内容正文:
教学设计
课程基本信息
学科
生物学
年级
高二
学期
秋季
课题
体液调节与神经调节的关系(第一课时)
教学目标
1. 描述寒冷和炎热环境中体温调节的过程。
2. 通过探讨体温的调节机制,培养分析问题的能力。
3. 结合日常生活中的情境,分析说明人体通过神经系统和内分泌系统的调节作用对内外环境的变化(如寒冷、炎热)做出反应,以维持内环境的稳定。
教学重难点
教学重点:
神经调节与体液调节间的协调
教学难点:
人体体温调节的分析。
教学过程
教学内容
教学活动
创设情境,
导入新课
【引导阅读问题探究】图片展示过山车
【讲述】过山车大家都玩过吗,在游乐场乘坐过山车,头朝下疾驰时,不少人感到心怦怦直跳,有些人还会狂呼乱叫。如果此时检测血液,发现能使心跳和呼吸加快的肾上腺素含量明显升高。这一现象姑且称之为“过山车现象”。
【问题探讨】人体所做出的的反应,哪些与神经调节有关,哪些与激素调节有关,两者之间有什么样的关系呢?
一、体液调节
【温故知新】回顾激素调节的作用方式,体液中有没有其他非激素物质也参与调节机体活动呢?
【资料分析】动脉血中一定水平的二氧化碳与维持呼吸和呼吸中枢兴奋性有关。当吸入气中二氧化碳含量增加到百分之二时,呼吸加深;增至百分之四时,呼吸频率也增快,肺通气量可增加1倍以上;超过百分之七时,肺通气量不能相应增加,动脉血二氧化碳徒升,使呼吸中枢等活动受抑制而出现呼吸困难、头痛甚至昏迷。
此资料说明二氧化碳有什么功能以及二氧化碳在体内是通过什么运输。
【提出问题】除了二氧化碳和激素外,还有哪些物质可以调节生命活动呢?
【学习任务一】请同学们完成任务二:阅读三则资料,除二氧化碳、激素外,还有哪些物质参与调节生命活动?
资料一:人体多细胞合成的组胺可帮助降低血压;促进胃壁细胞分泌胃酸,从而帮助消化;
资料二:气体一氧化氮可以使血管舒张,维持正常血压;为各种细胞输送氧气和养分;
资料三:微量一氧化碳在肺移植手术过程可调节免疫系统,防止发生器官排斥反应。
——引出体液调节的概念
二、体液调节和激素调节的比较
人和高等动物体内,体液调节与神经调节都是机体调节生命活动的重要方式,他们相辅相成,各具优势。神经调节和体液调节有什么特点呢?
【学习任务二】比较体液调节与神经调节的特点
比较项目
神经调节
体液调节
作用途径
反应速度
作用范围
作用时间
通过分析知道,神经调节与体液调节的作用方式和结构基础都是不同的,但两者又是相互协调地发挥作用,那么两者之间有什么关系呢?这两种调节是怎样进行协调的呢?以体温调节帮助大家理解体液调节和神经调节的关系。
二、神经调节和体液调节的协调
根据人体体温日变化可知:健康人体的体温始终接近于37摄氏度,一天内温度变化幅度不超过1摄氏度,处于动态平衡中。当产热量=散热量时,体温相对恒定。
【阅读课本】分析产热机制和散热机制。
人体热量的来源主要是细胞中有机物的氧化放能,在安静状态下,人体主要通过肝、脑等器官的活动提供热量;运动时以骨骼肌为主。而皮肤是人体最主要的散热器官,皮肤散热主要通过辐射、传导、对流以及蒸发的方式进行,其次还有呼吸、排尿和排便等。
【提出问题】皮肤如何散热呢?
皮肤通过控制血管流量来进行散热。炎热时,皮肤血管舒张,血流量增大,促进散热;寒冷时,皮肤血管收缩,血流量降低,减少散热。知道了皮肤散热机制。
【情景分析】寒假,同学们前往哈尔滨游玩
1、刚下飞机,寒风刺骨,我们会感觉到:
2、什么结构接受寒冷刺激,产生兴奋?
3、短时间内,体温(内环境温度)会有明显下降吗?
4、体温与环境温差增大,将导致散热:
5、散热加快致使局部体温低于正常体温,身体启动生理性调节。调节体温中枢是哪里?
6、为了维持体温稳定,产热与散热怎么变化?
7、身体通过哪些方式增加产热,减少散热?
8、还可以采取什么措施?
9、说明什么结构也参与了体温调节?
【学习任务四】构建寒冷环境下的体温调节模型
皮肤冷觉感受器收到刺激产生兴奋,通过传入神经使兴奋传递到下丘脑体温调节中枢,再由传出神经到达相应的效应器:皮肤血管收缩,皮肤的血流量减少,散热量也相应的减少汗腺分泌嫌少,蒸发散热也随之减少机体在减少散热的同时还会主动增加产热。
可引起骨骼肌战栗,使产热增加。与此同时,相关神经兴奋,促进甲状腺激素、肾上腺素等激素的释放,使肝及其他组织细胞的代谢活动增强,增加产热。值得注意的是,甲状腺激素的调节属于分级调节,由下丘脑释放促甲状腺激素释放激素作用于垂体,使垂体释放促甲状腺激素作用于甲状腺,从而使甲状腺分泌甲状腺激素。
【分析】 体温调节过程中,哪些步骤是神经调节,哪些步骤是体液调节呢?他们之间有什么关系呢?
提示:根据体温调节和神经调节的定义去区分。
【定义】神经-体液调节
这类通过神经影响激素的分泌,再由激素对机体功能实施调节的方式,称为神经-体液调节。体温调节是由神经调节和体液调节共同实现。
【学习任务】构建炎热环境下的体温调节模型盛夏,
在炎热的环境中,皮肤中的热觉感受器兴奋,该兴奋传递至下丘脑体温调节中枢,进而通过自主神经系统的调节和肾上腺等腺体的分泌,最终使皮肤的血管舒张,皮肤血流量增多,也使汗液的分泌增多等,从而增加散热。大脑皮层也可产生热觉,减少衣物和使用空调等行为性调节,对增加产热做补充,从而使机体维持在正常体温。
【思考】人体的体温在任何情况下都能保持恒定吗?那些情况下可以导致机体失衡?如果环境温度过高或者过低,应采取那些措施来维持提问的恒定?
提示:人体的体温调节能力是有限的
三、社会联系
极地和高温车间工作人员是怎么调节体温的呢?这种调节能力是有限的,因此还应分别采取那些措施?
极地工作人员通过神经—体液共同作用,肌肉、肝脏细胞代谢非常旺盛,汗腺分泌很少,毛细血管收缩。而在高温车间工作的人则正好相反。因为调节能力是有限的,极地工作的人员要穿很多保暖衣物,喝温水,工作室内加热等措施。高温环境工作的人员喝盐开水补充汗液中流逝的水分和盐分,室内要通风,准备风扇、室内降温等措施。
四、小结
1、体液调节是激素等化学物质,通过体液传送的方式对生命活动进行调节。激素调是体温调节的主要内容
2、对比了神经调节和体液调节的特点:体液调节和神经调节都是机体调节生命活动的重要方式,他们相辅相成,各具优势
3、体温调节通过神经-体液调节,维持机体产热和散热平衡,从而维持内环境温度的相对稳定,对机体正常生命活动有重要意义。
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