第二章 第一节 神经调节的结构基础
一、教材分析
本节内容选自人教版高中生物学选择性必修一《稳态与调节》第二章《神经调节》中第一节内容《神经调节的结构基础》，高中生物课程标准2017（2020修订）对本节内容的要求是“举例说明中枢神经系统通过自主神经来调节内脏的活动”。
学习本节内容之前，学生通过初中阶段的学习对人体神经系统有大致了解，知道神经系统是人体八大系统之一，因此本节内容从学生生活经验入手，在具体情境中思考问题，让学生初步认识神经系统的组成，为后续学习神经调节的方式及神经冲动的产生和传导等内容打下基础。
二、学情分析
本节课的授课对象是高二学生，学生对神经系统的组成和结构还十分陌生，缺乏完整、系统的认识，不清楚神经系统是由哪些部分组成，在人体中发挥哪些作用。本节内容对学生认识神经系统和后续学习神经调节具有十分重要的意义，同时由于神经系统在人体内部不易观察，且具有一定抽象性，理解起来有一定难度。因此在学习本节内容时教师需要和学生亲身经验结合，将神经系统的活动外显出现，帮助学生理解，同时合理使用多媒体设备展示神经系统及神经元的结构或模型，帮助学生理解本节内容。
三、教学目标
1.通过阅读教材思考回答问题，了解神经系统的基本结构（生命观念）
2.在了解神经系统的结构基础上，分析具体案例，阐明自主神经系统的作用特点及意义（科学思维、科学探究）
3.通过多媒体展示神经细胞，归纳总结神经细胞的类型和特点，说明组成神经系统的细胞的结构特点（生命观念、科学思维）
4.了解神经细胞在人体的功能，树立健康生活理念（社会责任）
四、教学重点
1.神经系统的组成
2.神经元的结构和功能
五、教学难点
1.神经系统的组成
2.神经元的结构和功能
六、教学方法
多媒体教学法、讲授法、小组讨论法
七、教学过程
【导入】：
问题探讨：足球比赛的胜负很大程度上取决于队员之间的配合，配合要靠信息的传递。
讨论;1.足球队员是如何及时获得来自同伴、对手、裁判和足球的信息的？
答：足球运动员通过眼、耳等感觉器官接收来自同伴、对手、裁判和足球的信息。要及时获得信息，就要集中精力，“眼观六路，耳听八方”。
2.队员获得信息后，是如何经过自身的处理，并迅速作出反应的？
答：队员通过感觉器官获得信息后，通过传入神经将信号传送到大脑皮层，大脑皮层对信息进行综合分析和加工后，再通过传出神经将指令发送到效应器，作出反应。
3.跑位、接球、铲球等动作主要受神经系统的哪个器官支配？心跳和呼吸加快也受神经系统支配吗？
答：跑位、接球、铲球等动作主要受脑与脊髓支配，心跳和呼吸加快也受神经系统的支配，主要受自主神经系统的支配。
【教师】在足球赛场上，足球队员靠眼、耳等感觉器官及时获得来自同伴、对手、裁判和足球的信息之后，对这些信息进行处理并迅速作出反应。这是一个快速而协调的过程，需要体内多个器官、系统的配合，在这个过程中，神经系统扮演了主要角色，它通过复杂而精巧的调节，使得机体能够保持高度的协调一致与稳定。那么，神经系统的基本结构是什么呢？
环节一：神经系统的基本结构
阅读教材P16-18相关内容，并根据教材文字观察图2-1 神经系统基本结构示意图。思考探究问题：①人的神经系统包括哪些部分？②中枢神经系统包括哪些组成部分?③外周神经系统包括哪些组成部分?
