神經沖動的產生和傳導 教學設計 高中生物新人教版選擇性必修1（2023~2024學年）

第3節(jié)神經沖動的產生和傳導年級高二授課時間課題第3節(jié)神經沖動的產生和傳導教學目標1．通過分析電位產生的機理及相關曲線的解讀，養(yǎng)成科學思維的習慣。2．通過反射弧中興奮傳導和傳遞特點的分析，提升實驗設計及對實驗結果分析的能力。3．關注濫用興奮劑和吸食毒品的危害，能夠向他人宣傳這些危害，拒絕毒品。教材分析在反射活動中，傳導的是興奮，這就必然帶來兩個問題：興奮是怎樣產生的？又是怎樣傳導的？由于反射不是由單一神經元完成的，所以就涉及興奮是如何在神經纖維傳導，還涉及如何在神經元之間傳遞，由于很多對神經系統(tǒng)有影響的化學藥品對突觸起作用，特別是一些興奮劑與毒品能夠通過突觸發(fā)揮作用，因此本節(jié)在最后還編排了濫用興奮劑吸食毒品的危害等內容。本節(jié)內容對應的課標要求是闡明神經細胞膜內外在靜息電位具有電位差，受到外界刺激后形成動作電位，并沿神經纖維傳導。通過對本節(jié)課的學習，可以幫助學生從微觀水平更深刻的理解，為了維持穩(wěn)態(tài)，生命活動的調節(jié)，是具有規(guī)律可循的。教學過程教學內容教師活動學生活動引入新課【視頻引入】【引導思考】播放2023年8月舉行成都大運會上，我國選手吳艷妮100米欄預賽小組第一出線的精彩瞬間。教師描述：短跑賽場上，發(fā)令槍一響，運動員會像離弦的箭一樣沖出。這定然離不開人體的神經調節(jié)?！疽龑Х治觥?.從運動員聽到槍響到作出起跑的反應，信號的傳導經過了哪些結構?2.運動員作出精準反應獲取勝利，神經系統(tǒng)精準調節(jié)過程中神經沖動是如何產生的？又是如何傳導的？觀看視頻，進行探究。聯(lián)系生活實際積極思考，回答老師的問題，根據老師引導進行分析后回答相關問題。新課教學一、興奮在神經纖維上的傳導【引導思考】尋找答案，還得從實驗開始：①靜息時,電表_____測出電位差,說明靜息時神經表面各處電位______②在圖示神經的左側的一端給予刺激時，______刺激端的電極處（a處）先變?yōu)開__電位，接著____________③然后，另一電極（b處）變?yōu)開___電位④接著又_____________這說明：在神經系統(tǒng)中，興奮是以________的形式沿著神經纖維傳導的【提出問題】神經沖動在神經纖維上是怎樣產生和傳導的呢？閱讀課本，嘗試描述：當你不動的時候，身體的細胞也是在動的，當神經細胞沒有接受刺激，處于靜息狀態(tài)時電位的變化和形成原因。當神經纖維某一部位受到刺激時，電位的變化和形成原因【分享展示】總結靜息電位和動作電位形成的過程。并進行比較?！竞献魈骄俊糠治鰣D形中各個階段的意義和形成原因。教師描述：強調：1.整個過程中，鈉鉀泵一直在發(fā)揮作用，并非只有ef段；2.整個過程中，細胞膜內K+始終比膜外多，Na+始終比膜外少?；卮鹄蠋熖岢龅膯栴}，體驗科學家實驗探究的設計巧妙之處。得出結論：興奮是以神經沖動的形式傳導查閱課本，小組合作，快速完成神經沖動在神經纖維上產生和傳導的相關構建。小組展示分享進行分析匯總，并結合曲線，回答老師提出的問題總結描述：神經沖動在神經纖維上的產生和傳導新課教學二、興奮在神經元之間的傳遞【引導分析】當神經沖動傳到神經細胞的末端，興奮是如何傳導到另一個神經細胞的呢？原來，在兩個神經之間有個結構，叫——突觸【自主構建】請同學們閱讀教材28-29頁相關內容，畫一個突觸，并標明突觸中相應結構【教師強調】神經元與肌肉細胞或某些腺體細胞之間也是通過突觸聯(lián)系，可引起肌肉的收縮或腺體的分泌?！咀灾魈骄俊拷Y合課本內容，嘗試簡述該突觸中信號的傳遞過程（注意多巴胺的去路）1.