人腦的高級功能 教學設計 高中生物新人教版選擇性必修1（2023~2024學年）

第5節(jié)人腦的高級功能年級高二授課時間課題第5節(jié)人腦的高級功能教學目標1．人腦有哪些重要的高級功能？2．學習和記憶的過程是怎樣的？3.在日常生活中，如何克服消極情緒、維持情緒穩(wěn)定？教材分析大腦是神經(jīng)系統(tǒng)的高級中樞所在，相比于動物人腦具有更復雜與高級的功能。本節(jié)介紹了人腦大腦皮層的語言功能，學習與記憶，情緒等方面的高級功能，本節(jié)對應的課標要求簡述語言活動和條件反射是由大腦皮層控制的高級神經(jīng)活動。教學過程教學內(nèi)容教師活動學生活動引入新課【視頻引入】觀看視頻《我看見》，這是第一人稱視角展示阿爾茲海默癥中人的變化【提問】這是患者的視角，從你掌握的以及視頻中展現(xiàn)的來看，患者癥狀表現(xiàn)在哪些方面？【引導分析】人體的什么部位出現(xiàn)了問題呢？觀看視頻，進行探究。聯(lián)系生活實際積極思考，回答老師的問題，語言，記憶，情緒回答：大腦新課教學一、語言功能【引導思考】人的大腦有很多復雜的高級功能，因為大腦皮層有140多億個神經(jīng)元，組成了許多神經(jīng)中樞，是整個神經(jīng)系統(tǒng)中最高級的部位，它除了感知外部世界以及控制機體的反射活動，還具有語言、學習和記憶等方面的高級功能剛才我們提到的阿爾茨海默癥患者的語言能力認路能力，就是人腦高級功能的體現(xiàn)。【引導分析】教師描述：我們發(fā)現(xiàn)語言功能是人腦特有的高級功能，它包括語言、文字相關(guān)的全部智能活動，涉及人類的聽、說、讀、寫閱讀課本，探索大腦皮層的語言功能【教師引導】人類的語言活動是與大腦皮層某些特定區(qū)域相關(guān)的，這些特定區(qū)域叫做言語區(qū)，大腦皮層言語區(qū)的損傷，會導致特有的各種語言活動功能障礙一位病人能聽懂別人講話，能用面部表情和手勢同別人交流思想，可是說話非常困難。經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)，病人與講話有關(guān)的肌肉和發(fā)聲器官完全正常。病人死后，經(jīng)解剖發(fā)現(xiàn)，他的大腦左半球的S區(qū)發(fā)生了病變?！痉治稣故尽空堈f出言語區(qū)相關(guān)部位受損，會造成哪些癥狀表現(xiàn)？【提升】大多數(shù)人主導語言功能的區(qū)域在大腦的左半球，邏輯思維主要由左半球負責。大多數(shù)人的大腦右半球主要負責形象思維。我們左右腦每時每刻收到的信息也不完全相同，只不過左右腦之間有一塊胼胝體可以交換各自獲取的信號，大腦再進一步加工整合了這些信號?；卮鹄蠋熖岢龅膯栴}，認同大腦有很多復雜的高級功能。查閱課本，快速完成大腦皮層的語言功能構(gòu)建。小組展示分享思考總結(jié)，進行展示分享完成老師課件中所給小游戲。進行分析總結(jié)。新課教學二、學習和記憶【引導分析】學習和記憶也是腦的高級功能1.概念：學習和記憶是指神經(jīng)系統(tǒng)不斷地接受刺激，獲得新的行為、習慣和積累經(jīng)驗的過程。2.特點:學習和記憶不是由單一腦區(qū)控制的，而是由多個腦區(qū)和神經(jīng)通路參與。3.結(jié)構(gòu)基礎:學習和記憶涉及腦內(nèi)神經(jīng)遞質(zhì)的作用以及某些種類蛋白質(zhì)的合成?！緦W有所用】如何背誦？記單詞？學習：經(jīng)驗的聯(lián)系記憶強調(diào)：重復和運用【合作探究】說出人類記憶過程的四個階段，通過對記憶的學習，你有什么啟發(fā)？【強調(diào)】短時記憶——可能與神經(jīng)元之間即時的信息交流有關(guān)，尤其是與大腦皮層下一個形狀像海馬的腦區(qū)有關(guān)。長時記憶——可能與突觸形態(tài)及功能的改變以及新突觸的建立有關(guān)?？磮D聯(lián)系生活，思考并回答問題。小組討論，分析各組的學習記憶經(jīng)驗。小組討論相關(guān)問題，并展示回答。記憶需要重復和運用新課教學三、情緒情緒是人對環(huán)境所作出的反應觀看圖片表情，有滿足、愉悅、開心、興奮、對生活充滿信心……驚訝、恐懼、失落、沮喪、生氣、傷心、對事物失去興趣……說出這些都是人的情緒之一抑郁是一種情緒，長期的抑郁，會導致抑郁癥。抑郁患者必須到醫(yī)院去接受專業(yè)治療抗抑郁藥一般都通過作用于突觸處來影響神經(jīng)系統(tǒng)的功能?！竞献魈骄俊咳绾伪３至己玫那榫w積極建立和維系良好的人際關(guān)系、適量運動和調(diào)節(jié)壓力都可以幫助我們減少和更好地應對情緒波動。當情緒波動超出自己能夠調(diào)節(jié)的程度時，應向?qū)I(yè)人士咨詢，這樣可以使我們更快地恢復情緒平穩(wěn)，享受美好的、充滿意義的生活。【總結(jié)升華】觀看視頻《我看見》，體會愛的世界，充滿美好，關(guān)注情緒變化，關(guān)愛阿爾莫海默癥患者。觀看圖片，識別表情背后的情緒。明確認識到抑郁和抑郁癥之間的差異。形成共識，讓世界充滿愛課堂練習1．一位老人突然出現(xiàn)臉部、手臂和腿部麻木等癥狀，隨后上下肢無法運動。檢查發(fā)現(xiàn)，他的脊髓、脊神經(jīng)、四肢都正常，但腦部有血管堵塞導致大腦某區(qū)損傷。這類現(xiàn)象稱為腦卒中，在我國非常普遍。下列說法正確的是（