【教师】人的神经系统是由脑、脊髓和它们发出的神经组成；人的神经系统包括中枢神经系统和外周神经系统两部分。
1. 中枢神经系统
【教师】中枢神经系统包括脑(大脑、脑干和小脑等，位于颅腔内)和脊髓(位于椎管内)。
(1)脑
脑是中枢神经系统的高级部位，也是人体生命活动的重要调节部位。脑由大脑、脑干、小脑组成。
【学生】观察图片，对大脑、小脑、下丘脑、脑干的相关知识进行识记。
【教师】提问：一个人喝醉了酒，语无伦次，走路摇晃不稳，说明已经影响到中枢神经系统的哪一部分？根据是什么？
提示：大脑和小脑。言语区位于大脑皮层，“语无伦次”说明言语区功能受到影响；小脑的功能主要是协调运动，维持身体的平衡，“走路摇晃不稳”说明身体不能平衡，即小脑受到影响。
【教师】提出问题：植物人不能支配躯体运动，但有时会有不自主的肢体运动，有呼吸、有心跳，请分析他的中枢神经系统有哪些部位受到损伤,哪些部位未受损？
提示：①大脑皮层是调节人体生理活动的最高级中枢，植物人不能支配躯体运动，说明大脑皮层受到损伤。②脑干中含有一些调节人体基本生命活动的中枢，如心血管中枢、呼吸中枢等，植物人有呼吸、有心跳，说明脑干没有受损。③脊髓是脑与躯干、内脏之间联系的通道，具有反射和传导功能，植物人的脊髓没有受损。
【学生】根据上图中脑的相关功能进行分析和解答。
(2)脊髓
【教师】用PPT演示脊髓的示意图：
【教师】脊髓是脑与躯干、内脏之间的联系通路， 它是调节运动的低级中枢（灰质）。脊髓（白质）通过脑干与脑的其他结构相联系。
【教师】用PPT演示神经中枢的概念，并提出问题：
在中枢神经系统内，大量神经细胞聚集在一起，形成许多不同的神经中枢，分别负责调控某一特定的生理功能，如脊髓中的膝跳反射中枢、脑干中的呼吸中枢、下丘脑中的体温调节中枢等。
思考：中枢神经系统 = 神经中枢吗？
【学生】回顾中枢神经系统的组成，对比神经中枢的概念，感受二者的差别。
【教师】进行概念辨析：
中枢神经系统：是神经系统的主要部分，包括位于椎管内的脊髓和位于颅腔内的脑；
神经中枢：是在中枢神经系统内,由大量神经细胞聚集在一起形成的，负责调控某一特定的生理功能；
中枢神经系统中含有许多神经中枢。如：脊髓中的膝跳反射中枢；脑干中的呼吸中枢；下丘脑中的体温调节中枢。
因此，中枢神经系统 ≠ 神经中枢
2. 外周神经系统
【教师】外周神经系统是由遍布全身的神经组成的。教师用PPT演示外周神经系统的分类：
(1) 按与中枢神经系统的结构联系划分为
①脑神经：
与脑相连，共12对，主要分布在头面部，负责管理头面部的感觉和运动；
②脊神经：
与脊髓相连，共31对，主要分布在躯干、四肢，负责管理躯干、四肢的感觉和运动。
脑神经和脊神经中，都有支配内脏器官的神经。
(2) 按与外周器官的联系划分为：
躯体神经（与躯体器官相联系）和内脏神经（与内脏器官先联系）
(3)按照传导方向分类
①传入神经：即感觉神经；
功能：将接受到的信息传递到中枢神经系统；
②传出神经：即运动神经；
功能：将中枢神经系统发出的指令信息传输到相应器官，使机体对刺激作出反应；
传出神经又可分为支配躯体运动的神经（躯体运动神经）和支配内脏器官的神经（内脏运动神经）
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传出神经 （运动神经） |
躯体运动神经（支配躯体运动的神经） |
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内脏运动神经（支配内脏运动的神经） |
交感神经就 |
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副交感神经 |
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提醒：12对脑神经有传入性神经、传出性神经和混合性（既有传入神经纤维也有传出神经纤维）神经；脊神经都是混合性的神经。
【教师】补充讲解：外周神经系统的传人神经由感觉神经细胞发出的神经纤维组成，也称为感觉神经，包括躯体感觉神经和内脏感觉神经，它们能感受体内外的刺激，将信息传输到神经中枢。传出神经则由运动神经细胞发出的神经纤维组成，称为运动神经。运动神经可分为两大类,一类是躯体运动神经，主要分布于骨骼肌；另一类是内脏运动神经，主要分布于心肌、平滑肌和腺体。内脏运动神经又被称为自主神经，它们主要调节内脏的活动。
外周神经系统使中枢神经系统既能感受机体内外环境的变化(通过传入神经传输感受到的信息),又能调节机体各种功能(通过传出神经传达调控指今)保证人体功能活动的完整统一及其对内、外环境复杂变化的适应。
