人教版高中生物必修3-2.1 通过神经系统的调节-教案设计
《通过神经系统的调节》教学设计
【教材分析】
通过神经系统的调节是高中生物必修3中第二章《动物和人体生命活动的调节》中的一大重要内容，它与动物和人体的体液调节相辅相成，共同完成着生命活动的调节。同时它也是动物行为产生的主要生理基础，与我们日常生活的一言一行、一举一动都息息相关。本节知识还与以前学过的多个生物学知识如“细胞膜、细胞器、内环境的稳态”等联系紧密，同时还涉及部分物理电学知识。学好本节知识也可以进一步加深对这些知识的理解和掌握。
【教学目标】
依据新课标要求，可将本节课的三维教学目标确定如下： 1.知识与技能
（1）概述神经调节的结构基础和反射。
（2）概述兴奋在神经纤维上的传导过程及在细胞间的传递过程。 2.过程与方法
（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、态度与价值观
（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）STS教育，提高社会责任感
【学情分析】
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及在神经元之间的传递两部分。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，学生或许能说出感受器、效应器等相关名词，但对其理解不深，因此在课堂的开始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，对于高二学生的空间想象能力和逻辑思维能力有较高的要求，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，首先有必要花一定的篇幅对神经系统的组成、反射、反射弧、神经元的结构等初中知识进行复习以及深化学习，这对于学习兴奋的传导是一个重要的铺垫。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。设计上借助实验的设计探究与分析，层层深入，并以严谨的逻辑分析，层层设问，引导学生理解兴奋的概念及兴奋产生、传导及传递过程，深化学生对相关知识的理解。
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【教学重难点】
1. 教学重点：兴奋在神经纤维上的传导。 2. 教学难点：神经冲动的产生和传导。
【教学策略】
1. 动机激发策略：
创设情境,从学生已学的反射内容引入,达到温故知新的目的。 2. 交互教学策略：
以学生活动为中心,教师精心设计问题串,为学生理解新知搭建思维台阶,引导学生探究新知。 3. 整体教学策略：
将物理电学知识和生物电学知识结合在一起,体现学科间知识的相互渗透,培养学生对学科间知识的迁移能力,达到学以致用的目的。
【教法分析】
在建构主义理论的基础上,根据新课程理念,本节课我采用问题引导、情景驱动等多种教学方式。通过严密的逻辑推理、层层深入、探究问题,增强学生对本课内容,乃至整个生命科学的兴趣,从而完成既定的教学目标。
【课前准备】 课件、学案、Flash动画。 【课时安排】 1课时 【教学过程】
活动1【导入】情景导学、设疑激趣
通过同学们指鼻子游戏导入新课。
【教师活动】通过发令让学生指出自己五官所在位置。 【学生活动】参与游戏活动。
【设计意图】激起学生的兴趣。增强其感性认识,加大他们的参与度。并让他们感受到生物学贴近生活、源于生活的理念，引出本节课题。
活动2【讲授】温故知新、知识整合
一、神经调节的结构基础和反射
1.神经系统的基本单位---神经元的结构与功能
【教师活动】在学生自主完成学案的基础上提问神经元的结构,并以人的五指、手掌、胳膊和袖子为例,模拟出树突、细胞体、轴突和神经纤维之间的关系。
【学生活动】认真准备,并尝试解决问题。 【设计意图】提高学生的识图和归纳总结能力。
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总结:神经元是神经系统的基本组成单位,包括细胞体和突起两部分。突起分为树突和轴突。在神经元长的突起外表套有一层髓鞘,组成神经纤维。
【教师活动】介绍神经元的功能：产生并传导兴奋
【学生活动】齐声朗读兴奋的概念：兴奋是指动物体或人体内的某些组织或细胞感受外界刺激后，由相对静止状态变为显著活跃状态的过程。 2.神经调节的基本方式---反射
【教师活动】介绍神经元的结构简图以及两个神经元连接的表示形式,展示课本两张图片:膝跳反射、缩手反射,引导学生数出这两个反射活动参与的神经元数目。
【学生活动】根据教师讲解的神经元的结构简图回答相应问题。
总结:一个完整的反射至少需要两个神经元,如膝跳反射,绝大多数的反射活动需要三个或三个以上的参与；而且反射活动越复杂,参与的神经元越多。 3.反射的结构基础反射弧及其组成
【教师活动】引导学生分析膝跳反射活动并认识反射弧的结构组成。
【学生活动】根据动画内容回忆初中知识,并归纳反射弧的五大组成：感受器→传入神经→神经中枢→传出神经→效应器。
【设计意图】从感官上带领学生进入新的知识,同时提高学生的积极性,减少学生的疲惫感。 【教师活动】在一个反射弧中，当感受器感受到刺激后就会产生兴奋，并进行传导。那么兴奋 是怎样产生及传导传递的呢？
【设计意图】由此导入下一问题的学习，认识兴奋在神经纤维上的传导和在神经元之间的传递。 二、兴奋在神经纤维上的传导
【教师活动】以膝跳反射为例,设置思考问题:兴奋在神经纤维上传导速度如此之快,最可能以什么信号进行传导的?
