_“静息电位和动作电位产生的离子基础”的教学
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
资料 1(下文资料均用多媒体课件展示):播 放电刺激蛙的坐骨神经腓肠肌标本的录像, 学生 发现,刺激神经后肌肉会立即收缩。 教师提示,坐
骨神经腓肠肌标本实际上是截取了反射弧的一部 分。
提问 1:神经冲动传播速度如此之快,可能会 是什么信号? 学生可联想到电流。
提问 2:结合物理学知识,如何设计实验验证 猜想? 教师讲解, 在蛙的坐骨神经上放置 2 个电 极,连接到一个电流表上。 静息时,电流表指针不 偏转,说明神经表面各处不存在电位差;给予神经 电刺激,电流表指针会发生偏转,说明兴奋是以电 信号的形式沿着神经纤维传导的, 这种电信号也 叫神经冲动。 神经冲动是怎样产生和传导的呢?
差 )和 向 内 的 电 场 驱 动 力 达 到 平 衡 时 ,K+停 止 外 流 ,此 时 膜 内 外 的 电 位 差 稳 定 在-70 mV。
资料 3: 资料 2 显示, 神经细胞未受刺激时 (静息时),将 2 个微电极一个放在膜外,一个插入 膜 内 , 在 示 波 器 上 记 录 到 -70 mV 的 电 位 差 , 表 明 膜 内 电 位 比 膜 外 低 70 mV。 此 时 ,给 予 神 经 细 胞 膜 电 刺 激 ,发 现 示 波 器 上 显 示 的 数 值 由-70 mV 逐 渐 减 小 到 0, 并 出 现 +35 mV 的 峰 值 , 随 后 又 逐 渐 下 降 至 0, 最 后 恢 复 为 静 息 时 的-70 mV, 这 一 电 位 变化称作动作电位,如图 2。
图 1 神 经 电 位 的 测 量 [3]
提问 1:依据资料,并结合细胞膜内 K+浓度远 高于膜外这一事实, 提出合理假设来解释膜内电 位比膜外低(外正内负)这一现象。
学生可提出假设:K+顺浓度梯度由膜 内 流 向 膜外,膜外阳离子增多,膜内阳离子减少,从而导 致膜外电位高于膜内。
提问 2:如假设成立,K+是以何种方式流向膜 外的? K+外流的动力是什么? 教师引导学生分析, 带电粒子不能以自由扩散的方式跨膜运输 ,K+又 是顺浓度梯度由膜内流向膜外, 应是在膜上载体 蛋白的协助下以协助扩散的方式流向膜外的 ,K+ 外流的动力是细胞膜内外的 K+浓度差。 教师再补 充,后来科学家分离出了膜上的这种载体蛋白,称 作 K+通道蛋白。
提 问 1:示 波 器 上 显 示 的 数 字 由 -70 mV 逐 渐 减 小 到 0, 并 出 现+35 mV, 这 说 明 膜 内 外 的 电 位 发生了什么变化? 教师引导学生分析,受刺激后, 膜内外的电位差逐渐缩小至 0,并出现反转。 静息 时是膜外电位高于膜内,记做外正内负;发生反转 后,膜内电位高于膜外,记做内正外负。
版 社 ,2011 :95 — 120. 3 马三梅.通过生物学史教学提高学生科学素养.生物学教学,
2008,33(4):27 —28.
