高中生物必修三21通过神经系统的调节(第1课时)教学设计 、教材分析 本课时内容包括神经调节的结构基础和反射、兴奋在神经纤维上的传导两部分。其中 神经调节的结构基础和反射内容在初中义务教育教材中有详细介绍,但时隔较长,应引导 学生回忆所学知识,理清反射、反射弧、神经元、神经纤维、神经等概念的内涵和外延 因此将其列为本节课要达成的知识目标之一;兴奋在神经纤维上的传导内容是全新知识 兴奋的产生以及在神经纤维上传导在离子水平的认知上较难,因此将其列为本节难点,而 且是本节课的重点内容 综上所述,在本节课的设计上,对神经调节的结构基础和反射这部分内容的处理,选 择以点带面的方式,从一个反射实例,引导学生回顾初中所学知识。对兴奋在神经纤维上 的传导内容,教材采取了简化处理,为使学生更好的理解,因此教学必须对教材内容做更 深层次的探讨和分析。设计上借助多媒体动画,从实验现象观察、分析、再到离子水平上 的现代理论解释,层层深入,并以严谨的逻辑分析,层层设问,引导学生深入理解兴奋的 概念及兴奋产生、传导的过程,最后以烽火传信原理作为对比,以求对整个兴奋传导过程 有更形象的认识 教学目标 知识目标: 概述神经调节的结构基础和反射 分析兴奋在神经纤维上的信号形式 说明兴奋在神经纤维上的产生和传导 2.能力目标 尝试设计实验探究兴奋在神经纤维上能够双向传导。 3.情感态度与价值观 探讨兴奋在神经纤维上的传导与烽火传信在原理上的共性。 三、教学重点和难点 1.教学重点: 神经调节的结构基础和反射及兴奋的概念 兴奋在神经纤维上的产生和传导 2.教学难点 兴奋在神经纤维上的产生和传导。 四、教学用具 多媒体课件 五、教学过程 教学程序 教师组织和引导 学生活动|设计意图 导入提问 直接回答: 回顾 3-4分钟。 通过第1章内容的学习,我们知道人体内环境能神经体液-|第1章稳
高中生物必修三 2.1 通过神经系统的调节（第 1 课时）教学设计 一、教材分析 本课时内容包括神经调节的结构基础和反射、兴奋在神经纤维上的传导两部分。其中 神经调节的结构基础和反射内容在初中义务教育教材中有详细介绍，但时隔较长，应引导 学生回忆所学知识，理清反射、反射弧、神经元、神经纤维、神经等概念的内涵和外延， 因此将其列为本节课要达成的知识目标之一；兴奋在神经纤维上的传导内容是全新知识， 兴奋的产生以及在神经纤维上传导在离子水平的认知上较难，因此将其列为本节难点，而 且是本节课的重点内容。 综上所述，在本节课的设计上，对神经调节的结构基础和反射这部分内容的处理，选 择以点带面的方式，从一个反射实例，引导学生回顾初中所学知识。对兴奋在神经纤维上 的传导内容，教材采取了简化处理，为使学生更好的理解，因此教学必须对教材内容做更 深层次的探讨和分析。设计上借助多媒体动画，从实验现象观察、分析、再到离子水平上 的现代理论解释，层层深入，并以严谨的逻辑分析，层层设问，引导学生深入理解兴奋的 概念及兴奋产生、传导的过程，最后以烽火传信原理作为对比，以求对整个兴奋传导过程 有更形象的认识。 二、教学目标 1．知识目标： 概述神经调节的结构基础和反射； 分析兴奋在神经纤维上的信号形式； 说明兴奋在神经纤维上的产生和传导。 2．能力目标 尝试设计实验探究兴奋在神经纤维上能够双向传导。 3．情感态度与价值观 探讨兴奋在神经纤维上的传导与烽火传信在原理上的共性。 三、教学重点和难点 1．教学重点： 神经调节的结构基础和反射及兴奋的概念； 兴奋在神经纤维上的产生和传导。 2．教学难点： 兴奋在神经纤维上的产生和传导。 四、教学用具 多媒体课件 五、教学过程 教学程序 教师组织和引导 学生活动 设计意图 导入 3-4 分钟。 提问： 通过第 1 章内容的学习，我们知道人体内环境能 直接回答： 神经-体液- 回顾 第 1 章稳