【学生活动】尝试假设:电信号
【教师活动】引导学生进行实验设计,介绍验证实验假设四个梯度探究实验。
(梯度一:静息电位；梯度二:动作电位；梯度三:局部电流的产生；梯度四:兴奋的传导)
探究实验1：静息电位的产生
【教师活动】介绍实验材料和用具。通过Flash动画演示电流表偏转方向是从正电位偏向负电位,并以此作为接下来探究实验的实验原理。
【设计意图】搭建知识台阶,为后期教学做铺垫。
【教师活动】展示四个实验现象,引导学生思考讨论,从四个实验中选择三组进行搭配组合,探究出未受刺激状态下神经纤维膜内外的电位表现。
【学生活动】分组讨论,利用教具完成探究,展示说明。
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【教师活动】通过引导学生阅读课本,得出静息电位产生的原因。 【学生活动】认真分析并讨论得出静息电位的原因。
【设计意图】通过实验分析探究静息电位的表现,通过资料分析和阅读课本探究其产生原因。 【教师活动】引导学生利用教具模拟静息电位的表现。
【学生活动】利用教具进行分组讨论、模拟。学生对模拟的结果进行展示、小组间进行互评。 【教师活动】教师对学生的展示结果进行评价。 探究实验2：动作电位的产生
【教师活动】屏幕显示受刺激时电流表指针偏转情况,引导学生观察实验现象并布置活动。 【学生活动】观察实验现象,根据所学的静息电位表现和电流表指针偏转等内容标出四副图中每个电极的电位表现。
【教师活动】公布答案,进一步提出问题:1.从实验中观察到什么现象?2.这些现象说明了什么?引导学生思考,分组讨论。
【学生活动】通过观察实验现象、阅读课本相关知识、小组内部讨论思考,得出问题答案: 1.电流表发生两次方向相反的偏转。2.兴奋部位的膜外电位发生逆转。
【教师活动】根据问题的答案引出动作电位的概念,进一步提出问题:兴奋部位的膜外电位为什么表现为负电位?
【学生活动】阅读课本结合分析资料卡,总结出动作电位的原因。 【教师活动】利用教具布置模拟任务:1.模拟动作电位的表现。
【学生活动】学生利用教具分组模拟动作电位的表现,并进行结果展示和组间的互评。 【教师活动】教师对结果进行点评。以模拟的结果介绍“兴奋部位”和“未兴奋部位”。 探究3：局部电流的产生与传导
【教师活动】在学习了静息电位和动作电位的基础上,引导学生分组模拟当神经纤维一侧受到刺激时,兴奋部位和未兴奋部位如何形成局部电流?局部电流的膜内外方向、兴奋在神经纤维上的传导方向分别是什么?
【学生活动】利用教具模拟局部电流的产生及方向等内容。小组展示,组间互评。
【教师活动】对学生展示结果进行点评,并小结局部电流的方向和兴奋在神经纤维上的传导方向。 【教师活动】模拟当神经纤维一侧受到刺激时,刺激一侧的电流表会发生什么变化? 【学生活动】讨论、模拟、展示、组间互评。 【设计意图】让学生亲身体验,真正理解知识。
【教师活动】通过观察学生活动,引导并在学生展示的基础上给予点拨。 【教师活动】利用梯度四的模拟结果进行模型组合,得出问题答案。 得出探究实验的结论:
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1. 传导形式:电信号 2. 传导方向:双向传导
3. 传导过程:刺激→膜电位变化→电位差→电荷移动→局部电流 三、兴奋在神经元之间的传递
【教师活动】设置一系列问题串引导学生交流讨论以下问题： 1.兴奋在神经元与神经元之间是通过什么传递的？ 2.什么叫突触？突触结构怎样？ 3.突触小体长在轴突上，还是树突上？ 4.突触传递的特点怎样？ 5.兴奋为何不能从树突传到轴突？ 【学生活动】交流讨论回答问题
【设计意图】通过学生交流讨论学习，锻炼学生合作意识。
教师展示神经元之间接触部位的放大图,多媒体展示兴奋在神经元之间的传递过程。
【设计意图】兴奋在神经元之间的传递是一个微观的动态过程,巧借多媒体能将书本知识化静为动,化虚为实,化抽象为直观,激发学生学习兴趣。学生在观察基础上自己采用适当的形式描述该过程,主动构建核心概念,建立对抽象概念的认识和理解,有效提高了课堂教学的效率。
【教师活动】列表比较兴奋在神经纤维上传导和神经元之间的传递。 传导类型 方向 形式 结构基础 速度 其他 离体神经纤维上 双向 局部电流的形成 神经纤维 快 神经元之间 单向 神经递质 突触 慢 在不同细胞间，依靠于电信号与化学信在同一细胞内电信号的传导，不能间断 号的转换 【学生活动】完成表格填写
活动3【教学反馈练习】
1.关于神经兴奋的叙述，错误的是( )
A.刺激神经纤维中部，产生的兴奋沿神经纤维向两侧传导 B.兴奋在神经纤维上的传导方向是由兴奋部位至未兴奋部位 C.神经纤维的兴奋以局部电流的方式在神经元之间单向传递
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