( E - mail : li_wan_chang@163 . com )
32
生物学通报
2012 年 第 47 卷 第 9 期
此电位值便不再改变。 由于此电位发生在静息状 态的神经细胞膜的两侧, 故称静息膜电位。
资料 2:科学家发现,软体动物中的枪乌贼, 其 神 经 细 胞 有 直 径 可 达 1 mm 的 巨 大 轴 突 , 这 与 一 般 脊 椎 动 物 轴 突 直 径 最 大 不 超 过 0.02 mm 比 起来,无疑是研究跨膜电位的极好材料。科学家还 发明了微电极技术用于测定细胞内外的电位变 化。如图 1 所示,当将 2 个微电极(直径小于 0.5 μm, 可刺入神经细胞内)都放在神经细胞膜外时,在示 波器上没有记录到电位差, 说明神经细胞膜外各 处电位相等。 当将一个微电极的尖端刺穿细胞膜 瞬 间 , 便 可 通 过 示 波 器 记 录 到-70 mV 的 电 位 差 , 这 表 明 膜 内 电 位 比 膜 外 电 位 低 了 70 mV。 再 继 续 深插此电极,只要电极尖端还留在神经细胞内,则
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
通过在教学中使用视觉卡片, 以及学生亲自
1 克 里 斯 蒂 安·格 吕 宁.快 速 阅 读.郝 湉 编 译.北 京:中 信 出 版 社,
动手制作视觉卡片用于复习, 学生了解知识的整
2010 :148 —158.
提 问 5:如 何 解 释 动 作 电 位 由 +35 mV 下 降 到 0, 最 后 恢 复 为-70 mV 的 静 息 电 位 ? 联 系 到 静 息 电位是由 K+外流引起的,学生一般能想到用 K+外 流来解释。
教师补充,科学家研究发现,产生静息电位的 K+通道蛋白是一种非门控的渗漏通道, 一直是开 放 的 。 引 发 动 作 电 位 的 Na+通 道 蛋 白 和 K+通 道 蛋 白都是门控的,可以关闭也可以开放。 膜电位由 -70 mV 至+35 mV 的 过 程 中 ,门 控 的 Na+通 道 蛋 白 开 放 ;膜 电 位 由+35 mV 至-70 mV 的 过 程 中 ,门 控 的 Na+通道蛋白关闭, 而门控 K+通 道 蛋 白 开 放 ;膜 电位恢复为-70 mV 后门控 K+通道蛋白关闭。
2012年 第 47 卷 第 9 期
生物学通报
33
增大。 教师补充,科学家做了这样的实验,确实如 此,从而验证了假设。
提 问 4: 如 假 设 成 立 ,Na+是 以 何 种 方 式 内 流 的 ? Na+会 一 直 内 流 吗 ? 教 师 引 导 学 生 分 析 ,Na+内 流 的 方 式 为 载 体 蛋 白 (Na+通 道 蛋 白 ) 介 导 的 协 助 扩 散 。 Na+不 会 一 直 内 流 ,因 为 Na+内 流 后 ,神 经 细 胞 内 外 Na+浓 度 差 会 变 小 ,Na+内 流 的 动 力 减 小 。
2 构建兴奋产生的模型 如 图 2 所 示 :①AB 段 , 静 息 时 , 非 门 控 的 K +
渗 漏 通 道 一 直 开 放 ,K+外 流 , 膜 两 侧 的 电 位 表 现 为 外 正 内 负 ;②BC 段 ,受 刺 激 时 ,受 刺 激 部 位 的 膜 上 门 控 的 Na+通 道 打 开 ,Na+大 量 内 流 , 膜 内 外 的 电 位 出 现 反 转 , 表 现 为 外 负 内 正 ; ③ CD 段 , 门 控 的 Na+通 道 关 闭 , 门 控 的 K+通 道 打 开 ,K+大 量 外 流 , 膜电位恢复为静息电位后, 门控的 K+通道关闭; ④一 次 兴 奋 完 成 后 , 钠 钾 泵 将 细 胞 内 的 Na+泵 出 , 将细胞外的 K+泵入,以维持细胞内 K+浓度高和细 胞 外 Na+浓 度 高 的 状 态 ,为 下 一 次 兴 奋 做 好 准 备 。 3 学以致用,解答相关高考题