够维持在一个理化性质和化学成分都相对稳定的状免疫调节态的相关 态,这个状态叫什么?维持稳态的主要调节机制是什网络。 内容,导 入第2 它们是如何进行调节的呢?今天我们就进入第2 章内容的学习,详细了解它们的调节机理 板书:第2章动物和人体生命活动的调节 阐述: 首页图片展示的是部分大脑皮层细胞,看上去如 同群星璀璨,仿佛闪耀着智慧的光芒。亿万年的漫长 进化历程中,为应对更复杂多变的环境,动物有别于 植物,出现了的神经系统。为什么神经调节能应对更 为多变的环境呢?今天在这里,我带来了一组与神经 调节有关的图片,请看投影 【投影】:刘翔跨栏、内陆太攀蛇等图片播放。 阐述: 通过图片 曾经那完美的跨越弧线,矫健舒展的身姿,激荡 展示,引 着亿万中国人的心。给大家印象最深的,可能是他创 起兴趣 造的数字:12秒88,可是你们是否知道他还有一个 导入第1 惊人的数字:起跑反应速度0.105秒,几乎达到目前 节内容。 人类起跑反应的极限:0.104秒 但这只是人类极限,在澳大利亚腹地生活着一种 蛇,内陆太攀蛇,它能在1秒钟内数次对猎物发动准 确的攻击,快到人的眼睛看不清,反应速度远小于100 毫秒 这也非最快的,热带海洋里的螳螂虾,前肢击打 速度惊人,能在10毫秒内完成对猎物准确打击,就 如同一个拳击手1秒钟打出100拳,而它的反应速度 更小于10毫秒。 最让人不可思议的反应速度是大齿猛蚁,闭合双 颚对猎物发动致命一击的时间只需要0.13毫秒! 这些都是神经系统参与调节的活动。看完图片 相信大家知道刚才问题的答案了。请用两个词概括神直接回答。 经调节的特点。 【投影】准确!快速! 以准确、 阐述 快速的原 神经调 神经调节为什么如此准确、快速?这就是我们今 因分析作 节的结构天需要学习的内容 为整堂课 基础和反板书:第一节通过神经系统的调节 学习的主
神经调 节的结构 基础和反 够维持在一个理化性质和化学成分都相对稳定的状 态，这个状态叫什么？维持稳态的主要调节机制是什 么？ 阐述： 它们是如何进行调节的呢？今天我们就进入第 2 章内容的学习，详细了解它们的调节机理。 板书：第 2 章 动物和人体生命活动的调节 阐述： 首页图片展示的是部分大脑皮层细胞，看上去如 同群星璀璨，仿佛闪耀着智慧的光芒。亿万年的漫长 进化历程中，为应对更复杂多变的环境，动物有别于 植物，出现了的神经系统。为什么神经调节能应对更 为多变的环境呢？今天在这里，我带来了一组与神经 调节有关的图片，请看投影。 【投影】：刘翔跨栏、内陆太攀蛇等图片播放。 阐述： 曾经那完美的跨越弧线，矫健舒展的身姿，激荡 着亿万中国人的心。给大家印象最深的，可能是他创 造的数字：12 秒 88，可是你们是否知道他还有一个 惊人的数字：起跑反应速度 0.105 秒，几乎达到目前 人类起跑反应的极限：0.104 秒。 但这只是人类极限，在澳大利亚腹地生活着一种 蛇，内陆太攀蛇，它能在 1 秒钟内数次对猎物发动准 确的攻击，快到人的眼睛看不清，反应速度远小于 100 毫秒。 这也非最快的，热带海洋里的螳螂虾，前肢击打 速度惊人，能在 10 毫秒内完成对猎物准确打击，就 如同一个拳击手 1 秒钟打出 100 拳，而它的反应速度 更小于 10 毫秒。 