2.5 人脑的高级功能教学设计-2026-2027学年高二生物上学期人教版选择性必修1

该高中生物学教学设计聚焦人脑的高级功能，涵盖大脑的地位与功能、语言功能、学习记忆与情绪等核心知识点。通过课标要求的概述、说明与讨论，衔接神经系统结构的前序知识，搭建从结构到功能的学习支架。 资料以生命观念为统领，通过表格对比言语区障碍特征培养科学思维，结合情绪调节讨论强化态度责任。如记忆过程阶段分析助学生理解突触变化机制，练习题设计夯实知识应用，提升学生生物学科素养，为教师提供系统教学资源。

第5节　人脑的高级功能 课标要求 核心素养 1.概述人脑有哪些重要的高级功能。 2．说明学习与记忆的过程是怎样的。 3．讨论如何克服消极情绪,维持情绪稳定。 1.生命观念：通过学习大脑皮层的特点，建立人脑的结构和功能观。 2．科学思维：比较概括大脑皮层言语区各区的特点。 3．社会责任：交流消极情绪产生的根由及解决方法。 一、人的大脑 1．地位：神经系统的最高级部位。 2．功能 (1)感知外部世界。 (2)控制机体的反射活动。 (3)具有语言、学习和记忆等方面的功能。 二、语言功能 1．语言功能是人脑特有的高级功能。 2．言语区 (1)概念：人类的语言活动是与大脑皮层某些特定区域相关的，这些特定区域是言语区。 (2)言语区障碍特征 受损功能区 障碍症特征 S区 不能讲话(听得懂、看得懂、会写字) W区 不能写字(听得懂、看得懂、会讲话) V区 不能看懂文字 H区 不能听懂话(会写、会讲、会看) 三、学习、记忆与情绪 1．学习与记忆 (1)概念：学习与记忆是脑的高级功能，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。 (2)人类的记忆过程 感觉性记忆→第一级记忆→第二级记忆→第三级记忆。 (3)学习和记忆的机理 ①涉及脑内神经递质的作用以及某些种类蛋白质的合成。 ②短时记忆：可能与神经元之间即时的信息交流有关，尤其是与大脑皮层下一个形状像海马的脑区有关。 ③长时记忆：可能与突触形态及功能的改变以及新突触的建立有关。 2．情绪 (1)概念：人对环境作出的反应。情绪是大脑的高级功能之一。 (2)表现 ①积极情绪。 ②消极情绪→抑郁→抑郁症。 (3)调节方法 ①积极建立和维系良好的人际关系。 ②适量运动。 ③调节压力。 (1)只有人的大脑才有语言功能。(　　) (2)S区障碍，不能看懂文字。(　　) (3)学习和记忆有多个脑区和神经通路参与。(　　) (4)消极情绪的产生必将导致抑郁症。(　　) 答案：(1)√　(2)×　(3)√　(4)× 知识点一　人脑的语言功能 1．与语言中枢相关的“三个”易错点 (1)视觉性语言中枢≠视觉中枢，此区受损，患者仍有视觉，只是“看不懂”语言文字的含义。 (2)听觉性语言中枢≠听觉中枢，此区受损，患者仍有听觉，只是“听不懂”话的含义。 (3)语言功能是人脑特有的高级功能。 2．常见的生理或病理现象与神经中枢的关系 生理或病理现象 神经中枢参与(损伤) 考试专心答题时 大脑皮层视觉中枢和言语区的V区、W区(高级中枢) 聋哑人学习舞蹈 大脑皮层视觉中枢和言语区的V区，躯体运动中枢 某同学跑步时 大脑皮层、小脑、下丘脑、脑干和脊髓 植物人 大脑皮层损伤、小脑功能退化，但下丘脑、脑干、脊髓功能正常 高位截瘫 脊髓受损伤，其他部位正常 发展素养 思考下列现象可能与哪些中枢受损有关。(生命观念、科学思维) (1)某患者听不见别人的讲话。 (2)某患者能听见但听不懂别人的谈话。 (3)某患者看不见文字。 (4)某患者能看见但看不懂文字的含义。 提示：(1)听觉中枢。(2)大脑皮层的H区。(3)视觉中枢。(4)大脑皮层的V区。 1．下列关于语言功能的叙述，不正确的是(　　) A．语言功能是人的大脑功能之一 B．W区和S区接近躯体运动中枢 C．大多数人的大脑右半球主要负责逻辑思维等 D．大脑皮层言语区损伤可能会导致特有的言语功能障碍 答案：C 2．生物考试中，当你专心作答试题时，参与的高级中枢主要有(　　) ①下丘脑　　　　　　　　 ②大脑皮层H区 ③大脑皮层S区 ④大脑皮层V区 ⑤大脑皮层W区 A．