提问 3:如假设成立,增大神经细胞细胞外液 的 K+浓度,静息电位的数值会如何变化? 教师引 导学生分析, 增大神经细胞细胞外液的 K+浓度, 则神经细胞内外 K+浓度差 变 小 ,K+外 流 量 减 少 , 静息电位数值会变小, 并告诉学生科学家曾做了 这样的实验,的确如此,从而验证了假设。
提 问 4:K+会 一 直 外 流 吗 ? 教 师 引 导 学 生 分 析,K+不会一直外流,因为 K+外流后,神经细胞内 外 K+浓度差会变小,K+外流的动力减小。 另外由 于 K+外流,使细胞内外电位差加大,向内的电场 力会阻止 K+外流。 当向外的化学驱动力(K+浓度
提问 3:如上述假设成立,增大神经细胞细胞 外 液 的 Na+浓 度 ,动 作 电 位 的 峰 值 会 如 何 变 化 ? 教 师 引 导 学 生 分 析 ,膜 内 外 的 Na+浓 度 差 是 Na+内 流 的 化 学 驱 动 力 , 增 大 神 经 细 胞 细 胞 外 液 的 Na+浓 度 , 细 胞 内 外 的 Na+浓 度 差 变 大 , 动 作 电 位 的 峰 值
提 问 : 上 述 资 料 中 , 将 流 入 细 胞 内 的 Na+重 新 转运到细胞外以及将流出细胞的 K+重新转运到 细 胞 内 是 通 过 何 种 方 式 ? 是 否 消 耗 能 量 (ATP)? 教 师引导学生分析,由于是逆浓度梯度转运,所以是 主 动 运 输 ,消 耗 ATP。 教 师 再 补 充 ,丹 麦 生 理 学 家 斯 科 (Jens C.Skou)等 人 发 现 了 细 胞 膜 上 存 在 钠 钾 泵 ,并 因 此 获 得 了 1997 年 的 诺 贝 尔 化 学 奖 。 科 学 家 发 现 , 钠 钾 泵 是 一 种 钠 钾 依 赖 的 ATP 酶 , 能 分 解 ATP 释 放 能 量 , 用 于 将 膜 外 的 K+运 进 细 胞 ,同 时 将 膜 内 的 Na+运 出 细 胞 。 细 胞 内 K+浓 度 高 ,细 胞 外 Na+浓 度 高 的 状 态 正 是 由 钠 钾 泵 维 持 的 。 人 体 处 于 静 息 状 态 时 ,细 胞 25%的 ATP 被 钠 钾 泵 消 耗 掉 ,神 经 细 胞 70%的 ATP 被 钠 钾 泵 消 耗 掉 。
资料 4:在神经细胞兴奋的过程中,部分 K+流 到 了 膜 外 , 部 分 Na +流 到 膜 内 , 但 恢 复 静 息 后 , 经 测 定 , 细 胞 内 的 K+浓 度 和 细 胞 外 的 Na+浓 度 与 静 息时几乎相同, 这说明必然存在某种机制将流入 细 胞 内 的 Na+重 新 转 运 到 细 胞 外 , 否 则 随 着 兴 奋 次 数 的 增 多 , 膜 外 的 Na+浓 度 会 越 来 越 低 。 同 理 , 也必然存在某种机制将流出细胞的 K+重新转运 到细胞内,否则细胞内 K+浓度会越来越低。
关键词 静息电位 动作电位 离子基础 探究性学习 中 国 图 书 分 类 号 :G633.91 文 献 标 识 码 :A
