第一节《 神经冲动的产生和传导》word教案 中图版生物必修3

“制作完标本，我们接着往下做实验，现在大家把标本放在玻璃板上，我们来做伽伐尼的实验。首先，用电去刺激标本（可以去物理组借一个电池盒，两边连两个电极）。发现腓肠肌发生了收缩。我们再用铜和锌两种金属构成的回路来刺激一下，看看结果如何。注意实验过程中要用滴管往标本上滴任氏液。用铜锌弓刺激后，也能看到肌肉收缩，只是收缩程度不如电刺激那么强烈。用电和铜锌弓刺激都会使肌肉产生收缩，这说明了什么问题呢？我们来看一下伽伐尼是怎样来解释这个问题的。伽伐尼认为生物是带电的，肌肉和神经带有不同的电，当用导体把它连接，就会放电。那么大家想一想他的解释是否准确呢？对，并不合理，科学家伏打也提出了同样的问题，他通过重新试验发现，只有用2种不同金属构成的回路去刺激的时候，才有 肌肉收缩的现象，用同种金属就不会出现收缩现象。我们来试一下，用一种金属来刺激会怎样？当用铜丝来刺激时没有肌肉收缩现象，怎样解释这个问题呢？伏打从这个实验中得到启发，认为不同金属间存在电势差，最终发明了电池。那么到底存不存在生物电呢？从前面2个实验中不能得到结论，我们再看一下伽伐尼的支持者做的实验。实验是将甲标本的一根神经搭在乙标本的肌肉上，然后去刺激乙标本。好，大家用刚才制作了的2个标本，按照图示来做一下。”
这步实验不易成功，教师做起来也有难度，因为它的成功需要很多条件，包括剥离地是否干净，神经是否连到了其他地方、任氏液的配制等等，学生做成功非常难。我们也请教了大学老师如何提高这个实验的成功率，他们也没有更好的办法。所以我们就给学生播放了一个成功实验的录像。肌肉放置过程中接触面与其他地方可能发生了黏连，这也会影响实验结果。另外我们一边讲课一边做，所以标本剥离的时间太长了，影响了实验结果。
“大家再看一下下一个试验，是把一个标本的肌肉从中间切开，然后把另一个标本的神 经的一端放到切开的肌肉的表面，另一端放在损伤面上。用解剖刀把一个标本的肌肉切断，只留下其中的一半。将另一个标本神经的一侧放在肌肉的损伤面上，另一侧用玻璃分针挑起，使其落下时接触肌肉表面。注意看录像，当移开玻璃分针，可以看到在神经一搭上肌肉表面时肌肉就开始收缩了。大家从伽伐尼的支持者做的两个实验中得到了什么启发呢？先看第一个实验，它和伽伐尼的实验有什么区别？在这个实验中，标本甲发生了变化而使标本乙收缩，而前面已经证实标本乙收缩的必须条件是接受电刺激；实验中并没有直接去刺激乙，但是乙收缩了，也就是说标本甲可以给乙标本一个类似于电刺激的刺激。也就是说标本甲收缩时电位产生了变化，相当于接受了电刺激。这个实验能证明生物是存在生物电的。但由于实验中用到了电刺激，所以不够完善。实验2没有金属刺激，是由于肌肉损伤的部位能够产生电位变化，导致了另一标本的肌肉收缩。这一无金属试验使人们确信生物电是存在的。也就是说在整个“蛙腿论战”中，最终伽伐尼和他的支持者取得胜利了。通过“ 蛙腿论战”过程，给了我们这样的启示：人类 对科学现象的认识是经过反复论证才能得到正确结论。大家在学习时也一样，对任何实验现象都要抱有质疑的态度，带着疑问去学习，也许你也会有新的发现。如何去进一步证明生物电的存在呢？剑桥的科学家霍奇金用枪乌贼的巨大神经纤维作为研究对象，测出了一个细胞的膜内外的电位差，有力地证明了生物电的存在。这种生物电也叫做膜电位，下面来看一下膜电位的产生。”
这节课在高一时上课效果更好，由于学生没有学过这些知识，他们能够积极地讨论，而且这节课的重点也应该放在讨论上。
