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》中第四节内容《神经系统的分级调节》，高中生物课程标准2017（2020修订）对本节内容的要求是“分析位于脊髓的低级神经中枢和脑中相应的高级神经中枢相互联系、相互协调，共同调控器官和系统的活动，维持机体的稳态”。学习本节内容之前，学生已经学习了神经调节的基础和基本方式，知道神经冲动是如何产生和传导的，对神经系统有深入了解，知道神经系统对维持生命活动具有重要意义。本节内容让学生从躯体运动和内脏活动两方面认识神经系统的分级调节，将前面学过的神经系统的相关知识与本节内容结合起来，增进学生对神经系统认识。因此本节内容需要回顾前面学过的相关内容，同时联系学生生活经验，使学生在具体情境中思考问题，深入了解神经系统对人体的调节，为后续学习体液调节和免疫调节打下基础，形成神经—体液—免疫调节概念。
二、学情分析
本节课的授课对象是高二学生，通过本单元前面章节内容的学习，学生对神经调节的基础和基本方式及神经冲动的产生和传导有了大致认识，但对神经系统如何进行人体的调节还较为陌生，同时前面学过的神经系统的知识还较为零散，没有进行有效整合，学生还未建立起神经系统调节躯体运动和内脏活动的深入认识。因此，本节内容对学生认识神经系统如何调节人体和后续学习免疫调节、体液调节具有十分重要的意义，同时学生生活中有着许多未曾关注的神经调节的经验，因此在学习本节内容时教师需要引导学生思考常见的生物学现象，分析生活中神经系统分级调节的具体事例，使学生将学过的神经系统的知识运用起来，同时结合生活实际进行思考，增进对神经系统的理解和认识，合理使用多媒体设备展示神经系统调节躯体运动和内脏活动的结构或模型，帮助学生理解本节内容。
三、教学目标
1.通过膝跳反射和眨眼反射等案例分析，归纳神经系统对躯体运动分级调节的特点，阐明低级中枢受到高级中枢的调控（生命观念、科学思维）
2.通过对排尿反射进行分析，了解交感神经和副交感神经对膀胱的作用，阐明神经系统对内脏活动的分级调节，梳理健康生活理念（生命观念、科学思维、社会责任）
四、教学重点
1.神经系统分级调节的特点和意义
五、教学难点
1.神经系统分级调节特点和意义
2.自主神经系统的作用特点
六、教学方法
多媒体教学法、讲授法、小组讨论法
七、教学过程
导入新课：问题探讨
当一位同学在你面前挥一下手，你会不自觉地眨眼；而受训战士却能做到长时间不眨眼。
1.为什么眼前有东西飞来时，眼睛会不受控制地眨一下？
提示：眨眼反射是由脑干参与的，可以不需要大脑皮层的参与，是一种保护性的非条件反射。
2.为什么有些人可以练成长时间不眨眼呢？这说明了什么？
提示：说明眨眼反射是可以受大脑皮层控制的。中枢神经系统的不同部位，存在着控制同一生理活动的中枢。
那么，它们时如何分工、合作，从而协调地进行调节的呢？
环节一：神经系统对躯体运动的分级调节
【教师】过渡：躯体的运动，如膝跳反射、缩手反射等不仅受到脊髓的控制，也受到大脑的调节。通过前面对反射和反射弧内容的学习，你已经知道，膝跳反射的神经中枢位于脊髓；那么，大脑中的神经中枢是如何控制躯体运动的呢？这要从大脑的结构说起。
1. 探究大脑皮层的结构与功能