“神经调节”是高中生物学新课标必修 3“稳 态与环境”模块中的重点章节,也是近几年的高考 热点。本节教学的重点和难点之一是“静息电位和 动作电位产生的离子基础”。 这部分内容,人教版 新 课 标 教 材 第 18 页 用 小 字 形 式 做 了 简 略 的 介 绍 , 但未涉及动作电位的示波器波形分析, 浙科版新 课 标 教 材 第 20 ~21 页 在 正 文 中 做 了 较 详 细 的 介 绍,但涉及了较多的新名词,如极化、去极化、反 极化、复极化等。学生普遍反映这部分内容难以理 解, 但近几年全国多个省份的高考题都考查了这 部分内容, 涉及的题目多与动作电位的波形分析 有关。如果学生从未见过动作电位的波形图,想要 答对相关的高考题是相当困难的。 教学中如何突 破这个难点呢? 若采用传统的 “授—受” 教学模 式,则课堂枯燥乏味,无法调动学生的积极性。 本 文尝试依托生物电现象发现的科学史, 将上述教 学内容设计成基于资料和问题的课堂探究性学习 活动,让学生参与教学过程,成为知识的主动探索 者,成为课堂的主体。 1 教学过程
体框架,明白知识点之间的逻辑关系,提高了学习
2 克 里 斯 蒂 安·格 吕 宁 . 超 级 快 速 阅 读 , 郝 湉 译 . 北 京 : 中 信 出
兴趣和学习效率,提高了阅读和自学的能力,而且 还在学《植物学》专业课的同时,还学会了制图软 件 freehand 的 使 用 ,一 举 两 得 。
主要参考文献
2012年 第 47 卷 第 9 期
Baidu Nhomakorabea
生物学通报
31
“静息电位和动作电位产生的离子基础”的教学
侯 伟 (新 世 纪 外 国 语 学 校 新 疆 乌 鲁 木 齐 830002 )
摘要 依托科学史经典实验,将“静息电位和动作电位产生的离子基础”设计成基于资料 和问题的课堂探究性学习活动,让学生参与教学过程,成为知识的主动探索者,使基础知识的 学习和能力培养相辅相成。
图 2 测量单一神经纤维静息电位和动作电位的实验模式图 (图片改自:李继硕《神经科学基础》)
提 问 2:结 合 膜 外 Na+浓 度 远 高 于 膜 内 这 一 事 实 ,如 何 解 释 膜 内 外 电 位 差 由-70 mV 逐 渐 减 小 到 0, 并 出 现+35 mV 这 一 现 象 ? 联 系 到 静 息 时 的 外 正内负是由 K+外流引起的, 学生容易提出假设: 膜 电 位 发 生 反 转 是 由 Na+内 流 引 起 的 。
骨神经腓肠肌标本实际上是截取了反射弧的一部 分。
提问 1:神经冲动传播速度如此之快,可能会 是什么信号? 学生可联想到电流。
提问 2:结合物理学知识,如何设计实验验证 猜想? 教师讲解, 在蛙的坐骨神经上放置 2 个电 极,连接到一个电流表上。 静息时,电流表指针不 偏转,说明神经表面各处不存在电位差;给予神经 电刺激,电流表指针会发生偏转,说明兴奋是以电 信号的形式沿着神经纤维传导的, 这种电信号也 叫神经冲动。 神经冲动是怎样产生和传导的呢?
差 )和 向 内 的 电 场 驱 动 力 达 到 平 衡 时 ,K+停 止 外 流 ,此 时 膜 内 外 的 电 位 差 稳 定 在-70 mV。
资料 3: 资料 2 显示, 神经细胞未受刺激时 (静息时),将 2 个微电极一个放在膜外,一个插入 膜 内 , 在 示 波 器 上 记 录 到 -70 mV 的 电 位 差 , 表 明 膜 内 电 位 比 膜 外 低 70 mV。 此 时 ,给 予 神 经 细 胞 膜 电 刺 激 ,发 现 示 波 器 上 显 示 的 数 值 由-70 mV 逐 渐 减 小 到 0, 并 出 现 +35 mV 的 峰 值 , 随 后 又 逐 渐 下 降 至 0, 最 后 恢 复 为 静 息 时 的-70 mV, 这 一 电 位 变化称作动作电位,如图 2。
