内容正文:
2.4神经系统的分级调节
课题
2.4神经系统的分级调节
学科
生物
学段
高中
年级
高二
教材
人教版2019
教学目标及教学重点、难点
【教学目标】
1. 了解大脑的基本结构及功能,理解大脑与脊髓间的沟通关系,增强对机体生命活动的认识。
2. 阅读大脑皮层第一运动区与躯体各部分关系示意图,理解中央前回与躯体运动关系,掌握躯体运动
的分级调节过程。
3. 以排尿反射为例,理解脊髓和大脑皮层对排尿的控制过程,掌握神经系统对内脏活动的分级调节
知识,深化对神经中枢间调控关系的认识。
【教学重点】
1. 大脑皮层与躯体运动的关系、躯体运动的分级调节过程。
2. 神经中枢间的沟通联系以及各级中枢对内脏活动的调节。
【教学难点】
中央前回与躯体运动的倒置关系分析。
核心素养
【生命观念】了解大脑皮层(灰质)和白质的位置、组成及结构特点,理解大脑沟回的适应性意义,深化结构与功能观念。
【科学思维】能够在阅读材料的基础上,结合自身已有知识经验,对排尿反射控制过程进行思考与探讨,提升分析能力。
【科学探究】 通过计算教材面积再与大脑皮层展开后的面积进行过比较动手过程,直观感受大脑沟回作用,促进探究能力的发展。
【社会责任】了解各级中枢对机体内脏活动的调节知识,加深对神经系统作用的认识,关爱生命,自觉爱护身体。
教学方法和手段
讲解法、讨论法
教学过程(表格描述)
教学
环节
主要教学活动
设置意图
创设
问题
情境
引入
新课
教师活动:教师创设情景:“当一位同学在你面前挥一下手,你会不自觉地眨眼;而经过训练的人,却能做到不为所动”让学生思考:
(1)为什么眼前有东西飞来时,眼睛会不受控制地眨一下?
【提示】因为这一反射活动不需要大脑皮层参与,是一种保护性的非条件反射。
(2)为什么有些人可以练成长时间不眨眼呢?这说明了什么?
【提示】说明眨眼反射是可以受大脑皮层控制的。
3.控制同一生理活动的不同中枢是怎样相互协调的呢?
【提示】分级调节
教师总结表得出结论:说明中枢神经系统的不同部位,存在着控制同一生理活动的中枢。
引入新课
通过展示生活情景,引导学生关注神经系统的调节过程,奠定前期学习基础。
一、神经系统对躯体运动的分级调节
二、神经系统对内脏活动的分级调节
一、神经系统对躯体运动的分级调节
教师活动:(一)问题导入
研究表明,躯体的运动,如膝跳反射、缩手反射等,不仅受到脊髓的控制,也受到大脑的调节;那么,它们是如何分工、合作,从而协调地进行调节的呢?大脑中的神经中枢是如何控制躯体运动的呢?这要从大脑的结构说起。给学生讲解大脑的结构。讲解完成后给学生提出新的问题:
1.思考:人的大脑有丰富的沟回,这有什么意义?
【提示】使得大脑在有限体积的颅腔内,可以具有更大的表面积。
教师可以告诉学生大脑皮层的面积,让学生算一算大脑皮层有几个生物课本那么大,加深学生对大脑皮层的理解。
教师活动:展示脑卒中的资料,让学生思考:在资料1中老人的上肢、下肢和脊髓都没有受伤,为什么不能运动呢?这说明大脑与脊髓之间有什么关系?
【提示】资料1中的老人上肢、下肢和脊髓都没有受伤,但大脑某区受损,肢体失去了大脑的控制,所以不能运动。这说明脊髓控制的运动受到大脑的调控。
依据资料,引导学生总结大脑皮层与躯体运动的关系。
教师展示资料:大脑皮层第一运动区与躯体各部分关系示意图。
提问学生:
(1)躯体各部的运动调控在大脑皮层有没有对应的区域?如果有,它们的位置关系有什么特点?
【提示】有,皮层代表区的位置与躯体各部分的位置关系是倒置的。
(2)大脑皮层运动代表区范围的大小,是与躯体中相应部位的大小相关还是与躯体运动的精细程度相关?
【提示】躯体运动的精细程度相关,运动越精细,大脑皮层代表区的范围越大。 例如,人手指的运动很精细复复杂,代表区的面积就大;人面积会形成复杂的表情,代表区的面积也就越大。
教师引导学生总结中央前回与躯体运动关系。
详细给学生分析缩手反射是如何受大脑皮层相应区域的调控的,加深学生对中央前回与躯体运动关系的理解。
向学生展示神经系统对个体躯体运动的控制过程图,详细讲解躯体运动的分级调节,告诉学生躯体运动能够有条不紊的进行,得益于分级调节。
二、神经系统对内脏活动的分级调节
教师活动:神经系统对内脏活动的调节与它对躯体运动的调节相似,也是通过反射进行的;
在中枢神经系统的不同部位(如脊髓、脑干、下丘脑和大脑),都存在着调节内脏活动的中枢;下面我们以排尿反射为例进行分析:
首先我们先来回顾一下初中知识:(1)尿液在哪里形成?
