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2019-2020年高中生物《神經調節(jié)與體液調節(jié)的關系》教案2 新人教版必修3 【設計思想】 高中生物新課程全面體現(xiàn)“知識與性能、過程與方法以及情感態(tài)度與價值觀”三位一體的課程功能，尤其是努力扭轉長期以來課程過于突出知識傳授，忽視“過程與方法、情感態(tài)度與價值觀”的教育和培養(yǎng)，突出“以學生為主體”的思想。本節(jié)課神經調節(jié)與體液調節(jié)的關系，設計從課題下問題探討開始，提出問題，幫助學生來探索二者的關系，計劃運用多媒體課件、幻燈片、視頻等現(xiàn)代教育媒體，把抽象的知識形象化、生動化，并且設計學生合作探究的項目，鼓勵學生合作學習。 【教學內容分析】 本節(jié)內容包括“神經調節(jié)和體液調節(jié)的比較”、“神經調節(jié)和體液調節(jié)的協(xié)調”。本節(jié)一方面是對前兩節(jié)所學內容的一個總結，另一方面是要在此基礎上通過分析體溫調節(jié)和水鹽調節(jié)，揭示兩種調節(jié)方式之間的關系。 “神經調節(jié)與體液調節(jié)的比較”這部分內容包括兩個要點：一是體液調節(jié)和激素調節(jié)的關系，二是神經調節(jié)和體液調節(jié)的特點的比較。先用輸氧的實例引入二氧化碳等其他物質的調節(jié)作用，完善體液調節(jié)的概念。再復習神經調節(jié)和激素調節(jié)，著重引導學生回顧神經調節(jié)和激素調節(jié)的機制?！吧窠浾{節(jié)和體液調節(jié)的協(xié)調”是本節(jié)的重點內容，通過人體的體溫調節(jié)和水鹽調節(jié)兩個實例的分析，總結出神經調節(jié)和體液調節(jié)的關系。其中人體的體溫調節(jié)和水鹽調節(jié)兩個實例是個教學難點?！叭说捏w溫調節(jié)”采用教師引導學生進行分析和推論的教學策略，側重訓練的是學生的思維能力。用一系列的問題把學生的思維引向深入。“水鹽調節(jié)”的教學是讓學生閱讀教材提供的資料結合準備的多媒體課件，由他們自己來分析調節(jié)機制,最后討論教材中所提供的討論題。 最后留幾分鐘時間讓學生閱讀課后的“拒絕毒品，慎用心理藥物”，對學生進行與禁毒有關的宣傳教育。 【教學目標分析】 ⊙知識與技能： 1、簡述神經調節(jié)和體液調節(jié)的特點。2、說出神經調節(jié)與體液調節(jié)間的協(xié)調關系。 ⊙過程與方法： 1、描述體溫調節(jié)、水鹽調節(jié)。2、舉例說明神經、體液調節(jié)在維持穩(wěn)態(tài)中的作用。 ⊙情感態(tài)度與價值觀： 認同毒品的危害，遠離毒品。 【教學重點】 神經調節(jié)與體液調節(jié)的協(xié)調。 【教學難點】 人體的體溫調節(jié)與水鹽調節(jié)的分析。 【教學準備】 1、 幻燈片：體液調節(jié)圖解，水鹽平衡調節(jié)圖解。 2、 視頻1：玩過山車的片斷。 3、 視頻2：兔子在正常環(huán)境和高二氧化碳環(huán)境中的呼吸比較實驗。 4、 多媒體CIA：動態(tài)演示尿液的形成過程。 【學時安排】 1學時。 【教學過程設計】 【課前準備】 教師調試好多媒體設備，準備好視頻、幻燈和多媒體課件。 【新課導入】 師：同學們好！ 在本章的前兩節(jié)中，我們分別學習了神經調節(jié)和激素調節(jié)。下面讓我們先來看一段視頻。 