图 1 神 经 电 位 的 测 量 [3]
提问 1:依据资料,并结合细胞膜内 K+浓度远 高于膜外这一事实, 提出合理假设来解释膜内电 位比膜外低(外正内负)这一现象。
学生可提出假设:K+顺浓度梯度由膜 内 流 向 膜外,膜外阳离子增多,膜内阳离子减少,从而导 致膜外电位高于膜内。
提问 2:如假设成立,K+是以何种方式流向膜 外的? K+外流的动力是什么? 教师引导学生分析, 带电粒子不能以自由扩散的方式跨膜运输 ,K+又 是顺浓度梯度由膜内流向膜外, 应是在膜上载体 蛋白的协助下以协助扩散的方式流向膜外的 ,K+ 外流的动力是细胞膜内外的 K+浓度差。 教师再补 充,后来科学家分离出了膜上的这种载体蛋白,称 作 K+通道蛋白。
提 问 1:示 波 器 上 显 示 的 数 字 由 -70 mV 逐 渐 减 小 到 0, 并 出 现+35 mV, 这 说 明 膜 内 外 的 电 位 发生了什么变化? 教师引导学生分析,受刺激后, 膜内外的电位差逐渐缩小至 0,并出现反转。 静息 时是膜外电位高于膜内,记做外正内负;发生反转 后,膜内电位高于膜外,记做内正外负。
版 社 ,2011 :95 — 120. 3 马三梅.通过生物学史教学提高学生科学素养.生物学教学,
2008,33(4):27 —28.
( E - mail : li_wan_chang@163 . com )
32
生物学通报
2012 年 第 47 卷 第 9 期
此电位值便不再改变。 由于此电位发生在静息状 态的神经细胞膜的两侧, 故称静息膜电位。
资料 2:科学家发现,软体动物中的枪乌贼, 其 神 经 细 胞 有 直 径 可 达 1 mm 的 巨 大 轴 突 , 这 与 一 般 脊 椎 动 物 轴 突 直 径 最 大 不 超 过 0.02 mm 比 起来,无疑是研究跨膜电位的极好材料。科学家还 发明了微电极技术用于测定细胞内外的电位变 化。如图 1 所示,当将 2 个微电极(直径小于 0.5 μm, 可刺入神经细胞内)都放在神经细胞膜外时,在示 波器上没有记录到电位差, 说明神经细胞膜外各 处电位相等。 当将一个微电极的尖端刺穿细胞膜 瞬 间 , 便 可 通 过 示 波 器 记 录 到-70 mV 的 电 位 差 , 这 表 明 膜 内 电 位 比 膜 外 电 位 低 了 70 mV。 再 继 续 深插此电极,只要电极尖端还留在神经细胞内,则
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
通过在教学中使用视觉卡片, 以及学生亲自
1 克 里 斯 蒂 安·格 吕 宁.快 速 阅 读.郝 湉 编 译.北 京:中 信 出 版 社,
动手制作视觉卡片用于复习, 学生了解知识的整
2010 :148 —158.
提 问 5:如 何 解 释 动 作 电 位 由 +35 mV 下 降 到 0, 最 后 恢 复 为-70 mV 的 静 息 电 位 ? 联 系 到 静 息 电位是由 K+外流引起的,学生一般能想到用 K+外 流来解释。
教师补充,科学家研究发现,产生静息电位的 K+通道蛋白是一种非门控的渗漏通道, 一直是开 放 的 。 引 发 动 作 电 位 的 Na+通 道 蛋 白 和 K+通 道 蛋 白都是门控的,可以关闭也可以开放。 膜电位由 -70 mV 至+35 mV 的 过 程 中 ,门 控 的 Na+通 道 蛋 白 开 放 ;膜 电 位 由+35 mV 至-70 mV 的 过 程 中 ,门 控 的 Na+通道蛋白关闭, 而门控 K+通 道 蛋 白 开 放 ;膜 电位恢复为-70 mV 后门控 K+通道蛋白关闭。
