高中生物人教版 (2019)选择性必修1神经调节的结构基础教案设计

这是一份高中生物人教版 (2019)选择性必修1神经调节的结构基础教案设计，共11页。教案主要包含了神经系统的基本结构，组成神经系统的细胞等内容，欢迎下载使用。
教材分析
本章教材是按照由宏观到微观的结构层次编排的,例如先介绍神经系统的基本结构,然后再介绍组成神经系统的细胞,符合学生的认知规律。
本章内容包括5节,前2节内容大多是学生初中学过的,带有复习和深化的性质,后3节是全新的内容。神经调节的方式是反射,反射传导的是兴奋,但兴奋的本质是什么?它是如何产生和传导的?反射是由不同神经细胞构成的,兴奋在神经细胞间如何传递?这些问题将在“第3节 神经冲动的产生和传导”中解决。教材在第4节安排“神经系统的分级调节”,并把神经调节中分级调节的特点直接在节标题中体现出来。在人类的所有调节方式中,与动物区别最大的是神经调节,人脑具有语言功能,有着不同于动物的学习与记忆、情绪等神经活动。了解这方面的内容,不仅有助于学生更好地理解人类神经活动的特点,更有助于学生联系自身,更好地学习与生活。因此,第5节安排了“人脑的高级功能”。
学情分析
对于本章内容,虽然学生在初中也有了解,但学习间隔时间较长,且有遗忘,而这部分内容较为抽象、复杂,所以应通过一些形象生动的教学方式帮助学生回顾旧知,并联系生活实际将抽象问题具体化。
关于组成神经系统的细胞,学生在初中的学习中已熟悉了神经元,这里的介绍带有复习性质。但神经胶质细胞是学生不了解的。神经胶质细胞对神经系统功能的完成是不可或缺的,它与神经元共同完成神经系统的调节功能。因此,教材中介绍了神经系统的组成细胞包括神经元和神经胶质细胞。在介绍神经胶质细胞时采用了楷体字,既让学生对神经胶质细胞有所了解,完善对神经系统组成细胞的认识,又不会加重学生的负担。
重点难点
重点
(1)神经系统的基本结构。
(2)神经元的结构与功能。
(3)反射的概念与反射弧的组成。
(4)条件反射的形成及意义。
(5)兴奋在神经纤维上的产生及传导机制。
(6)突触传递的过程及特点。
(7)神经系统分级调节的特点。
(8)语言功能、记忆与学习、情绪等人脑的高级功能。
难点
(1)交感神经与副交感神经的作用特点。
(2)条件反射的形成。
(3)神经冲动的产生与传导。
(4)自主神经系统的特点。
(5)人类大脑皮层言语区的功能区分。
课时安排
本章5节内容,建议7课时完成。
第1节教学中,使用教材中给出的足球比赛的例子并将此情境贯穿始终,通过复习初中所学关于神经系统的知识,着重引出自主神经系统。学生通过本节课将对神经系统有初步的认识,会为之后神经调节的学习打下基础。同时,本节课内容与生活中的现象密切联系,可以让学生在了解神经系统结构的同时对其功能有初步的认识,并与神经系统相联系。
第2节神经调节的基本方式,用PPT课件讲解神经调节的基本方式及结构基础,反射发生的条件,感觉的产生以及条件反射与非条件反射的区别。本节通过设置层层递进的一系列问题,让学生进行探讨,并利用表格对条件反射与非条件反射进行比较和科学归纳。将问题生活化,激发学生的学习热情。
第3节运用PPT展示运动员从听到枪响到作出起跑反应所完成的一系列反射活动,引导学生结合问题思考兴奋在反射弧上的传导和传递过程。结合图片进一步阐述兴奋在神经纤维上的传导和在神经元之间的传递过程,帮助学生理解兴奋在神经纤维上的传导特点和在神经元之间的传递特点。
第4节运用PPT课件展示神经系统的分级调节,采用问题驱动教学,提高了学生的学习兴趣,巩固了学生对知识的理解。
第5节通过阿尔茨海默症为引导,帮助学生理解人脑的各种高级功能,贴近学生的生活情景,激发学生的学习兴趣,并培养学生关爱老年人的意识。
第2章 神经调节
第1节 神经调节的结构基础
教学分析
教学目标
1.阐述神经系统的基本结构。
2.阐明自主神经系统的作用特点及意义。
3.说明组成神经系统的细胞的结构特点。
核心素养
生命观念:了解神经调节的物质基础和结构基础,形成结构与功能观。
科学思维:通过阅读资料信息分析和总结神经系统的组成。
社会责任:通过分析神经系统的基本结构,关注人体健康。
教学重难点
重点:1.神经系统的组成。
2.神经系统细胞的类型及特点。
难点:1.神经系统的组成。
2.交感神经与副交感神经的作用特点。
教学方法
采用直观教学法、讲述法、启示法、讨论法等教学方法,准备PPT、实验材料等教学用具。
课时安排
2课时。
教学准备
学案,白板,PPT等。
教学设计
导入新课
利用教材中“问题探讨”提供的情境,或者播放某场学生比较熟悉的精彩球类比赛短视频,组织学生讨论“问题探讨”中的3个问题,体会球员的迅速反应以及相互之间的完美配合是神经系统精准而复杂的调节的结果。之后请学生阅读教材P17“图2-1神经系统基本结构示意图”,指导学生在结构图的基础上构建概念图,总结神经系统的基本组成。
(设计意图:从生活中常见的事例入手,通过学生感兴趣的话题引出主题,激发学生的学习热情。教师有目的地启发、引导学生进行观察、思考,提供学习线索,调动学生思维的活跃性,激发学生的学习动机和求知欲,使学生快速进入本课各环节。)
讲授新课
探究一:神经系统的基本结构
1.神经系统的组成
(1)神经系统包括哪两部分?
(2)中枢神经系统包括哪两部分?
(3)外周神经系统分为哪几部分?
(4)传出神经分为哪两种?
(5)内脏运动神经分为哪两种?
2.相关概念的理解
学生自行阅读教材P16~19,小组之间理解相关概念,教师引导回答以下问题:
什么是神经中枢、神经、传入神经和传出神经、自主神经系统?它们之间的联系是怎样的?
(设计意图:让各小组讨论神经系统概念之间的层次关系,培养学生发散思维,并让学生能与实际相联系。)
3.中枢神经系统
教师引导小组讨论以下几个问题:
(1)为什么喝醉酒的人胡言乱语,走路不稳?
(2)为什么切除了小脑的狗行动时步子不协调,走路时腿抬得很高,步子迈得很大,姿势不协调,行动笨拙?
(3)为什么患有脑血栓的病人会出现半身不遂、口齿不清、意识模糊等不同的现象?
(4)植物人不能支配躯体运动,但却有呼吸、有心跳,请分析他的中枢神经系统有哪些部位受到损伤?
各小组进行探究活动的成果交流,在此基础上教师点拨。
4.外周神经系统
组织学生讨论教材P18的“思考·讨论”并思考以下问题。
(1)你可以控制自己是否跑开,但却不能控制自己的心跳,这是为什么呢?
(2)如果你的呼吸或者心跳都必须在你的意识支配下完成,将会出现什么结果?
(3)长跑或静坐时,呼吸、心率和胃肠蠕动是怎样变化的?
课件展示“自主神经系统的组成和功能示例”,通过讲解这幅图,了解交感神经和副交感神经的概念及作用。
(设计意图:根据生活中的情境分析各部分结构和功能,发展科学思维,关注疾病,从神经调节的角度了解酒精的危害,倡导健康的生活方式。对周围神经系统有初步的认识,再次渗透结构与功能观。在教师的启发下,学生进行层层递进地思考,了解自主神经系统,认识自主神经系统存在的意义,发展稳态与平衡观。)
探究二:组成神经系统的细胞
1.神经元
学生阅读教材P20,以小组为单位,找出神经系统的细胞种类。教师提出以下问题。
(1)什么是神经元?神经元由哪些部分组成?
展示神经细胞图片
(2)与普通细胞相比,神经元的结构有什么不同?
(3)树突和轴突的形态有什么不同?
(设计意图:让学生独立学习,做到准确理解神经系统的基本组成单位。)
2.神经胶质细胞
PPT展示神经胶质细胞。
结合教材引导学生提炼神经胶质细胞的功能及其与神经元、神经系统之间的关系,深化神经系统的结构层次。
学生讨论并总结:神经胶质细胞广泛分布于神经元之间,其数量为神经元数量的10~50倍,是对神经元起辅助作用的细胞,具有支持、保护、营养和修复神经元等多种功能。在外周神经系统中,神经胶质细胞参与构成神经纤维表面的髓鞘。神经元与神经胶质细胞一起,共同完成神经系统的调节功能。
PPT展示神经元、神经纤维、神经以及神经系统的联系,让学生区分它们之间的联系。
(设计意图:以PPT的形式让学生直观地认识神经细胞和神经胶质细胞,培养学生的科学思维,并让学生对神经系统有整体的认识。)
评价反馈
对学生来讲,本节课的知识难度虽然不大,但要调动学习兴趣需要教师的智慧。授课教师精心设计教学方案,激发了学生的求知欲。
课堂小结
(设计意图:本节生物知识点比较琐碎,通过概念图等形式帮助学生抓住这节课学习的主干内容,构建了知识框架,提高了学生的归纳总结能力,更有利于学生掌握这节课的学习内容。)
布置作业
1.巩固本节课所学知识。
2.完成学案。
教学反思
本节课将足球比赛引入课堂,让学生在分析熟悉的生活情境中找到理论依据,更好地体会结构与功能观、稳态与平衡观等生命观念,相对轻松地理解自主神经系统的功能及作用特点。微观的知识与生活实际相联系。多种形式、多种方式使看不见、摸不着的微观世界和复杂的生理过程直观、形象地显现在学生面前,从而优化教学内容,提高教学效果。
整个教学过程中对知识的探究主要是通过让学生自主学习、小组合作学习、学生动手操作等多样的学习活动,让每位学生都动起来,真正把课堂还给了学生。
板书设计
第1节 神经调节的结构基础
一、神经系统的基本结构
1.神经系统的组成
2.中枢神经系统
3.外周神经系统
二、组成神经系统的细胞
1.神经元
2.神经胶质细胞
备课资源
一、教学建议
(一)利用教材中“问题探讨”提供的情境,或者播放某场学生比较熟悉的精彩球类比赛短视频,组织学生讨论“问题探讨”中的3个问题,体会球员的迅速反应以及队员之间的完美配合是神经系统精准而复杂的调节的结果。之后请学生阅读教材“图2-1神经系统基本结构示意图”,指导学生在此结构图的基础上构建概念图,总结神经系统的基本组成。
(二)分析生活实例,引导学生构建自主神经系统的概念
利用教材中“思考·讨论”提供的情境或面试、演讲、面对心仪之人时的脸红心跳等生活场景,引导学生比较分析躯体运动的随意性和支配完整活动的不随意性,总结自主神经系统不受意识支配的特点,初步构建自主神经系统的概念。
组织学生讨论人体在运动或安静时心跳、呼吸、胃肠蠕动、腺体分泌等活动的强弱,引导学生阅读教材“图2-2自主神经系统的组成和功能示例”,进一步明确自主神经系统的组成及功能。教师讲解交感神经和副交感神经对同一器官的作用及其生理意义,或请学生列举实例论证上述问题,进一步完善自主神经系统的概念。
(三)利用科学史或组织显微镜观察,引导学生认识组成神经系统的细胞
教师提供随着技术手段不断改进,在显微镜下观察到的神经元的图片,引导学生认识组成神经系统的细胞及其结构和功能,知道神经纤维和神经的区别与联系,也可组织学生在实验中观察神经组织永久装片。教师再就神经胶质细胞做简单的资料补充,也可以让学生阅读教材中关于神经胶质细胞的内容,或者布置作业让学生查阅有关神经胶质细胞的相关资料。
二、背景资料
(一)自主神经系统简介
自主神经系统(Autnmic Nervus System,ANS)的功能是调节内脏活动,因此也称内脏神经系统。在人的一生中,自主神经系统从未停止过调节活动,但我们却察觉不到,而且在大多数情况下,人的内脏活动都不受意识的控制,这就是它被称为自主神经系统的原因。但它的活动并非是完全自主的,也受中枢神经系统(如脊髓、脑干、下丘脑、大脑皮层等)的控制。
自主神经系统主要包括交感神经系统和副交感神经系统,它们控制除骨骼肌外的所有器官,调节心肌、平滑肌和腺体(消化腺、汗腺、部分内分泌腺)的活动。大多数器官或组织接受交感和副交感神经的双重支配,但也有少数器官例外,如脑血管、冠状血管、子宫、立毛肌、肝等仅受交感神经支配,瞳孔、括约肌仅受副交感神经支配。另外,位于胃肠壁内的肠神经系统是一个独立于中枢神经系统之外的神经整合系统,也属于自主神经系统。
交感神经和副交感神经具有以下功能特点。(1)紧张性作用。所谓紧张性作用是指在静息条件下,自主神经纤维经常都有低频的神经冲动传出到效应器的现象。(2)双重神经支配。在生理活动过程中,一般交感神经的作用是兴奋性的,而副交感神经的作用是抑制性的,而且许多组织和器官都同时接受这两者的双重支配。但需要注意的是,交感神经和副交感神经对某些器官的作用不是固定不变的,而是根据器官的不同机能状态而有所改变。(3)协同作用。例如,对唾液腺,这两种神经都起促进其分泌的兴奋作用,但分泌的唾液的性质却不一样:刺激交感神经所分泌的唾液,水分少而酶多;刺激副交感神经所分泌的唾液,水分多而酶少。含酶较多的唾液,有利于消化;而水分多的唾液,则有利于润滑食物,便于吞咽。
(二)朗飞氏结
根据神经纤维上是否具有髓鞘,可以将神经纤维分为两种类型:有髓神经纤维和无髓神经纤维。在中枢神经系统中,有髓神经纤维被少突胶质细胞形成的多层髓鞘所旋绕,并且是不连续的,每间隔0.2~2 nm距离就有宽度约为1 μm的无髓鞘包裹的裸露纤维,此处称为郎飞氏结(Ndes f Ranvier)。郎飞氏结处的Na+通道密度极高,而结间区Na+通道数量很少,再加上髓鞘的电阻极高,有髓神经纤维的局部电流就可由一个郎飞氏结疏跃至邻近的下一个或下几个郎飞氏结,这种冲动传导方式称为跳跃传导。这种传导方式不仅大大节省了能量,也加快了冲动的传导速度,使得机体对内、外环境的变化能迅速作出反应,具有重要的生物学意义。
(三)如何区分神经元和神经胶质细胞
为了研究脑细胞的结构,科学家们克服了许多困难。脑细胞非常小,大部分细胞的直径为0.01~0.05 mm;复式光学显微镜以及切片机的发明使得观察脑细胞成为可能。但是,新鲜制备的脑组织切片在显微镜下看,是均一的奶油色,组织细胞之间没有色差,无法单个观察。19世纪末,德国科学家尼斯尔(F.Nissl,1860-1919)发现了一种碱性染料可以浸染所有神经元的核及核周的斑块物质,这些斑块物质称为尼氏小体,而这种染色方法称为尼氏染色法。利用这种方法,就可以区分出神经元和神经胶质细胞,还可以研究不同脑区神经元的排列特征等。后来,意大利科学家高尔基(C.Glgi,1843-1926)发现,将大脑组织浸润在硝酸银溶液(现称高尔基染液)中,神经元可以被完整地染成黑色,同时说明了尼氏染色出现的有核区域,实际上是神经元的胞体部分。
现在可以利用免疫组织化学的方法,用一些特异性抗体来标记神经元或神经胶质细胞。例如,NeuN(Neurnal Nuclei)抗体是神经元的特异性抗体,而GFAP(Glial Fibrillary Acidic Prtein)抗体是某些神经胶质细胞的特异性抗体。
(四)神经胶质细胞
中枢神经系统中主要存在三种神经胶质细胞,即呈星形胶质细胞、少突胶质细胞和小胶质细胞;在周围神经系统中还存在卫星细胞、施旺细胞和肠神经胶质细胞三种。神经胶质细胞虽有许多突起,但没有轴突。神经胶质细胞之间没有特殊的突触连接,只有宽2~3 nm的窄隙,称为缝隙连接。这种缝隙连接的阻抗很低,极有利于离子通透;但在神经元和神经胶质细胞之间,却没有低阻抗区域。神经胶质细胞的数量是神经元的10~50倍,终生具有更新的能力。神经胶质细胞虽然并不直接参与神经冲动的产生和信息的传递,但它们对维持神经元周围局部微环境的稳定、实现神经元的功能具有重要意义,它们的主要功能包括:参与免疫应答;支持、营养及保护神经元;调节神经递质、影响突触功能及保护血脑屏障。
星形胶质细胞能通过膜上的钠泵主动转运,将神经元活动产生的过多的细胞外K+泵入胞内,以维持胞外正常的离子浓度;它们还能增强突触的形成和强化突触传递,能够在调节与学习记忆有关的突触活动中发挥重要作用;成体脑中所有糖原都储存在星形胶质细胞中。少突胶质细胞主要的生理功能是圈绕神经轴突形成绝缘的髓鞘。小胶质细胞是中枢神经系统中的免疫防御细胞,静息状态下能够释放少量生长因子。