2019-2020年高中生物 1.3.2《反射活動的基本原理》教案 中圖版必修3.doc
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2019-2020年高中生物 1.3.2《反射活動的基本原理》教案 中圖版必修3 教學目標 (1)描述神經(jīng)調(diào)節(jié)的基本方式、結(jié)構(gòu)基礎及其完整性的必要。 (2)概述興奮在神經(jīng)纖維上的傳導過程。 (3)概述興奮在細胞間的傳遞過程。 (4)應用興奮傳導原理,辨別傳導方向,解決實際問題。 (5)通過觀察興奮傳導的動態(tài)過程,培養(yǎng)學生分析、比較、歸納等邏輯推理能力。 (6)通過科學發(fā)現(xiàn),培養(yǎng)學生實事求是的科學態(tài)度和不斷探究的科學精神。 教學重點與難點 1、教學重點:興奮在神經(jīng)纖維上的傳導和在神經(jīng)元之間的傳遞 2、教學難點:興奮在神經(jīng)元之間的傳遞 教學策設想 動機激發(fā)策略:創(chuàng)設情境,從運動的協(xié)調(diào)引入;重現(xiàn)關(guān)于研究神經(jīng)傳導的材料選擇和實驗手段體現(xiàn)科學方法教育,避免封閉的演繹過程。 交互教學策略:以學生活動為中心,教師精心設計問題,引導學生探究、討論問題。 整體教學策略:將生物學知識和物理電學知識結(jié)合在一起,體現(xiàn)學科間知識的綜合。 比較的認知策略:比較興奮在神經(jīng)纖維上的傳導和興奮在細胞間的傳遞,突破難點。 教學方法設計 實驗原理分析法、討論法、比較法、歸納法等。 媒體設計 自制CAI動畫:反射弧模式圖;興奮沿反射弧傳導;興奮在神經(jīng)纖維上的傳導;突觸小體結(jié)構(gòu)模式圖;突觸小泡內(nèi)遞質(zhì)的釋放過程。 教學過程設計 (一)教學流程圖 (二)教學過程 引言:請同學們欣賞一場精彩的NBA比賽?;@球飛人們飛翔的畫面讓我們體會到運動的張力和協(xié)調(diào)的美感,那么籃球隊員們要經(jīng)過哪些方式的調(diào)節(jié)才能完成如此健美而協(xié)調(diào)的動作呢? 學生:通過神經(jīng)調(diào)節(jié)和體液調(diào)節(jié)。 如果僅有體液調(diào)節(jié),機體就難以迅速而精確的作出反應。人和動物體內(nèi)各個器官,系統(tǒng)的協(xié)調(diào)和統(tǒng)一,各項生命活動的進行,以及對外界環(huán)境的變化作出相應的反應,主要是通過神經(jīng)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)作用來完成的。 1、神經(jīng)調(diào)節(jié)的基本方式 通過初中的學習我們知道,神經(jīng)調(diào)節(jié)的基本方式是反射,那么,什么是反射呢? 學生:反射是指在中樞神經(jīng)系統(tǒng)的參與下,人和動物體對體內(nèi)和外界環(huán)境的各種刺激所發(fā)生的有規(guī)律性的反應。 教師強調(diào)反射概念的三要素,并且指出,反射是應激性高度發(fā)展的結(jié)果。 反射大致可以分為非條件反射和條件反射兩類,請同學們來分析四組有趣的現(xiàn)象,看看它們分別屬于那類反射?