湖北省荆州市松滋市2026-2027学年高二上学期生物人教版选择性必修一2.5《人脑的高级功能》分层作业设计

《人脑的高级功能》分层作业设计 应用场景：课后分层作业（必做＋选做）｜适用地区：湖北省｜高二（2026—2027学年上学期）生物｜人教版（2019版）选择性必修1《稳态与调节》第2章 神经调节 第5节《人脑的高级功能》 一、作品基础信息 项目 填写内容 作品名称 《人脑的高级功能》分层作业设计 学段学科 高中·生物 适用年级 高二（2026—2027学年上学期） 教材版本 人教版（2019版）选择性必修1《稳态与调节》 对应内容 第2章 神经调节·第5节 人脑的高级功能 作业类型 课后作业（课时作业）＋探究实践作业 完成时长 总时长40分钟以内（基础约15分钟＋提高约10分钟＋拓展选做约15分钟） 设计者 袁雄坤 二、设计背景与意图 1. 课标与教材分析 课标要求：本作业对应《普通高中生物学课程标准（2017年版2025年修订）》选择性必修课程"稳态与调节"模块，聚焦"生命个体的结构与功能相适应，并通过一定的调节机制保持稳态"这一核心概念，需达成"概述人脑的高级功能，说明语言功能、学习与记忆、情绪的神经基础"的学业质量要求（水平二至水平三）。 教材地位：本节是第2章"神经调节"的收官之课。学生在前4节已依次学习了神经系统的结构基础、神经调节的基本方式、神经冲动的产生与传导以及神经系统的分级调节，本节在此基础上进一步从"高级功能"层面认识大脑皮层在语言、学习与记忆、情绪等方面的功能，是人脑区别于其他动物脑的集中体现，也是"结构与功能观"从"结构—功能对应"走向"结构—功能—行为"的深化，同时为后续理解稳态的多层次调节奠定认识基础。 教学重难点：重点为言语区（W区、V区、S区、H区）的位置与损伤表现、人类记忆过程的四个阶段及短时记忆与长时记忆的形成机制、情绪与抑郁及抑郁症的区分。难点主要有三：一是学生易混淆"听觉中枢"与"听觉性语言中枢"、"视觉中枢"与"视觉性语言中枢"，误以为H区受损即听不见、V区受损即看不见；二是难以理解短时记忆（神经元即时信息交流、海马）与长时记忆（突触形态改变、新突触建立）在机制上的差异；三是易将日常生活中短期的"抑郁"情绪与作为疾病的"抑郁症"混为一谈。 2. 学情分析 维度 具体描述 已有基础 学生已学完神经系统结构基础、反射、兴奋传导与分级调节，知道大脑皮层是调节机体活动的最高级中枢，了解神经元间可通过突触传递信息；对"背单词记了又忘""考试紧张发挥失常""听不懂方言"等现象有切身体验；具备初步的识图、归纳与病例分析能力。 现有困惑 对四个言语区的名称与损伤表现对应困难，尤其分不清"看不见"（视觉中枢）与"看不懂"（V区）、"听不见"（听觉中枢）与"听不懂"（H区）；对记忆四阶段的划分依据与阶段间的转化条件（注意、运用、重复、整合）缺乏认识；易把"心情不好""情绪低落"直接等同于抑郁症，对抑郁与抑郁症在持续时间、严重程度和应对方式上的区别认识不足。 差异分析 班内可分为三层：基础层（能机械识记四区名称与记忆阶段名称，但症状与机制对应困难，需强化对照表与图示）、能力层（能结合临床病例判断受损言语区、运用记忆规律改进学习策略）、拓展层（乐于探究，可自主建构高级功能概念图，并能从神经机制层面讨论情绪与心理健康）。作业须分层满足不同需求。 设计意图 本作业围绕《人脑的高级功能》核心概念，按"基础—提高—拓展"三层展开：基础题确保全体达成言语区四区功能、记忆四阶段、情绪与抑郁及抑郁症的概念识记（对应课标水平二）；提高题以临床失语症病例判断、记忆规律与学习策略分析、海马与短时记忆向长时记忆转化等真实情境，训练运用"结构与功能相适应"观念解释生命现象的科学思维；拓展题以建构人脑高级功能概念图、分析抗抑郁药作用于突触的机理、制订科学用脑计划等任务，落实模型建构与跨学科迁移。