最让人不可思议的反应速度是大齿猛蚁，闭合双 颚对猎物发动致命一击的时间只需要 0.13 毫秒！ 这些都是神经系统参与调节的活动。看完图片， 相信大家知道刚才问题的答案了。请用两个词概括神 经调节的特点。 【投影】准确！快速！ 阐述： 神经调节为什么如此准确、快速？这就是我们今 天需要学习的内容。 板书：第一节 通过神经系统的调节 免疫调节 网络。 直接回答。 态的相关 内容，导 入第 2 章。 通过图片 展示，引 起兴趣， 导入第 1 节内容。 以准确、 快速的原 因分析作 为整堂课 学习的主
射弧16-17阐述: 分钟。 首先,让我们来分析准确的原因。要了解神经调 节如何做到准确,就要从其结构基础进行分析。有关 结构基础的知识在初中大家就已经学过,一起来回忆 这些内容。 板书:一、神经调节的相关概念 直接回答。 学习 提问:神经调节的基本方式是什么? 神经调节 板书:1.反射(基本方式) 请一名学的结构基 提问:什么是反射呢? 生回答 础和反 以学生起立回答问题作为反射的实例,引出反 射 射弧:感受器→传入神经→神经中枢→传出神经→效 应器,并介绍各组成部分的含义和作用,使内容更为参与师生 形象、具体。例如:以学生的回答问题时的反应来介互动 绍,“站立”有腿部肌肉的参与,“紧张”说明肾上腺 素分泌增多,这个反射弧的效应器是传出神经末梢和 其支配的肌肉、腺体。并以此引出反射弧的概念 板书:2.反射弧(结构基础) 感受器→传入神经→神经中枢 →传出神经→效应器 介绍完反射弧后,再进一步解释反射的概念,并 举例说明反射弧的五部分缺一不可。 阐述:接下来,大家一起来看两个反射弧实例。 【投影】膝跳反射和缩手反射的反射弧 进入 提问: 参看P18图课本P17 1两种反射弧的神经中枢位于哪里? 22并直接页“思考 2两种反射弧各包含几个神经元? 回答第1个与讨论”。 阐述 问题。 介绍神经 图中的神经元是以结构简图的形式呈现的,先不 元结构以 急着回答这个问题,请看投影 及神经纤 【投影】神经元显微照片→结构模式图一结构简图参与师生维、神经 树突 互动,回忆等概念。 细胞体轴突 初中内容 回答第2个 问题。 介绍神经元的结构(细胞体、树突、轴突、神经 末梢、髓鞘),解释神经元、神经纤维、神经三者之
射弧 16-17 分钟。 阐述： 首先，让我们来分析准确的原因。要了解神经调 节如何做到准确，就要从其结构基础进行分析。有关 结构基础的知识在初中大家就已经学过，一起来回忆 这些内容。 板书：一、神经调节的相关概念 提问：神经调节的基本方式是什么？ 板书：1.反射（基本方式） 提问：什么是反射呢？ 以学生起立回答问题作为反射的实例，引出反 射弧：感受器→传入神经→神经中枢→传出神经→效 应器，并介绍各组成部分的含义和作用，使内容更为 形象、具体。例如：以学生的回答问题时的反应来介 绍，“站立”有腿部肌肉的参与，“紧张”说明肾上腺 素分泌增多，这个反射弧的效应器是传出神经末梢和 其支配的肌肉、腺体。并以此引出反射弧的概念。 板书：2.反射弧（结构基础） 感受器→传入神经→神经中枢 →传出神经→效应器 介绍完反射弧后，再进一步解释反射的概念，并 举例说明反射弧的五部分缺一不可。 阐述：接下来，大家一起来看两个反射弧实例。 【投影】膝跳反射和缩手反射的反射弧 提问： 1.两种反射弧的神经中枢位于哪里？ 2.