16.2 神经系统与人体运动（导学案）生物新教材沪教版八年级上册

16.2神经系统与人体运动（导学案） 学习目标 知识目标 1.明确神经系统的核心调控作用，描述脑、脊髓和神经在运动指令传递中的分工。 2.掌握伸肘、屈肘动作原理，准确说明屈肘时肱二头肌收缩、肱三头肌舒张，伸肘时肱二头肌舒张、肱三头肌收缩的协作关系；归纳骨（杠杆）、关节（支点）、骨骼肌（动力）在运动中的功能角色。 3.理解反应速度的生理基础，解释“反应时”的概念及其与神经系统协调性的关联。 素养目标 1.生命观念 通过分析动作调控机制，认同人体是神经、运动系统协同的统一整体；建立结构与功能观。 2.科学思维 基于实践体验和实验数据，归纳推理神经系统对运动的支配规律；对比伸肘、屈肘的肌肉状态差异，运用演绎思维解释复杂运动的调控本质。 3.科学探究 规范完成“测定反应时”实验，分析个体差异成因；设计对照活动，验证健康习惯对神经系统的影响。 4.态度责任 结合运动损伤案例，提出保护神经和运动器官的具体措施；关注青少年科学运动习惯，践行健康生活方式。 重点难点 学习重点 1.分析伸肘和屈肘的过程。 2.概述神经系统对人体运动的支配作用。 学习难点 1.掌握伸肘、屈肘动作的原理。 课前预习 一、伸肘和屈肘的肌肉协同与神经支配 1. 伸肘动作时，肱二头肌处于______状态，肱三头肌处于______状态。屈肘动作时，肱二头肌处于______状态，肱三头肌处于______状态。 2. 肱二头肌收缩时，引起骨围绕肘关节向______（屈肘/伸肘）方向活动；肱三头肌收缩时，引起骨围绕肘关节向______（屈肘/伸肘）方向活动。 3.当肘关节维持伸肘或屈肘状态时，脑发出的神经冲动经脊髓后通过不同的______神经到达肱二头肌和肱三头肌，引起肌肉的收缩或舒张，使动作协调。 4.手臂自然下垂时，肱二头肌处于______状态，肱三头肌处于______状态；直臂提一桶水时，肱二头肌处于______状态，肱三头肌处于______状态。 5.人体运动中，骨起______作用，关节起______作用，骨骼肌起______作用，这些运动都是在______系统的支配下完成的。 二、测定反应时 1. 反应时是指从______出现到作出______的时间，反映了人体在神经系统支配下的______性和快速反应能力。 2.随着神经系统发育完善，其对肌肉的______能力越来越强，动作会越来越协调和精准。 课堂探究 问题探究 1.在进行攀岩、划船、掷标枪、投篮等运动时，都离不开以肘关节为支点的伸肘、屈肘等动作，神经系统是如何支配肌肉而使这些动作协调的呢？ 2.特殊情况，比如提重物、举哑铃、引体向上、双臂自然下垂等情况下，肱二头肌和肱三头肌分别处于什么状态呢？ 3.在生活中，我们经常看到像足球场上守门员迅速扑出射过来的球这样反应很快的情况，如何测量反应速度？多练几次，能否提高我们的反应速度呢？为什么？ 例题讲解 1.屈肘动作完成时，手臂肌肉状态正确的是（ ） A. 肱二头肌舒张，肱三头肌收缩 B. 肱二头肌收缩，肱三头肌舒张 C. 两块肌肉同时收缩 D. 两块肌肉同时舒张 2.小明打羽毛球时伸直手臂击球，此时他手臂的肌肉状态是（ ） A. 肱二头肌收缩，肱三头肌舒张 B. 肱二头肌舒张，肱三头肌收缩 C. 两块肌肉均收缩 D. 两块肌肉均舒张 归纳总结 1.请归纳伸肘和屈肘动作中，神经系统、肌肉、骨和关节分别起到了什么作用？ 2.从测定反应时的实验中，你能归纳出反应时与神经系统的关系吗？ 当堂检测 一、选择题 1．如图为测定反应速度的探究实验示意图，下列有关叙述错误的是（    ） A．