并說出判斷的依據(jù)是什么? (媒體顯示實例圖片:小猴吮奶;狗熊飛車;嘗梅止渴;望梅止渴。) 學生:小猴吮奶和嘗梅止渴是動物生來就有的,也是通過遺傳而獲得的先天性反射,是非條件反射;狗熊飛車和望梅止渴是動物出生后,在生活過程中通過訓練而逐漸形成的后天性反射,屬于條件反射。 條件反射是建立在非條件反射基礎上,借助于一定的條件(自然的或人為的),經(jīng)過一定過程形成的,條件反射大大地提高了動物適應復雜環(huán)境變化的能力。 反射的結(jié)構(gòu)基礎又是什么呢? 學生:反射弧。 教師引導學生觀察反射弧結(jié)構(gòu)模式圖并提示注意閃動部位代表的結(jié)構(gòu)。 反射弧是由哪幾部分組成的? 學生:通常由感受器,傳入神經(jīng),神經(jīng)中樞,傳出神經(jīng)和效應器五部分組成. 教師引導學生識圖。 感受器是感覺神經(jīng)末梢部分,效應器指運動神經(jīng)末梢和它所支配的肌肉和腺體。 簡單地說,反射過程是感受器感受到一定的刺激并產(chǎn)生興奮,興奮以神經(jīng)沖動的形式經(jīng)過傳入神經(jīng)傳向神經(jīng)中樞,神經(jīng)中樞通過分析與綜合產(chǎn)生興奮,經(jīng)一定傳出神經(jīng)到達效應器,發(fā)生相應活動。 反射弧的任何一個環(huán)節(jié)中斷,反射都不能發(fā)生。舉例分析。 通常脊椎動物的反射弧,在感覺神經(jīng)元和運動神經(jīng)元之間還有中間神經(jīng)元,它起著傳遞信息的作用。那么這些神經(jīng)元的結(jié)構(gòu)又是怎樣的呢? 引導學生觀察神經(jīng)元結(jié)構(gòu)模式圖并敘述各部分結(jié)構(gòu)(略) 神經(jīng)元之所以受到刺激能產(chǎn)生興奮,并能傳導興奮是與它的結(jié)構(gòu)相適應的。一個神經(jīng)元就是一個完整的高度特化的細胞。細胞體適合綜合處理信息和作為代謝中心;突起適合接受和傳遞信息;髓鞘則起著絕緣的作用,使許多神經(jīng)纖維可以同時傳導而互不干擾,從而保證神經(jīng)調(diào)節(jié)的精確性。 教師強調(diào)神經(jīng)纖維的概念:長的樹突、軸突和髓鞘構(gòu)成神經(jīng)纖維。 從宏觀上看,興奮需要在反射弧各部分上傳導;從微觀上看,興奮則需要在組成反射弧的每一個神經(jīng)元內(nèi)部傳導,特別是神經(jīng)纖維上的傳導。 2.興奮的傳導 (1)神經(jīng)纖維的傳導 早在1791年,意大利解剖學家伽伐尼發(fā)現(xiàn)興奮傳導實際上是一種生物電現(xiàn)象。但是神經(jīng)纖維都很細,做實驗很困難。到20世紀30年代英國科學家發(fā)現(xiàn)烏賊的巨大神經(jīng)纖維是實驗的理想材料,它粗大的軸突直徑可達1毫米,使測量電位差的微電極易于插入,為開展實驗提供了方便。 實驗方法:提示學生注意觀察圖示。 取兩個微電極,一個插入神經(jīng)纖維內(nèi),一個接到神經(jīng)纖維膜表面,用微伏計測出膜內(nèi)外的電位差,即電勢差。結(jié)果顯示:膜外為正電位,膜內(nèi)為負電位。為什么會出現(xiàn)電位差呢?很早人們就發(fā)現(xiàn)神經(jīng)纖維膜內(nèi)外存在著離子濃度的差異。 