两种反射弧各包含几个神经元？ 阐述： 图中的神经元是以结构简图的形式呈现的，先不 急着回答这个问题，请看投影。 【投影】神经元显微照片→结构模式图→结构简图 介绍神经元的结构（细胞体、树突、轴突、神经 末梢、髓鞘），解释神经元、神经纤维、神经三者之 直接回答。 请一名学 生回答。 参与师生 互动。 参看 P18 图 2.2 并直接 回答第 1 个 问题。 参与师生 互动，回忆 初中内容。 回答第 2 个 问题。 线。 学习 神经调节 的结构基 础和反 射。 进入 课本 P17 页“思考 与讨论”。 介绍神经 元结构以 及神经纤 维、神经 等概念
间的关系,再介绍结构简图所对应的神经元结构,最 后说明神经元的轴突常与另一个神经元的树突或细 胞体相连。解释反射弧至少有两个神经元构成。 参看课本 兴奋在神3神经纤维上传导的信号是什么? P16黑体 经纤维上 解释兴奋的概念。内容较抽象,先让学生知道兴字 的传导奋是一种状态变化过程,在学习兴奋的产生时,再回 2425分顾这个概念,让学生有更形象具体的认识,加深对兴 奋概念的理解。 板书:3.兴奋:状态变化过程 学生讨论 阐述 并回答 回忆了这些内容之后,我们已经可以解释神经调 导入“兴 节为什么能够做到准确了 奋在神经 小结:神经纤维结构上相对的绝缘性,保证了兴 纤维上的 奋以点对点式(从感受器到效应器)传送,使生物体 传导”内 能对刺激做出准确反应 阐述: 兴奋传送为什么能这么快速呢?从反射弧的结 构可以看出,兴奋传送有两个过程:在同一个神经元 上的传导、两个神经元间的传递。首先,了解兴奋在 同一个神经元上传导,找寻快速的原因。 板书:二、兴奋在神经纤维上的传导 【动画】神经表面电位实验 利用动画 让学生对 兴奋传导 有最初的 200多年前的人们已经尝试各种实验探究兴奋传 形象认 导的机理,投影里这个实验就是其中之 直接回答。识 提问: 1电表指针偏转了几次?什么方向 学生讨论 2指针左偏时,电表两极电位排布情况是怎样并回答 引导学生 的? 分析兴奋 指针恢复零刻度时又是怎样? 的产生和 3.分析指针第二次偏转的原因 传导 如果把神经表面每个位点都想象成有这样由正 到负再到正的依次变化,会是怎样的情形呢? 【动画】演示各位点接连发生同样的电位变化
兴奋在神 经纤维上 的传导 24-25 分 钟。 间的关系，再介绍结构简图所对应的神经元结构，最 后说明神经元的轴突常与另一个神经元的树突或细 胞体相连。解释反射弧至少有两个神经元构成。 3.神经纤维上传导的信号是什么? 解释兴奋的概念。内容较抽象，先让学生知道兴 奋是一种状态变化过程，在学习兴奋的产生时，再回 顾这个概念，让学生有更形象具体的认识，加深对兴 奋概念的理解。 板书：3.兴奋：状态变化过程。 阐述： 回忆了这些内容之后，我们已经可以解释神经调 节为什么能够做到准确了。 小结：神经纤维结构上相对的绝缘性，保证了兴 奋以点对点式（从感受器到效应器）传送，使生物体 能对刺激做出准确反应。 阐述： 兴奋传送为什么能这么快速呢？从反射弧的结 构可以看出，兴奋传送有两个过程：在同一个神经元 上的传导、两个神经元间的传递。首先，了解兴奋在 同一个神经元上传导，找寻快速的原因。 板书：二、兴奋在神经纤维上的传导 【动画】神经表面电位实验 200 多年前的人们已经尝试各种实验探究兴奋传 导的机理，投影里这个实验就是其中之一。 提问： 1.电表指针偏转了几次？什么方向？ 2.指针左偏时，电表两极电位排布情况是怎样 的？ 指针恢复零刻度时又是怎样？ 3.分析指针第二次偏转的原因。 如果把神经表面每个位点都想象成有这样由正 到负再到正的依次变化，会是怎样的情形呢？ 【动画】演示各位点接连发生同样的电位变化 参看课本 P16 黑体 字。 学生讨论 并回答。 直接回答。 学生讨论 并回答。 导入“兴 奋在神经 纤维上的 传导”内 容。 利用动画 让学生对 兴奋传导 有最初的 形象认 识。 引导学生 分析兴奋 的产生和 传导