需测量多次并求取平均值 B．感受器在被试者的视网膜 C．完成该测试的神经中枢在脊髓 D．测试数据越大，反应速度越慢 2．运动员在赛前要进行热身，否则很有可能在剧烈运动的情况下导致腓肠肌与跟骨连接处较细部分发生断裂。该部位是骨骼肌的哪个部分?（    ） A．肌腹 B．肌腱 C．神经 D．关节 3．踢毽时要屈膝和伸腿，这两个动作主要由股二头肌与股四头肌两组肌肉协调配合完成，如图所示，下列相关叙述正确的是（    ） A．屈膝时，股二头肌舒张，股四头肌收缩 B．伸腿时，股二头肌收缩，股四头肌舒张 C．屈膝时，股二头肌收缩，股四头肌舒张 D．伸腿时，股二头肌舒张，股四头肌舒张 4．观察下图，当你屈肘时，肱二头肌、肱三头肌如何运动（　　） A．肱二头肌舒张，肱三头肌收缩 B．肱二头肌收缩，肱三头肌舒张 C．肱二头肌舒张，肱三头肌舒张 D．肱二头肌收缩，肱三头肌收缩 5．小秦利用直尺进行测定反应速度的实验（如图甲），记录直尺下落的高度，并根据测量结果绘制了柱状图（如图乙）。下列关于该实验的分析，正确的是（    ）    A．该反射的感受器在被测试者的手指肌肉上 B．人体的反应速度经过训练是可以提高的 C．人体的反应速度是固定不变的 D．人体的反应速度与年龄和性别有关 课后拓展 一、难点回顾与反思 1.回顾伸肘和屈肘动作的原理，思考在日常生活中的其他运动（如俯卧撑、仰卧起坐）中，相关肌肉（如肱二头肌、肱三头肌、腹肌等）分别处于什么状态？ 2.神经系统对人体运动的支配是一个抽象的概念，结合本节课所学内容，尝试用自己的语言描述神经系统是如何支配人体完成一个简单的抬手动作的。 二、能力提升 1.设计一个对比实验，探究不同年龄段人群（如儿童、青少年、成年人）的反应速度差异，并分析可能的原因。 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 16.2神经系统与人体运动（导学案） 学习目标 知识目标 1.明确神经系统的核心调控作用，描述脑、脊髓和神经在运动指令传递中的分工。 2.掌握伸肘、屈肘动作原理，准确说明屈肘时肱二头肌收缩、肱三头肌舒张，伸肘时肱二头肌舒张、肱三头肌收缩的协作关系；归纳骨（杠杆）、关节（支点）、骨骼肌（动力）在运动中的功能角色。 3.理解反应速度的生理基础，解释“反应时”的概念及其与神经系统协调性的关联。 素养目标 1.生命观念 通过分析动作调控机制，认同人体是神经、运动系统协同的统一整体；建立结构与功能观。 2.科学思维 基于实践体验和实验数据，归纳推理神经系统对运动的支配规律；对比伸肘、屈肘的肌肉状态差异，运用演绎思维解释复杂运动的调控本质。 3.科学探究 规范完成“测定反应时”实验，分析个体差异成因；设计对照活动，验证健康习惯对神经系统的影响。 4.态度责任 结合运动损伤案例，提出保护神经和运动器官的具体措施；关注青少年科学运动习惯，践行健康生活方式。 重点难点 学习重点 1.分析伸肘和屈肘的过程。 2.概述神经系统对人体运动的支配作用。 学习难点 1.掌握伸肘、屈肘动作的原理。 课前预习 一、伸肘和屈肘的肌肉协同与神经支配 1. 伸肘动作时，肱二头肌处于舒张状态，肱三头肌处于收缩状态。屈肘动作时，肱二头肌处于收缩状态，肱三头肌处于舒张状态。 2. 肱二头肌收缩时，引起骨围绕肘关节向屈肘（屈肘/伸肘）方向活动；肱三头肌收缩时，引起骨围绕肘关节向伸肘（屈肘/伸肘）方向活动。 3.当肘关节维持伸肘或屈肘状态时，脑发出的神经冲动经脊髓后通过不同的传出神经到达肱二头肌和肱三头肌，引起肌肉的收缩或舒张，使动作协调。 4.