环节二：自主神经系统
【情境引入】当你在野外草地上玩耍时，旁边的草丛里突然窜出一条蛇。于是你非常紧张：心跳加快、呼吸急促。此时，你可能撒腿就跑，也可能原地不动冷静地应对。当你确认安全之后，心跳、呼吸等会慢慢恢复。
【活动1】阅读教材P18中“思考.讨论”提供的情境，思考·讨论以下问题：
1.你可以控制自己是否跑开，但却不能控制自己的心跳，这是为什么？
2.如果你的呼吸或者心跳都必须在你的意识支配下完成，将会出现什么结果？
3.长跑或静坐时，呼吸、心率和胃肠蠕动是怎样变化的？比较这两种不同状况下这些生理活动变化的特点，你能发现什么规律？
【代表小组展示讨论结果】
1.躯体的运动如“跑开”是由躯体运动神经支配的，它可以受意识的支配；心跳等内脏器官的活动由内脏运动神经控制的，不受意识控制。
2.如果我们的呼吸或心跳都必须在意识支配下完成，那么我们必须时刻记住呼吸、心跳等基本生命活动，我们将无法睡眠，无法专注地进行学习与工作……
3.长跑时：呼吸、心率将加快，胃肠蠕动将减弱；静坐时：呼吸、心率将减慢，胃肠蠕动将加强。由此可见，运动与静止时，内脏器宫的活动是相反的。
【教师】当我们受到惊吓时，我们暗示自己“不紧张，不紧张，我叫不紧张”，有用吗？大多数情况下，我们的主观意识左右不了这种突发情况下的生理反应，因为这种反应受自主神经系统的支配。教师用PPT演示自主神经系统的概念。
自主神经系统：支配内脏、血管和腺体的传出神经，它们的活动不受意识支配，称为自主神经系统。
【教师】提出问题：交感神经都是促进作用吗？副交感神经都是抑制作用吗？
【学生】观察图片，发现交感神经和副交感神经对同一器官的作用通常是相反的，交感神经兴奋不一定都是促进作用，比如对胃肠蠕动其抑制作用，副交感神经促进胃肠蠕动。
【教师】所有的内脏活动都由交感神经和副交感神经两部分来共同控制吗？或者说交感神经和副交感神经一定会同时成对存在吗？
【学生】仔细观察图片可以发现：血管的控制则只有交感神经而没有副交感神经。
【教师】追问：自主神经系统都是脊神经吗？
【学生】再次观察图片，说出交感神经都是脊神经，副交感神经包含脑神经和脊神经。
【教师】交感神经和副交感神经对同一器官的作用往往都是相反的，犹如汽车的油门和刹车。
【教师】用PPT演示自主神经系统功能的概括：
自主神经（植物性神经）的主要功能是维持机体内环境的稳态，主要包括调节体温、心率、血压、肠胃蠕动、腺体的分泌以及膀胱的运动等，这些生理活动是个体的基本生存需求。
【教师】自主神经系统的作用：
1. 安静状态时，副交感神经的活动占优势，使营养物质的吸收、能量的储存等相关生理过程增强，有利于机体储存能量和生长发育。
2. 紧急状态下，交感神经的活动占优势，使能源物质的分解、氧与能量的供应等有关生理过程增强，有利于充分调动全身的能量，提高适应能力来应付环境的急剧变化，维持内环境的相对稳定。
【师生】归纳自主神经调节的意义：
生理作用相互拮抗的交感神经和副交感神经共同调节同一个内脏器官，使内脏器官的生理反应更加精确，使机体能更好地适应内、外环境的变化。
环节三：组成神经系统的细胞
组成神经系统的细胞包括神经细胞（神经元）和神经胶质细胞等。
1.神经元的结构与功能
(1)神经元的结构
【教师】用PPT演示神经元的模式图
尽管各种神经细胞的形态、大小有很大差别,但其基本结构都包括胞体和突起两部分。神经细胞胞体的结构与正常体细胞基本相同,神经细胞的突起是其胞体的延伸部分,包括树突和轴突两种。一个神经细胞可有一个或多个树突，但多数神经细胞有一个长的轴突和多个短的树突,部分神经细胞有一个长的树突和一个短的轴突。
思考：有些神经元的轴突很长，并且树突很多，这有什么意义呢？
提示：有些神经元轴突很长，这有利于神经元将信息输送到远距离的支配器官；树突多有利于充分接收信息。
(2) 神经元的功能
【教师】归纳：神经细胞(神经元)是人体神经系统的基本结构和功能单位。神经细胞能接受信息,并对这些信息进行整合,再将结果传递给相关效应器,从而实现神经系统对机体生命活动的调节。
【师生】归纳神经元的功能：接受刺激，产生兴奋，传导兴奋。
【教师】教师用PPT演示表：比较树突和轴突
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项目 |
轴突 |
树突 |
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形态 |
树枝状，比较短小，但也有个别的比较长 |