①③ B．②③ C．②④ D．④⑤ 解析：选D。进行生物考试时，答题过程是在一个相对安静的环境中完成的，不需要听觉，也不需要说话。在审读试卷过程中需要视觉，并且要理解题干中给予的信息，需要大脑皮层V区的参与；经过思考，在作答试题时，答案要用文字的形式表现在试卷上，则需要大脑皮层W区的参与。 知识点二　人脑的学习、记忆与情绪功能 记忆的过程 记忆阶段 感觉性记忆 第一级记忆 第二级记忆 第三级记忆 持续时间 <1秒 数秒至数分钟 数分钟至数年 可能永久 转化手段 转瞬而逝 加以注意 反复运用、强化 反复重复、整合 记忆类型 短时记忆 长时记忆 记忆机理 与神经元间即时的信息交流有关，尤其与大脑皮层下一个形状像海马的脑区有关 可能与突触的形态及功能的改变及新突触的建立有关 发展素养 1．患抑郁症时，患者往往要服用抗抑郁药物，其作用机理是什么？(社会责任) 提示：抗抑郁药一般都通过作用于突触处来影响神经系统的功能。 2．为什么刚才那个6位数的验证码我一下子就忘记了，却记住了妈妈的手机号码呢？(科学思维) 提示：对6位数的验证码的记忆属于第一级记忆，记忆保留时间往往很短，对妈妈的手机号码的记忆属于第二级记忆甚至第三级记忆。 1．下列关于学习、记忆和情绪的叙述，不正确的是(　　) A．学习、记忆和情绪都是人脑的高级功能 B．人类的短时记忆即是感觉性记忆 C．第三级记忆是将某些信息反复重复并加以整合 D．人的抑郁时间过长，有可能转化为抑郁症 答案：B 2．(不定项)下列关于人脑高级功能的叙述，不正确的是(　　) A．人脑有感知外部世界及控制机体的反射功能 B．某人不能听懂话，可能V区发生障碍 C．长时记忆最可能和大脑皮层下像海马的脑区有关 D．良好的人际关系、适量运动和调节压力，有助更好地平稳情绪 答案：BC 核心知识小结 [要点回眸] [答题必备] 1.人脑的高级功能 (1)感知外部世界；(2)控制机体的反射活动；(3)语言功能；(4)学习和记忆功能；(5)情绪功能。 2.言语区病变导致的功能障碍 (1)W区——不能写字；(2)V区——不能看懂文字； (3)S区——不能讲话；(4)H区——不能听懂话。 3.人类的记忆过程分为感觉性记忆、第一级记忆、第二级记忆、第三级记忆四个阶段。 4.学习和记忆涉及脑内神经递质的作用以及某些种类蛋白质的合成。 5.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。 [随堂检测] 1．下列关于人的大脑皮层的叙述，不正确的是(　　) A．大约有140多亿个神经元 B．主要由神经元胞体及其树突构成 C．W区、S区、V区和H区属于大脑皮层的特定区域 D．大多数主导语言功能的区域位于大脑右半球 答案：D 2．(2019·山东泰安期末)某人大脑的某个部位受到损伤，能用语言表达自己的思想，也能听懂别人的谈话，却读不懂报刊上的新闻。他的大脑受损的区域可能是(　　) A．运动性语言中枢(S区) B．书写性语言中枢(W区) C．视觉性语言中枢(V区) D．听觉性语言中枢(H区) 解析：选C。病人能用语言表达自己的思想，说明运动性语言中枢(S区)正常；病人能听懂别人的谈话，说明听觉性语言中枢(H区)正常；读不懂报刊上的新闻，说明视觉性语言中枢(V区)受损。 3．(2019·江苏启东中学高一检测)人的学习和记忆是脑的高级功能之一，下列有关叙述不合理的是(　　) A．听课时需要神经元的活动和神经元之间通过突触单向传递信息 B．阅读时通过神经纤维把眼部效应器产生的兴奋传递到神经中枢 C．抄笔记需要大脑皮层感知学习内容和控制手部书写活动 D．参与小组讨论，需要大脑皮层言语区的S区和H区参与 解析：选B。阅读时通过神经纤维把眼部感受器产生的兴奋传递到神经中枢。 4．(不定项)下列关于人脑高级功能的叙述，不正确的是(　　) A．对大多数人来说，音乐、绘画等主要由其大脑右半球负责 B．临时记住某人的车牌号属于第一级记忆 C．短时记忆与新突触的建立有关 D．只要有抑郁情绪就要服用抗抑郁药 答案：CD 5．