手臂自然下垂时，肱二头肌处于舒张状态，肱三头肌处于舒张状态；直臂提一桶水时，肱二头肌处于收缩状态，肱三头肌处于收缩状态。 5.人体运动中，骨起杠杆作用，关节起支点作用，骨骼肌起动力作用，这些运动都是在神经系统的支配下完成的。 二、测定反应时 1. 反应时是指从刺激出现到作出反应的时间，反映了人体在神经系统支配下的协调性和快速反应能力。 2.随着神经系统发育完善，其对肌肉的调节能力越来越强，动作会越来越协调和精准。 课堂探究 问题探究 1.在进行攀岩、划船、掷标枪、投篮等运动时，都离不开以肘关节为支点的伸肘、屈肘等动作，神经系统是如何支配肌肉而使这些动作协调的呢？ 答案：屈肘时，脑发出的神经冲动经脊髓后分别通过不同的传出神经到达肱二头肌和肱三头肌。此时肱二头肌收缩，肌肉会变硬、变短，为屈肘提供主要动力；肱三头肌舒张，肌肉放松、变长，配合肱二头肌完成动作。伸肘时，脑发出的神经冲动同样经脊髓后分别通过不同的传出神经到达肱二头肌和肱三头肌，肱二头肌舒张，肌肉恢复松弛状态，肱三头肌收缩，带动手臂伸直。伸肘、屈肘时，脑发出的神经冲动经脊髓后分别通过不同的传出神经到达肱二头肌和肱三头肌，引起肱二头肌和肱三头肌的收缩或舒张，牵拉所附着的骨围绕肘关节发生位置的改变而产生运动。 2.特殊情况，比如提重物、举哑铃、引体向上、双臂自然下垂等情况下，肱二头肌和肱三头肌分别处于什么状态呢？ 答案： 提重物和举哑铃时两块肌肉都收缩；引体向上时肱二头肌收缩、肱三头肌舒张；双臂自然下垂时两块肌肉都舒张。 3.在生活中，我们经常看到像足球场上守门员迅速扑出射过来的球这样反应很快的情况，如何测量反应速度？多练几次，能否提高我们的反应速度呢？为什么？ 答案：用一把 30 厘米长的尺设计一个测定反应时（从施加刺激到出现反应的时间）的双人实验。一个人手持尺子的上端，使其自然下垂，另一个人将手放在尺子下端零刻度线附近，做好准备抓尺子的姿势但不要碰到尺子。当持尺人突然松手让尺子下落时，抓尺人迅速用手抓住尺子，记录尺子下落的距离，根据自由落体运动公式（其中为下落距离，为重力加速度，通常取，为下落时间）可以计算出反应时间。多练几次能提高反应速度，因为随着训练，神经系统对肌肉的调节能力会不断增强，动作会越来越协调和精准。 例题讲解 1.屈肘动作完成时，手臂肌肉状态正确的是（ ） A. 肱二头肌舒张，肱三头肌收缩 B. 肱二头肌收缩，肱三头肌舒张 C. 两块肌肉同时收缩 D. 两块肌肉同时舒张 答案：B。 解析：屈肘时肱二头肌收缩提供动力，肱三头肌舒张配合，伸肘则相反，所以选 B。 2.小明打羽毛球时伸直手臂击球，此时他手臂的肌肉状态是（ ） A. 肱二头肌收缩，肱三头肌舒张 B. 肱二头肌舒张，肱三头肌收缩 C. 两块肌肉均收缩 D. 两块肌肉均舒张 答案：B。 解析：伸直手臂击球属于伸肘动作，伸肘时肱二头肌舒张，肱三头肌收缩，所以选 B。 归纳总结 1.请归纳伸肘和屈肘动作中，神经系统、肌肉、骨和关节分别起到了什么作用？ 答案：神经系统是运动的调控中心，脑发出神经冲动，经脊髓和传出神经传递到肌肉，支配肌肉的收缩和舒张。在伸肘和屈肘动作中，屈肘时肱二头肌收缩、肱三头肌舒张，伸肘时肱二头肌舒张、肱三头肌收缩。骨起到杠杆的作用，关节起到支点的作用，骨骼肌起到动力的作用。 2.从测定反应时的实验中，你能归纳出反应时与神经系统的关系吗？ 答案：从刺激出现到作出反应的时间，即反应时，反映了人体在神经系统支配下的协调性和快速反应能力。在婴幼儿阶段，神经系统对肌肉的调节能力较弱，各种运动都比较笨拙。随着神经系统发育完善，这种调节能力越来越强，动作也会越来越协调和精准。