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第五节
人脑的高级功能
人教版
高中生物
学习目标
简述人类的语言功能与大脑皮层言语区的关系；简要说明人类记忆的过程以及记忆与学习的关系；简述情绪是人脑的高级功能之一。
1.文化基础：阐明语言功能、记忆与学习、情绪等人脑的高级功能。
2.自主发展：尝试通过合作学习的方式建立人脑高级功能的工作模型。
3.社会参与：通过语言功能、记忆与学习、情绪等人脑的高级功能，认同科学融合发展的趋势并强化科技服务人类的信念。
一分钟了解大脑
问题探讨
阿尔茨海默病是老年人群常见的一种疾病，该病主要表现为患者逐渐丧失记忆和语言功能，计算和推理等思维能力受损（如速路），情绪不稳定。研究发现，该病是由患者大脑内某些特定区域的神经元大量死亡造成的。
1．上述资料可以说明人的大脑有哪些区别于春髓的高级功能?
提示：人脑具有记忆、语言、思维、情绪等功能。
2.
人的大脑有哪些区别于动物大脑的高缓功能?
提示：人脑大脑皮层具有言语区，具有语言功能。利用语言，人类能够进行抽象思维，具有意识。有些动物也能对语言刺激作出反应，那是人类训练的结果，是简单的模仿和强化记忆的结果。
"问题探讨"中提到的阿尔茨海默病患者的语言能力、认路能力就是____________________的体现。_______________________使人类能够主动适应环境，创造出灿烂的人类文明。
人脑高级功能
脑的高级功能
1.人的大脑有很多复杂的_________________，因为大脑皮层有
140多亿个神经元，组成了许多__________________，是整个神经系统中最高级的部位。它除了对外部世界的________________以及控制机体的_____________，还具有_________________________等方面的高级功能。
一、语言功能
高级功能
神经中枢
感知
反射活动
语言、学习和记忆
2.语言文字是____________________________的主要形式，也是人类进行______________的主要工具。
人类社会信息传递
思维
3.语言功能是人脑_____________________，它包括与________________相关的全部智能活动，涉及人类的________________________。
特有的高级功能
语言、文字
听、说、读、写
思考与讨论
资料1一位病人能听懂别人讲话，能用面部表情和手势同别人交流思想，可是说话非常困难。经检查发现，病人与讲话有关的肌肉和发声器官完全正常。病人死后、经解剖发现，他的大脑左半球的S区发生了病变。
资料2
一位病人能主动说话，听觉也正常，但他听不懂别人说话，连自己的话也听不懂。病人死后，研究者发现他的大脑左半球的H区有病变。结合上面的资料及下图，讨论以下问题。
1.W区与S区接近躯体的运动中粗，
V区接近视党中枢，H区接近听觉中枢，这样的分布能给你什么联想?
提示：言语区中的W区与书写有关，
S区与讲话相关，这两个区都与运动
中枢接近;
V区与看懂文字相关，它
接近视觉中枢;
H区与听懂话语相关，
它接近听觉中枢。“写”与“讲”是两种不同的语言表达方式，属于“运动”性的。这使人联想到，这两个言语区可能是从运动中枢演化而来的。V区的看懂与视觉相关，H区的听懂与听觉相关，这两个区使人联想到，它们可能分别是由视觉中枢与听觉中枢演化而来的。
2.大脑皮层的语言中枢有什么特点?
