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第二节 神经系统的结构与功能
龙泉一中
杨俊
第二节 神经系统的结构与功能
如果一个篮球向你飞来，你会怎么办？
第二节 神经系统的结构与功能
一、神经元是构成人神经系统的基本单位
第二节 神经系统的结构与功能
活动1：请标出图中神经元相应结构的名称。
第二节 神经系统的结构与功能
活动2：观察蛙坐骨神经腓肠肌标本电刺激实验，记录实验结果，得出实验结论。
蛙坐骨神经腓肠肌标本
第二节 神经系统的结构与功能
蛙坐骨神经腓肠肌标本电刺激实验
第二节 神经系统的结构与功能
电刺激
产生收缩
神经冲动的传播
如果在坐骨神经上连接一个电表，又会观察到什么现象呢？
坐骨神经
腓肠肌
第二节 神经系统的结构与功能
适宜刺激
电表
活动3：在坐骨神经上连接一个电表，电刺激蛙坐骨神经腓肠肌标本，观察电表指针偏转方向，判断电流方向，并分析神经细胞膜外电位变化情况。
第二节 神经系统的结构与功能
适宜刺激
电表
活动3：在坐骨神经上连接一个电表，电刺激蛙坐骨神经腓肠肌标本，观察电表指针偏转方向，判断电流方向，并分析神经细胞膜外电位变化情况。
第二节 神经系统的结构与功能
刺激坐骨神经时，产生负电波，沿神经传导。
这个负电波叫做动作电位，也就是神经冲动。
第二节 神经系统的结构与功能
适宜刺激
示波器
活动4：上述实验中，若改用示波器测量，观察曲线变化。
第二节 神经系统的结构与功能
适宜刺激
双向动作电位
示波器
活动4：上述实验中，若改用示波器测量，观察曲线变化。
第二节 神经系统的结构与功能
活动4：上述实验中，若改用示波器测量，观察曲线变化。
请在坐标图中画出观察到的曲线：
时间（ms）
膜电位（mV）
第二节 神经系统的结构与功能
为什么刺激神经会产生动作电位呢？
刺激前后神经元上到底发生了什么变化？
第二节 神经系统的结构与功能
静息时
静息电位：膜外正电位、膜内负电位
+ +
+ +
- -
- -
+ +
- -
+ +
- -
第二节 神经系统的结构与功能
二、 神经冲动的产生与传导
1、静息时：
极化状态
膜外正电位、膜内负电位
Na+
膜外
膜内
膜外
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
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K+
K+
K+
K+
Na+
Na+
Na+
Na+
K+
Na+
Na+
Na+
K+
K+
K+
Cl-
Cl-
Cl-
Ca2+
Ca2+
第二节 神经系统的结构与功能
二、 神经冲动的产生与传导
1、静息时：
极化状态
膜外正电位、膜内负电位
Na+
膜外
膜内
膜外
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
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+
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K+
K+
K+
K+
Na+
Na+
Na+
Na+
K+
Na+
Na+
Na+
K+
K+
K+
Cl-
Cl-
Cl-
Ca2+
Ca2+
第二节 神经系统的结构与功能
Na+
膜外
膜内
膜外
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K+
K+
K+
K+
Na+
Na+
Na+
Na+
K+
Na+
Na+
Na+
K+
K+
K+
Cl-
Cl-
Cl-
Ca2+
Ca2+
活动5：请在图中画出静息时（极化状态）膜内外电位情况，并分析其形成的原因：
第二节 神经系统的结构与功能
活动5：请在图中画出静息时（极化状态）膜内外电位情况，并分析其形成的原因：
第二节 神经系统的结构与功能
二、 神经冲动的产生与传导
1、静息时：
极化状态
膜外正电位、膜内负电位
成因：
①神经细胞膜内外各种电解质离子浓度不同：
膜外钠离子浓度低，膜内钾离子浓度高。
②神经细胞膜对不同离子通透性不同：
静息时，膜对钾离子通透性大于对钠离子通透性。
第二节 神经系统的结构与功能
