通过神经系统的调节-教学设计

通过神经系统的调节教学设计

江苏省怀仁中学袁亚梅

一、教学内容及分析

1.教材内容

本节的主要内容是神经调节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，教材结合插图讲述了神经纤维受到刺激时产生电位变化、电位差和局部电流的形成，以及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，最后讲述了神经元之间兴奋只能单向传递的原因。为了更好地发挥互动式教学的最大优势，教师应适当补充关于研究兴奋传导的实验材料的选择，以及具体的实验方法，将这部分知识还原到科学史的研究背景中去认识。

2.学情分析

有关于神经调节的基本方式──反射，反射的结构基础──反射弧等相关的基础知识，学生在初中就已经学过，所以教师可以给出少量时间由学生快速阅读进行回忆，并通过提问及时深化。

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，不容易理解，在学习上具有一定的难度。而这些既是教学重点又是教学难点，特别是兴奋传导时膜电位的变化和突触释放递质的过程。教师在这方面要多做指导、启发。

《通过神经系统的调节》一节的内容对于生物学科知识体系的建构，生物学科思维方法的形成，生物学科能力的培养都具有重要作用。

三、教学目标

1.知识目标

（1）描述神经调节的基本方式、结构基础及其完整性的必要。

（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.能力目标

（1）通过观察兴奋传导的动态过程，培养学生分析、比较、归纳等逻辑推理能力。

（2）通过介绍研究兴奋传导的材料和方法培养学生的科学思维能力。

（3）通过利用电学原理分析膜电位变化，提高学生学科之间相互渗透的迁移能力。

3.情感、态度价值观

（1）通过科学发现，培养学生实事求是的科学态度和不断探究的科学精神。（2）透过纷繁复杂的生命现象揭示事物普遍联系，建立唯物主义世界观。（3）通过认识生命本质，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，教师精心设计问题，引导学生探究、讨论问题。

整体教学策略：将生物学知识和物理电学知识结合在一起，体现学科间知识的综合。

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

实验原理分析法、讨论法、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：请同学们欣赏一场精彩的NBA比赛。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，那么刘翔要经过哪些方式的调节才能完成如此健美而协调的动作呢？

学生：通过神经调节和体液调节。

如果仅有体液调节，机体就难以迅速而精确的作出反应。人和动物体内各个器官，系统的协调和统一，各项生命活动的进行，以及对外界环境的变化作出相应的反应，主要是通过神经系统的调节作用来完成的。

1、神经调节的基本方式

通过初中的学习我们知道，神经调节的基本方式是反射，那么，什么是反射呢？

学生：反射是指在中枢神经系统的参与下，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。

教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有趣的现象，看看它们分别属于那类反射？并说出判断的依据是什么？

（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出生后，在生活过程中通过训练而逐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，借助于一定的条件（自然的或人为的），经过一定过程形成的，条件反射大大地提高了动物适应复杂环境变化的能力。

反射的结构基础又是什么呢？

学生：反射弧。

教师引导学生观察反射弧结构模式图并提示注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. 教师引导学生识图。

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。

简单地说，反射过程是感受器感受到一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，经一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。那么这些神经元的结构又是怎样的呢？

引导学生观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，使许多神经纤维可以同时传导而互不干扰，从而保证神经调节的精确性。

教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，兴奋需要在反射弧各部分上传导；从微观上看，兴奋则需要在组成反射弧的每一个神经元内部传导，特别是神经纤维上的传导。

2.兴奋的传导

（1）神经纤维的传导

早在1791年，意大利解剖学家伽伐尼发现兴奋传导实际上是一种生物电现象。但是神经纤维都很细，做实验很困难。到20世纪30年代英国科学家发现乌贼的巨大神经纤维是实验的理想材料，它粗大的轴突直径可达1毫米，使测量电位差的微电极易于插入，为开展实验提供了方便。

实验方法：提示学生注意观察图示。

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？很早人们就发现神经纤维膜内外存在着离子浓度的差异。

引导学生观察并分析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+离子很容易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+离子通透性增强，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。

具体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化？

学生观察分析并回答：由于Na+离子内流，兴奋部位膜内外迅速发生了一次电位变化膜外由正电位变为负电位，膜内则由负电位变为正电位。

引导学生分析并讨论：邻近未兴奋部位仍然维持原来的外“正”内“负”，那么，兴奋部位与原来未兴奋部位之间将会出现怎样变化？