提示：大脑皮层的语言中枢分布在大脑皮层的不同区域，不同的区域既有分工，也有联系，
共同负责人类复杂的语言功能。
6.大多数人主导语言功能的区域是在__________________，逻辑思维主要由___________负责。大多数人的大脑右半球主要负责_____________，如音乐、绘画、空间识别等。
4.人类的语言活动是与________________________________相关的，这些特定区域叫___________________。
大脑皮层某些特定区域
言语区
5.大脑皮层言语区的损伤会导致特有的各种言语活动_______________。
功能障碍
大脑的左半球
左半球
形象思维
言语区
联想记忆
患病特征
S区
H区
V区
W区
大脑皮层言语区的划分
Sport→S
Hear→H
Visual→V
Write→W
不能讲话
不能听懂话
不能看懂文字
不能写字
言语区
损伤后的病症
症状
书写性语言中枢(W区)
运动性语言中枢(S区)
听觉性语言中枢(H区)
视觉性语言中枢(V区)
言语区的分区及损伤后的病症
失写症
病人可听懂别人讲话、看懂文字，也会讲话，手部运动正常，但失去书写、绘图的能力
运动性失语症
病人可看懂文字、听懂别人的谈话，但自己却不会讲话，不能用词语表达思想
听觉性失语症
病人能讲话、书写，能看懂文字，但听不懂别人的谈话
失读症
病人的视觉无障碍，但看不懂文字的含义，变得不能阅读
二、学习与记忆
3.人类的记忆过程分成四个阶段，即______________、______________、___________________和__________________。
1.学习和记忆也是脑的_____________________，是指神经系统不断地接受刺激，获得新的______________________________的过程。
高级功能之一
行为、习惯和积累经验
2.条件反射的建立也就是________________的过程。如同人脑的其他高级功能一样，学习和记忆也不是由________________________的，而是由_____________________________参与。
动物学习
单一脑区控制
多个脑区和神经通路
感觉性记忆
第一级记忆
第二级记忆
第三级记忆
6.前两个阶段相当于________________，后两个阶段相当于_____________，感觉性记忆是________________的，有效作用时间往往不超过1s，所记的信息并不构成_____________________。
短时记忆
长时记忆
转瞬即逝
真正的记忆
7.感觉性记忆的信息大部分______________，如果对于某一信息加以___________，如老师讲话的听觉刺激，或书本上文字的视觉刺激，则可以将这个瞬时记忆转入_________________。
迅速消退
注意
第一级记忆
8.第一级记忆保留的时间仍然___________，从数秒到数分钟，如临时记住某个验证码。
很短
9.第一级记忆中的小部分信息经过____________________，在第一级记忆中停留的时间___________，这样就很容易转入第二级记忆。
反复运用、强化
延长
11.想要长久地记住信息，可以_______________。并将新信息与已有的信息___________。有些信息，通过长年墨月的运用则不易遗忘，就储存在___________________中，成为永久记忆，如对自己姓名的记忆。
10.第二级记忆的持续时间从数分钟到数年不等，储存的信息可因之前或后来的信息________________。
干扰而遗忘
反复重复
整合
第三级记忆
12.短时记忆可能与___________________________________有关，尤其是与大脑皮层下一个形状像海马的脑区有关。
神经元之间即时的信息交流
13.长时记忆可能与_______________________________________以及________________________有关。
突触形态及功能的改变
新突触的建立
在学习过程中，老师经常强调要动用多种器官。这有什么道理?
旁栏思考题
提示：学习的过程中是一个信息获取与加工的过程，在获取信息的过程中需要多种器官的共同参与;学习与记忆不是由单一脑区控制的，
而是有多个脑区和神经通路的参与。
14.学习和记忆涉及_____________________的作用以及某些种类蛋白重的合成,短时记忆可能与_________________________________有关，尤其是与大脑皮层下一个形状________________________有关。
15.长时记忆可能与______________________的改变以及_____________的建立有关。关于季习和记忆更深层次的奥秘，仍然有待科学家进一步探索。
脑内神经递质
神经元之间即时的信息交流
像海马的脑区
突触形态及功能
新突触
三、情绪
一分钟了解情绪