分层既尊重学生差异，又突出"从结构到功能、以结构解释行为"的素养导向，并引导学生关注心理健康、养成科学用脑习惯，呼应"作业减负提质"的教学改进目标。 3. 作业实施建议 分层指导：基础题（1—6）全员必做，确保覆盖"言语区四区与损伤表现、记忆四阶段及机制、情绪与抑郁"核心考点；提高题（7—9）建议80%以上学生完成；拓展题（10—12）供学有余力者选做，不作统一要求，避免加重负担。 时长控制：基础题约15分钟、提高题约10分钟、拓展题选做约15分钟，总时长控制在40分钟以内，符合减负要求。 安全提示：本作业以病例分析、概念整理与方案设计为主，无实验操作。第11、12题涉及情绪与心理健康话题，教师应注意引导，避免学生对号入座；若学生存在持续的消极情绪，应建议其及时向家长、教师或专业人士求助，不擅自给自己或他人贴标签。 资源支持：建议配合教材"人类大脑皮层的言语区"示意图、"人类记忆过程的四个阶段"图解、"情绪与抑郁症"示意图等资源整合使用；鼓励以小组合作完成拓展层的概念图建构与方案设计，培养交流与表达能力。 提交与反馈：基础与提高题书面提交；拓展题可提交概念图、分析小短文或"科学用脑"计划书。依据"五、作业评价"量表分层反馈，重点表扬拓展层学生的模型建构与探究过程。 三、作业目标 目标维度 编号 具体目标 对应核心素养 评价证据 知识理解 A 说出大脑皮层除感知外部世界、控制机体反射活动外还具有语言、学习和记忆、情绪等高级功能；说出言语区（W、V、S、H区）的位置与受损后的表现，区分"听不见/听不懂""看不见/看不懂"；说出人类记忆过程的四个阶段及其与短时记忆、长时记忆的对应关系；说出短时记忆与长时记忆可能的形成机制，以及情绪、抑郁与抑郁症的区别，形成"结构与功能相适应"的生命观念。 生命观念（结构与功能观） 基础题正确率、概念复述 能力运用 B 运用言语区知识判断临床失语症病例的受损部位；运用记忆四阶段的转化规律分析并改进自身学习策略；运用短时记忆与长时记忆的机制解释海马损伤等症状，发展归纳与演绎的科学思维。 科学思维（归纳与演绎） 过程记录、分析思路 思维发展 C 通过建构"人脑的高级功能"概念图，发展模型与建模思维；能结合资料分析抗抑郁药作用于突触的机理，并将语言、记忆等高级功能与脑结构的关系迁移到对新情境的分析中。 科学思维（模型与建模）、科学探究（模型建构） 概念图、论证思路 情感态度 D 认同人脑高级功能的复杂性与脆弱性，养成科学用脑、规律作息的习惯；正确认识情绪波动，积极建立和维系良好的人际关系，了解寻求专业帮助的重要性，形成关注身心健康的责任意识。 社会责任、科学探究（交流与评估） 计划书、反思语、交流表现 四、作业内容与目标对应表 题号 题型 题目概要 对应作业目标编号 设计意图 参考答案/评价要点 1 选择题 大脑皮层高级功能的辨别 A 巩固大脑皮层语言、学习记忆、情绪等高级功能及"语言功能是人脑特有" 选C 2 选择题 言语区损伤表现的判断（能听懂能看懂但不能讲） A 辨析S区与其他言语区损伤表现的差异 选C 3 选择题 大脑两半球分工（左语言逻辑、右形象） A 理解大多数人左右半球的功能分工 选C 4 选择题 记忆阶段的判断（临时记住验证码） A 区分记忆四阶段的持续时间与实例 选B 5 填空题 言语区四区表现与记忆四阶段、机制的概念填空 A 建立"言语区—记忆阶段—形成机制"的结构框架 见答案与解析 6 判断题 高级功能相关概念的正误判断 A 纠正"学习记忆为人类特有""H区受损即听不见"等典型误区 见答案与解析 7 案例分析题 失语症病例的受损言语区判断 B 训练依据症状定位言语区，区分"听不见/听不懂""看不见/看不懂" 见答案与解析 8 案例分析题 记忆规律与学习策略的分析 B 运用记忆四阶段的转化条件改进学习，理解多脑区参与的特点 