2.5人脑的高级功能教学设计2023-2024学年高二上学期生物人教版选择性必修1

第5节 人脑的高级功能 教学设计案例 教材分析 1 ◆目标素养 1. 简述语言活动是由大脑皮层控制的高级神经活动。 2. 通过分析大脑皮层高级功能的定位，逐步发展归纳与概括的科学思维方式。 3. 通过对情绪波动及抑郁症的了解，培养关爱生命的社会责任。 ◆重点难点 重点 1.简述人类的语言功能与大脑皮层言语区的关系。 2.说明人类记忆的过程以及学习和记忆的关系。 3.简述情绪是人脑的高级功能之一。 难点 1.分析大脑皮层高级功能的定位。 2.简述语言活动是由大脑皮层控制的高级神经活动。 【教学设计】 ◆教学准备 教师准备 1.制作课件。 2.收集大脑皮层高级功能的定位方法、学习与记忆的神经学基础、抑郁症等资料。 学生准备 1.预习教材内容，对人脑的高级功能做初步了解。 2.查阅资料了解“脑机接口”的最新研究进展。 ◆导入新课 导入一：问题探讨 阿尔茨海默病通常被称为老年痴呆症，全球目前至少有5 000万患者。患者主要表现为渐进性的记忆力衰退、认知能力下降出现情感及语言障碍，最终因运动、感觉等功能都逐渐丧失而导致死亡。经脑解剖发现，患者的大脑皮层弥漫性萎缩，沟回增宽，神经元大量减少，显微镜下可见神经元之间存在着淀粉样蛋白斑块。 该病最早由德国医生Alois Alzheimer进行症状描述。 教师播放视频《阿尔茨海默病看到的世界是啥样的》。 比较阿尔茨海默病患者与正常人脑结构，发现某些区域结构的破坏必然导致功能的损伤或丧失，因此结合患者症状，可推测这些部位与脑的高级功能是相关的。 讨论： 1. 上述资料可以说明人的大脑有哪些区别于脊髓的高级功能？ 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级功能？ 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。 导入二：实例引入 上课铃声响起，同学们迅速回到教室内自己的座位上，并准备好相应的学习用品。在课堂上，随着老师的讲课节奏，每位同学都不断地思考、记录并与老师交流互动。这些课前准备活动等条件反射以及课堂上的听、说、读、写等语言活动都属于由大脑皮层控制的高级神经活动。它们与简单的反射活动有何不同呢？ ◆教学过程 环节一：语言功能是人脑特有的高级功能 思路一 【教师】创设情境：动物可以用声音、气味、动作来传达恐惧、警告、声明领地等信息，如小熊猫在感受到了威胁或危险时，一旦无法逃走，它们就会后肢站立，使自身体积看起来更大，以威慑和恐吓对手。这是在特定情境下使用的、功能非常有限的交流系统。 语言功能是人脑特有的高级功能，使用语言是人类区别于其他动物的关键特征之一，语言不单是一种声音，它包括与语言、文字相关的全部智能活动，涉及听、说、读、写。 1. 语言的脑功能定位 【教师】数量庞大的神经元以及它们之间极为复杂的联系，是神经系统高级功能的物质基础。由于人类大脑的高级功能往往涉及多个区域，需要考虑多种神经元和突触环路，其复杂性远大于单个神经元及单个环路，所以对大脑皮层高级功能的定位研究非常困难。 【教师】用PPT演示资料 资料1 早期人们对大脑皮层高级功能区的定位，是基于对脑血栓、脑肿瘤和脑损伤病人的病灶位置与对应的病理表现进行推断的。后来，在征得实施开颅手术的病人同意后，在其处于清醒状态下，用冷、热刺激或轻触大脑皮层的不同区域，通过病人描述的感觉或观察病人的反应，也可确定大脑皮层相关功能区的位置分布。随着电生理技术和正电子发射断层造影成像技术(PET)等的应用和发展，科学家能更加方便地对大脑皮层的各种功能区进行精细定位。科学家将葡萄糖中的基本元素(碳、氢、氧)用超短“寿命”的放射性同位素标记，制备成放射性示踪剂。大脑某功能区处于高度兴奋状态时，代谢旺盛，葡萄糖在该区域聚集。将示踪剂注射到受试者的血管中，具放射性标记的葡萄糖会释放正电子，通过特制的探测元件就可以获取示踪剂在受试者大脑中的三维分布及其随时间变化的信息。 当受试者看单词、听单词、说单词、联想生成单词等高级功能活动时，皮层中相应的中枢将处于高度兴奋状态，通过观察这些中枢对示踪剂的消耗情况，就可以得出大脑皮层各功能区的位置和分布。 红、黄、绿和蓝色表示血流量从大到小。 讨论：血流量的变化有什么检测意义？ 【学生】进行分组讨论， 提示：脑部血流量越高，代表细胞的活跃程度越高。由此可以由不同刺激下脑区的神经活动水平，推测可能的语言脑功能定位。 【教师】对图像信息进行解读： 图A，为了看清楚单词，受试者必须通过视觉系统对这些单词进行感知和处理，我们发现枕叶部分的脑血流量很大，这提示我们这部分大脑皮层区域与语言的看相关。 图B中，当我们听到某一单词时，颞叶上部大脑皮层区域非常活跃，这提示我