播放視頻1：玩過山車的片斷 師：過山車大家都玩過吧。在游樂園乘坐過山車，頭朝下疾馳時，不少人感到心怦怦直跳，有些人還會狂呼亂叫。如果此時檢測血液，發(fā)現(xiàn)能使心跳和呼吸加快的腎上腺素含量也明顯升高。這一現(xiàn)象我們姑且稱之為“過山車現(xiàn)象”。 多媒體顯示問題： 1、 既然知道做過山車是安全的，為什么心跳還會加速呢？ 2、 這個例子中，人體所作出的反應，那些與神經調節(jié)有關？那些與激素調節(jié)有關？你能說出兩者之間的關系嗎？ 生：（回答。很有可能學生無法回答，或者回答得不科學，教師先不要對回答下對或錯的結論。） 師：按現(xiàn)在同學們所掌握的知識，對“過山車現(xiàn)象”其中的奧妙還很難理解得很透徹。那么，這節(jié)課我們就來學習相關的知識，學完了我們再重新來審視這些問題。 多媒體顯示： 第3節(jié) 神經調節(jié)與體液調節(jié)的關系 【方法引導】 師：大家注意到了，板書上顯示的是“體液調節(jié)”，關于體液調節(jié)之前我們沒有接觸過吧，什么是體液調節(jié)呢？其實大家對它已經非常熟悉了?？吹襟w液調節(jié)大家馬上能聯(lián)想到什么？ 生：激素調節(jié)。 師：為什么有這樣的聯(lián)想呢？這兩者有什么關系？ 生：因為我們之前學過，激素調節(jié)的第2個特點就是：通過體液運輸。 師：所以我們可以說激素調節(jié)就屬于體液調節(jié)。但是，體液調節(jié)就完全等同于激素調節(jié)嗎？我們先來看個實驗。 播放視頻2：兔子在正常環(huán)境和高二氧化碳環(huán)境中的呼吸比較實驗 師：實驗看出兔子在CO2濃度過高的環(huán)境中呼吸會加快加強，這說明CO2有什么功能呢？ 生：這說明CO2也能調節(jié)生命活動，它的作用是促進呼吸運動。 師：CO2在生物體內是通過什么運輸?shù)哪兀? 生：體液。 師：所以，CO2的調節(jié)應該屬于哪種調節(jié)方式？ 生：體液調節(jié)。 師：除了CO2以外，還有很多其他非激素類調節(jié)因子也在生命活動的調節(jié)中起著重要作用。請同學總結什么是體液調節(jié)。 生：激素和其他調節(jié)因子，如CO2等，通過體液傳送的方式對生命活動進行調節(jié)，稱為體液調節(jié)。 多媒體顯示： 體液調節(jié)：激素等化學物質（處激素以外，還有其他調節(jié)因子，如CO2等）通過體液傳送的方式對生命活動進行的調節(jié)。 師：體液調節(jié)除了通過激素的調節(jié)外，還包括通過CO2等化學物質的調節(jié)。激素、CO2和其他的一些化學物質都可以通過體液的傳送來調節(jié)機體的機能，這些調節(jié)屬于體液調節(jié)。其中，激素調節(jié)是體液調節(jié)的主要內容。 要解釋“過山車現(xiàn)象”，我們先要把神經調節(jié)和體液調節(jié)二者各自不同的特點來做個比較。 多媒體顯示： 一、神經調節(jié)和體液調節(jié)的比較 師：先簡單復習一下前兩節(jié)的相關內容。 多媒體顯示問題： 1、 神經調節(jié)的基本方式是什么？其結構基礎是什么？ 2、 興奮在神經纖維上和神經元之間是以什么方式傳遞的？它們的速度怎樣？ 3、 激素的分泌有著什么樣的調節(jié)機制？激素從產生到起作用的大致過程是怎樣的？ 生1:神經調節(jié)是以反射為基本活動方式，其結構基礎是反射弧。 生2：興奮在神經纖維上以神經沖動的形式傳導的，在神經元之間是以神經遞質的方式傳遞的。前者的傳遞速度非?？?，后者要稍慢一些。 生3：激素調節(jié)存在著下丘腦—垂體—內分泌腺的分級調節(jié)機制和反饋調節(jié)。激素在內分泌腺細胞中合成以后，通過外排作用分泌到體液中，通過體液的傳送，作用于靶細胞、靶器官。 師：由此，同學們通過討論，分析神經調節(jié)和體液調節(jié)的不同點。 生：它們的作用途徑不同，神經調節(jié)通過的途徑是反射弧，體液調節(jié)的途徑是體液的運輸。 生：它們的反應速度不同，神經調節(jié)速度快，體液調節(jié)速度較慢。 生：它們的作用范圍不同，神經調節(jié)范圍局限，體液調節(jié)范圍廣泛。 生：它們的作用時間不同，神經調節(jié)延續(xù)時間短，體液調節(jié)延續(xù)時間長。 多媒體顯示： 比較項目 神經調節(jié) 體液調節(jié) 作用途徑 反射弧 體液運輸 反應速度 迅速 較緩慢 作用范圍 準確、比較局限 較廣泛 作用時間 短暫 比較長 【教師精講】 師：神經調節(jié)是以反射為基本活動方式，其結構基礎是反射弧，當然它的作用途徑就是反射弧了。體液調節(jié)中的激素或其他調節(jié)因子都必須靠體液來運輸，它的作用途徑自然是體液的運輸。 興奮在神經纖維上的傳導形式是神經沖動，產生原因是形成了局部電流，所以這種運輸速度非?？?。興奮在神經元之間的傳遞雖然有突觸延擱的現(xiàn)象存在，但相對來說延擱的時間還是非常短的。而體液體調節(jié)需要經過物質的分泌、體液的運輸、與靶細胞的受體結合等過程，時間經過得就長了。 神經調節(jié)中，完成反射的結構基礎是反射弧，所以某一刺激引起的反射作用范圍就是這條反射弧的效應器，比較準確而局限。體液調節(jié)中的激素和其他調節(jié)因子廣泛彌散在體液中，很多調節(jié)因子（如甲狀腺激素、CO2）的靶細胞是幾乎包括全身所有細胞。即使它有特定的靶器官，它的功能也常常會影響到全身。如胰島素分泌的不正常會使流遍全身的血液中的葡萄糖含量過高，產生糖尿病。 神經調節(jié)中因為神經沖動的產生是由于局部電流回路，神經纖維上的膜電位在興奮后馬上回到靜息狀態(tài)，而在兩個神經元之間傳遞信息的神經遞質在突觸間隙中存在的時間是非常短暫的，很快會受突觸間隙中的其他物質的影響而失去功能。所以每次反射產生的時間很快，完成后又馬上回到原來狀態(tài)。而體液調節(jié)中激素或是其他調節(jié)因子被分泌到體液中后，它能存在較長的時間。 師：我們通過分析知道，神經調節(jié)與體液調節(jié)的作用方式和結構基礎都是不同的，但兩者又是相互協(xié)調地發(fā)揮作用的。那么兩者間有什么關系呢？這兩種調節(jié)是怎樣進行協(xié)調的呢？ 多媒體顯示： 二、神經調節(jié)和體液調節(jié)的協(xié)調 師：這里我們用兩個例子來幫助大家理解這一問題。 多媒體顯示： 實例一：體溫恒定的調節(jié) 【方法引導】 師：不論是在炎熱的環(huán)境中，還是在寒冷的環(huán)境中，人的體溫總是保持恒定的，這種恒定有什么意義？ 生：人體內的代謝反應是酶促反應，而酶必須在一定的溫度條件下才能發(fā)揮最大的催化能力。人的體溫總是保持恒定，人體內的酶促反應就能穩(wěn)定的進行，大大提高的人適應變化中的環(huán)境的能力。 師：一個物體溫度的高低取決于什么？人的體溫高低又取決于什么？ 生：物體的溫度高低取決于該物體所處的環(huán)境的溫度。而人的體溫高低和環(huán)境溫度高低沒有必然的關系，它取決于人體代謝產生的熱量和人體向環(huán)境中散失的熱量之間的比例。 師：人體通過什么途徑產生熱量？