第3節(jié)《神經沖動的產生和傳導》第1課時教學設計安慶市程集中學陳功一、教材分析本節(jié)要構建的重要概念是“神經系統(tǒng)中傳導的興奮本質上是電信號”。這個概念轉化成中心問題：電信號是如何產生和傳導的？本課時介紹兩方面內容，一是介紹興奮的產生過程，二是興奮在神經纖維上傳導機制以及方向。限于高中階段學生的認知水平，本節(jié)課直接從反射弧的微觀層面開始，通過介紹科學史，指出興奮在神經纖維中傳導的形式是電信號。讓學生明確，生物學的研究是基于實驗與觀察走向深入的，這樣可以幫助學生從微觀水平更深刻地理解：為了維持穩(wěn)態(tài)，生命活動的調節(jié)是有規(guī)律可循的。二、學情分析學生在此前學習了反射、反射弧等基礎知識，為本節(jié)內容的學習奠定了基礎。但本節(jié)內容較為抽象復雜，涉及微觀的生命活動動態(tài)過程，學生初步接觸，認知水平有限，對理解復雜的神經纖維結構和傳導過程有一定難度。因此，在條件允許情況下，教師盡可能利用多媒體演示靜息電位和動作電位過程，同時以模型和板圖形式把過程重現，從而輔助學生理解，引導分析。三、學習目標《生物學課程標準》對應的學業(yè)要求是：闡明神經細胞膜內外在靜息狀態(tài)具有電位差，受到外界刺激后形成動作電位，并沿神經纖維傳導。課標要求在教學過程中要幫助學生加深對科學理論的構建，基于證據和邏輯的認識，提高他們運用證據和邏輯分析問題的能力。因此，將本節(jié)課的教學目標設定為以下內容。闡明興奮的產生與在神經纖維上傳導的機理，用結構與功能觀和穩(wěn)態(tài)與平衡觀認識興奮的產生與傳導；通過對資料的分析、討論，學會運用歸納，與概括、演繹和推理的方法，概括興奮在神經纖維上的傳導機理；能夠按照科學探究的基本原則和過程，設計“驗證興奮在神經纖維上的傳導方向”的實驗方案，并積極展開交流；能夠提出解決生產實際問題的策略和措施。四、學習重點難點教學重點：興奮在神經纖維上的產生及傳導機理。教學難點：靜息電位和動作電位的形成機制。五、教學準備教師準備制作課件（包含靜息電位產生的原理、動作電位產生的原理）；準備模型：神經纖維，神經元。學生準備復習物質跨膜運輸的內容，重點復習通道蛋白；預習：初步了解興奮在神經纖維上的傳導形式；完成學案。教學思路教學環(huán)節(jié)教學環(huán)節(jié)學生活動素養(yǎng)發(fā)展導入播放東京奧運會上，蘇炳添的比賽場面視頻導入播放東京奧運會上，蘇炳添的比賽場面視頻并提問。結合實例激發(fā)學習興趣。認識神經沖動引起的電現象認識神經沖動引起的電現象結合伽爾瓦尼發(fā)現生物電、霍奇金和赫胥黎對電位測定等科學史引導學生理解并掌握神經沖動。促進概念學習，發(fā)展歸納與概括等科學思維?？偨Y神經沖動在神經纖維上的傳導總結神經沖動在神經纖維上的傳導通過問題串、組織學生活動等形式激發(fā)學生思考、討論并總結神經沖動在神經纖維上的傳導特點。激發(fā)探索精神，提高科學思維、科學探究能力。探究靜息電位的產生探究靜息電位的產生組織學生通過相關資料、視頻等探究靜息電位的產生。提高學生的知識聯系和遷移能力。探究動作電位的產生探究動作電位的產生構建模型、組織學生活動探究動作電位的產生。提升科學思維，體驗學以致用，培養(yǎng)社會責任。