见答案与解析 9 简答题 短时记忆与长时记忆机制及海马作用的分析 B 从神经元信息交流与突触改变层面解释记忆的形成与障碍 见答案与解析 10 探究题 建构"人脑的高级功能"概念图 C、D 梳理语言、学习记忆、情绪三大功能的结构与机制，发展建模思维 见答案与解析 11 探究题 抗抑郁药作用于突触的资料分析 C、D 结合资料分析药物机理，并正确看待抑郁与求助 见答案与解析 12 跨学科题 情绪与学习的关系、语言功能与人工智能的比较 C、D 联系心理健康与人工智能进行跨学科迁移，并制订科学用脑计划 见答案与解析 五、作业评价 采用"维度×层级"评价量表，注重过程与分层达成，体现弹性与选择性。 综合等级：合格——基础题达标；良好——基础＋提高题达标；优秀——三个层级均有高质量产出。 维度 A（优秀） B（良好） C（待改进） 权重 得分 知识理解 基础题全对，能准确说出四言语区损伤表现，并能区分听不见与听不懂、看不见与看不懂 正确率≥85%，少量细节错误，四区与记忆阶段基本对应正确 正确率≥60%，部分概念混淆或记忆不准 20% 能力运用 提高题3题全对，能准确定位病例受损区并迁移解释新情境 能完成2题，分析思路清晰，结论基本正确 仅能完成1题，解释基本合理但方法欠妥 30% 实践创新 概念图完整、层次清晰，能体现三大高级功能的结构与机制，计划书具体可行 概念图基本完整、层次基本合理 参与选做，概念图或计划书基本完整 30% 情感态度 主动投入，积极交流，乐于协作；能正确认识情绪波动，主动反思改进 态度端正，能按要求完成；基本参与合作 态度消极，被动完成，合作意识弱 20% 试题详情 说明：1—6题为必做基础题（选择、填空、判断），7—9题为选做提高题，10—12题为选做拓展题；标注（原创）（探究）（跨学科）的为题目标识。 【试题】1.（基础·选择题） 下列关于人脑高级功能的叙述，正确的是（　） A. 大脑皮层只有感知外部世界和控制机体反射活动的功能，不具有高级功能 B. 语言功能、学习和记忆都是人脑特有的高级功能 C. 大脑皮层除了感知外部世界、控制机体的反射活动外，还具有语言、学习和记忆、情绪等方面的高级功能 D. 情绪是人对环境作出的反应，但不属于人脑的高级功能 【试题】2.（基础·选择题） 某人因脑部损伤后，能听懂别人讲话、也能看懂文字，但自己却不能用语言表达思想。该患者受损的言语区最可能是（　） A. W区　　　B. V区　　　C. S区　　　D. H区 【试题】3.（基础·选择题） 大多数人主导语言功能的区域在大脑的左半球。下列关于大脑两半球分工的叙述，正确的是（　） A. 左半球主要负责形象思维，如音乐、绘画、空间识别 B. 右半球主导语言功能，负责逻辑思维 C. 左半球主导语言功能、负责逻辑思维，右半球主要负责形象思维，如音乐、绘画、空间识别等 D. 左右半球的功能完全相同，不存在分工 【试题】4.（基础·选择题） 临时记住某个手机验证码，随后很快遗忘。这一记忆过程属于（　） A. 感觉性记忆　　B. 第一级记忆　　C. 第二级记忆　　D. 第三级记忆 【试题】5.（基础·填空题） 大脑皮层上与语言活动有关的特定区域称为______。其中，W区受损，表现为不能______；V区受损，表现为不能______；S区受损，表现为不能______；H区受损，表现为不能______。 人类的记忆过程分为四个阶段：感觉性记忆（持续时间______）、第一级记忆（数秒至数分钟）、第二级记忆（数分钟至数年）和第三级记忆（可能永久）；其中前两个阶段相当于______记忆，后两个阶段相当于______记忆。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______的脑区有关；长时记忆可能与突触形态及功能的改变以及______的建立有关。