回答下列有关问题： (1)大脑皮层是整个神经系统的__________，其上分布着许多重要的中枢，如躯体运动中枢和躯体感觉中枢。它除了对外部世界的__________以及控制机体的__________外，还具有________、________、________、__________等方面的高级功能。 (2)打字员熟练的指法主要是由__________发动和__________进行协调共同完成的。 (3)聋哑人表演的舞蹈《千手观音》让人叹为观止，她们要理解指导教师的手语，首先要通过__________中枢。 (4)盲人“阅读”盲文，首先要通过大脑皮层的________中枢和_________，理解盲文其意，则通过________中枢完成。 (5)某患者出现左侧躯体瘫痪，主要是由______________________中枢或与它联系的神经纤维遭到损伤引起的。 (6)大脑皮层S区受损，将会导致病人________________________。 解析：大脑皮层除了对外部世界的感知以及控制机体的反射活动外，还具有语言、学习和记忆等方面的高级功能。语言功能属于第二信号系统，是人类区别于动物特有的高级功能，涉及听、说、读、写等活动。 答案：(1)最高级中枢　感知　反射活动　语言　学习　记忆　情绪　(2)大脑　小脑　(3)视觉　(4)躯体运动　躯体感觉中枢　语言　(5)右侧大脑半球躯体运动　(6)能看懂文字，听懂别人谈话，但不能讲话 [课时作业] 1．下列不属于人的大脑的功能的是(　　) A．控制机体的反射活动　 B．语言功能 C．情绪功能 D．效应器 答案：D 2．(2020·广西陆川中学高二期末)某人因为车祸瘫痪在床，患者可以看懂文字却不会讲话，医生触碰时双腿有感觉但是无法动弹。据此可分析该患者最可能(　　) A．大脑语言区S区受损；传出神经也受损 B．大脑语言区H区受损；传入神经也受损 C．大脑语言区H区受损；传出神经也受损 D．大脑语言区S区受损；传入神经也受损 答案：A 3．某人因受外伤而成为“植物人”，处于完全昏迷状态，饮食只能靠“鼻饲”和人工向胃内注流食，但其呼吸和心跳正常。请问他的中枢神经系统中，仍能保持正常功能的部位是(　　) A．脑干和脊髓　　　　　 B．小脑和脊髓 C．小脑和脑干 D．只有脊髓 解析：选A。“植物人”的呼吸和心跳正常且能完成基本(低级)的反射，而调节呼吸、心脏功能的基本活动中枢位于脑干，脊髓中的神经中枢控制人体基本(低级)的反射活动。 植物人 4．下列关于各级神经中枢功能的叙述，错误的是(　　) A．一般成年人可以憋尿，这说明高级中枢可以控制低级中枢 B．“植物人”的脑干和脊髓的中枢不能发挥调控作用 C．大脑皮层S区发生障碍的患者不能讲话 D．语言功能是人脑特有的高级功能 解析：选B。排尿反射的低级中枢位于脊髓，一般成年人可以有意识地控制排尿，说明脊髓的排尿反射中枢受大脑皮层的控制，A项正确；“植物人”具有呼吸和心跳，也能排尿、排便，呼吸中枢位于脑干，排尿、排便反射中枢位于脊髓，B项错误；大脑皮层S区发生障碍的患者不能讲话，C项正确；语言功能是人脑特有的高级功能，D项正确。 5．下列有关人脑功能的叙述，错误的是(　　) A．学习和记忆涉及脑内神经递质的作用以及某些种类蛋白质的合成 B．大脑皮层V区受损的患者不能写字 C．人脑的高级中枢可对脊髓中相应的低级中枢进行调控 D．由短时记忆到长时记忆可能与新突触的建立有关 解析：选B。学习和记忆涉及脑内神经递质的作用以及某些种类蛋白质的合成；大脑皮层V区受损后患者能写字，但不能看懂文字；大脑皮层的高级中枢可对脊髓中相应的低级中枢进行调控，如憋尿；短时记忆与神经元之间即时的信息交流有关，长时记忆可能与新突触的建立有关。 6．(2019·湖南师大附中摸底考试)下图是人类大脑皮层(左半球侧面)的言语区模式图。下列相关说法，不正确的是(　　) A．大脑皮层是调节机体活动的最高级中枢 B．W区发生障碍的患者不能讲话，出现运动性失语症 C．V区发生障碍的患者不能看懂文字 D．H区发生障碍的患者不能听懂别人讲话 解析：选B。W区发生障碍，不能写字，但能讲话。 7．(不定项)下列有关人大脑功能的描述，正确的是(　　) A．