【提示】
(2) 不断形成的尿液暂时储存在膀胱中,何时会排尿?
【提示】当膀胱储尿达到一定程度时
接着教师展示:【资料1】尿在肾脏不断生成,经输尿管流入膀胱暂时储存。当膀胱储尿达到一定程度时,引起尿意。控制排尿的低级中枢在脊髓。
【资料2】一般成年人可以有意识地控制排尿,你也可以"憋尿"。例如,上课的时候如果你有了尿意但不是很急,你可以憋到下课再去上厕所;课间,即使你没有尿意,但为了避免上课时去厕所,你可能会选择去排一次尿。
【资料3】婴儿常尿床。有些人由于外伤使意识丧失,出现像婴儿那样尿床的情况。让学生思考并讨论:
(1)成人可以有意识地控制排尿,婴儿却不能,二者控制排尿的神经中枢的功能有什么差别?
【提示】脊髓对膀胱扩大和缩小的控制是由自主神经系统支配的。成年人之所以能有意识地控制排尿,是因为大脑皮层对脊髓进行着调控;而婴儿大脑皮层发育不完善,还不能对脊髓排尿反射中枢进行有效的控制。
(2)有些成人患者出现资料3所提到的不受意识支配的排尿情况,是哪里出现了问题?
【提示】成年人出现不受意识支配的排尿,说明大脑皮层对脊髓排尿反射中枢不能进行有效的调控,可能是大脑皮层相应中枢出现损伤,也可能是大脑皮层与脊髓反射中枢的神经联系出现了损伤。
(3)这些例子说明神经中枢之间有什么联系?
这些例子说明调节同一反射活动的中枢既有大脑皮层,也有皮层以下的中枢,这些中枢之间是有联系的,而且大脑皮层是高级中枢,对低级中枢有着调控作用。
据此给学生总结:(1)排尿不仅受脊髓的控制,也受到大脑皮层的调控;
(2)脊髓对膀胱扩大和缩小的控制是由自主神经系统支配的:交感神经兴奋,不会导致膀胱缩小;副交感神经兴奋, 会使膀胱缩小;
(3)人之所以能有意识地控制排尿,是因为大脑皮层对脊髓进行着调控。
并给这些事强调:排尿反射没有分级调节;有意识的排尿有分级调节;
然后让学生思考:
(1)尿意在哪儿产生?【大脑皮层的躯体感觉中枢】
(2)产生尿意是不是反射?【不是】
(3)“憋尿”是不是反射?【是】
接着给学生补充交感神经和副交感神经之间的关系:
作用效果相抗衡,均为传出神经、自主神经系统。
让学生阅读课本了解各级中枢对内脏活动的调节,并对影响内脏活动的各级中枢进行知识讲解。
介绍大脑基本结构,引导学生关注沟、回对大脑生理功能的影响,加深学生对大脑的认识。
通过实际应用,使学生直观感受到大脑皮层沟回意义。
以流程图形式,引导学生深入分析,理解大脑皮层与躯体运动的关系。
向学生展示神经系统对个体躯体运动的控制过程,激发学生兴趣,使学生掌握知识。
引导学生对大脑皮层第一运动区与躯体各部分关系示意图进行分析,增强学生对大脑皮层功能的认识。
引导学生对躯体运动的分级调节过程进行分析,加深学生对神经系统控制作用的理解。
引导学生回顾所学知识,结合资料分析部分的事例材料,思考排尿反射的建立和调节过程,提升分析能力。
通过问题分析,引导学生关注神经中枢间的相互联系,加深学生对排尿反射的认识。
引导学生对排尿控制系统进行分析,加深学生对神经系统分级调节过程的认识。
对影响内脏活动的各级中枢进行知识讲解,拓宽学生对机体生命中枢的认识。
课堂
总结
总结本节所学知识,加深学生印象。
板书设计
2.4 神经系统的分级调节
一、神经系统对躯体运动的分级调节
(一)大脑的结构
(二)大脑皮层与躯体运动的关系
(三)躯体运动的分级调节:高级中枢对低级中枢进行调节
二、神经系统对内脏活动的分级调节
(一)排尿反射分析
(二)各级中枢对内脏活动的调节
1. 脊髓:排尿、排便、血管舒缩等。
2. 脑干:调节呼吸运动的中枢,调节心血管活动的中枢等。
3. 下丘脑:调节体温、水平衡、摄食等。
4. 大脑皮层:许多低级中枢活动的高级调节者。
课后练习
1. 中枢神经系统对维持人体内环境的稳态具有重要作用。下列关于人体中枢神经系统的叙述,错误的是( )
A.中枢神经系统由大脑、小脑、脑干和下丘脑构成
B.大脑皮层是调节机体活动的最高级中枢
C.位于脊髓的低级中枢通常受脑中相应的高级中枢调控
D.人体脊髓完整而脑部受到损伤时,仍能完成膝跳反射
【答案】A