学习和记忆涉及脑内______的作用以及某些种类______的合成。 【试题】6.（基础·判断题） 判断正误： （1）语言功能是人脑特有的高级功能，学习和记忆也是人脑特有的。（　） （2）H区（听觉性语言中枢）受损，患者听不见别人讲话的声音。（　） （3）抑郁通常是短期的，一般不超过两周；若持续两周以上而得不到缓解，就可能形成抑郁症。（　） 【试题】7.（提高·案例分析题） 临床上，两位脑损伤患者表现出不同的语言障碍： 患者甲：能看懂文字、能听懂别人的讲话，但自己不能讲话，也不能用语言表达思想。 患者乙：视觉正常，能看见文字，但看不懂文字的含义，不能阅读。 （1）请判断患者甲、乙分别最可能是哪个言语区受损，各属于哪种言语活动功能障碍。 （2）若某患者"能讲话、能书写、能看懂文字，也能听见声音，但听不懂别人讲话的含义"，其受损的是哪个区？请说明"能听见"与"能听懂"分别依赖什么中枢。 【答题区】 　 　 　 　 【试题】8.（提高·案例分析题） 某同学常抱怨"记不住"。老师给出以下建议：①上课专心听讲，对重点内容加以注意；②课后及时复习、反复运用；③将新知识与已有知识建立联系，并长年累月地运用；④动用多种感官（眼看、口读、手写）参与学习。 （1）请结合人类记忆的四个阶段分析：建议①有利于将哪一种记忆转入哪一种记忆？建议②和③分别有利于记忆向哪些阶段转化？ （2）建议④"动用多种感官参与"体现了学习和记忆的什么特点？ 【答题区】 　 　 　 　 【试题】9.（提高·简答题） 研究表明：切除海马的患者，其短时记忆向长时记忆的转化出现障碍；长时记忆的形成常伴随突触形态的改变和新突触的建立；学习和记忆还涉及脑内神经递质的作用以及某些种类蛋白质的合成。 （1）请分别说明短时记忆和长时记忆可能的形成机制。 （2）海马受损主要影响记忆的哪个环节？ （3）从"学习和记忆涉及某些种类蛋白质的合成"这一事实出发，说明记忆的形成与细胞代谢之间有何关系。 【答题区】 　 　 　 　 【试题】10.（拓展·探究题）（原创）（探究） 请以"人脑的高级功能"为主题，建构一张完整的概念图（或思维导图）。要求： ①体现大脑皮层的三类高级功能：语言功能、学习和记忆、情绪； ②语言功能部分标出言语区四个区（W区、V区、S区、H区）及其受损后的表现； ③学习和记忆部分体现记忆的四个阶段及其与短时记忆、长时记忆的对应关系，并注明两类记忆可能的形成机制； ④情绪部分体现"消极情绪→抑郁→抑郁症"的发展过程及相应的应对方式； ⑤用箭头表示各要素之间的关系，并简要说明"结构与功能相适应"在图中的体现。 【答题区】 　 　 　 　 　 　 【试题】11.（拓展·探究题）（原创）（探究） 阅读下列资料，回答问题。 资料：5-羟色胺是一种能在脑内产生愉悦情绪的神经递质。研究发现，抑郁症患者突触间隙中5-羟色胺的浓度水平较低。目前常用的抗抑郁药（如5-羟色胺再摄取抑制剂）可以抑制突触前膜对5-羟色胺的回收，以维持突触间隙中5-羟色胺较高的浓度水平。 （1）一般来说，抗抑郁药通过作用于什么结构来影响神经系统的功能？ （2）结合资料，简述5-羟色胺再摄取抑制剂可能的作用机理。 （3）有同学认为"情绪不好时自己扛一扛就过去了，不必求助他人"。请结合抑郁与抑郁症的知识，谈谈你的看法。 【答题区】 　 　 　 　 　 　 【试题】12.（拓展·跨学科题）（原创）（跨学科） 情绪也是大脑的高级功能之一。积极的情绪有助于提高学习效率，消极情绪则可能影响学习和记忆。 （1）请举出一个生活中"情绪影响学习效率"的实例，并简要分析其可能的神经基础（可结合神经递质、脑区参与等知识）。 （2）人脑的语言功能与人工智能的自然语言处理有相似之处。请从"语言功能的结构基础"这一角度，比较人脑言语区与人工智能语言模型在处理语言时的一个主要差异。 （3）请结合本节所学，为自己制订一份"科学用脑、提升记忆"的简要计划（至少三条，并说明生物学依据）。 【答题区】 　 　 　 　 　 　 答案与解析 【答案】1. C 【解析】大脑皮层除了感知外部世界、控制机体的反射活动外，还具有语言、学习和记忆、情绪等方面的高级功能，C正确。A忽略了高级功能；语言功能是人脑特有的高级功能，但学习和记忆不是人类特有（动物建立条件反射的过程也是学习），故B错误；情绪也是大脑的高级功能之一，故D错误。 【答案】2. C 【解析】S区为运动性语言中枢，此区发生障碍时，患者能听懂别人讲话和看懂文字，但自己不会表达（不能讲话），即运动性失语症，C正确。W区受损表现为不能写字（失写症）；V区受损表现为不能看懂文字（失读症）；H区受损表现为不能听懂话（听觉性失语症）。 【答案】3. C 【解析】大多数人主导语言功能的区域在大脑的左半球，左半球负责逻辑思维；右半球主要负责形象思维，如音乐、绘画、空间识别等，C正确。A、B将左右半球的功能颠倒了；D否定了已证实的功能分工，错误。 【答案】4. B 【解析】第一级记忆保留的时间从数秒至数分钟，如临时记住某个验证码，B正确。感觉性记忆持续时间不超过1秒；第二级记忆持续时间从数分钟至数年；第三级记忆可能永久，如对自己名字的记忆。 【答案】5. 言语区；写字；看懂文字；讲话；听懂话。／不超过1秒；短时；长时；海马；新突触；神经递质；蛋白质。 【解析】大脑皮层上与语言活动有关的特定区域称为言语区：W区受损不能写字，V区受损不能看懂文字，S区受损不能讲话，H区受损不能听懂话。人类记忆过程分为感觉性记忆（不超过1秒）、第一级记忆（数秒至数分钟）、第二级记忆（数分钟至数年）和第三级记忆（可能永久）四个阶段，前两个阶段相当于短时记忆，后两个阶段相当于长时记忆。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；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。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。 【答案】6.（1）×（2）×（3）√ 【解析】（1）语言功能是人脑特有的高级功能，但条件反射的建立也就是动物学习的过程，说明学习和记忆并非人类特有，故错误。（2）H区受损时，患者有听觉、能听见声音，但听不懂话的含义；能否听见声音与听觉中枢有关，能否听懂与听觉性语言中枢（H区）有关，二者不能混同，故错误。（3）抑郁通常是短期的，一般不超过两周，可通过自我调适、身边人的支持以及心理咨询好转；当抑郁持续下去而得不到缓解时，就可能形成抑郁症，故正确。 【答案】7. 见解析。 【解析】（1）患者甲最可能是S区（运动性语言中枢）受损，属于运动性失语症（能听懂、能看懂，但不能讲话）；患者乙最可能是V区（视觉性语言中枢）受损，属于失读症（视觉性失语症，视觉正常但看不懂文字的含义）。（2）该患者受损的是H区（听觉性语言中枢）。"能听见声音"依赖于听觉中枢，"能听懂话的含义"依赖于听觉性语言中枢（H区）；二者是不同的中枢，听觉中枢受损表现为听不见，听觉性语言中枢受损则表现为听得见但听不懂，不能混为一谈。 【答案】8. 见解析。 【解析】（1）建议①对重点内容"加以注意"，有利于将感觉性记忆（持续时间不超过1秒）转入第一级记忆；建议②"反复运用、强化"有利于第一级记忆中的信息转入第二级记忆（持续数分钟至数年）；建议③"反复重复并将新信息与已有信息整合、长年累月地运用"，有利于信息储存在第三级记忆中，成为永久记忆。（2）建议④体现了学习和记忆不是由单一脑区控制的，而是由多个脑区和神经通路参与的特点。动用眼看、口读、手写等多种感官，可从多条通路获取和加工信息，有利于记忆的形成与巩固。 