1.开心、兴奋、对生活充满信心;
有时失落、重丧、对事物失去兴趣，这是情绪的两种相反的表现，它们都是人对_______________________。情绪也是大脑的______________________。
环境所作出的反应
高级功能之一
2.当人们遇到精神压力、生活挫折、疾病、死亡等情况时，常会产生_______________。当此情绪达到一定程度时，就会产生__________。
消极的情绪
抑郁
3.抑郁通常是___________的，可以通过_________________、身边人的支持以及___________________好转。当抑郁持续下去而得不到缓解时，就可能形成抑郁症。
短期
自我调适
心理咨询
6.积极建立和维系良好的____________________________________都可以帮助我们减少和更好地应对_______________。
5.抑郁症会影响患者的______________________，严重时甚至使患者产生自残或自杀等消极行为，因此患者必须到医院去接受_____________。
4.一般抑郁不超过____________，如果持续两周以上，则应咨询精神心理科医生以确定是否患有_______________。
两周
抑郁症
工作、学习和生活
专业治疗
人际关系、适量运动和调节压力
情绪波动
7.当情绪波动超出__________________的程度时，应向专业人士咨询，这样可以使我们更快地________________________，享受美好的、充满意义的生活。
自己能够调节
恢复情绪平稳
项目
抑郁
抑郁症
产生原因
持续时间
严重程度
发病规律
缓解途径
事出有因，一定客观事物为背景
抑郁情绪持续下去而得不到缓解
一般不超过两周，通过调节可以缓解
抑郁程度相对较轻
持续时间长，可达两周甚至数月以上
程度严重，影响工作、学习和生活，甚至可能产生自残或自杀等消极行为
无明显节律性症状特征
有节律性症状，表现为晨重夜轻的变化规律
积极建立和维系良好的人际关系、适量运动和调节压力都可以帮助我们减少和更好地应对情绪波动。当情绪波动超出自己能够调节的程度时，应向专业人士咨询
抑郁与抑郁症
1.下列关于人脑的高级功能的叙述，错误的是
(
)
A．大脑皮层言语区的H区损伤，导致人不能听懂别人讲话
B．位于脑干的呼吸中枢是维持生命的必要中枢
C．聋哑人表演“千手观音”时，视觉中枢、躯体运动中枢参与调节
D．言语区的S区受损，患者看不懂文字，但能听懂别人说话
D
四、练习与应用
提示：大脑皮层言语区的H区损伤，导致人不能听懂别人讲话，A正确；位于脑干的呼吸中枢是维持生命的必要中枢，B正确；聋哑人表演“千手观音”时，视觉中枢、躯体运动中枢参与调节，C正确；言语区的S区受损，患者不会讲话，但能看懂文字，能听懂别人说话，D错误。
2.抑郁症是由于高级神经活动产生重度消极情绪得不到缓解而形成的。一种被称为5－羟色胺再摄取抑制剂的药物，可选择性地抑制突触前膜对5－羟色胺的回收，使得突触间隙中5－羟色胺的浓度维持在一定的水平，有利于神经系统的活动正常进行。下列说法错误的是
( )
A．5－羟色胺进入突触间隙需消耗神经元代谢提供的能量
B．5－羟色胺再摄取抑制剂通过抑制ATP水解来阻止回收5－羟色胺
C．抑郁症患者体内某些突触间隙的5－羟色胺含量比正常人的少
D．5－羟色胺的合成和分泌发生障碍容易使人产生消极情绪
B
提示：5－羟色胺既是小分子有机物，也是神经元合成的神经递质，其分泌的方式是胞吐，消耗细胞代谢提供的能量，A正确；5－羟色胺再摄取抑制剂抑制突触前膜重吸收5－羟色胺，具有选择性，因此，这种抑制剂作用于突触前膜具有特异性，应是与突触前膜重吸收5－羟色胺有关的受体结合，若是通过抑制ATP水解，来阻止重吸收的能量供应，则会影响神经元多种耗能的生命活动，B错误；情绪是大脑皮层的高级神经活动，由题干信息可知，抑郁症患者某些突触间隙的5－羟色胺含量比正常人的少，C正确；合成、分泌5－羟色胺不足，容易导致突触间隙5－羟色胺含量低，使人产生消极情绪，D正确。
3.拓展应用
①在记忆英文单词时，有人认为，安静的环境有利于记忆;也有人认为，舒缓的轻音乐有利于记忆。
（1）你认为哪种环境更有利于对单词的记忆?提出你的假设。
提示：两种假设均可，有合理的依据即可。若认为无关信息会干扰记忆，可假设安静的环境有利于记忆;若认为记忆不是由单脑区控制，舒缓的音乐有利于刺激不同的脑区而促进记忆，可假设舒缓的音乐有利于记忆。
（2）设计实验证明你的假设。
提示：设计实验时，需要有对照，无关变量必须保持一致。例如，选择年龄基本相同的测试对象若干，随机分成两组，一组在安静的环境中，另组在舒缓的音乐环境中。在同样的时间内测试两组被试者记忆的单词量。测试的单词中需要记忆的字母数应该相同，两组被试者对于单词的熟悉程度(如是否带有词根、词缀，是否组成词等)也应该相同。
②有的同学经常熬夜学习，请查阅资料并结合亲身的经历，谈一谈这样做的危害。
（3）如果你得出的结论与别的同学不同，你对此有何看法?