2012年 第 47 卷 第 9 期
生物学通报
33
增大。 教师补充,科学家做了这样的实验,确实如 此,从而验证了假设。
提 问 4: 如 假 设 成 立 ,Na+是 以 何 种 方 式 内 流 的 ? Na+会 一 直 内 流 吗 ? 教 师 引 导 学 生 分 析 ,Na+内 流 的 方 式 为 载 体 蛋 白 (Na+通 道 蛋 白 ) 介 导 的 协 助 扩 散 。 Na+不 会 一 直 内 流 ,因 为 Na+内 流 后 ,神 经 细 胞 内 外 Na+浓 度 差 会 变 小 ,Na+内 流 的 动 力 减 小 。
2 构建兴奋产生的模型 如 图 2 所 示 :①AB 段 , 静 息 时 , 非 门 控 的 K +
渗 漏 通 道 一 直 开 放 ,K+外 流 , 膜 两 侧 的 电 位 表 现 为 外 正 内 负 ;②BC 段 ,受 刺 激 时 ,受 刺 激 部 位 的 膜 上 门 控 的 Na+通 道 打 开 ,Na+大 量 内 流 , 膜 内 外 的 电 位 出 现 反 转 , 表 现 为 外 负 内 正 ; ③ CD 段 , 门 控 的 Na+通 道 关 闭 , 门 控 的 K+通 道 打 开 ,K+大 量 外 流 , 膜电位恢复为静息电位后, 门控的 K+通道关闭; ④一 次 兴 奋 完 成 后 , 钠 钾 泵 将 细 胞 内 的 Na+泵 出 , 将细胞外的 K+泵入,以维持细胞内 K+浓度高和细 胞 外 Na+浓 度 高 的 状 态 ,为 下 一 次 兴 奋 做 好 准 备 。 3 学以致用,解答相关高考题
提问 3:如假设成立,增大神经细胞细胞外液 的 K+浓度,静息电位的数值会如何变化? 教师引 导学生分析, 增大神经细胞细胞外液的 K+浓度, 则神经细胞内外 K+浓度差 变 小 ,K+外 流 量 减 少 , 静息电位数值会变小, 并告诉学生科学家曾做了 这样的实验,的确如此,从而验证了假设。
提 问 4:K+会 一 直 外 流 吗 ? 教 师 引 导 学 生 分 析,K+不会一直外流,因为 K+外流后,神经细胞内 外 K+浓度差会变小,K+外流的动力减小。 另外由 于 K+外流,使细胞内外电位差加大,向内的电场 力会阻止 K+外流。 当向外的化学驱动力(K+浓度
提问 3:如上述假设成立,增大神经细胞细胞 外 液 的 Na+浓 度 ,动 作 电 位 的 峰 值 会 如 何 变 化 ? 教 师 引 导 学 生 分 析 ,膜 内 外 的 Na+浓 度 差 是 Na+内 流 的 化 学 驱 动 力 , 增 大 神 经 细 胞 细 胞 外 液 的 Na+浓 度 , 细 胞 内 外 的 Na+浓 度 差 变 大 , 动 作 电 位 的 峰 值
提 问 : 上 述 资 料 中 , 将 流 入 细 胞 内 的 Na+重 新 转运到细胞外以及将流出细胞的 K+重新转运到 细 胞 内 是 通 过 何 种 方 式 ? 是 否 消 耗 能 量 (ATP)? 教 师引导学生分析,由于是逆浓度梯度转运,所以是 主 动 运 输 ,消 耗 ATP。 教 师 再 补 充 ,丹 麦 生 理 学 家 斯 科 (Jens C.Skou)等 人 发 现 了 细 胞 膜 上 存 在 钠 钾 泵 ,并 因 此 获 得 了 1997 年 的 诺 贝 尔 化 学 奖 。 科 学 家 发 现 , 钠 钾 泵 是 一 种 钠 钾 依 赖 的 ATP 酶 , 能 分 解 ATP 释 放 能 量 , 用 于 将 膜 外 的 K+运 进 细 胞 ,同 时 将 膜 内 的 Na+运 出 细 胞 。 细 胞 内 K+浓 度 高 ,细 胞 外 Na+浓 度 高 的 状 态 正 是 由 钠 钾 泵 维 持 的 。 人 体 处 于 静 息 状 态 时 ,细 胞 25%的 ATP 被 钠 钾 泵 消 耗 掉 ,神 经 细 胞 70%的 ATP 被 钠 钾 泵 消 耗 掉 。