神經系統(tǒng)神經系統(tǒng)能夠及時感知機體內、外環(huán)境的變化，并作出反應調控各器官、系統(tǒng)的活動，實現機體穩(wěn)態(tài)。七、教學過程學習任務教師組織和引導學生活動設計意圖導入視頻播放：東京奧運會上，蘇炳添的比賽場面。提問：運動員從聽到槍響到作出起跑的反應，信號傳過了哪些結構？思考回答問題。激發(fā)學習興趣。初步認識神經沖動引起的電現象簡述：伽爾瓦尼發(fā)現生物電；霍奇金和赫胥黎對電位測定的重大貢獻。引導理解：神經上產生的是一種電信號，它可以沿著神經纖維傳導，這種電信號也叫神經沖動。介紹：本課題要完成的任務。反射活動的完成需要興奮在反射弧各個部分上的傳導，包括在神經纖維上的傳導，及在神經元之間傳遞。了解科學史。傾聽思考。引出本節(jié)課主題：神經沖動的產生和傳導。模擬膜電位的測定實驗，探究靜息電位的產生介紹靈敏電流表，組織活動。通過資料分析，引導思考：細胞內外的電位是怎么樣的？如何進行測定？提問：膜內外為什么會存在電位呢？展示：靜息時神經元和肌肉細胞膜內、外某些離子的濃度。提問：靜息電位是如何產生的？播放視頻：靜息電位。了解K+通道如何參與該過程。活動一：構建靜息電位模型。觀察，聯系物質跨膜運輸等知識，思考回答。提高學生的知識聯系和遷移能力。利用經典實驗進行逐層探究，建立靜息電位模型。探究動作電位的產生提問：受到刺激時，膜內外電位有何新的變化？介紹膜電位的測定結果。布置學生活動。播放動畫：Na+通道如何參與該過程。引導思考：由于K+外流和Na+內流，細胞膜內外的Na+、K+濃度差發(fā)生了怎樣的變化？這種狀態(tài)下細胞能否進行下一次興奮？應通過怎樣的活動為下一次興奮做準備？播放動畫：鈉鉀泵參與該過程。在海洛因、“搖頭丸”等毒品中常常能檢出一種物質，名叫普魯卡因（procaine）。它是一種鈉離子通道阻斷劑，可以局部麻醉，醫(yī)學臨床上會使用它作為麻醉劑?；顒佣赫{整模型，構建動作電位。觀察，聯系物質跨膜運輸等知識，思考回答。傾聽、思考。提高學生的知識聯系和遷移能力。提升科學思維，體驗學以致用，培養(yǎng)社會責任。理解神經沖動的傳導機理提問：神經沖動如何傳導呢？引導觀察：模型的膜內和膜外在興奮和未興奮區(qū)的電位情況。興奮部位與相鄰未興奮部位之間將會出現什么變化？闡述：產生的局部電流對未興奮部位來講，又是一個小小的刺激，刺激Na+通道打開，大量Na+內流。神經沖動的本質是動作電位在神經纖維上的順序發(fā)生。提問：神經沖動傳導與物理學中的電流等同嗎？思考討論?；顒尤簶嫿ㄉ窠洓_動的傳導模型。思考回答。辨析，鞏固、建立各概念間的聯系。培養(yǎng)學生的問題意識，給予學生發(fā)散思維的空間。運用動作電位的離子學說，理解神經沖動傳導的本質有別于物理學中的電流。神經沖動傳導方向和特點闡述：局部電流和神經沖動傳導的方向關系。結合模型引導學生歸納興奮的傳導方向。布置活動：利用模型，指出興奮在神經纖維上的傳導特點。設計方案：驗證上述推理。提示：興奮的傳導方向是由興奮區(qū)到未興奮區(qū)的，與膜內的電流方向一致。提問：對應教材P27，在神經纖維上放置一個電表的兩個微電極，刺激神經纖維上某個點，電表指針如何偏轉？活動四：討論提出“驗證興奮在離體神經上的傳導是雙向傳導”的方案。利用模型，分析回答激發(fā)探索精神，提高科學思維、科學探究能力。設疑，作鋪墊展示：課堂鞏固。提問：關于雙向性有無疑問？引導思考：在反射弧結構中尋找關鍵點，神經元間的信息傳遞。思考，回答問題根據興奮在反射弧上單向傳的現象，質疑。培養(yǎng)學生的質疑精神。課堂小結八、板書設計特點特點方向機理形式遞導第3節(jié)神經沖動的產生和傳導九、課堂評價評價維度觀測點 觀測結果(人數)自評(1-5分)組評(1-5分)師評(1-5分)總分(1-5分)情感態(tài)度 課中認真聽課參與興趣濃厚喜歡發(fā)現問題主動參與合作積極準備活動遵守規(guī)律紀律知識技能推理結果正確完成速度較快筆記記錄完整科學思維積極提出看法思路比較清晰觀點比較新穎科學探究活動目的明確活動計劃可行活動操作良好有總結反思師生留言我想說:老師說:十、作業(yè)布置完成教材P31概念檢測第1題。完成拓展應用第1題。嘗試分析靜息電位和動作電位的峰值分別受哪些因素的影響？十一、作業(yè)評價評價等級A/B/C自評組評師評作業(yè)類型評價目標課后習題及時自覺完成課后“練習與應用”。作業(yè)準確度較高。同步作業(yè)及時自覺完成本節(jié)同步作業(yè)。作業(yè)準確度較高。及時向老師反饋練習中不懂的問題。有訂正和反思。拓展作業(yè)及時整理筆記并結合課本自主設計并完成每課時思維導圖。通過查閱資料了解每課時“生物科技進展”、“科學?技術?社會”等相關情況。十二、教學反思依托科學史料自然生成知識建構過程“神經沖動的產生和傳導”作為神經調節(jié)的重要內容，分兩部分，一是興奮在神經纖維上的傳導，一是興奮在神經元之間的傳遞。本節(jié)課解決的是第一部分。本節(jié)課內容是在了解神經系統(tǒng)的組成，認識了反射弧的基礎上展開的學習，對靜息電位和動作電位來說，學生沒有可資借鑒的認知經驗，如何創(chuàng)設問題情境、預設教學環(huán)節(jié)，使學生自然地參與知識建構的過程是本節(jié)課設計的難點。為了充分調動學生已有的認知基礎，本人從反射弧和有關生物電的科學史料引入，順利實現由“已有的知識結構”轉入“新知識的構建”的過程。課堂教學主要貫徹與執(zhí)行以下思路：堅持“師為主導，生為主體”的教學理念。本節(jié)課的教學，教師更多的要站在一個引路人的角度，告訴學生該向哪里走，怎么走，讓他們自己去走，讓學生更多的親身體驗生物的發(fā)現之美。通過獨立思考、主動探究、合作交流，使學生切實學好生物知識，提高生物能力。活動引領、模型構建，注重對學生的思維訓練。教師通過組織學生活動，引領、構建模型，引導學生直觀的感受微觀世界，讓學生運用物理、化學知識，分析問題，思考問題，從而可以使得對來輔助概念教學。課堂教學層次鮮明、銜接自然，逐步培養(yǎng)學生生物學習能力。整個教學過程經歷了以下幾個環(huán)節(jié)：情境引入、任務驅動、模型建構、探究應用、課堂小結。以問題為主線，為了解決問題，學習新知識，掌握了新知識再來解決問題。這樣就把幾個環(huán)節(jié)很自然地聯系在一起，也為學生對新事物的普遍認識提供了一般性的指導。本節(jié)課的優(yōu)勢在于：以模型輔助，通過模型建構貫穿始終，直觀、形象地突破了靜息電位、動作電位等知識難點。教具簡單易制，不需要什么高精尖的工具和器材，適合我們這種條件薄弱的農村學校。沒有選擇蛙坐骨神經-腓腸肌標本實驗引入新知識的學習，一、能避開繁重的課前準備工作；二、可以將更多的時間留給靜息電位、動作電位和傳導機理的突破。聯系生