“正常的细胞，细胞内外都要维持一定的离子浓度。细胞有排钠保钾的特征，它是通过钠钾泵来实现的。钠钾泵能够将钠不断地运到细胞外，将钾不断地运到细胞内，它是一种主动运输方式。因为它是逆离子浓度梯度进行的，需要ATP的参与。正常情况下，细胞膜的外 面有较高浓度的钠离子和氯离子，膜内含有较高浓度的钾离子和一些大分子的负电荷物质。正是钠钾泵的作用才能使细胞膜维持这种状态。除了钠钾泵，在膜上还有一种离子通道，这种离子通道很象阀门，能让离子出入。阅读教材37页，当细胞没有受刺激的时候，细胞处于“静息”状态，在这个状态下，钾离子可以通过离子通道运到细胞外，钾离子的这种运动导致了膜内外电位差的变化，导致膜外有较多的正电荷，当膜内外形成一定的电位差时，由于同性相斥，阻止了钾离子继续外流。细胞膜外带正电荷，细胞膜内带负电荷，我们把这个时候的电位叫“静息电位”。当细胞接受到刺激后，钠离子通道就会开放，钠离子便通过离子通道从细胞外向细胞内流动。随着钠离子的运输，变成了外负内正，钠离子不断往里运就会使细胞内带正电荷，这样就会阻止钠离子内流，这时候，对比刚才的电位，我们把它称作“动作电位”。动作电位是细胞内带正电荷，细胞外带负电荷。动作电位一旦产生，就会向其他部位传递。我们来看“动作电位”的传导，中间产生“动作电位”的地方为兴奋区，没有产生动作电位的地方叫静息区，大家可以结合物理学的知识，来解释兴奋怎样向两边传递。电流总是由正电荷流向负电荷，大家可以发现在细胞膜外，电流是从兴奋区流向静息区，而在膜内电流流向刚好相反。这种电流我们称作局部电流，局部电流后整个电荷的分布会有什么变化呢，正电荷流到负电荷后 ，原来正电荷的地方就变成负电荷了，那么，同学们来想一想下一个阶段膜电荷的分布？膜外的兴奋区变成静息区，而原来的静息区变成了兴奋区，也就是说，兴奋传导出去了。那么兴奋的传导方向呢？这种传导方向是双向传导的。动作电位在神经纤维上传导是需要满足一定的条件的，首先要保证生理的完整性，第二它是双向传导的，第三它是非递减性传导，第四具有绝缘性，另外它还相对不疲劳。这几个特性我们可以联系实际生活来分析，比如要理解动作电位的传导必须具有生理完整性呢，可以举高位截瘫病患者的例子，患者许多活动不能自理。如果神经被切断，生理完整性被破坏了话，就不能传导兴奋了。双向传导刚才已经解释过了。第三非递减性传导是指信号是不衰竭的。第四绝缘性是信号之间不会相互干扰，比如我们可以控制具体的某个手指运动。”
相关链接一般是不需要老师讲的，但兴奋在神经上的传导特点还是比较重要的，可以与神经元之间兴奋的传导做个对比，这个地方是双向的，而神经元突触传导是单向的；在神经上的传导比较快，而后者具有突触延搁。
“我们来回顾一下这节课的主要内容，这节课主要讲了神经冲动的产生和传导，其中都伴随着生物电的现象，都有电位的变化。这节课的重点就是前面所学的生物电的发现，大家一定要从中得到启发，对待问题一定要反复论证才能得到答案。”
这节课的重点应该在“蛙腿论战”的讨论上，学生应分为2组，一组维护伽伐尼的观点，一组支持伏打的观点，对实验和现象进行充分论证；制备腓肠肌过程可以看录像了解一下就可以了；后面介绍了离子泵，它是很重要的运输途径，但不一定消耗能量。比如离子通道，新教材里已经讲了。而且离子通道是有选择的，不是时时刻刻都开放的。给学生一个比较完整的知识体系。

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