比较长，分支少 |
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数量 |
通常多个 |
通常一个 |
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结构与功能 |
树突的末梢形成感受器，接受刺激产生兴奋 |
轴突的末梢以及它所支配的肌肉或腺体共同构成效应器 |
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兴奋传递方向 |
接受刺激产生兴奋后将兴奋传递至该细胞的细胞体 |
轴突传出的兴奋到下一个神经元的树突或细胞体，或将兴奋传至效应器 |
2.神经胶质细胞
【教师】过渡：神经元的长而较细的突起，呈纤维状，外表大都套有一层髓鞘，构成神经纤维。髓鞘是由神经胶质细胞形成的，
阅读以下资料和教材 21 页正文最后一自然段，归纳概括神经胶质细胞的功能。
资料：中枢神经系统中除了少量结缔组织外，主要依靠神经胶质细胞集结形成网络构架，来支持神经元和神经纤维的形态与定位。神经元的轴突外包裹着的髓鞘也是特殊的神经胶质细胞构成，有了它的存在，信号在神经纤维上传导时就不易受到干扰，可以起到绝缘保护的作用。部分神经胶质细胞还连接着神经元与毛细血管，负责向神经元运输营养物质并帮助它们排出代谢产物。此外，当神经组织发生病变时，部分神经胶质细胞会发起救援，主动填补缺损，并对受损的神经元进行清除、修复或再生。
【教师】用PPT演示神经细胞和神经胶质细胞并讲解：
①广泛分布于神经元之间，其数量为神经元数量的10～50倍。
②具有支持、保护、营养和修复神经元等多种功能。
③在外周神经系统中，神经胶质细胞参与构成神经纤维表面的髓鞘。
环节四：概念辨析
【教师】提出问题：这节课学习了很多神经学的概念，它们很容易混淆，比如脑和大脑、组成神经系统的细胞和神经细胞、中枢神经和神经中枢、神经中枢和神经节、神经纤维、神经束和神经，你能正确区分它们吗？
【学生】进行讨论，尝试对概念进行区分和思辨。
【教师】用PPT展示5组易混淆的概念
1. 脑≠大脑
中枢神经系统由脑和脊髓组成。脑位于颅腔内，包括大脑、小脑、脑干、下丘脑等。大脑分左右两个大脑半球，表面是由神经元的细胞体和树突构成的一薄层灰质，称为大脑皮层，是调节机体活动的最高级中枢。
2. 组成神经系统的细胞≠神经细胞
组成神经系统的细胞包括两种类型，一是神经细胞，又称神经元；二是神经胶质细胞，又称神经胶质。
3. 中枢神经≠神经中枢
神经系统分为中枢神经系统和外周神经系统两大部分。中枢神经指中枢神经系统，包括脑和脊髓。神经中枢是一个功能概念，中枢神经中的某些功能区域相互间建立一定联系，并协同完成一定神经信号的接收、分析、综合和最终处理结果的外传。在脑和脊髓里神经元的细胞体密集的部分色泽灰暗，所以叫灰质。在灰质里功能相同的神经元细胞体汇集在一起，调节人体的某一项相应的生理功能，这部分结构就叫做神经中枢，如大脑皮层就有感觉、运动、语言等多种生命活动的神经中枢。
4. 神经节≠神经中枢
在周围神经系统的某些特定部位，一些神经细胞胞体聚集在一起形成神经节。神经中枢是在中枢神经系统内,由大量神经细胞聚集在一起形成的，负责调控某一特定的生理功能。
5. 神经纤维≠神经束≠神经
一般把神经细胞胞体发出的长突起(轴突或长树突)称为神经纤维。神经纤维又可分为有髓神经纤维和无髓神经纤维。有髓神经纤维外面包裹着被膜(又称髓鞘)。多条神经纤维常由神经束膜包被,形成神经束。多条神经束又由神经外膜包被,形成神经。
【学生】仔细学习各组概念，厘清它们之间的区别和联系。
【设计意图】
这节课是神经调节的第一节课，基础知识多但是不难，专业名词多容易混淆，因此在最后一个环节设置概念辨析，帮助学生准确区分和理解相关概念，为后续学习奠定基础。
板书设计
教学反思
本节课以打篮球这项运动进行导入，使学生发现生活中的生物学现象，思考背后的生物学问题，通过分析生活中的常见现象，学习脑和脊髓在人体生命活动中的作用，认识到神经系统的组成和作用，使学生将所学内容和生活实践相联系，应用生物学知识解释生活中的生物学事实，并为后面学习神经调节的其他内容打下基础。在学习自主神经系统环节，教师充分利用教材插图2-2引导学生交感神经系统与副交感神经系统间存在交互抑制，即交感神经系统活动增强时，副交感神经系统活动则处于相对抑制状态，反之亦然，进一步迁移到稳态的概念，这种相互拮抗的作用可以让内脏器官（心率等）保持相对稳定的状态，回扣第1章稳态概念的发展，教学主题依然清晰，教学并没有离开“稳态”这一核心概念。