资料 4:在神经细胞兴奋的过程中,部分 K+流 到 了 膜 外 , 部 分 Na +流 到 膜 内 , 但 恢 复 静 息 后 , 经 测 定 , 细 胞 内 的 K+浓 度 和 细 胞 外 的 Na+浓 度 与 静 息时几乎相同, 这说明必然存在某种机制将流入 细 胞 内 的 Na+重 新 转 运 到 细 胞 外 , 否 则 随 着 兴 奋 次 数 的 增 多 , 膜 外 的 Na+浓 度 会 越 来 越 低 。 同 理 , 也必然存在某种机制将流出细胞的 K+重新转运 到细胞内,否则细胞内 K+浓度会越来越低。
关键词 静息电位 动作电位 离子基础 探究性学习 中 国 图 书 分 类 号 :G633.91 文 献 标 识 码 :A
“神经调节”是高中生物学新课标必修 3“稳 态与环境”模块中的重点章节,也是近几年的高考 热点。本节教学的重点和难点之一是“静息电位和 动作电位产生的离子基础”。 这部分内容,人教版 新 课 标 教 材 第 18 页 用 小 字 形 式 做 了 简 略 的 介 绍 , 但未涉及动作电位的示波器波形分析, 浙科版新 课 标 教 材 第 20 ~21 页 在 正 文 中 做 了 较 详 细 的 介 绍,但涉及了较多的新名词,如极化、去极化、反 极化、复极化等。学生普遍反映这部分内容难以理 解, 但近几年全国多个省份的高考题都考查了这 部分内容, 涉及的题目多与动作电位的波形分析 有关。如果学生从未见过动作电位的波形图,想要 答对相关的高考题是相当困难的。 教学中如何突 破这个难点呢? 若采用传统的 “授—受” 教学模 式,则课堂枯燥乏味,无法调动学生的积极性。 本 文尝试依托生物电现象发现的科学史, 将上述教 学内容设计成基于资料和问题的课堂探究性学习 活动,让学生参与教学过程,成为知识的主动探索 者,成为课堂的主体。 1 教学过程
体框架,明白知识点之间的逻辑关系,提高了学习
2 克 里 斯 蒂 安·格 吕 宁 . 超 级 快 速 阅 读 , 郝 湉 译 . 北 京 : 中 信 出
兴趣和学习效率,提高了阅读和自学的能力,而且 还在学《植物学》专业课的同时,还学会了制图软 件 freehand 的 使 用 ,一 举 两 得 。
主要参考文献
2012年 第 47 卷 第 9 期
Baidu Nhomakorabea
生物学通报
31
“静息电位和动作电位产生的离子基础”的教学
侯 伟 (新 世 纪 外 国 语 学 校 新 疆 乌 鲁 木 齐 830002 )
摘要 依托科学史经典实验,将“静息电位和动作电位产生的离子基础”设计成基于资料 和问题的课堂探究性学习活动,让学生参与教学过程,成为知识的主动探索者,使基础知识的 学习和能力培养相辅相成。
图 2 测量单一神经纤维静息电位和动作电位的实验模式图 (图片改自:李继硕《神经科学基础》)
提 问 2:结 合 膜 外 Na+浓 度 远 高 于 膜 内 这 一 事 实 ,如 何 解 释 膜 内 外 电 位 差 由-70 mV 逐 渐 减 小 到 0, 并 出 现+35 mV 这 一 现 象 ? 联 系 到 静 息 时 的 外 正内负是由 K+外流引起的, 学生容易提出假设: 膜 电 位 发 生 反 转 是 由 Na+内 流 引 起 的 。