提示：如果结论不同，可能是与记忆相关的神经系统存在着个体的遗传或发展的差异；也可能是测试过程中对条件的控制有所不同，存在误差。
提示：答案合理即可。例如，熬夜会影响睡眠，影响神经系统发育，容易导致视觉瘦劳和机体免疫力下降等。
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《人脑的高级功能》教学设计
课题
第五节
人脑的高级功能
单元
第二章
学科
生物
年级
高一
学习目标与核心素养
简述人类的语言功能与大脑皮层言语区的关系；简要说明人类记忆的过程以及记忆与学习的关系；简述情绪是人脑的高级功能之一。1.文化基础：阐明语言功能、记忆与学习、情绪等人脑的高级功能。2.自主发展：尝试通过合作学习的方式建立人脑高级功能的工作模型。3.社会参与：通过语言功能、记忆与学习、情绪等人脑的高级功能，认同科学融合发展的趋势并强化科技服务人类的信念。
重点
语言功能、记忆与学习、情绪等人脑的高级功能
难点
人类大脑皮层言语区的功能区分
教学过程
教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
导入新课
播放视频《一分钟了解大脑》
课前查阅资料，播放视频《一分钟了解大脑》
通过视频，让学生基本了解大脑。提出问题，激发学生的学习兴趣。
讲授新课
问题探讨阿尔茨海默病是老年人群常见的一种疾病，该病主要表现为患者逐渐丧失记忆和语言功能，计算和推理等思维能力受损（如速路），情绪不稳定。研究发现，该病是由患者大脑内某些特定区域的神经元大量死亡造成的。1．上述资料可以说明人的大脑有哪些区别于春髓的高级功能?提示：人脑具有记忆、语言、思维、情绪等功能。2.
人的大脑有哪些区别于动物大脑的高缓功能?提示：人脑大脑皮层具有言语区，具有语言功能。利用语言，人类能够进行抽象思维，具有意识。有些动物也能对语言刺激作出反应，那是人类训练的结果，是简单的模仿和强化记忆的结果。"问题探讨"中提到的阿尔茨海默病患者的语言能力、认路能力就是____________________的体现。_______________________使人类能够主动适应环境，创造出灿烂的人类文明。2.人的大脑有很多复杂的_________________，因为大脑皮层有
140多亿个神经元，组成了许多__________________，是整个神经系统中最高级的部位。它除了对外部世界的________________以及控制机体的_____________，还具有_________________________等方面的高级功能。.语言文字是____________________________的主要形式，也是人类进行______________的主要工具。语言功能是人脑_____________________，它包括与________________相关的全部智能活动，涉及人类的________________________思考与讨论资料1一位病人能听懂别人讲话，能用面部表情和手势同别人交流思想，可是说话非常困难。经检查发现，病人与讲话有关的肌肉和发声器官完全正常。病人死后、经解剖发现，他的大脑左半球的S区发生了病变。资料2
一位病人能主动说话，听觉也正常，但他听不懂别人说话，连自己的话也听不懂。病人死后，研究者发现他的大脑左半球的H区有病变。结合上面的资料及下图，讨论以下问题。1.W区与S区接近躯体的运动中粗，
V区接近视觉中枢，H区接近听觉中枢，这样的分布能给你什么联想?提示：言语区中的W区与书写有关，S区与讲话相关，这两个区都与运动中枢接近;
V区与看懂文字相关，它接近视觉中枢;
H区与听懂话语相关，它接近听觉中枢。“写”与“讲”是两种不同的语言表达方式，属于“运动”性的。这使人联想到，这两个言语区可能是从运动中枢演化而来的。V区的看懂与视觉相关，H区的听懂与听觉相关，这两个区使人联想到，它们可能分别是由视觉中枢与听觉中枢演化而来的。2.大脑皮层的语言中枢有什么特点?提示：大脑皮层的语言中枢分布在大脑皮层的不同区域，不同的区域既有分工，也有联系，
共同负责人类复杂的语言功能。4.人类的语言活动是与_________________相关的，这些特定区域叫___________________。5.大脑皮层言语区的损伤会导致特有的各种言语活动_______________。6.大多数人主导语言功能的区域是在__________________，逻辑思维主要由___________负责。大多数人的大脑右半球主要负责_____________，如音乐、绘画、空间识别等。1.学习和记忆也是脑的_____________________，是指神经系统不断地接受刺激，获得新的______________________________的过程。2.条件反射的建立也就是________________的过程。如同人脑的其他高级功能一样，学习和记忆也不是由________________________的，而是由_____________________________参与。3.人类的记忆过程分成四个阶段，即______________、______________、____________和__________________。6.前两个阶段相当于________________，后两个阶段相当于_____________，感觉性记忆是________________的，有效作用时间往往不超过1s，所记的信息并不构成_____________________。7.感觉性记忆的信息大部分______________，如果对于某一信息加以___________，如老师讲话的听觉刺激，或书本上文字的视觉刺激，则可以将这个瞬时记忆转入_________________。8.第一级记忆保留的时间仍然___________，从数秒到数分钟，如临时记住某个验证码。9.第一级记忆中的小部分信息经过____________________，在第一级记忆中停留的时间___________，这样就很容易转入第二级记忆。10.第二级记忆的持续时间从数分钟到数年不等，储存的信息可因之前或后来的信息________________。11.想要长久地记住信息，可以_______________。并将新信息与已有的信息___________。有些信息，通过长年墨月的运用则不易遗忘，就储存在___________________中，成为永久记忆，如对自己姓名的记忆。12.短时记忆可能与_______________有关，尤其是与大脑皮层下一个形状像海马的脑区有关。13.长时记忆可能与__________以及________有关。旁栏思考题在学习过程中，老师经常强调要动用多种器官。这有什么道理?提示：学习的过程中是一个信息获取与加工的过程，在获取信息的过程中需要多种器官的共同参与;学习与记忆不是由单一脑区控制的，
而是有多个脑区和神经通路的参与。观看视频《一分钟了解情绪》1.开心、兴奋、对生活充满信心;
有时失落、重丧、对事物失去兴趣，这是情绪的两种相反的表现，它们都是人对_______________________。情绪也是大脑的______________________。2.当人们遇到精神压力、生活挫折、疾病、死亡等情况时，常会产生_______________。当此情绪达到一定程度时，就会产生__________。3.抑郁通常是___________的，可以通过_________________、身边人的支持以及___________________好转。当抑郁持续下去而得不到缓解时，就可能形成抑郁症。7.当情绪波动超出__________________的程度时，应向专业人士咨询，这样可以使我们更快地________________________，享受美好的、充满意义的生活。四、练习与应用1.下列关于人脑的高级功能的叙述，错误的是
(
)A．大脑皮层言语区的H区损伤，导致人不能听懂别人讲话B．位于脑干的呼吸中枢是维持生命的必要中枢C．聋哑人表演“千手观音”时，视觉中枢、躯体运动中枢参与调节D．言语区的S区受损，患者看不懂文字，但能听懂别人说话提示：大脑皮层言语区的H区损伤，导致人不能听懂别人讲话，A正确；位于脑干的呼吸中枢是维持生命的必要中枢，B正确；聋哑人表演“千手观音”时，视觉中枢、躯体运动中枢参与调节，C正确；言语区的S区受损，患者不会讲话，但能看懂文字，能听懂别人说话，D错误。2.抑郁症是由于高级神经活动产生重度消极情绪得不到缓解而形成的。一种被称为5－羟色胺再摄取抑制剂的药物，可选择性地抑制突触前膜对5－羟色胺的回收，使得突触间隙中5－羟色胺的浓度维持在一定的水平，有利于神经系统的活动正常进行。下列说法错误的是
( )A．5－羟色胺进入突触间隙需消耗神经元代谢提供的能量B．5－羟色胺再摄取抑制剂通过抑制ATP水解来阻止回收5－羟色胺C．抑郁症患者体内某些突触间隙的5－羟色胺含量比正常人的少D．5－羟色胺的合成和分泌发生障碍容易使人产生消极情绪提示：5－羟色胺既是小分子有机物，也是神经元合成的神经递质，其分泌的方式是胞吐，消耗细胞代谢提供的能量，A正确；5－羟色胺再摄取抑制剂抑制突触前膜重吸收5－羟色胺，具有选择性，因此，这种抑制剂作用于突触前膜具有特异性，应是与突触前膜重吸收5－羟色胺有关的受体结合，若是通过抑制ATP水解，来阻止重吸收的能量供应，则会影响神经元多种耗能的生命活动，B错误；情绪是大脑皮层的高级神经活动，由题干信息可知，抑郁症患者某些突触间隙的5－羟色胺含量比正常人的少，C正确；合成、分泌5－羟色胺不足，容易导致突触间隙5－羟色胺含量低，使人产生消极情绪，D正确。3.拓展应用①在记忆英文单词时，有人认为，安静的环境有利于记忆;也有人认为，舒缓的轻音乐有利于记忆。（1）你认为哪种环境更有利于对单词的记忆?提出你的假设。提示：两种假设均可，有合理的依据即可。若认为无关信息会干扰记忆，可假设安静的环境有利于记忆;若认为记忆不是由单脑区控制，舒缓的音乐有利于刺激不同的脑区而促进记忆，可假设舒缓的音乐有利于记忆。设计实验证明你的假设。提示：设计实验时，需要有对照，无关变量必须保持一致。例如，选择年龄基本相同的测试对象若干，随机分成两组，一组在安静的环境中，另组在舒缓的音乐环境中。在同样的时间内测试两组被试者记忆的单词量。测试的单词中需要记忆的字母数应该相同，两组被试者对于单词的熟悉程度(如是否带有词根、词缀，是否组成词等)也应该相同。3）如果你得出的结论与别的同学不同，你对此有何看法?提示：如果结论不同，可能是与记忆相关的神经系统存在着个体的遗传或发展的差异:也可能是测试过程中对条件的控制有所不同，存在误差。②有的同学经常熬夜学习，请查阅资料并结合亲身的经历，谈一谈这样做的危害。提示：答案合理即可。例如，熬夜会影响睡眠，影响神经系统发育，容易导致视觉瘦劳和机体免疫力下降等。
提出问题，分析问题，小组讨论，分析问题。【学习活动一】通过问题探究的分析，阅读课本，带着问题，阅读课文，回答问题。小组讨论，回答相关问题【学习活动二】学生阅读，分组讨论，分析人类语言活动。小组讨论，分析相关问题。【学习活动三】学生观看视频，阅读，分组讨论，分析人情绪的产生原理及控制。根据所学，完成相关练习
通过问题探究，讨论分析实际问题，培养概括和科学思维能力，激发学生学习积极性。分析问题，带着问题，通过阅读，了解大脑的基本情况。通过小组讨论，分析资料，回答相关问题，有效促进学生思维发展，培养学生获取信息的能力，加深学生对兴奋的认识，激发学生的科学研究的兴趣。利用归纳、分析、概括等思维能力，有利于建立对人类语言功能的认识，渗透科学方法和科学精神。通过讨论及活动，学生能认同学习和记忆的分析，形成正确人生观价值观。通过对情绪的产生和控制的认识，引导学生辨证看待问题，学以致用，提升社会责任。回顾旧知，巩固和应用所学知识。
课堂小结
1.语言文字是人类社会信息传递的主要形式，也是人类进行思维的主要工具。2.语言功能是人脑特有的高级功能，它包括与语言、文字相关的全部智能活动，涉及人类的听、说、读、写。3.人类的语言活动是与大脑皮层某些特定区域相关的，这些特定区域叫言语区。4.概念学习和记忆是指神经系统不断地接受刺激，获得新的行为、习惯和积累经验的过程。5.特点：不是由单一脑区控制的，而是由多个脑区和神经通路参与。6.情绪波动的调整方式：积极建立和维系良好的人际关系、适量运动和调节压力。
板书
第五节
人脑的高级功能1．语言功能语言文字、语言功能、语言活动2．学习与记忆概念、特点、记忆过程四个阶段3．情绪概念、调节方式
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精品试卷·第
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