保证睡眠、均衡饮食、多做球类等动态运动、常玩记忆类游戏等，长期坚持可提高我们的反应能力，说明神经系统的状态和功能会影响反应时。 当堂检测 一、选择题 1．如图为测定反应速度的探究实验示意图，下列有关叙述错误的是（    ） A．需测量多次并求取平均值 B．感受器在被试者的视网膜 C．完成该测试的神经中枢在脊髓 D．测试数据越大，反应速度越慢 【答案】C 【分析】测定反应速度的活动是由大脑皮层参与的条件反射。反射的神经中枢不是位于脊髓。反射弧的基本结构：感受器→传入神经→大脑皮层→传出神经→效应器。 【详解】A．在科学实验中，为了减少实验误差，避免偶然因素的影响，使实验结果更准确，需测量多次并求取平均值，A正确。 B．此实验中，被试者通过“看”到尺子下落来作出反应，视觉形成的感受器位于视网膜（视网膜能感受光的刺激，产生神经冲动），B正确。 C．完成该测试的过程属于复杂反射（需要大脑参与的反射活动），其神经中枢位于大脑皮层，而不是脊髓（脊髓主要控制简单反射，如膝跳反射等），C错误。 D．测试数据越大，说明尺子下落的距离越长，被试者抓住尺子的时间越久，也就意味着反应速度越慢，D正确。 故选C。 2．运动员在赛前要进行热身，否则很有可能在剧烈运动的情况下导致腓肠肌与跟骨连接断裂。该部位是骨骼肌的哪个部分?（    ） A．肌腹 B．肌腱 C．神经 D．关节 【答案】B 【分析】肌肉由肌腱和肌腹组成，肌腱可以绕过关节连接在不同的骨上。与骨相连的肌肉，至少有两组相互配合才能完成运动。 【详解】A．肌腹是骨骼肌中间较粗的部分，主要由肌细胞构成，里面有许多血管和神经，具有收缩和舒张的功能，能够产生动力。而题干中描述的是腓肠肌与跟骨连结处较细部分，并非肌腹，A不符合题意。 B．肌腱是骨骼肌两端较细的呈乳白色的部分，由结缔组织构成，肌腱可绕过关节连接在不同的骨上。题干中提到的腓肠肌与跟骨连结处较细部分，符合肌腱的特征，在剧烈运动时，此处容易发生断裂，B符合题意。 C．神经是人体的重要结构，主要负责传递信息，它并不是骨骼肌的组成部分，也不存在于腓肠肌与跟骨连结处，C不符合题意。 D．关节是骨与骨之间能够活动的连结，一般由关节面、关节囊和关节腔三部分构成。而题干描述的是腓肠肌与跟骨连结处较细部分，并非关节，D不符合题意。 故选B。 3．踢毽时要屈膝和伸腿，这两个动作主要由股二头肌与股四头肌两组肌肉协调配合完成，如图所示，下列相关叙述正确的是（    ） A．屈膝时，股二头肌舒张，股四头肌收缩 B．伸腿时，股二头肌收缩，股四头肌舒张 C．屈膝时，股二头肌收缩，股四头肌舒张 D．伸腿时，股二头肌舒张，股四头肌舒张 【答案】C 【分析】骨的运动要靠骨骼肌的牵拉。骨骼肌包括中间较粗的肌腹和两端较细的肌腱（乳白色），同一块骨骼肌的两端肌腱绕过关节连在不同的骨上。骨骼肌有受刺激而收缩的特性，当骨骼肌受神经传来的刺激收缩时，就会牵动骨绕着关节活动，于是躯体就会产生运动。 【详解】一组骨骼肌只能收缩牵拉骨改变位置，而不能将骨复位，骨的复位要靠另一组骨骼肌的收缩牵拉，可见与骨连接的肌肉至少是由两组肌肉相互配合活动的。例如，当肱二头肌收缩，肱三头肌舒张时，肘部弯曲；肱三头肌收缩，肱二头肌舒张时，肘部伸展。因此，屈膝时，股二头肌收缩，股四头肌舒张；伸腿时，股四头肌收缩，股二头肌舒张，C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 4．观察下图，当你屈肘时，肱二头肌、肱三头肌如何运动（　　） A．肱二头肌舒张，肱三头肌收缩 B．肱二头肌收缩，肱三头肌舒张 C．肱二头肌舒张，肱三头肌舒张 D．