內(nèi)則由興奮部位流

向未興奮部位，從而形成了局部電流回路。引導學生視察相鄰的未興奮

部位：

這種局部電流又刺激相鄰的未興奮部位發(fā)生上述同樣的電位變更，

又產(chǎn)生局部電流，如此依次進行下去，興奮不斷向前傳導，而已經(jīng)興奮

部位又不斷依次復原原靜息電位。興奮就依據(jù)這樣的方式沿著神經(jīng)纖維

快速向前傳導。

完整演示動畫并讓學生歸納和復述：

興奮傳導過程：刺激一膜電位變更一電位差一電荷移動一局部電流

興奮在神經(jīng)纖維上傳導的實質(zhì)：膜電位變更一局部電流。

我們分析了當興奮從樹突經(jīng)胞體傳向軸突時的傳導方向，假如在一

條離體神經(jīng)纖維中段施加一相宜刺激，傳導方向又是怎樣呢？（圖示略）

學生從物理角度來思索這個問題：興奮部位與兩側未興奮部位都存在電

位差，所以刺激神經(jīng)纖維上任何一點，所產(chǎn)生的沖動均可沿著神經(jīng)纖維

向兩側同時傳導。

結論：傳遞特點——雙向性。

興奮傳導受機械壓力，冷凍，電流，化學藥物等因素的影響而受到干擾

或阻斷。

（2）興奮的傳遞：

當興奮傳導到神經(jīng)纖維的末梢時，又是怎樣到達下一個神經(jīng)元呢？

興奮在神經(jīng)元之間是通過突觸來傳遞的。突觸是指一個神經(jīng)元與另一個

神經(jīng)元相接觸的部位。

（演示動畫）在光學顯微鏡下視察可以看到：一個神經(jīng)元軸突末梢經(jīng)多

次分支，最終每個小枝末端膨大成杯狀和球狀，叫做突觸小體。這些突

觸小體可以與多個神經(jīng)元細胞體或樹突相接觸，形成突觸。

在電子顯微鏡下視察可以看到突觸是由三部分構成的，即突觸前

膜，突觸間隙和突觸后膜。突觸前膜是軸突末端突觸小體的膜：突出后

膜是與突觸前膜相對應的胞體膜和樹突膜；突觸間隙是突觸前膜和后膜

之間存在的間隙。

突觸小體內(nèi)靠近前膜處含有大量的突觸小泡，泡內(nèi)含有高濃度的化學物

質(zhì)——遞質(zhì)，例如乙酰膽堿。遞質(zhì)有興奮性的也有抑制性的。

將動畫還原到較為宏觀的兩個神經(jīng)元之間去視察突觸。

當興奮通過軸突傳導到突觸小體時，突觸小體內(nèi)的突觸小泡就將遞

質(zhì)釋放到突觸間隙里，突觸后膜的相應受體蛋白接受遞質(zhì)的化學刺激，

引起突觸后膜的膜電位變更。這樣，興奮就從一個神經(jīng)元通過突觸而傳

遞給了另一個神經(jīng)元。

突觸后膜的受體對遞質(zhì)有高度的選擇性。

學生再次視察動畫模擬過程，復述，概括。

興奮在細胞間的傳遞過程：

興奮一突觸小體一突觸小泡釋放遞質(zhì)一突觸間隙一突觸后膜興奮或抑

制

由于遞質(zhì)只存在于突觸小體內(nèi)，只能由突觸前膜釋放后作用于突觸

后膜上，使后一個神經(jīng)元興奮或抑制，所以神經(jīng)元之間興奮的傳遞只能

是單方向的。就是說：興奮只能從一個神經(jīng)元的軸突傳遞給另一個神經(jīng)

元的細胞體或樹突，而不能向相反的方向傳遞。這種單向傳遞使整個神

經(jīng)系統(tǒng)的活動能有規(guī)律地進行。

遞質(zhì)發(fā)生效應后就被酶破壞而失活，一次神經(jīng)沖動只能引起一次遞質(zhì)釋

放，產(chǎn)生一次突觸后電位變更，之后很快又復原為靜息狀態(tài)。

有些殺蟲劑能抑制酶的活性，使遞質(zhì)不被破壞，遞質(zhì)始終結合在突

觸后膜的受體部位，連續(xù)發(fā)生作用，使神經(jīng)處于持續(xù)沖動狀態(tài)而不能復

原到靜息電位，這樣，就使動物長時間處于震顫、痙攣狀態(tài)，終致死亡。

（3）比較興奮的傳導

神經(jīng)纖維上的傳導細胞間的傳遞

信號形式電信號化學信號

傳導速度快慢

傳導方向雙向單向

實膜電位變更一局部突觸小泡釋放遞

質(zhì)電流質(zhì)

課堂小結

本節(jié)課重點學習了興奮的傳導，對于反射的發(fā)生也有了進一步的理

解。（結合動畫演示）當感受器受到肯定刺激后就產(chǎn)生興奮，引起興奮

部位的膜電位的變更，形成局部電流；當局部電流沿神經(jīng)纖維傳導到軸

突末梢的突觸時，突觸小泡釋放遞質(zhì)作用于突觸后膜，使另一個神經(jīng)元

產(chǎn)生興奮或抑制，這樣興奮就從一個神經(jīng)元傳導到另一個神經(jīng)元。概括

的說：興奮傳導是膜電位變更一遞質(zhì)的釋放一膜電位變更的一體化過

程。

學法指導

學生在駕馭上述內(nèi)容時，肯定要留意聯(lián)系反射模式圖，并留意在實

際中的應用。如臨床上用藥物局部麻醉的機理是什么？（藥物抑制突觸

小泡釋放遞質(zhì)，興奮不能傳遞）

板書設計

二、神經(jīng)調(diào)整

（一）基本方式：反射---概念、分類、結構基礎

（二）興奮的傳導

1.神經(jīng)纖維上的傳導：雙向性

刺激一膜電位變更一電位差一電荷移動一局部電流

2.細胞間的傳遞：單向性

興奮一突觸小體一突觸小泡釋放遞質(zhì)一突觸間隙一突觸后膜興奮或抑

制

九、教學評價設計

老師要擅長發(fā)覺和與時激勵學生學習的主動性和創(chuàng)建性，以形成性

評價為主，著眼于學生探究實力的培育和可持