【教师】大脑的表面覆盖着主要由神经元胞体及其树突构成的薄层结构——大脑皮层。人类的大脑皮层是整个神经系统中最重要的部分，大脑通过脑干与脊髓相连,大脑发出的指令,可以通过脑干传到脊髓。一个成年人大脑皮层的总面积可达2 200 cm。我们的生物课本封面宽21cm，长30cm，请估算一下一个成年人大脑皮层的总面积约为多少页课本的面积。
【学生】阅读资料，进行估算。大脑皮层表面积约等于3.5个课本页面面积。
【教师】追问：大脑皮层如何拥有这么大的表面积？意义是什么？
提示：人的大脑有着丰富的沟回( 沟即为凹陷部分，回为隆起部分)，这使得大脑在有限体积的颅腔内，可以具有更大的表面积，可以容纳更多的神经元在此发挥作用，为功能分区提供了可能。
【教师】观察大脑皮层功能图，大脑皮层除了拥有较大表面积以外，还有还有什么特点？
提示：具有相同功能的神经元聚集在一起形成功能区。
2. 探究大脑皮层与躯体运动的关系
【教师】过渡：躯体各部分的运动调控在大脑皮层有没有对应区域？怎么验证？
【教师】展示资料，提出问题：资料1 一位老人突然出现脸部、手臂及腿部麻木等症状，随后上下肢都不能运动。后经医生检查，发现他的脊髓、脊神经等正常，四肢也都没有任何损伤，但是脑部有血管阻塞，使得大脑某区出现了损伤。这类现象称为脑卒中，在我国非常普遍。
【学生】阅读资料，思考讨论问题。
(1)老人的上肢、下肢脊髓都没有受伤，为什么不能运动？说明大脑和脊髓之间有什么关系？
提示：(1) 老人上肢、下肢和脊髓都没有受伤，但大脑某区受损，肢体失去了大脑的控制，所以不能运动。这说明脊髓控制的运动受到大脑的调控。
(2)具体各部分的运动调控在大脑皮层有没有对应区域？如果有，他们的位置关系有什么特点？
提示：皮层代表区的位置与躯体各部分的关系是倒置的。
(3)大脑皮层运动代表区范围大小，是与躯体中相应部位的大小相关？还是与躯体运动的精细程度相关？
提示：大脑皮层运动代表区范围的大小与躯体运动的精细程度相关，运动越精细，大脑皮层代表区的范围越大。
资料2 下图是大脑皮层第一运动区（中央前回）与躯体各部分关系示意图，躯体运动中枢是骨骼肌运动的最高中枢。加拿大医生彭菲尔德（1891—1976）对癫痫病人实施电刺激治疗时发现，刺激人的躯体感觉皮层时，病人会感觉到对侧躯体特定部位受到了触摸；刺激运动皮层时则会引起对侧躯体特定部位发生运动。在每一个这样的定位点旁边画上对应的躯体，那么连起来就表现为一个畸形的“倒立小人”；躯体上感觉越是敏锐或动作越是精细的部位，如嘴唇和手指，在这个“小人图”上所占的相对面积就越大。
【教师】归纳大脑皮层对躯体运动调节的特点：
①上下颠倒，但头面部是正的。
中央前回最上部、中央旁小叶前部→下肢、会阴部运动；中央前回中部→躯体和上肢；运动中央前回下部→头面部肌肉
②左右交叉，即一侧运动区支配对侧肢体的运动。
③身体各部投影区的大小与各部形体大小无关而取决于功能的重要性和复杂程度。
3.建立神经系统调控躯体运动的概念
【教师】大脑皮层控制着躯体各个部位的运动，并且皮层各区域都有清晰的分工。接下来我们来看看大脑皮层如何参与躯体运动的。
【教师】成年人的手指在不小心碰到针刺时会不自主地收缩，而在医院采指尖血时却可以不收缩。分析缩手反射如何受大脑皮层相应区域的调控？推测这种调控的途径是怎样的？
【教师】展示缩手反射的分级调节概念图
提示：缩手反射的中枢在脊髓，但脊髓缩手反射中枢受大脑皮层相应代表区的调控。在接受刺激后，产生的信号传至脊髓，脊髓将信号继续传向大脑皮层，大脑作出综合分析后将是否缩手的信号传至脊髓，脊髓通过传出神经将信号传至上肢相应肌肉，作出反应。