四、 神经冲动的产生与传导
2、刺激时：
Na+
膜外
膜内
膜外
+
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K+
K+
K+
K+
Na+
Na+
Na+
Na+
K+
适宜刺激
Na+
Na+
Na+
K+
K+
K+
K+
K+
Na+
Na+
Cl-
Cl-
Cl-
Ca2+
Ca2+
第二节 神经系统的结构与功能
二、 神经冲动的产生与传导
2、刺激时：
Na+
膜外
膜内
膜外
+
+
+
+
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+
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+
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+
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K+
K+
K+
K+
Na+
Na+
Na+
Na+
K+
Na+
Na+
Na+
K+
K+
K+
K+
K+
Na+
Na+
Cl-
Cl-
Cl-
Ca2+
Ca2+
第二节 神经系统的结构与功能
二、 神经冲动的产生与传导
2、刺激时：
反极化状态
膜外负电位、膜内正电位
①
③
②
④
动作电位：
去极化、反极化、复极化的过程
活动6：请写出右图中动作电位产生时相关状态或过程的名称，并分析其产生的原因：
第二节 神经系统的结构与功能
极化状态 去极化过程 反极化状态的膜电位 复极化过程 极化状态的膜电位
K+ 通道
行为
Na+ 通道
行为
活动7：动作电位产生过程中膜内外状态变化情况
打开
打开
流向膜外
关闭
不扩散
流向膜内
内正外负
流向膜外
流向膜外
关闭
不扩散
外正内负
打开
打开
第二节 神经系统的结构与功能
刺激
A
B
C
D
极化状态
去极化
反极化
复极化
活动8：请写出图中动作电位产生时相关过程的名称：
第二节 神经系统的结构与功能
活动9：请在下图中画出膜内外局部电流方向以及动作电位的传导方向：
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适宜刺激
第二节 神经系统的结构与功能
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活动9：请在下图中画出局部电流方向以及动作电位的传导方向：
第二节 神经系统的结构与功能
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活动9：请在下图中画出局部电流方向以及动作电位的传导方向：
动作电位
第二节 神经系统的结构与功能
二、 神经冲动的产生与传导
3、动作电位的传导：
传导方式：
传导特点：
（1）双向性
（2）不衰减性
（3）绝缘性
局部电流
第二节 神经系统的结构与功能
活动10：判断下图中动作电位的传导方向：
第二节 神经系统的结构与功能
活动10：判断下图中动作电位的传导方向：
第二节 神经系统的结构与功能
活动10：判断下图中动作电位的传导方向：
第二节 神经系统的结构与功能
活动10：判断下图中动作电位的传导方向：
第二节 神经系统的结构与功能
随堂练习：
1．当神经细胞处于极化状态和反极化状态时，细胞膜内外的电位分别是（ ）
A．内正外负，内负外正
B．内负外正，内正外负
C．内负外正，内负外正
D．内正外负，内正外负
B
随堂练习：
2．下列说法错误的是（ ）
A．静息时，无离子进出神经元
B．去极化过程中钠离子内流，复极化过程中钾离子外流
C．复极化中钾离子外流不耗能
D．神经冲动传导具有双向性
A
随堂练习：
3.当神经纤维处于静息状态时，下列能正确表示并能测量出静息电位的示意图是（ ）
B
随堂练习：
4．在一条离体神经纤维的中段施加电刺激，使其兴奋。下图表示刺激时的膜内外电位变化和所产生的神经冲动传导方向（横向箭头表示传导方向）。其中正确的是（ ）
C
A
随堂练习：
5．兴奋沿着神经纤维向前传导时，局部电流的形成时是（ ）
A．细胞膜内外的兴奋部位与邻近的未兴奋部位形成电位差
B．细胞膜内的兴奋部位与邻近的未兴奋部位没有电位差
C．细胞膜外的兴奋部位与邻近的未兴奋部位没有电位差
D．细胞膜内外的兴奋部位与邻近的未兴奋部位都没有电位差
A
谢谢！“神经系统的结构与功能（第1课时）”的教学设计
龙泉一中 杨俊
一、设计思路
建构主义学习理论认为：学习是学习者主动地建构内部心理表征的过程，它不仅包括结构性的知识，而且包括在具体情境中形成的大量的非结构性的经验背景。学习者在一定情境中借助他人帮助，利用必要的学习资料，通过意义建构来获取知识，掌握解决问题的程序和方法，优化完善认知结构，获得自身发展。而 《普通高中生物课程标准》也提出了 “培养生物科学素养，面向全体学生，倡导探究性学习，注重与现实生活联系” 的基本理念。
根据上述理念，本课以问题为纽带，以图片、视频等视觉媒体材料为素材，激发出学习兴趣，为学生创设探究的教学情境；通过课前预习课本内容，唤醒以前的记忆，制作多媒体课件进行直观演示，从实验现象观察、分析、再到离子水平上的现代理论解释，层层深入，以一个个活动环环相扣，引导学生深入理解神经冲动的产生与传导过程，帮助学生逐步建构知识体系。本课内容较多，为了突出重点、突破难点，对“神经调节与体液调节”、：“神经系统的重要作用”、“神经元的种类”三部分内容进行了简化处理，在后面的学习过程中再进行完善。
二、教学分析
1．教材分析
本课的主要内容为神经系统的重要作用，神经元的结构和基本特性，神经冲动的产生和在神经纤维上的传导，教学内容较多，又比较抽象。特别是神经冲动的产生与传导时膜电位的变化过程，学生没有接触过，不容易理解，在学习上具有一定的难度，而这既是教学重点又是教学难点，还是后面神经冲动传递和反射学习的重要基础，也是高考的热点。本课的内容对于生物学科知识体系的建构，生物学科思维方法的形成，生物学科能力的培养都具有重要作用。
2．学情分析
本课的教学对象为高二理科学生，学生已经具备一定的生物科学素养，初中科学对神经调节有了初步的介绍，学生也有了一定学习基础。但是由于该部分概念较多且较为抽象，学生不容易理解，在学习上具有一定的难度。因此本节内容的学习，首先要激发学生的学习兴趣，借助学生已有的知识基础和相关的实验现象，引导学生仔细观察、认真思考、积极讨论，透过现象看本质，从而达成教学目标。
3．教学重难点
教学重点：神经冲动的产生与传导
教学难点：神经冲动的产生与传导
三、教学目标
1．知识目标
（1）辨别神经调节与体液调节。
（2）简述神经系统的重要作用。
（3）简述神经元的种类及其主要结构。
（4）说出动作电位的概念。
（5）说明神经冲动的产生及其在神经纤维上的传导。
2．能力目标
（1）通过蛙坐骨神经腓肠肌电刺激实验，提高学生的实验与探究能力，学会准确表述实验结果与实验结论。
（2）通过动作电位相关图表的分析，提高学生的理解与表达能力。
（3）通过课后练习，增强学生综合运用知识的能力。
3．情感态度价值观目标
通过蛙坐骨神经腓肠肌电刺激实验的观察与分析，及神经冲动产生原因与传导过程的深入探讨，逐步养成严谨的科学态度。
四、教学策略与手段
本课的教学策略是创设情境激发学习动机，以问题导学为主，通过精心设计的一个个活动，在学生自主学习的基础上，借助多媒体课件，完成知识体系的建构。
五、课前准备
多媒体课件、学案
六、教学过程
教学内容 教师活动 学生活动 设计意图
创设问题情景，导入新课 展示人物照片。一个哈佛大学的毕业生，却进入了NBA打球，2012年2月带领球队实现了七连胜，每场贡献30多分，引发了众多球迷的疯狂，有一球迷花42388美元拍下了他的一件球衣，只为与他见面5分钟，这个中国人，他是谁？ 回答：林书豪。 通过学生熟悉的情境，引入新课，激发学生学习兴趣。
过渡 在NBA的赛场上，林书豪要完成一系列带球过人、突破上栏等动作，这些是通过什么来调节的呢？
人和动物的调节机制 设问：人和动物的生命活动主要靠什么来调节？ 学生回答：神经调节和体液调节。 回顾所知识，课前预习反馈。
过渡 在操场上，如果一个篮球突然向你飞来，你会怎么办？
神经系统的重要作用 小结：1.通过感觉器官接受体内、外的刺激，作出反应，直接调节或控制身体各器官、系统的活动。2.通过调节或控制内分泌系统的活动来影响、调节机体各部分的活动。 学生讨论、回答自己对飞来篮球的反应。 体现知识与现实生活的联系
过渡 神经系统结构和功能的基本单位是什么？
神经元是构成人神经系统的基本单位神经元是构成人神经系统的基本单位 展示多种神经元示意图。1、神经元的结构设问：不同的神经元大小形态不同，但基本结构相同，它具有哪些基本结构呢？指导学生完成活动1：在学案图中标出神经元相应结构的名称。2、神经元的特性设问：神经元有哪些特性呢？展示蛙坐骨神经腓肠肌标本及电刺激实验。指导学生完成活动2：记录实验结果，得出实验结论。小结：神经元是一种可兴奋细胞，受到刺激后会产生神经冲动并沿轴突传送出去。设问：如果在坐骨神经上连接一个电表又会观察到什么现象呢？动画演示2遍。强调两个电极接在膜外。指导学生完成活动3：观察记录电表指针偏转方向，判断电流方向，并分析神经细胞膜外电位变化情况。强调：电表发生了两次方向相反的偏转。小结：刺激坐骨神经时，产生负电波，沿神经传导，这个负电波叫做动作电位，也就是神经冲动。若改用示波器测量，则观察到的现象又会怎样呢？动画演示2遍。指导学生完成活动3：在学案的坐标中画出观察到的曲线。 认真看图，回顾初中所学知识，回答：①树突（短而多）②胞体（有细胞核）③轴突（长但只一个）④髓鞘⑤神经末梢。回顾所学知识，回答：接受刺激，产生神经冲动，并传导神经冲动。学生仔细观察，思考后回答：实验现象：电刺激坐骨神经，腓肠肌会产生收缩。实验结论：刺激部位产生了神经冲动，从神经末梢传到肌肉，引起肌肉的收缩。学生观看动画，思考后回答，请一位同学在黑板上画出指针偏转情况。分析6幅图中有电流经过的，得出未刺激时细胞膜外为正电位，而刺激后变为负电位。学生观看动画，思考后回答，请一位同学在黑板上画出曲线。 提高学生观察能力和识图能力通过直观的演示实验，学生能总结出神经元的基本特性。能提高实验操作能力、观察能力、逻辑推理和语言表达能力。通过直观的动画，引导学生深入地分析，从感性到理性，发展学生的实验能力、表达能力和思维能力。为后面重难点突破打下基础。培养学生图文转换能力。
过渡 为什么刺激神经会产生神经冲动呢？刺激前后神经元上到底发生了什么变化呢？
神经冲动的产生与传导神经冲动的产生与传导 1、静息电位的产生展示枪乌贼图片。讲述静息电位的测定。强调一个电极在膜外，一个电极在膜内。指导学生完成活动5：在图中画出静息时（极化状态）膜内外电位情况，并分析成因。小结：经过科学家测定发现处于静息状态时膜外带正电，膜内带负电，膜处于一种极化状态。为什么会出现这样的现象呢？动画展示静息电位的成因。（2遍）指导学生讨论。小结：静息电位的形成主要是因为细胞内钾离子外流。 学生观察，思考。请一位同学在黑板上画出。学生观察，思考，讨论，发言。 学生对现象的直观观察，教师的点拔，使学生的认识从感性上升到理性。利用动画放大微观的变化。
过渡 刺激时动作电位又是怎样产生的呢？
神经冲动的产生与传导 2、动作电位的产生动画展示动作电位的成因。（2遍）指导学生完成活动6：写出图中动作电位产生时相关过程或状态的名称，并分析其产生的原因。小结：去极化、反极化、复极化的过程就是动作电位，主要是钠离子的内流导致。最后钾离子的外流使电位在极短的时间内又恢复静息状态。指导学生完成活动7：分析动作电位产生过程中膜内外状态变化情况，并填入表中。设问：我们能不能用一种直观的方法表现出动作电位的产生过程呢？呈现动作电位曲线。引导学生分析曲线模型各段变化及原因。指导学生完成活动8：写出图中动作电位产生时相关过程的名称： 学生观察，思考，讨论，发言。请一位同学在黑板上画出。完成《动作电位产生过程中膜内外状态变化情况表》 利用动画放大微观的变化，突破难点。运用表格对所学知识进行梳理、归纳。
过渡 神经细胞在受到刺激后产生了神经冲动，而这种冲动最终能够传到肌肉，引起肌肉收缩。那么神经冲动是如何在神经纤维上传导的呢？
神经冲动的产生与传导 3、动作电位的传导展示动作电位传导的示意图，引导学生进行分析兴奋部位与未兴奋部位间的局部电流的形成。指导学生完成活动9：请在下图中画出膜内外局部电流方向以及动作电位的传导方向：小结：刺激部位与相邻部位间出现电位差，形成局部电流。局部电流刺激未去极化的细胞膜，使之去极化，形成动作电位。兴奋在神经纤维上双向传导。传导的特点：双向性、不衰减性、绝缘性。 独立画出膜内外的局部电流流向及动作电位传导的方向。请一位同学到黑板上画出。 培养学生的观察能力与思维能力，加深到知识的记忆。
课堂小结 结合板书进行。神经冲动是怎样从一个神经元传到另一个神经元的？最后是怎样传到肌肉，引起肌肉收缩的呢？ 学生反思、归纳、总结。课后预习。 引导和帮助学生理清知识体系。为下节课埋下伏笔。
随堂练习 判断下图中动作电位的传导方向： 学生观察、思考、讨论后回答：向右 增强综合运用知识的能力
板书设计 第二节 神经系统的结构和功能一、神经元是构成人神经系统的基本单位1．结构：胞体、树突、轴突2．特性：可兴奋性 （学生板演区）二、神经冲动的产生和传导1．静息时 2．刺激时静息电位 动作电位3．动作电位的传导
七、作业设计（见学案，附后）
神经系统的结构与功能（第1课时）学案
班级 姓名
一、课前预习——温故而知新
1. 人和动物的调节机制有 和 。神经系统的基本结构和功能单位是 。
2. 神经元的结构包括 和 两部分，后者可分为 和
，神经元的基本特性是 。
3. 神经调节比体液调节更 ，更 ，这是由于神经调节的信息是由神经细胞发放的 ，沿着神经系统内的路径快速传递到特定的 ，并使其作出准确的反应。体液调节往往是在 的影响下进行的。
4. 人和动物通过神经系统能对 环境变化作出迅速反应，还能对 环境变化及时作出反应，维持 稳定。
二、课堂活动——新知识建构
1．神经元是构成人神经系统的基本单位
活动1：请在右图中标出神经元相应结构的名称：① ，
② ，③ ，④ ，⑤ 。
活动2：观察蛙坐骨神经腓肠肌标本电刺激实验，记录实验结果，得出实验结论。
实验结果：
实验结论：
活动3：在坐骨神经上连接一个电表，电刺激
蛙坐骨神经腓肠肌标本，观察电表指针偏转方向，
判断电流方向，并分析神经细胞膜外电位变化情况。
请在右图记录实验结果（阴影表示兴奋区域）。
活动4：上述实验中，若改用示波器测量，
则观察到的曲线是：
实验结论： 。
2．神经冲动的产生与传导
（1）静息电位（极化状态）的产生
活动5：请在右图中画出静息时（极化状态）膜内外电位情况：
分析成因： 。
（2）动作电位的产生
活动6：请写出右图中动作电位
产生时相关过程或状态的名称，
并分析其产生的原因：① ，② ，③ ，④ 。
分析成因：
。
活动7：分析动作电位产生过程中膜内外状态变化情况，并填入下表中。
极化状态 去极化过程 反极化状态的膜电位 复极化过程 极化状态的膜电位
K+ 通道
行为
Na+ 通道
行为
活动8：请写出右图中动作电位产生时相关过程的名称：
A ，B ，C ，D 。
（3）动作电位的传导
活动9：请在下图中画出膜内外局部电流方向以及动作
电位的传导方向：
活动10：判断下图中动作电位的传导方向：
三、课后练习——巩固新知识
1．当神经纤维处于极化状态或反极化状态时，细胞膜内、外的电位分别是（ ）
A．内正外负，内负外正 B．内负外正，内正外负
C．内负外正，内负外正 D．内正外负，内正外负
2．下列说法错误的是（ ）
A．静息时，没有离子进出神经元
B．去极化过程中钠离子内流，复极化过程中钾离子外流
C．复极化中钾离子外流不耗能
D．神经冲动传导具有双向性
3．当神经纤维处于静息状态时，下列能正确表示并能测量出静息电位的示意图是（ ）
4．在一条离体神经纤维的中段施加电刺激，使其兴奋。下图表示刺激时的膜内外电位变化和所产生的神经冲动传导方向（横向箭头表示传导方向）。其中正确的是（ ）
A B C D
5．兴奋沿着神经纤维向前传导时，局部电流的形成时是（ ）
A．细胞膜内外的兴奋部位与邻近的未兴奋部位形成电位差
B．细胞膜内的兴奋部位与邻近的未兴奋部位没有电位差
C．细胞膜外的兴奋部位与邻近的未兴奋部位没有电位差
D．细胞膜内外的兴奋部位与邻近的未兴奋部位都没有电位差
6．取出枪乌贼完整无损的粗大神经纤维并置于适宜环境中，进行如下图所示的实验,G表示灵敏电流计,a、b为两个微型电极，阴影部分表示开始发生局部电流的区域。请据图分析，回答下列各题：
（1）静息时，神经纤维膜内外的电位状况是 。
（2）如果将a、b两电极置于神经纤维膜外，同时在c处给以一个强刺激（如图），电流计的指针会发生 次方向 （填“相同”或“相反”）的偏转。
（3）若将b电极（ab=bd）置于d处膜外，a电极位置不变，则刺激c处后，电流计是否会偏转？ 。
极化
反极化
去极化
复极化