興奮到達突觸前膜所在的神經元的軸突末梢，引起突觸小泡向突觸前膜移動并釋放神經遞質2.神經遞質通過突觸間隙擴散到突觸后膜的受體附近3.神經遞質與突觸后膜上的受體結合4.突觸后膜上的離子通道發(fā)生變化，引發(fā)電位變化5.神經遞質被降解或回收【提出問題】由此看來，興奮在神經元之間的傳遞只能是單向的，這是為什么呢？播放視頻：興奮在神經纖維上和神經元之間的傳遞過程。看圖聯(lián)系生活，思考并回答問題。小組討論，進行模型構建后分享。小組討論相關問題，并展示回答。根據視頻，結合所學內容，進行總結分享興奮在神經纖維上和神經元之間的傳遞過程新課教學三、濫用興奮劑、吸食毒品的危害【問題引導】某些化學物質能夠對神經系統(tǒng)產生影響，其作用位點往往是：突觸興奮劑：原是指能提高中樞神經系統(tǒng)機能活動的一類藥物，如今是運動禁用藥物的統(tǒng)稱。具有增強人的興奮程度，提高運動速度等作用。毒品：指鴉片、海洛因、甲基苯丙胺(冰毒)、嗎啡、大麻、可卡因以及國家規(guī)定管制的其他能夠使人形成癮癖的麻醉藥品和精神藥品，有些興奮劑就是毒品?！竞献魈骄俊啃〗M合作完成：1.為什么毒癮難以戒除？請同學們結合剛才的分析和細胞所發(fā)生的變化作出解釋。2.你還知道哪些毒品?如果有人勸你吸食毒品，你會以怎樣的方式拒絕?3.你聽說過吸毒導致家破人亡的事例嗎?你認為吸毒會對個人、家庭和社會造成哪些危害?【形成共識】：珍愛生命、遠離毒品，向社會宣傳濫用興奮劑和吸食毒品的危害是我們每個人應盡的責任和義務。閱讀課本，回答問題。結合教材所給材料，思考討論并回答老師提出的問題分析回答：由于多巴胺轉運回流機制恢復，突觸間隙的多巴胺含量下降，恢復至正常水平，但突觸后膜上的受體已減少，機體難以興奮，表現抑郁消沉。服藥者就必須服用可卡因來維持這些神經元的活動，于是惡性循環(huán)，毒癮難以戒除。課堂練習1．如圖為生物體內存在的幾種突觸的類型。下列敘述錯誤的是（

）A．一個神經元可通過突觸傳遞影響多個神經元的活動B．A、B、C分別為軸突-胞體型、軸突-樹突型、軸突-軸突型突觸C．若A突觸產生抑制型神經遞質，突觸后膜不會產生膜電位變化D．突觸部位可以發(fā)生電信號→化學信號→電信號的信號轉換【答案】C【詳解】A、由圖可知，一個神經元可通過突觸傳遞影響多個神經元的活動，A正確；B、圖中A、B、C分別為軸突-胞體型、軸突-樹突型、軸突-軸突型突觸，B正確；C、若A突觸產生抑制型神經遞質，抑制型神經遞質作用于突觸后膜后，會引起負離子進入突觸后膜內，使突觸后膜外正內負的狀態(tài)更加加劇，產生膜電位變化，C錯誤；D、突觸部位可以發(fā)生電信號→化學信號→電信號的信號轉換，D正確。故選C。2．某種突觸傳遞興奮的機制為：當興奮傳至突觸小體時，引起突觸小泡與突觸前膜融合并釋放去甲腎上腺素（簡稱NE），在突觸間隙中，NE將發(fā)生如圖所示的結合或攝取。下列分析中錯誤的是（）A．突觸前膜和后膜均能攝取NE，但不能說明興奮可以雙向傳遞B．NE是一種神經遞質，突觸前膜釋放NE需要載體蛋白和能量C．NE作用于突觸前膜后抑制NE的釋放屬于反饋調節(jié)D．NE與突觸后膜受體結合后將引發(fā)后膜電位變化【答案】B【詳解】A、題圖中突觸前膜和后膜雖然均能攝取NE，但只能由突觸前膜釋放，不能說明興奮可以雙向傳遞，A正確；B、NE是一種神經遞質，突觸前膜釋放NE的過程屬于胞吐，需要消耗能量，但不需要載體蛋白協(xié)助，B錯誤；C、由圖可知，神經遞質可與突觸前膜的受體結合，進而抑制突觸小泡釋放神經遞質，這屬于負反饋調節(jié)，C正確；D、由于NE是一種抑制性神經遞質，因此NE與突觸后膜的受體特異性結合后，將引發(fā)后膜電位變化，D正確。3．小李運動時，不小心摔傷了膝蓋，膝蓋處皮膚出現紅、腫、熱、痛等現象。結合所學知識，下列說法正確的是（）A．出現“紅”的現象是毛細血管破裂，局部血漿蛋白增多引起的B．出現“腫”的現象是組織液滲透壓降低，出現組織水腫引起的C．出現“熱”的現象是膝蓋處細胞代謝加快，產熱量增加引起的D．由于外力刺激運動神經末梢，使之產生興奮傳遞到大腦皮層形成痛覺【答案】C【詳解】A、出現“紅“的現象是毛細血管破裂，血紅蛋白進入組織液，使局部血紅蛋白（呈紅色）增多引起的，A錯誤；B、出現“腫“的現象是血漿滲透壓降低，出現組織水腫引起的，B錯誤；C、出現“熱的現象是膝蓋處細胞代謝加快，物質氧化分解加快，產熱量增加引起的，C正確；D、由于外力刺激，感覺神經末梢（感受器）產生興奮傳遞到大腦皮層形成痛覺，D錯誤。4．脊神經中既有傳入神經纖維也有傳出神經纖維。在給予脊神經適宜電刺激后，會檢測到相應肌肉電位變化（先出現M波，再出現H反射波，如下圖）相關敘述錯誤的是（

）A．圖中結構②處能發(fā)生電信號→化學信號→電信號的轉換B．電刺激脊神經會引起神經纖維的Na＋離子通道開放C．電刺激產生M波的途徑是電刺激→③→②→①→肌肉D．H反射波與M波間隔時間可用于診斷相應神經中樞是否病變【答案】C【詳解】A、圖中結構②屬于突觸，可發(fā)生電信號→化學信號→電信號的轉換，A正確；B、電刺激脊神經后，會檢測到相應肌肉電位變化，是因為電刺激使神經纖維的Na+通道開放，Na+涌入細胞內而形成的，B正確；C、H反射波是刺激傳入神經引起的肌肉反應，電刺激產生H波的途徑是電刺激→③→②→①→肌肉，而產生M波的途徑不需要經過神經中樞，C錯誤；D、H反射波的形成要經過神經中樞，而M波的形成不需要，故兩者的間隔時間可用于診斷相應神經中樞是否病變，D正確。5．科學家在研究反射弧功能時進行了下列實驗。將蛙的后肢肌肉E及神經B、D剝離出。當用電刺激后肢皮膚A時，后肢肌肉E發(fā)生收縮反應。根據實驗現象，分析并回答下列問題。(1)效應器是由傳出神經和它所支配的組成的。(2)若對后肢皮膚A施加一強刺激，后肢肌肉E會發(fā)生收縮反應，該反應（

填“是”或“不是”）反射，若是反射，寫出反射的大體過程；若不是，請說明理由。(3)如果將B剪斷，刺激近A處端，E無收縮反應，刺激近C處端，E有收縮反應，說明B的功能是（填“傳入”或“傳出”）神經沖動；如果將D剪斷，刺微近C處端，E無收縮反應，刺激近E處端，E有收縮反應，說明D的功能是（填“傳入”或“傳出”）神經沖動。(4)如果B、D完整，C處被破壞，再刺微后肢皮膚A時，后肢肌肉E無收縮反應，說明C的作用是。(5)實驗研究說明，動物（或人）的神經系統(tǒng)能夠對外界或內部各種刺激產生有規(guī)律的反應，這需要保持（結構）的完整?！敬鸢浮?1)肌肉或腺體(2)是刺激→感受器→傳入神經→神經中樞→傳出神經→效應器→產生反應(3)傳入傳出(4)接受B傳入的神經沖動產生興奮，并將興奮向下傳導(5)反射弧【詳解】（1）一個典型的反射弧包括感受器、傳入神經、中間神經元、傳出神經和效應器五部分，效應器是由傳出神經和它所支配的肌肉或腺體共同組成的。（2）A表示感受器，B表示傳出神經，C表示神經中樞，D表示傳出神經，E表示效應器，對后肢皮膚A施加一強刺激，后肢肌肉E會發(fā)生收縮反應，該反應經過了完整的反射弧，是反射活動；發(fā)生的反射過程為刺激→感受器→傳入神經→神經中樞→傳出神經→效應器→產生反應。（3）如果將B（傳出神經）剪斷，刺激近A處（感受器）端，E（效應器）無收縮反應，刺激近C（神經中樞）處端，E（效應器）有收縮反應，說明B（傳出神經）能將興奮傳入神經中樞，中樞對傳入信息加以整合處理，而后發(fā)出信號沿傳出神經傳到效應器，從而引起相應的活動，故B的功能是傳入神經沖動；如果將D（傳出神經）剪斷，刺激近C處端，E（效應器）無收縮反應，刺激近E