通過什么途徑散失熱量？ 生：人體主要通過呼吸作用產生熱量，主要通過體表熱輻射散失熱量。 師：體溫的恒定對人體正常的生命活動至關重要。人體熱量的來源主要是細胞中有機物的氧化放能，人體安靜時以肝臟方能為主，運動時以骨骼肌為主。熱量的三處主要通過汗液的蒸發(fā)，皮膚內毛細血管的散熱，其次還有呼吸、排尿和排便等。 播放幻燈片：體液調節(jié)圖解 師：寒冷的環(huán)境中，要維持體溫的恒定，產熱的結構發(fā)生什么變化？散熱的結構發(fā)生什么變化？如果是在炎熱的環(huán)境中呢？ 生：寒冷環(huán)境中作為產熱結構的肌肉和肝臟代謝旺盛，產熱多；作為散熱結構的汗腺分泌減少，毛細血管收縮，散熱減少。炎熱環(huán)境中，肌肉和肝臟代謝減弱，產熱少，汗腺分泌增加，毛細血管舒張，散熱增多。 師：在上一節(jié)課上我們曾經接觸過一種激素，它能在寒冷刺激下調節(jié)機體產熱增加，是什么激素？ 生：甲狀腺激素。 師：人體的產熱和散熱是受什么調節(jié)和控制的呢？如何進行調節(jié)和控制的？ 生：人體的產熱和散熱是受神經和體液共同調節(jié)的。體溫變化的刺激被下丘腦感受到后，神經系統(tǒng)通過反射弧產生相應反射，同時體液中如甲狀腺激素等能調節(jié)體溫的激素含量也會發(fā)生變化，神經和體液共同調節(jié)產熱結構和散熱結構發(fā)生相應變化。 師：在這個實例中，神經調節(jié)和體液調節(jié)的關系是怎樣的？ 生：在這個實例中，首先起作用的是下丘腦的體溫感受器，它屬于反射弧中的感受器部分，分泌相關激素的內分泌腺就相當于效應器。所以，這個實例中體液體調節(jié)受神經調節(jié)的控制，它們共同作用完成對產熱和散熱的控制。 師：人體的體溫在任何情況下都能保持恒定嗎？哪些情況下可能導致體溫失恒？如果環(huán)境溫度過高或過低，應采取哪些措施才能維持體溫的恒定？ 生：人體的體溫并不是在任何情況下都能保持恒定的。當環(huán)境溫度持續(xù)長時間過高或過低，超出了機體所能調節(jié)的限度，就可能導致體溫失恒。如果環(huán)境溫度過高或過低，應采取增減衣物、轉移到溫度適宜的環(huán)境中、物理降溫或取暖等措施才能維持體溫的恒定。 師：請根據(jù)人體體溫調節(jié)機制簡圖解釋，極地和高溫車間工作人員是怎樣調節(jié)體溫的？這種調節(jié)能力是有限的，因此還應分別采取哪些措施？ 生：極地工作人員通過神經和體液共同作用，肌肉、肝臟細胞代謝非常旺盛，汗腺分泌很少，毛細血管收縮。而在高溫車間工作的人則正好相反。因為調節(jié)能力是有限的，極地工作的人員要穿很多保暖衣物，喝溫水，作室內加熱等措施。高溫環(huán)境工作的人多喝鹽開水補充汗液中流失的水分和鹽分，室內要通風，準備風扇、室內降溫等措施。 【合作探究】 師：人體每天都要從飲食中獲得水和各種無機鹽，同時又要通過多種途徑排出一定的水和無機鹽，以維持內環(huán)境的穩(wěn)態(tài)。水鹽排出的主要途徑是排尿。關于尿液的形成，我們在初中時已經學過，這里大家來重溫這個知識。 演示多媒體CIA 師：尿液形成過程中直接影響尿量多少和回到內環(huán)境中水鹽的量的是在哪里進行的什么過程？ 生：是在腎小管、集合管中完成的水分和鹽分的重吸收過程。 師：關于抗利尿激素的功能，我們在第2節(jié)練習的題目中接觸過了，還記得它的作用嗎？ 生：下丘腦分泌的抗利尿激素能提高腎臟集合管對水的通透性，促進水的重吸收。 師：很好。水鹽調節(jié)的機制非常復雜，涉及多種激素和神經的協(xié)調作用。