V区接近视觉中枢，H区接近听觉中枢 B．学习和记忆由多个脑区和神经通路参与 C．学习过程要动用多个器官 D．抑郁症严重时可能会产生自残或自杀行为 答案：ABCD 8．兴奋性是指细胞接受刺激产生兴奋的能力。为探究不同缺氧时间对中枢神经细胞兴奋性的影响，研究人员先将体外培养的大鼠海马神经细胞置于含氧培养液中，测定单细胞的静息电位和阈强度(引发神经冲动的最小电刺激强度)，之后再将其置于无氧培养液中，于不同时间点重复上述测定，结果如图所示。请回答下列问题： (1)本实验的自变量是____________。 (2)静息电位水平是影响细胞兴奋性水平的因素之一，图中静息电位是以细胞膜的____________侧为参照，并将该侧电位水平定义为0 mV。据图分析，当静息电位由－60 mV 变为－65 mV时，神经细胞的兴奋性水平____________。 (3)在缺氧处理20 min时，给予细胞25 pA强度的单个电刺激________(填“能”或“不能”)记录到神经冲动，判断理由是_____________________。 (4)在含氧培养液中，细胞内ATP主要在____________中合成。在无氧培养液中，细胞内ATP含量逐渐减少，对细胞通过____________方式跨膜转运离子产生影响，这是缺氧引起神经细胞兴奋性改变的可能机制之一。 解析：(1)该实验的目的是探究不同缺氧时间(横坐标)对中枢神经细胞兴奋性的影响，因此自变量是缺氧时间。(2)静息电位时，细胞膜两侧的电位为外正内负，题图中静息电位用负值表示，即以细胞膜外侧为参照，定义为0 mV，静息电位由－60 mV 变为－65 mV时，对应缺氧时间20 min 的阈强度，此时的阈强度最大，说明需要更强刺激才能使细胞达到同等兴奋程度，因此神经细胞的兴奋性水平降低。(3)缺氧处理20 min，阈强度为30 pA以上，所以给予的25 pA强度的刺激低于阈强度，不能记录到神经冲动。(4)在含氧培养液中，细胞进行有氧呼吸，ATP主要在线粒体中合成；主动运输需要消耗能量。 答案：(1)缺氧时间　(2)外　降低　(3)不能　刺激强度低于阈强度　(4)线粒体(或线粒体内膜)　主动运输 9．(2020·哈三中高二段考)“胆碱能神经元”是一种能合成乙酰胆碱，并在兴奋时能从神经末梢释放乙酰胆碱的传出神经元。目前认为，老年性痴呆与神经中枢中“胆碱能神经元”的大量死亡和丢失有关。某研究小组为研究老年性痴呆的机制，对大鼠的脑处理后，再进行学习能力以及记忆巩固能力的测验，实验处理和实验结果如下表。请回答下列问题： 组别 实验处理 实验结果 错误次数 完成学习所需时间/秒 A 不作任何处理 8.76 112.39 B 向大鼠脑的一定区域缓慢注射0.5 M缓冲溶液的鹅膏蕈氨酸1 μL 15.72 149.73 (1)乙酰胆碱存在于突触小体内的____________中，由突触前膜通过____________作用释放到____________。 (2)“胆碱能神经元”的活动与受体有关，毒蕈碱受体是其中的一种，B组实验处理的目的是让鹅膏蕈氨酸与____________上的毒蕈碱受体结合，使乙酰胆碱与受体的结合受到影响，从而产生与_____________________相似的效果，以达到研究老年性痴呆的发生机制的目的。 (3)表中的实验数据表明B组大鼠的____________________________下降，从而为老年性痴呆与中枢“胆碱能神经元”有关的猜测提供了实验证据。 解析：受体存在于突触后膜上，与神经递质发生特异性结合，使下一个神经元产生兴奋或抑制。B组实验向大鼠脑的一定区域缓慢注射0.5 M缓冲液溶解的鹅膏蕈氨酸1 μL，使得鹅膏蕈氨酸与突触后膜上的毒蕈碱受体结合，干扰了乙酰胆碱与受体的结合，产生了与“胆碱能神经元”死亡和丢失相似的效果。表中的完成学习所需时间(秒)实验数据表明了B组大鼠的学习能力下降，错误次数实验数据表明了B组大鼠的记忆能力下降。 答案：(1)突触小泡　胞吐　突触间隙　 (2)突触后膜　“胆碱能神经元”死亡和丢失　 (3)学习能力和记忆能力 学科网（北京）股份有限公司 $