引導學生觀察并分析Na+離子和K+離子的濃度差:膜內(nèi)的K+離子濃度遠高于膜外,Na+離子濃度則相反。 在細胞未受刺激時,也就是靜息狀態(tài)時,膜內(nèi)的K+離子很容易通過載體通道蛋白順著濃度梯度大量轉(zhuǎn)運到膜外,從而形成膜外正電位,膜內(nèi)負電位。當神經(jīng)纖維某一部位受到刺激時,膜上的Na+離子載體通道蛋白被激活,Na+離子通透性增強,大量Na+離子內(nèi)流,使膜兩側(cè)電位差倒轉(zhuǎn),即膜外由正電位變?yōu)樨撾娢?,膜?nèi)則由負電位變?yōu)檎娢弧? 具體分析興奮傳導的過程并分步演示興奮在神經(jīng)纖維上傳導的動畫。 靜息時,膜內(nèi)和膜外的電位處于何種狀態(tài)? 學生分析:靜息時,由于K+離子外流膜內(nèi)電位為負,膜外電位為正。 受刺激時,興奮部位的膜內(nèi)外發(fā)生了怎樣的變化? 學生觀察分析并回答:由于Na+離子內(nèi)流,興奮部位膜內(nèi)外迅速發(fā)生了一次電位變化膜外由正電位變?yōu)樨撾娢唬?nèi)則由負電位變?yōu)檎娢弧? 引導學生分析并討論:鄰近未興奮部位仍然維持原來的外“正”內(nèi)“負”,那么,興奮部位與原來未興奮部位之間將會出現(xiàn)怎樣變化? 學生:試著用物理課上電學的知識來解釋這個問題,并就膜外和膜內(nèi)情況分別說明。在神經(jīng)纖維膜外興奮部位與鄰近的未興奮部位之間形成了電位差,于是就有了電荷的移動,在細胞膜內(nèi)的興奮部位與鄰近的未興奮部位之間也形成了電位差,也有電荷的移動,這樣就形成了局部電流。 電流方向如何呢? 學生:電流在膜外由未興奮部位流向興奮部位,在膜內(nèi)則由興奮部位流向未興奮部位,從而形成了局部電流回路。 引導學生觀察相鄰的未興奮部位: 這種局部電流又刺激相鄰的未興奮部位發(fā)生上述同樣的電位變化,又產(chǎn)生局部電流,如此依次進行下去,興奮不斷向前傳導,而已經(jīng)興奮部位又不斷依次恢復原靜息電位。興奮就按照這樣的方式沿著神經(jīng)纖維迅速向前傳導。 完整演示動畫并讓學生歸納和復述: 興奮傳導過程:刺激→膜電位變化→電位差→電荷移動→局部電流 興奮在神經(jīng)纖維上傳導的實質(zhì):膜電位變化→局部電流。 我們分析了當興奮從樹突經(jīng)胞體傳向軸突時的傳導方向,如果在一條離體神經(jīng)纖維中段施加一適宜刺激,傳導方向又是怎樣呢?(圖示略) 學生從物理角度來思考這個問題:興奮部位與兩側(cè)未興奮部位都存在電位差,所以刺激神經(jīng)纖維上任何一點,所產(chǎn)生的沖動均可沿著神經(jīng)纖維向兩側(cè)同時傳導。 結(jié)論:傳遞特點──雙向性。 興奮傳導受機械壓力,冷凍,電流,化學藥物等因素的影響而受到干擾或阻斷。 (2)興奮的傳遞: 當興奮傳導到神經(jīng)纖維的末梢時,又是怎樣到達下一個神經(jīng)元呢?興奮在神經(jīng)元之間是通過突觸來傳遞的。突觸是指一個神經(jīng)元與另一個神經(jīng)元相接觸的部位。 (演示動畫)在光學顯微鏡下觀察可以看到:一個神經(jīng)元軸突末梢經(jīng)多次分支,最后每個小枝末端膨大成杯狀和球狀,叫做突觸小體。這些突觸小體可以與多個神經(jīng)元細胞體或樹突相接觸,形成突觸。 在電子顯微鏡下觀察可以看到突觸是由三部分構(gòu)成的,即突觸前膜,突觸間隙和突觸后膜。