下面僅以抗利尿激素及相關神經調節(jié)為例，來探討水鹽平衡的維持。 多媒體顯示： 實例二：人體水鹽平衡的調節(jié) 播放幻燈片：水鹽平衡調節(jié)圖解 師：大家根據(jù)水鹽平衡調節(jié)圖解，展開分析討論，然后分別請兩位同學來說明當飲水不足和飲水過多的情況下，人體是怎樣保持水和無機鹽的平衡的。 生1：當人飲水不足、體內失水過多或吃的食物過咸，細胞外液滲透壓就會升高，這一情況刺激下丘腦滲透壓感受器。使得下丘腦一方面把信息傳到大腦皮層感覺中樞，使人產生渴覺而主動飲水，結果就能使細胞外液滲透壓下降。這部分屬于神經調節(jié)。另一方面，下丘腦還分泌抗利尿激素，并由垂體釋放到血液中。血液中的抗利尿激素含量增加，就加強了腎小管、集合管對水分的重吸收，回到內環(huán)境中的水分增加了，就會使細胞滲透壓下降，同時也會使尿量增加。這屬于體液調節(jié)。 生2：當人飲水過多時，細胞外液滲透壓就會降低，這一情況刺激下丘腦滲透壓感受器。使得下丘腦一方面把信息傳到大腦皮層感覺中樞，使人不產生渴覺。另一方面，下丘腦還減少分泌抗利尿激素，垂體釋放到血液中的抗利尿激素減少，就減弱了腎小管、集合管對水分的重吸收，回到內環(huán)境中的水分減少了，就會使細胞滲透壓升高，另外也會使尿量減少。 師：在這個實例中，下丘腦及參與了神經調節(jié)，又作為內分泌腺參與了體液調節(jié)。請同學比較分析實例一和實例二，進一步闡明神經調節(jié)和體液調節(jié)的關系。 生：…… 師：經過分析我們知道，不少內分泌腺直接或間接地接受中樞神經系統(tǒng)的調節(jié)，在這種情況下，體液調節(jié)可以看作神經調節(jié)的一個環(huán)節(jié)。 多媒體顯示： 1、內分泌腺直接或間接地接受中樞神經系統(tǒng)的調節(jié)。 師：反過來，體液調節(jié)對神經系統(tǒng)就沒有作用了嗎?請舉例說明。 生：有的。比如說甲狀腺激素的幾個功能中有一個就涉及到它能提高神經系統(tǒng)的興奮性、與神經系統(tǒng)的發(fā)育有關。 師：是的。另一方面，內分泌腺所分泌的激素也可以影響神經系統(tǒng)的發(fā)育和功能，如幼年時甲狀腺激素缺乏，就會影響腦的發(fā)育；成年時，甲狀腺激素分泌不足會使神經系統(tǒng)的興奮性降低。 多媒體顯示： 2、內分泌腺所分泌的激素也可以影響神經系統(tǒng)的發(fā)育和功能。 師：總之，動物體的各項生命活動常常同時受神經和體液的調節(jié)。正是由于這兩種調節(jié)方式的協(xié)調，各器官、系統(tǒng)的活動才能協(xié)調一致，內環(huán)境的穩(wěn)態(tài)才能得以維持，細胞的各項生命活動才能正常進行，機體才能適應環(huán)境的不斷變化。 最后讓我們回到這節(jié)課一開始我們提出的“過山車現(xiàn)象”，現(xiàn)在再來重新審視那兩個問題。 多媒體顯示問題： 1、 既然知道做過山車是安全的，為什么心跳還會加速呢？ 2、這個例子中，人體所作出的反應，那些與神經調節(jié)有關？那些與激素調節(jié)有關？你能說出兩者之間的關系嗎？ 生1：在重力加速度的影響下，全身的血液要進行重新分配，這是一個方面；另一方面，雖然知道坐過山車是安全的，但不免還是有點擔心，在這種狀態(tài)下，內分泌系統(tǒng)分泌出腎上腺素等多種激素，使心跳和呼吸加快，血壓上升。 生2：人由于緊張，會緊握雙拳、發(fā)出叫喊等，這些反應與神經調節(jié)有關；心跳和呼吸加快、血壓上升等與激素調節(jié)有關。在這種緊張的狀態(tài)下，腎上腺、垂體等一接到神經系統(tǒng)的信號，就分泌多種激素進行應急。 