++++++++ ++++++十 小结:在神经纤维上,兴奋是一种电信号,也叫 加深兴奋 神经冲动 概念的理 板书:1形式:电信号(神经冲动) 解,使学 提问 生认识到 为什么会发生这种电位变化?这种电位变化为 兴奋在神 什么会依次向前传导呢? 经纤维上 【动画】神经纤维膜内外电位差实验 是电位变 化过程 提高学生 分析问题 的能力 神经纤维在静息状态时,膜内外电位表现为外正 内负,这种电位叫静息电位。接受刺激后,该位点电参看P18页 位迅速变为外负内正。 楷体字内 为什么静息状态的神经纤维膜内外存在电位容并参与 差?介绍钠、钾离子排布情况以及膜对两种离子的通师生互动。 透性不同,引导学生分析钾离子外流的原因。 【动画】静息电位形成 引导学生 +++++ 尝试进行 实验设 +++++十 为什么接受刺激后会发生外负内正的电位变化? 【动画】动作电位形成 思考并举 手回答
小结：在神经纤维上，兴奋是一种电信号，也叫 神经冲动。 板书：1.形式：电信号（神经冲动） 提问： 为什么会发生这种电位变化？这种电位变化为 什么会依次向前传导呢？ 【动画】神经纤维膜内外电位差实验 神经纤维在静息状态时，膜内外电位表现为外正 内负，这种电位叫静息电位。接受刺激后，该位点电 位迅速变为外负内正。 为什么静息状态的神经纤维膜内外存在电位 差？介绍钠、钾离子排布情况以及膜对两种离子的通 透性不同，引导学生分析钾离子外流的原因。 【动画】静息电位形成 为什么接受刺激后会发生外负内正的电位变化？ 【动画】动作电位形成 参看 P18 页 楷体字内 容并参与 师生互动。 思考并举 手回答。 加深兴奋 概念的理 解，使学 生认识到 兴奋在神 经纤维上 是电位变 化过程。 提高学生 分析问题 的能力。 引导学生 尝试进行 实验设 计
引导学生从化学梯度、电场力方面分析钠离子外 流的原因。 通过比 提问: 较,加深 回忆兴奋的概念,以刚才学习的内容,谈谈你对 对兴奋传 这个概念的理解 导过程的 板书:①外正内负→外负内正(兴奋产生) 理解。 阐述 该位点发生了由外正内负到外负内正的电位变 化,我们可以说,该位点产生了兴奋,那兴奋为什么 能够向前传导呢? 【动画】局部电流形成及影响 思考并回 提问: 1.神经纤维膜内外的局部电流方向是怎样的? 2为什么相邻未兴奋位点也发生了同样的电位变 板书:②局部电流形成,兴奋依次传导 提问: 直接回答。 1观察动画中的电位排布,兴奋位点另一侧能形 成局部电流吗? 小组讨论 板书:3.特点:双向传导 并回答。 2这是理论上的解释,你能设计实验进行验证兴 奋在神经纤维上能够双向传导吗? 引导师生互动,作出评价并小结 3.兴奋后的神经纤维能再次传导兴奋吗?如果不 能,试说明理由。 板书:③恢复静息电位 【动画】静息电位的恢复 参与师生 小结: 引导学生回顾兴奋的产生和传导过程 【投影】烽火台 提问: 小组讨论 古时候人们依靠烽火传信,这比快马加鞭还要并回答。 快。请比较烽火传信与兴奋在神经纤维上的传导这个 这个过程在原理上有什么共性? 引导师生互动。比如:“敌人来了”相当于刺激 “燃起烽火”相当于刺激位点产生兴奋,“另一烽火 台守卫看见前面的烽火并点燃烽火”相当于局部电流 形成和影响等等。 阐述:
