“神经系统结构与功能”（第1课时）教学设计，本文主要内容关键词为：神经系统论文,课时论文,教学设计论文,结构论文,功能论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
一、设计思路
心理学认为：打开学生心结的最佳方法是对相关疑惑问题的解决。本节课就是要通过再现情境材料及亲自动手实验操作，引导学生感知神经兴奋在神经纤维上是以电信号形式进行传导的，在探究中生疑，进而解决相关问题。教师的任务就是要抓住相关疑点，层层设置一些环环相扣的问题串来带动学生思考。所以，本节课采用问题驱动方式开展教学，通过搭建支架的方法来鼓励和帮助学生探究。在教学中紧紧围绕着学生的活动和认知来实施教师的教学行为，让学生通过自己的努力来获取相关的知识和能力。
二、教学分析
1.教材分析
本节内容是浙科版必修Ⅲ第2章第2节“神经系统的结构和功能”的第1课时，该课时主要包括神经系统的重要作用、神经元结构和功能、神经冲动的产生与传导3部分内容。其中神经元结构与功能是神经系统结构基础，可以通过课件媒体将“神经元”这一结构向学生做一介绍，特别要分清神经元结构中“轴突”和“树突”之间的不同点。关于神经元能接受刺激并能产生兴奋和传导兴奋可借助演示实验让学生感知相关现象；关于神经冲动产生与传导可通过媒体动画培养学生的感性认识，然后再通过讨论、综合分析突破相关问题。
2.学情分析
学生在初中对神经系统已经有了初步的了解，在日常生活中也有一定的神经冲动产生和传导的感觉体验。因此，他们对这部分知识探究的欲望是非常强烈的。但是，学生认识只限于表面，面对这部分抽象内容，需要一定的逻辑思维能力。这就要求教师在教学中发挥实验、媒体课件的优势，让学生从具体感官出发进行探究，让学生相互讨论来破除学习过程中疑点，最终通过多种方式来达成本节课所制定的学习目标。
3.教学重难点
（1）教学重点：神经元的结构及基本特性；神经冲动的产生和传导。
（2）教学难点：神经冲动的产生和传导原理及曲线模型的构建和分析。
三、教学目标
1.知识目标
（1）通过对神经元结构分析及刺激蛙坐骨神经—腓肠肌实验探究，能简述神经元的结构和基本特性。
（2）通过阅读教材、观察媒体课件和小组讨论方式能系统地理解神经兴奋产生过程中静息电位和动作电位的形成原理。
（3）通过自己的分析、同伴相互沟通讨论构建出神经兴奋在神经纤维上传导电位变化曲线模型。比较观察课本上图2-5和图2-7这2种曲线模型的不同点。
2.能力目标
（1）在实验操作中学会用电流表测定神经纤维肌肉标本的电位变化操作方法。
（2）通过测定神经兴奋在神经纤维上某一点上的电位变化情况来磨炼构建生物曲线模型的能力。
（3）通过文字、曲线、图形的转化变通，深化和巩固相关的知识点，形成迁移思维能力。
3.情感、态度与价值观
（1）对学习中产生问题展开小组讨论，相互交流以养成团队合作意识。
（2）通过对问题的不断反思，不断质疑来培养自己独立质疑的行为，养成科学、严谨、独思的学习态度。
四、教学策略与手段
运用多媒体和演示实验等教学手段，采用“问题驱动”、“讨论交流”等方式进行展开教学。
五、教学设计
导入：教师介绍《猩球崛起》的有关片段：基因科学家威尔—罗德曼研发一种能修复神经系统的新药，在大猩猩身上做实验发现：新药可以大幅度提高其智力，使眼睛变为绿色，智力达到人类水平。提问：神经系统真的可以被修复吗？人的神经系统是什么样子的？有何重要作用？教师运用媒体展示神经系统“星罗棋布”画面场景。
学生思考并相互议论：有的说可以修复，有的说不能……急切地想了解神经系统的结构，并感叹神经系统组成的神奇。
设计意图：以学生感兴趣的话题切入本节课学习的主题“神经系统结构与功能”，调动起学生学习的积极性。
过渡追问：“织就信息之网，传输万千信息，貌如星云闪亮，闪耀智慧光芒！”构成这个美妙的神经系统的结构单位是什么？
探究新知1：神经元的结构与功能。
教师利用媒体投放神经元的结构如图1。
问题1：神经元结构由哪几部分组成？每一结构都有何特点？请辨析神经元、神经细胞、神经纤维、神经之间的不同点。