【知識拓展】 師：最后請同學們閱讀課后的文章——拒絕毒品、慎用心理藥物。然后來談談大家對此的想法。 【板書設計】 第3節(jié) 神經調節(jié)與體液調節(jié)的關系 體液調節(jié)：激素等化學物質（處激素以外，還有其他調節(jié)因子，如CO2等）通過體液傳送的方式對生命活動進行的調節(jié)。 一、神經調節(jié)和體液調節(jié)的比較 比較項目 神經調節(jié) 體液調節(jié) 作用途徑 反射弧 體液運輸 反應速度 迅速 較緩慢 作用范圍 準確、比較局限 較廣泛 作用時間 短暫 比較長 二、神經調節(jié)和體液調節(jié)的協(xié)調 實例一：體溫恒定的調節(jié) 實例二：人體水鹽平衡的調節(jié) 1、內分泌腺直接或間接地接受中樞神經系統(tǒng)的調節(jié)。 2、內分泌腺所分泌的激素也可以影響神經系統(tǒng)的發(fā)育和功能。 【素材推薦】 血壓的神經—體液調節(jié) （1）神經調節(jié) ①心臟的神經支配　心臟和四肢肌肉一樣，有神經支配。支配心臟的神經叫植物神經，如交感神經的心交感神經和副交感神經的迷走神經。心交感神經興奮時，其末梢釋放一種叫去甲腎上腺素的血管活性物質。這種物質作用于心肌細胞膜上的腎上腺素能β受體，導致心率加快，心肌收縮力增強，心輸出量增加，血管收縮，血壓升高；副交感神經興奮時，其末梢釋放一種叫乙酰膽堿的活性物質。這種物質作用于心肌細胞膜上的M受體，導致心率減慢，心肌收縮力減弱，心輸出量減少，血管擴張，血壓下降。在正常情況下，交感神經和副交感神經對心臟的作用是相互依存，相互對抗，相互協(xié)調的。 ②壓力感受器機制　神經系統(tǒng)對心血管活動的調節(jié)是通過各種反射來實現(xiàn)的。在頸動脈竇和主動脈弓的血管壁外膜上，有豐富的感覺神經末梢，當動脈血壓由低逐漸升高時，感覺末梢受壓力影響興奮增加，而發(fā)放神經沖動，經傳入神經達心血管中樞，改變心血管中樞的活動，使降低反射的活動增強，通過傳出神經纖維影響心臟和血管的活動，使心臟收縮減弱，血管擴張，外周阻力下降，血壓下降，而保持動脈壓在一定的水平。相反，當血壓突然降低時，頸動脈竇壓力感受器將信息傳到血管中樞，降壓反射減弱，心輸出量增加，血管收縮，外周阻力增加，血壓升高。 （2）體液調節(jié) 體液調節(jié)是血液和組織液的一些化學物質對血管平滑肌活動的調節(jié)作用。兒茶酚胺類(腎上腺素、去甲腎上腺素等)、腎素血管緊張素、抗利尿激素等，具有收縮血管作用，可使血壓升高。循環(huán)血液中的腎上腺素和去甲腎上腺素主要來自腎上腺髓質，對心臟的作用是使心率加快，心肌收縮力加強，心輸出量增加，血壓上升。腎素是腎臟分泌的一種激素，可水解血漿中的血管緊張素原，成為血管緊張素Ⅰ，后者在轉換酶的作用下，變成血管緊張素Ⅱ，它可使全身細小動脈收縮，促使腎上腺皮質醛固酮釋放增加，鈉和水在體內潴留，血容量增加，血壓升高；抗利尿激素由下丘腦視上核的神經元組成，貯存于垂體后葉，進入血液后可使血管平滑肌收縮，外周阻力增加，血壓升高。而緩激肽，前列腺素E，心房肽則具有擴張血管、降低血管外周阻力的作用。緩激肽的前身是血管舒張素，二者均有強烈的舒血管作用，使血管擴張，血壓下降。前列腺素E能擴張血管，增加器官血流量，降低外周阻力，降低血壓。心房肽是一種心臟內分泌激素，它存在于心房肌纖維內，當心房內壓增高時，可分泌心房肽。它可提高腎小球濾過率，增加鈉的排出，抑制腎素、醛固酮的分泌，從而調整循環(huán)血量和血管系統(tǒng)容量的比例，起到降低血壓的作用。