【解析】A、中枢神经系统是脑和脊髓构成的,A错误;B、大脑皮层是调节机体的最高级中枢,有语言、听觉、视觉、运动等高级中枢,也可以调控低级中枢,B正确;C、大脑是高级中枢,对低级中枢有调节作用,位于脊髓的低级中枢通常受脑中相应的高级中枢调控,C正确;D、排尿反射的神经中枢是低级神经中枢,位于脊髓,人体脊髓完整而脑部受到损伤时可完成排尿反射,D正确,故选A。
2.因交通事故,某成人的脊髓不幸从胸部折断了,出现了像婴儿那样尿床的情况,这种情况下,该人会表现出( )
A.排尿反射存在,针刺足部有感觉
B.排尿反射不存在,针刺足部有感觉
C.排尿反射存在,针刺足部无感觉
D.排尿反射不存在,针刺足部无感觉
【答案】C
【解析】膝跳反射的神经中枢在腰部的脊髓,所以因交通事故某人脊髓从胸部折断,膝跳反射的反射弧仍完整,因此膝跳反射存在。感觉的形成在大脑皮层,脊髓在胸部段折断,兴奋不能经脊髓传至大脑皮层,所以针刺足部无感觉。综上所述,ABD不正确,C正确,故选C。
3.下列有关人体神经系统分级调节的叙述,错误的是( )
A.大脑发出的指令可以通过脑干传递至脊髓
B.刺激大脑皮层中央前回顶部可以引起下肢的运动
C.若颈椎损伤使脑与脊髓的联系中断,则排尿反射随之消失
D.训练后物体突然出现在眼前而不眨眼,该反射过程需要大脑皮层参与
【答案】C
【解析】A、脊髓是机体运动的低级中枢,大脑皮层是最高级中枢,脑干可连接低级中枢和高级中枢,大脑发出的指令可以通过脑干传递至脊髓,A正确;B、躯体各部分与其在大脑皮层第一运动区代表区的位置的对应关系大都是倒置的,刺激大脑皮层中央前回顶部,可以引起下肢的运动,B正确;C、排尿的低级中枢在脊髓,虽然脑与脊髓的联系中断,但其仍可排尿,只是兴奋不能上传到大脑皮层,不能产生尿意,C错误;D、经过训练物体突然出现在眼前而不眨眼的反射过程中,需要大脑皮层参与,D正确,故选C。
4.乒乓球是一项需要身体高度协调的运动,通过练习可以提高手眼协调、肢体协调和身体平衡能力,此过程离不开神经系统的参与。下列叙述错误的是( )
A.打球过程中躯体的运动受大脑皮层、小脑和脊髓等共同调控
B.打球过程中交感神经活动占优势,运动员的心跳和呼吸加快
C.运动员根据来球迅速做出预判说明神经调节的反应比较迅速
D.经过长期训练,支配心脏的传出神经的活动可以受意识支配
【答案】D
【解析】A、小脑有维持身体平衡的中枢,大脑皮层有控制躯体运动的高级中枢,脊髓是低级活动的调节中枢,因此打球运动过程中躯体的运动受大脑皮层、小脑和脊髓等共同调控,A正确;B、分析题意可知,打乒乓球时,人体处于兴奋状态,此时交感神经兴奋,心跳和呼吸加快,B正确;C、运动员根据来球会迅速做出预判,是通过神经调节来完成的,说明神经调节的反应比较迅速,C正确;D、心脏的活动是由自主神经系统支配的,不受意识支配,D错误,故选D。
5.运动会上体操运动员完成复杂而精巧的动作离不开神经系统调节,下列相关叙述错误的是( )
A.比赛信号发出至运动员开始动作需要反射弧传递信号
B.比赛过程中交感神经兴奋使心跳加快、支气管扩张
C.运动员动作的协调与平衡与小脑有关
D.运动员完成躯体运动的中枢主要位于大脑皮层中央后回
【答案】D
【解析】A、比赛信号发出至运动员开始动作需要反射弧传递信号,反射弧是反射的结构基础,A正确;B、运动过程中,人体处于兴奋状态,此时交感神经兴奋,心跳加快,支气管扩张,B正确;C、小脑参与机体协调和平衡的维持,C正确;
D、运动员完成躯体运动的中枢主要位于大脑皮层中央前回,D错误,故选D。
教学设计反思
本节内容主要是介绍神经系统对躯体运动和内脏活动的分级调节。在第一部分的学习中,教师需要结合教材提供的资料,向学生清楚阐明神经系统与躯体运动间的调节关系,让学生明确兴奋如何由大脑皮层(运动区)传向脊髓,最终控制机体产生肌肉收缩,从而加深对分级调节概念的认识。而在后一部分的学习中,教师则需要注意以案例驱动教学,通过对排尿反射进行深入剖析,引导学生关注内脏活动的调节过程,加深学生对机体生命活动的认识。
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