引导学生从化学梯度、电场力方面分析钠离子外 流的原因。 提问： 回忆兴奋的概念，以刚才学习的内容，谈谈你对 这个概念的理解。 板书：①外正内负→外负内正（兴奋产生） 阐述： 该位点发生了由外正内负到外负内正的电位变 化，我们可以说，该位点产生了兴奋，那兴奋为什么 能够向前传导呢? 【动画】局部电流形成及影响 提问： 1.神经纤维膜内外的局部电流方向是怎样的? 2.为什么相邻未兴奋位点也发生了同样的电位变 化？ 板书：②局部电流形成，兴奋依次传导 提问： 1.观察动画中的电位排布，兴奋位点另一侧能形 成局部电流吗？ 板书：3.特点：双向传导 2.这是理论上的解释，你能设计实验进行验证兴 奋在神经纤维上能够双向传导吗？ 引导师生互动，作出评价并小结。 3.兴奋后的神经纤维能再次传导兴奋吗?如果不 能，试说明理由。 板书：③恢复静息电位 【动画】静息电位的恢复 小结： 引导学生回顾兴奋的产生和传导过程。 【投影】烽火台 提问： 古时候人们依靠烽火传信，这比快马加鞭还要 快。请比较烽火传信与兴奋在神经纤维上的传导这个 这个过程在原理上有什么共性？ 引导师生互动。比如：“敌人来了”相当于刺激， “燃起烽火”相当于刺激位点产生兴奋，“另一烽火 台守卫看见前面的烽火并点燃烽火”相当于局部电流 形成和影响等等。 阐述： 思考并回 答。 直接回答。 小组讨论 并回答。 参与师生 互动。 小组讨论 并回答。 通过比 较，加深 对兴奋传 导过程的 理解
正是这个原因,兴奋在神经纤维上的传导速度很 快,研究表明,在躯体运动神经纤维上,兴奋的传导 速度最快可以达到120m/s 现在我们来做个计算题。2.26米身高的姚明看见 空中的篮球后起跳抢篮板,假设兴奋传导速度 100m/s,反射弧(眼→脑→小腿肌肉)的长度为2米, 他的反应时间是多少?(0.02秒) 这个数值是不可信的,问题出在哪?这是我们下节课 要学习的内容。 六、板书设计 第2章动物和人体生命活动的调节 第1节通过神经系统的调节 神经调节的相关概念 1反射(基本方式) 兴奋在神经纤维上的传导 2.反射弧(结构基础): 1形式:电信号 感受器→传入神经→神经中枢 →传出神经→效应器 2.过程: 3兴奋:状态变化过程。 ①外正内负→外负内正(兴奋产生)
正是这个原因，兴奋在神经纤维上的传导速度很 快，研究表明，在躯体运动神经纤维上，兴奋的传导 速度最快可以达到 120m/s。 现在我们来做个计算题。2.26 米身高的姚明看见 空中的篮球后起 跳抢篮板， 假设兴奋传 导速度 100m/s，反射弧（眼→脑→小腿肌肉）的长度为 2 米， 他的反应时间是多少？（0.02 秒） 这个数值是不可信的，问题出在哪？这是我们下节课 要学习的内容。 六、板书设计 第 2 章 动物和人体生命活动的调节 第 1 节 通过神经系统的调节 一、神经调节的相关概念 1.反射（基本方式） 2.反射弧（结构基础）： 感受器→传入神经→神经中枢 →传出神经→效应器 3.兴奋：状态变化过程。 二、兴奋在神经纤维上的传导 1.形式：电信号 2.过程： ①外正内负→外负内正（兴奋产生）； ②局部电流产生，生兴奋依次向前传导； ③恢复静息电位。 3.特点：双向传导