归纳：大脑通过脑干与脊髓相连，大脑发出的指令，可以通过脑干传到脊髓。
大脑是最高级中枢，能对小脑和脊髓进行调控，并且相互联系协同完成。
【师生】归纳归纳神经系统对躯体运动分级调节的机制及意义：
(1)躯体的运动受大脑皮层以及脑干、脊髓等的共同调控，脊髓是机体运动的低级中枢，大脑皮层是最高级中枢，脑干等连接低级中枢和高级中枢。
(2)脑中的相应高级中枢会发出指令对低级中枢进行不断调整，就这样，机体的运动在大脑皮层以及其他中枢的分级调节下，变得更加有条不紊与精准。
环节二：神经系统对内脏活动的分级调节
【教师】创设情境：大量喝水时，会频繁发生排尿行为。回顾初中知识，尿液在哪里形成？不断形成的尿液暂时储存在膀胱中，何时会排尿？
【教师】展示资料，提出问题。
资料1 尿在肾脏不断生成，经输尿管流入膀胱暂时储存。当膀胱储尿达到一定程度时，引起尿意。控制排尿的低级中枢在脊髓。
【学生】进行小组讨论，了解排尿反射的过程。
(1) 排尿反射的感受器、效应器、传出神经分别是什么？
提示：①感受器：膀胱壁上的压力感受器；
②效应器：传出神经末梢及其所支配的膀胱括约肌、尿道括约肌；
③传出神经：内脏传出纤维（交感神经、副交感神经）。
(2) 在排尿反射中，交感神经和副交感神经分别有什么作用？
提示： 副交感神经兴奋，促进排尿；交感神经兴奋，使排尿停止。
资料2 一般成年人可以有意识地控制排尿，你也可以“憋尿”。例如，上课的时候如果你有了尿意但不是很急，你可以憋到下课再去上厕所;课间，即使你没有尿意，但为了避免上课时去厕所，你可能会选择去排一次尿。
资料3 婴儿常尿床。有些人由于外伤使意识丧失，出现像婴儿那样尿床的情况。
【教师】当膀胱内储存尿量达到一定程度，膀胱壁内的感受器受到刺激而兴奋，神经冲动沿传入神经传到脊髓的排尿反射低级中枢；同时由脊髓再把膀胱充胀的信息上传至大脑皮层的排尿反射高级中枢，并产生尿意。“憋尿”有关的反射弧是膀胱中的牵张感受器→传入神经→大脑皮层相关神经中枢→脊髓低级排尿中枢→传出神经→逼尿肌、尿道内括约肌。
【学生】阅读资料，思考问题。
问题1 成人可以有意识地控制排尿，婴儿却不能，二者控制排尿的神经中枢的功能有什么差别？
提示：脊髓对膀胱扩大和缩小的控制是由自主神经系统支配的。成年人之所以能有意识地控制排尿，是因为大脑皮层对脊髓进行着调控；而婴儿大脑皮层发育不完善，还不能对脊髓排尿反射中枢进行有效的控制。
问题2 有些成人患者出现资料3所提到的不受意识支配的排尿情况，是哪里出现了问题？
提示：成年人出现不受意识支配的排尿，说明大脑皮层对脊髓排尿反射中枢不能进行有效的调控，可能是大脑皮层相应中枢出现损伤，也可能是大脑皮层与脊髓反射中枢的神经联系出现了损伤。
问题3 这些例子说明神经中枢之间有什么联系？
提示：这些例子说明调节同一反射活动的中枢既有大脑皮层，也有皮层以下的中枢，这些中枢之间是有联系的，而且大脑皮层是高级中枢，对低级中枢有着调控作用。
【教师】在手术中经常实施硬膜外麻醉，即将局麻药注入硬膜外腔，阻滞脊神经，暂时使其支配区域产生麻痹。在实施麻醉后，一般会给病人插上导尿管，这是为什么？
提示：麻醉剂使得脊髓内低级排尿中枢不能正常发挥作用，排尿反射不能完成，插上导尿管帮助病人排尿。