肱二头肌收缩，肱三头肌收缩 【答案】B 【分析】人体的任何一个动作，都是在神经系统的支配下，由于骨骼肌收缩，并且牵引了所附着的骨，绕着关节活动而完成的。 【详解】骨骼肌包括中间较粗的肌腹和两端较细的肌腱（乳白色），同一块骨骼肌的两端肌腱绕过关节连在不同的骨上．骨骼肌有受刺激而收缩的特性，当骨骼肌受神经传来的刺激收缩时，就会牵动骨绕着关节活动，于是躯体就会产生运动，但骨骼肌只能收缩牵拉骨而不能将骨推开，因此与骨相连的肌肉总是由两组肌肉相互配合活动的，人体屈肘时，肱二头肌收缩，肱三头肌舒张，伸肘时，肱二头肌舒张，肱三头肌收缩，故ACD错误，B正确。 故选B。 5．小秦利用直尺进行测定反应速度的实验（如图甲），记录直尺下落的高度，并根据测量结果绘制了柱状图（如图乙）。下列关于该实验的分析，正确的是（    ）    A．该反射的感受器在被测试者的手指肌肉上 B．人体的反应速度经过训练是可以提高的 C．人体的反应速度是固定不变的 D．人体的反应速度与年龄和性别有关 【答案】B 【分析】（1）神经调节的基本方式是反射，反射活动的结构基础称为反射弧，包括感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器。 （2）在测定反应速度的实验中，测试者手持直尺，被测试者手指准备捏住直尺，当测试者松开直尺时，被测试者迅速捏住直尺，直尺下落的高度可以反映被测试者的反应速度。 （3）反应速度可以通过训练得到提高，同时也会受到多种因素的影响，如年龄、性别、训练程度等。 【详解】A．该反射的感受器在被测试者的眼睛视网膜上，视网膜能感受光的刺激并产生神经冲动，而不是在手指肌肉上，A错误。 B．从图乙中可以看出，随着测试次数的增加，直尺下落的高度逐渐降低，说明反应速度逐渐提高，这表明人体的反应速度经过训练是可以提高的，B正确。 C．人体的反应速度不是固定不变的，它可以通过训练、身体状态等因素发生变化，C错误。 D．题干中并没有关于年龄和性别对反应速度影响的相关信息，无法得出人体的反应速度与年龄和性别有关的结论，D错误。 故选B。 课后拓展 一、难点回顾与反思 1.回顾伸肘和屈肘动作的原理，思考在日常生活中的其他运动（如俯卧撑、仰卧起坐）中，相关肌肉（如肱二头肌、肱三头肌、腹肌等）分别处于什么状态？ 答案：俯卧撑动作中，撑起时类似伸肘动作，肱三头肌收缩，肱二头肌舒张；下降时类似屈肘动作，肱二头肌收缩，肱三头肌舒张。仰卧起坐时，腹肌收缩，带动上半身抬起。 2.神经系统对人体运动的支配是一个抽象的概念，结合本节课所学内容，尝试用自己的语言描述神经系统是如何支配人体完成一个简单的抬手动作的。 答案：当我们想要抬手时，大脑发出神经冲动，神经冲动经脊髓传导，再通过不同的传出神经到达手臂的相关肌肉（如肱二头肌等），使肱二头肌收缩，肱三头肌舒张，从而牵拉所附着的骨围绕关节运动，完成抬手动作。 二、能力提升 1.设计一个对比实验，探究不同年龄段人群（如儿童、青少年、成年人）的反应速度差异，并分析可能的原因。 答案： 实验设计：采用测定反应时的实验方法，用一把30厘米长的尺，分别对不同年龄段的人群进行测试。每个年龄段选取一定数量的样本（如各20人），记录他们的反应时间。 可能原因分析：儿童神经系统发育尚未完善，对肌肉的调节能力较弱，反应速度可能较慢；随着年龄增长，神经系统发育逐渐完善，反应速度会提高；成年人的反应速度相对稳定，但随着年龄进一步增大，神经系统功能可能会有所衰退，反应速度可能会下降。 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $