资源简介

神经兴奋的可视化探究及教学应用
2019 人教版 选择性必修一 第2章
实验探究
实验设计
教学实践
评价反思
问题提出
一
二
三
四
五
神经兴奋的可视化探究及教学应用
经典高考题
问题提出
问题提出
经典高考题
问题提出
经典高考题
问题提出
经典高考题
问题提出
能不能通过实验观察到这些现象
学生理解困难
教师教学困惑
神经调节无相关实验
？
实验探究初步效果
问题提出
实验探究
（一）兴趣小组查阅资料，确定以牛蛙为实验材料；学习制作坐骨神经——腓肠肌标本；验证、确定以锌铜弓作为刺激坐骨神经的临时电极。
学生探究活动
（二） 锌铜弓刺激不能使腓肠肌收缩，有同学用打火机的点火器刺激，腓肠肌收缩。探究小组借助物理实验室的材料自制电刺激装置。同学们经过尝试，最终确定两节1.5V的干电池组作为刺激腓肠肌的电源。
实验探究
学生探究活动
（三） 结合学校现有实验设备，学生开始思考能否将标本的兴奋直观呈现出来
为了达到兴奋可视化的目的，兴趣小组利用学校现有的数字化设备，先后尝试了多量程电压、多量程电流等传感器，最终确定用微电流传感器来检测标本的电信号。
实验探究
学生探究活动
（四） 兴趣小组探究了兴奋在神经上的传导、在神经-肌肉之间的传递特点
实验探究
在这个过程中，同学们还发现锌铜弓中锌极和铜极的距离、自制电刺激装置中红黑电笔的距离均与标本产生的电流强度成正比。
学生探究活动
（五） 兴趣小组尝试探究神经和腓肠肌兴奋的阈刺激
自制电源输出精确度不够，以后有了稳定的精准电源再做进一步探究。
实验探究
学生探究活动
实验探究
（六） 离体蛙心自主节律性收缩电流波形曲线图
观察蛙心的自主节律性收缩，用同样的方法检测到了电流波形图。
学生探究活动
（七） 探究活动小结
实验探究
?学习制作牛蛙坐骨神经—腓肠肌标本
?刺激电源：锌铜弓，直流电池
?任氏液配制
?ATP溶液作用效果
?微电流传感器使用
?离体蛙心自动节律收缩原理
... ...
探究内容
学生探究活动
（八） 探究活动小结
实验探究
学生探究实验小论文
学生探究活动
《关于锌铜弓的刺激方向与测定电流波形相反的探究报告》
《关于离体蛙心自主节律收缩的探究报告》
《关于刺激电极距离与电流波形图成正比的探究报告》
《关于高考题中“伪迹”的探究报告》
4.连接信号传感器时神经轻靠在电极上
1.不要用金属触碰神经
2.用玻璃分针时，不要过度牵拉神经
3.适时向标本滴加任氏液
（九） 实验成功的关键: 保持标本活性
实验探究
脊蛙反射
基于神经调节的大单元实验设计
神经、肌肉兴奋产生
兴奋传导与传递
在体蛙心自主
节律性收缩
离体蛙心自主
节律性兴奋检测
离体神经兴奋检测
蛙血液涂片观察
本单元内
单元之间
内环境稳态
生物多样性
实验设计
神经调节的结构基础
神经调节的基本方式
神经冲动的产生和传导
神经系统的分级调节
与神经调节相关的拓展
知识点
实验设计
通过分别刺激标本的神经和肌肉，利用微电流传感器、数据采集器及相关软件的处理便可动态地呈现标本的电流波形图。
1.神经兴奋可视化
（一）实验原理
2.兴奋的传导和传递特点
传导双向性
（一）实验原理
实验设计
红色：神经的电信号
蓝色：肌肉的电信号
甲
2.兴奋的传导和传递特点
传导双向性
传递单向性
（一）实验原理
实验设计
红色：神经的电信号
蓝色：肌肉的电信号
甲
乙
兴奋检测: 微电流传感器、采集器、电脑及相关软件
生物材料：牛蛙 (制作脊蛙、坐骨神经——腓肠肌标本、离体蛙心、血涂片等）
制作器具：
实验试剂：任氏液、ATP溶液
电源装置：锌铜弓、自制3V直流电池组
解剖剪、解剖镊、眼科镊、毁髓针、骨剪、玻璃分针、
蛙板、蛙钉、烧杯、蛙心夹、棉线、烧杯、滴管等
实验设计
（二）材料用具
（一）教材分析
教学实践
2004 人教版
教学实践
2019 人教版
（一）教材分析
神经调节大单元教学设计
教学实践
（一）教材分析
学生在初中已经学习过神经调节相关知识，但是兴奋的产生、传导、传递等知识比较抽象，在学习上具有一定的难度。
高二学生已具备一定实验探究能力。
（三）学情分析
（二）教学设想
课堂教学中，通过创设情境，引导学生经历:宏观（反射现象）——微观（兴奋的产生、传导、传递）——宏观（神经调节）的过程，最后解释现象，提炼观点，归纳概括。
希望通过本次探究实验的尝试帮助学生构建一个单元的整体概念模型。
教学实践
通过引入数字化设备，对检测出的波形图进行分析，归纳概括兴奋传导和传递的特点。
（四）教学目标
1.通过观察牛蛙脊髓毁坏对搔扒反射活动的影响，理解生命的结构与功能观。
2.通过观察坐骨神经——腓肠肌上检测到的电流波形图，更容易理解个体神经调节的本质及原理，发展生命的局部与整体观。
通过对标本的电流波形图的认识，理解生活中生物电的运用。
能针对坐骨神经——腓肠肌不同刺激位点进行结果预测、实验操作、现象观察、根据实验结果得出实验结论。
生命
观念
社会
责任
科学
探究
科学
思维
教学实践
重点：兴奋的产生，兴奋传导和传递的特点
难点: 通过实验探究，归纳概括出兴奋传导和传递的方向
教法：参与式、探究式、启发式
学法：探究学习法、观察法、归纳法
（五）教学重难点
（六）教法、学法
教学实践
（七）学案设计
实验学案
大单元学案
教学实践
课堂教学掠影
（八）教学过程
教学实践
课堂教学掠影
课堂教学掠影
（八）教学过程
教学实践
课堂教学掠影
课堂教学掠影
（八）教学过程
教学实践
课堂教学掠影
课堂教学掠影
（八）教学过程
教学实践
课堂教学掠影
课堂教学掠影
（八）教学过程
教学实践
课堂教学掠影
课堂教学掠影
（八）教学过程
教学实践
课堂教学掠影
课堂教学掠影
（八）教学过程
教学实践
（八）教学过程
教学实践
学案及评价
评价反思
实验室
教室
学生评价
基于神经调节的大单元实验设计
亮点一：
是基于神经调节大单元教学开发的一系列探究实验，是一次大胆的尝试，具有一定前瞻性，且不受教材版本的限制。从宏观到微观，从现象到本质，深刻地理解神经调节的原理，最终形成抽象概念，符合学生的认知规律。
亮点
评价反思
课堂：学生学习探究活动
课前：兴趣小组可行性探究
坐骨神经—腓肠肌标本制作
刺激电源
任氏液配制
ATP溶液作用效果
微电流传感器使用
离体蛙心自动节律收缩
…….
亮点二：将数字化设备引入实验，将微观抽象的电信号直观呈现出来，便于学生对神经细胞受到外界刺激后形成动作电位，并沿神经纤维传导这一次位概念的构建。
亮点三：本实验实现一蛙多用，提高了材料的利用率。分别开展了：牛蛙的搔扒反射实验，坐骨神经——腓肠肌标本的一系列实验，蛙心的在体和离体实验，离体坐骨神经实验，蛙血液涂片等多个实验。
亮点
评价反思
亮点四：新高考试题注重创设真实情境。我们根据实验数据，结合近几年高考题，编制了原创试题，目的是培养学生的图文转化能力、逻辑推理与论证能力。
亮 点
评价反思
为党育人 为国育才
评价反思
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