【答案】9. 见解析。 【解析】（1）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；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）海马受损主要影响短时记忆向长时记忆的转化（即信息的巩固环节），患者难以把新的短时记忆转化、储存为长时记忆。（3）蛋白质的合成是细胞内重要的代谢过程，说明记忆的形成并非抽象的心理现象，而是以神经元的结构变化和代谢活动为物质基础的；这体现了结构与功能相适应——记忆这一功能建立在神经元之间信息交流、突触改变与新突触建立等结构基础之上。 【答案】10. 见解析（示例）。 【解析】示例——概念图可表示为：大脑皮层高级功能→【语言功能：言语区W区（不能写字）、V区（不能看懂文字）、S区（不能讲话）、H区（不能听懂话）；大多数人左半球主导语言与逻辑思维，右半球主司形象思维】＋【学习和记忆：感觉性记忆→第一级记忆→第二级记忆→第三级记忆，前两者为短时记忆（神经元即时信息交流、海马），后两者为长时记忆（突触形态改变与新突触建立）；涉及神经递质与蛋白质合成】＋【情绪：消极情绪→抑郁（短期，一般不超过两周，可自我调适、身边人支持、心理咨询）→抑郁症（持续两周以上未缓解，需专业治疗）】。结构与功能相适应的体现：特定的高级功能定位于特定的脑区（如言语区），特定的记忆类型对应特定的结构基础（海马、新突触）。评分要点：三类功能齐全，四区表现准确，记忆四阶段与机制对应正确，情绪发展过程与应对方式完整。 【答案】11. 见解析。 【解析】（1）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）5-羟色胺再摄取抑制剂可选择性地抑制突触前膜对5-羟色胺的回收，使突触间隙中5-羟色胺维持较高的浓度水平，从而有利于神经系统活动的正常进行，缓解抑郁症状。（3）这种看法不够全面。抑郁通常是短期的，一般不超过两周，通过自我调适、身边人的支持以及心理咨询可以好转；但若抑郁持续下去（两周以上）而得不到缓解，就可能形成抑郁症，程度严重时会严重影响工作、学习和生活，甚至使患者产生自残或自杀等消极行为，此时必须寻求专业治疗。因此，平时应积极建立和维系良好的人际关系、适量运动和调节压力；当情绪波动超出自己能够调节的程度时，应及时向专业人士咨询，而不是一味硬扛。（能答出"抑郁短期可自缓、持续需专业治疗"并说明求助途径者，均应给分。） 【答案】12. 见解析。 【解析】（本题为开放性试题，言之成理即可。）示例：（1）实例：考试前过度紧张，常出现"脑子一片空白"、原本记住的内容回忆不出来的现象。分析：消极情绪可能干扰脑内神经递质的正常作用，进而影响神经元之间即时的信息交流（短时记忆），使记忆的提取出现困难；保持适度积极的情绪有利于神经系统活动的正常进行。（2）差异：人脑的语言功能依赖于大脑皮层特定的言语区（W、V、S、H区），这些区域有明确的空间定位，且特定区域受损会导致相应的失语症状，说明语言功能以特定的脑结构为基础；而人工智能语言模型依赖算法与算力，通过对大量数据的训练实现语言的理解与生成，不具有生物脑的结构基础，也不会因某一"区域受损"而出现特定障碍。（3）计划示例：①上课集中注意，将感觉性记忆转入第一级记忆；②课后及时复习、反复运用强化，促进第一级记忆转入第二级记忆；③将新知识与已有知识建立联系并长年累月运用，形成第三级记忆（永久记忆）；④保证充足睡眠、适量运动、调节压力，保持积极情绪，为学习和记忆提供良好基础；⑤眼看、口读、手写多感官协同，因为学习和记忆由多个脑区和神经通路参与。评分要点：实例恰当并能结合神经递质或脑区说明；差异比较合理；计划具体可行且有生物学依据。 学科网（北京）股份有限公司 $