组织学生上讲台进行演示实验：刺激蛙的坐骨神经观察其腓肠肌标本的反应。
问题2：根据实验现象你能说出神经元有何功能？
学生仔细观察示意图，回答：胞体、长的轴突（1条）、短的轴突（多条）。
观察实验过程中的实验现象发现：肌肉收缩。
根据实验现象获得结论：神经纤维受到刺激能产生兴奋，并能传导兴奋。
设计意图：以具体图示帮助学生认识和感知抽象的概念。从具体的实验现象出发使学生发现和认识神经元的功能。
过渡思考：神经兴奋的传导是以什么样的信号进行的？
探究新知2：神经兴奋在神经纤维上的传导现象的发现过程。
教师利用媒体演示实验如图2，并提问：肌肉收缩的同时，电流表的指针有无变化？若发生偏转说明什么问题？
媒体演示：刺激肌肉后再观察肌肉和电流表的变化。
学生观察回答：肌肉收缩，并且电流表发生偏转。
讨论获得结论：神经冲动在神经纤维上是以电信号的形式进行传导的。相反，刺激肌肉时仅发现肌肉收缩，而电流表的指针方向不变。学生困惑，想知道为什么？
设计意图：用演示实验和问题的设置引发学生探究和思考的积极性，同时，让学生带着问题去讨论，增加了探究的目的性和指向性。
小结过渡：神经兴奋在神经纤维上的传导是以电信号的形式进行的。这个电信号形成机理是怎样的？
探究新知3：静息电位的测定及成因。
教师利用媒体展示：电流表两边的微电极棒一端插入到神经纤维内，一端放在神经纤维表面。观察电流表的指针偏转方向如图3，思考：为什么电流表会发生指针偏转？膜内外的电位差是怎么形成的？此时测得的电位是正电位还是负电位？
先引导学生看课本第21页，然后媒体动画演示静息电位形成过程。
指导学生探究静息电位的形成机理。
媒体动画：K+跨膜运输过程中细胞膜结构的变化，思考：钾离子跨膜运输方式？
学生观察发现：表的指针偏向负极。直观认识到——神经纤维内外是有电位差的，而且电位是膜外高于膜内。
回答相关问题并看书，讨论媒体中静息电位的产生过程。
总结：静息电位是K+内流造成。
小组交流看法：K+跨膜运输不消耗能量，但需要通道蛋白，属于易化扩散。
设计意图：学生在实验探究过程中是离不开自主、合作的，在小组合作和教师的帮助下使学生掌握一些探究观察方法，形成探究合作意识。
小结过渡：静息电位是膜外为正膜内为负，当神经纤维受到刺激时膜内外电位又将如何变化？
探究新知4：动作电位的产生和测定。
教师利用媒体演示如图4神经肌肉标本，刺激后观察电流表的指针偏转方向及肌肉收缩情况。
问题：当电极一侧受刺激后，电流表由原来的不偏转到发生偏转的变化是什么原因造成的？此时产生的动作电位机理是怎样的？指针几次偏转？
板画：当神经兴奋从左到右传导过程中，电流表指针偏转方向如图5，分析为什么？
若在电流表两电极中间c进行刺激，电流表的指针是否偏转？肌肉是否收缩？总结出神经冲动在神经纤维上的传导特点。
学生观察演示实验后发现：刺激后通过电流表发生前后2次偏转。
总结：刺激使神经纤维产生兴奋，当兴奋产生时神经纤维上有电位的变化。
讨论推知：动作电位产生过程中是：膜外变成负电位，膜内变成正电位。
总结：动作电位是Na+内流造成了“外负内正”。
设计思路：通过媒体演示和板书板画建立学生感性认识，从根本上理解神经冲动在神经纤维上的传导过程中电位变化规律。
板书小结（1）:
探究活动5：分析构建2种曲线模型。
教师用Flash动画演示神经纤维上某点动作电位产生与恢复过程，并给出图6引导学生讨论分析曲线模型各段变化及原因。
问题1：a、c点代表的是什么状态？去极化过程、复极化过程发生在哪一区段？
问题2：K+外流、Na+内流分别发生在哪一区间？
问题3：静息电位就是零电位，动作电位就是负电位，对吗？
问题4：解读课本第22页图2-7投放图7并提问：图6和图7之间有何区别？图7中①、③段_______离子通道打开？③、⑤段正在发生什么？
学生观察动画并讨论。分析问题1并回答：a点是极化状态；ab属于去极化过程（钠离子内流）；c点是反极化状态；ce是复极化过程（钾离子外流）。
讨论问题2并回答：K+外流发生在ce段、Na+内流发生在ac段。
讨论问题3并回答：由图中可看出：静息电位和动作电位都不是零电位。
讨论问题4并回答：图7不但有箭头方向，而且用坐标曲线中横轴来代表动作电位沿神经纤维传导位置，所以，①、③段正在发生复极化，这时，钾离子外流；而③、⑤段则发生去极化（钠离子内流）。
设计思路：进一步通过曲线方式来让学生理解动作电位的产生过程。让学生深化理解极化、反极化、去极化过程、复极化过程等概念。使学生学会比较分析神经纤维上某点产生的动作电位曲线坐标图与动作电位在神经纤维上传导曲线坐标图的不同点。
探究活动6：神经纤维上神经冲动的传导与电流表指针偏转方向关系的关系。
教师：设计图8根据甲图刺激位点和电流表连接情况，小组讨论电流表的偏转情况。
问题1：在示波器上，电位变化曲线将如何变化？
问题2：组织学生分析曲线中各点之间代表的含义？
问题3：用这种方法能否测出神经冲动在神经纤维上传导速率？如何测量？
学生根据电流表指针2次偏转，示波器上曲线变化，在黑板上或白纸上画出如图9的坐标曲线图。
小组讨论进一步对曲线进行解读：1～3代表的是当兴奋传导到a点时所发生一次动作电位；4～6表示兴奋传导到b点时所产生的一次动作电位；3～4代表的是在ab之间电流传导所需的时间。
小组商讨设计测量神经纤维上神经兴奋传导速率方案，并评价测量方法的可行性。
设计意图：意在提升学生构建曲线模型的能力，同时，通过图文之间信息的转换促使学生提高迁移能力和变通能力，让相关知识得以拓展和深化，达到训练学生推理、判断、概括等各种能力的目的。
概括小结：
教师给出神经冲动在神经纤维上传导模型图10（让小组代表上黑板画出电流流动方向），并提问：神经冲动在神经纤维上的传导有何特点？
学生小组商讨在纸上画出神经冲动传导模式图。
每个小组总结神经兴奋传导特点：①双向性。②绝缘性。③无衰减性。
课堂小结：
教师板书标注出本节课的重点：①神经元结构与功能；②神经兴奋的产生机理和在神经纤维上的传导特点。
解读难点：静息电位、动作电位、局部电流。
学生每组派一人总结发言。
课堂反馈：
教师布置课堂反馈习题。巡视发现问题，收集信息，评价学生的答案。
学生做题，回答。统计提供自己做题情况并分析错点。
课堂反馈题：
1.若在图11所示神经的右侧给予一适当的刺激，则电流表偏转的顺序依次是（）
A.②→①→②→③→②
B.②→③→②→①→②
C.③→②→①→②→③
D.①→②→③→②→③
2.以枪乌贼的粗大神经纤维作材料，在神经纤维的表面放置2个相距2～3cm的电极a和b，在图12中的刺激点给予较强的电刺激（如图所示），依据观测到的电流表指针偏转情况所绘出的曲线是（）
3.请结合所学知识及图中有关信息，回答动物生命活动调节相关的问题。
（1）当神经细胞处于静息状态时，则细胞膜内的电位是____（正、负或零）电位。
（2）若在甲图电极a的左侧给一适当刺激，此时a与b之间会产生电流，其最先的方向是_______。
（3）德国科学家Melior的学生用蛙的坐骨神经—腓肠肌标本做了一个非常简单的实验（如乙图），从而测量出坐骨神经冲动的传导速度。
①从神经元的结构角度来看，坐骨神经属于神经元的________部分。
②刺激1至肌肉发生收缩，测得所需时间为3×
s，刺激2至肌肉发生收缩，测得所需时间为2×s，刺激点离肌肉中心距离分别为13cm和10cm。坐骨神经冲动的传导速度是________m/s。
（4）刺激强度与兴奋强度有何关系，现有2种假设：
假设1：刺激与兴奋是同时效应，在一定范围内随刺激强度的增强兴奋也随之增强，超出该范围，兴奋强度不再随刺激强度的增强而增强。
假设2：只有当刺激电流达到一定值时，神经元才开始兴奋，并且兴奋强度不随刺激强度的增强而增强。
①请在上面坐标图中画出上述2种假设相对应的实验结果。
②科学家进行了实验：将刺激强度逐渐增加
，测得一个神经细胞膜电位的变化规律（如丙图），结合实验结果分析上述2种假设哪种正确？________。
参考答案：1.A；2.C；3.（1）负（2）b→a（3）①轴突（或答：传出神经）②30（4）①实验结果如下图所示。
②假设2
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