【教师】 脊髓是调节内脏活动的低级中枢，通过它可以完成简单的内脏反射活动，如排尿、排便、血管舒缩等。脑干中也有许多重要的调节内脏活动的基本中枢，如调节呼吸运动的中枢，调节心血管活动的中枢等。下丘脑是调节内脏活动的较高级中枢，它也使内脏活动和其他生理活动相联系，以调节体温、水平衡、摄食等主要生理过程。
情境导入：女排运动员在发球时，一般会先长吸一口气，然后聚精会神、屏住呼吸将球打出；在抢球时，加速奔跑，此时呼吸和心跳也加快。
(1)女排运动员在赛场上，心跳呼吸速度不断发生变化，这其中只有交感神经或副交感神经单一控制吗？为什么？
提示：呼吸心跳在变化过程中交感神经和副交感神经相互联系协同作用。
(2)在女排运动员调节心跳和呼吸时，大脑皮层有没有参与对心肺活动的调控？请说出你的理由。
提示：大脑皮层有参与对心肺活动的调控，如果不能参与调控的话，女排队员就不能做到有意识地深呼吸与憋气，有意识地让自己心跳减慢，机体的调整适应能力就会大大下降。
【师生】归纳神经系统对内脏活动调节的主要特点：
（1）高级神经中枢和低级神经中枢共同参与，分级调节内脏活动；
（2）内脏活动受到交感和副交感神经的双重调控。
【学生】学以致用
以下是关于自主神经系统的错误假设。不妨逆向思考一下，在其中任何一种假设成立时，机体的调控机能可能发生哪些改变？这对你深入理解自主神经系统的特点有哪些启示？
(1 )它的调控不“自主”，而是必须在意识的支配下才能进行调控。
提示：假设自主神经的调整不“自主”，而是必须在意识支配下才能进行，那么我们必须时刻惦记着自己的心跳、呼吸、胃肠蠕动等内脏器官的活动，即使我们在学习、工作、睡眠时也必须用意识去支配心跳、呼吸，某一刻“忘了”支配心跳与呼吸，我们可能就会停止心跳与呼吸。
(2)它绝对自主，不受大脑等高级中枢的控制。
提示：大脑皮层是许多低级中枢活动的高级调节者，它对各级中枢的活动起调整作用，这就使得自主神经系统并不完全自主。如果自主神经绝对自主，不受大脑等高级中枢的控制，那我们随时随地都可能会便溺；我们也无法进行有意识的深呼吸与憋气，机体的适应能力就会大大下降。
(3)内脏活动只受交感神经或副交感神经的单一控制。
提示：如果我们的内脏只受交感神经或副交感神经的控制，那就无法协调内脏器官的活动。例如，心脏如果只受交感神经支配，心跳就会不断加快；如果只受副交感神经支配，心跳就会逐渐减弱。胃肠器官如果只受交感神经支配，蠕动就会逐渐停止；如果只受副交感神经支配，蠕动就会不断加强。
◆板书设计
教学反思
本节课以常见的眨眼反射导入本节内容，使学生留意生活中的生物学现象，思考背后的生物学原理，通过分析对常见生物学现象的分析，学习、了解神经系统的分级调节在人体生命活动中的作用，认识到神经系统对躯体运动和内脏活动都存在分级调节，并对前面的神经调节相关内容进行回顾，使学生将所学内容联系起来，建立神经调节的整体知识框架，应用生物学知识解释生活中常见的生物学现象，将所学知识应用起来，并为后面学习人体的其他调节方式打下基础。本节内容通过使用资料分析的方式引导学生分析相关生物学现象背后的原因，最后对资料分析结果进行归纳总结，使学生能够建立起神经系统的分级调节知识框架，理清神经系统对躯体运动的分级调节和对内脏活动的分级调节，培养学生的归纳与概括能力、模型与建模能力，在一定程度上增强学生对所学内容的记忆，提高学习效率。
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