突觸前膜是軸突末端突觸小體的膜:突出后膜是與突觸前膜相對應的胞體膜和樹突膜;突觸間隙是突觸前膜和后膜之間存在的間隙。 突觸小體內(nèi)靠近前膜處含有大量的突觸小泡,泡內(nèi)含有高濃度的化學物質(zhì)──遞質(zhì),例如乙酰膽堿。遞質(zhì)有興奮性的也有抑制性的。 將動畫還原到較為宏觀的兩個神經(jīng)元之間去觀察突觸。 當興奮通過軸突傳導到突觸小體時,突觸小體內(nèi)的突觸小泡就將遞質(zhì)釋放到突觸間隙里,突觸后膜的相應受體蛋白接受遞質(zhì)的化學刺激,引起突觸后膜的膜電位改變。這樣,興奮就從一個神經(jīng)元通過突觸而傳遞給了另一個神經(jīng)元。 突觸后膜的受體對遞質(zhì)有高度的選擇性。 學生再次觀察動畫模擬過程,復述,概括。 興奮在細胞間的傳遞過程: 興奮→突觸小體→突觸小泡釋放遞質(zhì)→突觸間隙→突觸后膜興奮或抑制 由于遞質(zhì)只存在于突觸小體內(nèi),只能由突觸前膜釋放后作用于突觸后膜上,使后一個神經(jīng)元興奮或抑制,所以神經(jīng)元之間興奮的傳遞只能是單方向的。就是說:興奮只能從一個神經(jīng)元的軸突傳遞給另一個神經(jīng)元的細胞體或樹突,而不能向相反的方向傳遞。這種單向傳遞使整個神經(jīng)系統(tǒng)的活動能有規(guī)律地進行。 遞質(zhì)發(fā)生效應后就被酶破壞而失活,一次神經(jīng)沖動只能引起一次遞質(zhì)釋放,產(chǎn)生一次突觸后電位變化,之后很快又恢復為靜息狀態(tài)。 引導學生觀察線粒體,得出“興奮傳遞是一個耗能的過程”的結(jié)論。 有些殺蟲劑能抑制酶的活性,使遞質(zhì)不被破壞,遞質(zhì)一直結(jié)合在突觸后膜的受體部位,連續(xù)發(fā)生作用,使神經(jīng)處于持續(xù)沖動狀態(tài)而不能恢復到靜息電位,這樣,就使動物長時間處于震顫、痙攣狀態(tài),終致死亡。 課堂小結(jié) 本節(jié)課重點學習了興奮的傳導,對于反射的發(fā)生也有了進一步的理解。(結(jié)合動畫演示)當感受器受到一定刺激后就產(chǎn)生興奮,引起興奮部位的膜電位的改變,形成局部電流;當局部電流沿神經(jīng)纖維傳導到軸突末梢的突觸時,突觸小泡釋放遞質(zhì)作用于突觸后膜,使另一個神經(jīng)元產(chǎn)生興奮或抑制,這樣興奮就從一個神經(jīng)元傳導到另一個神經(jīng)元。 概括的說:興奮傳導是膜電位變化→遞質(zhì)的釋放→膜電位變化的一體化過程。 學法指導 學生在掌握上述內(nèi)容時,一定要注意聯(lián)系反射模式圖,并注意在實際中的應用。如臨床上用藥物局部麻醉的機理是什么?(藥物抑制突觸小泡釋放遞質(zhì),興奮不能傳遞) 課外探究與思考 1.探究局部麻醉藥物的可能作用機理。 2.試比較興奮在神經(jīng)纖維上的傳導速度與電流在金屬導線上的傳導速度。 教學反思 在教學過程中,我遵循了“從具體到抽象”、“從感性到理性”的認知規(guī)律,重視創(chuàng)設問題情境,引導學生積極參與,學生始終處于科學研究情境中,并獲得相應的科學情感體驗。自然科學的學科魅力滿足了學生的學習興趣,而且測試表明,建立起來的概念是形象生動的、深刻的。 gkxx- 配套講稿:
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