）A．患者的大腦皮層第一運動區(qū)可能有損傷B．患者能發(fā)生膝跳反射，但針刺左手沒有感覺C．刺激患者大腦皮層中央前回的頂部，可引起頭部器官的運動D．患者出現(xiàn)尿失禁，是由于血管堵塞破壞了低級排尿中樞【答案】A【詳解】A、大腦皮層第一運動區(qū)是軀體運動中樞，題中說腦中風患者身體左側(cè)上下肢都不能運動，所以大腦皮層第運動區(qū)可能有損傷，A正確；B、針刺左手，左手就是感受器，然后通過傳入神經(jīng)到達神經(jīng)中樞，也就是大腦皮層，患者是是有感覺的，B錯誤；C、刺激大腦皮層中央前回（又叫做第一運動區(qū)）的頂部，可以引起下肢的運動；刺激中央前回的下部，則會出現(xiàn)頭部器官的運動，C錯誤；D、排尿中樞在脊髓，受大腦皮層高級中樞控制，D錯誤。故選A。2．人的大腦有很多復雜的高級功能，下列有關(guān)敘述錯誤的是（

）A．人面對不同環(huán)境所產(chǎn)生的情緒屬于大腦的高級功能之一B．研究發(fā)現(xiàn)，刺激大腦皮層中央前回的頂部，可以引起下肢的運動C．某腦出血患者治療后能聽懂話但不能講話，該患者大腦S區(qū)受損D．若新突觸不能正常建立，則主要影響短時記憶的形成【答案】D【詳解】A、情緒是人對環(huán)境所作出的反應，也是大腦的高級功能之一，A正確；B、大腦皮層代表區(qū)的位置與軀體各部分的關(guān)系是倒置的，刺激大腦皮層中央前回的頂部，可以引起下肢的運動，B正確；C、某腦出血患者治療后能聽懂話但不能講話，該患者大腦S區(qū)即運動性語言中樞受損，C正確；D、短期記憶主要與神經(jīng)元的活動及神經(jīng)元之間的聯(lián)系有關(guān)，尤其與大腦皮層下一個形狀像海馬的腦區(qū)有關(guān)，長期記憶可能與新突觸的建立有關(guān)，因此若新突觸不能正常建立，則主要影響長期記憶的形成，D錯誤。3．大腦皮層是調(diào)節(jié)人體生命活動的最高級中樞，研究大腦的結(jié)構(gòu)和工作機制的新興學科——腦科學，是21世紀科學研究中最吸引人的領(lǐng)域之一。下列相關(guān)敘述錯誤的是（

）A．抑郁通常是短期的，可通過自我調(diào)適和他人幫助得到緩解B．大腦皮層運動代表區(qū)范圍的大小與軀體運動的精細程度有關(guān)C．若大腦皮層言語區(qū)的區(qū)損傷，會導致人不能聽見別人講話的聲音D．人對自己姓名的記憶由于長年累月地運用，會儲存在第三級記憶中【答案】C【詳解】A、抑郁通常是短期的，可通過自我調(diào)適和他人幫助得到緩解，A正確；B、大腦皮層運動代表區(qū)范圍的大小與軀體運動的精細復雜程度有關(guān)，運動越精細復雜的器官，其皮層代表區(qū)的面積越大，B正確；C、H區(qū)是聽覺性語言中樞，若大腦皮層言語區(qū)的H區(qū)損傷，會導致人聽不懂別人講話，C錯誤；D、由于長年累月運用則不易遺忘，就會儲存在第三級記憶中，D正確。故選C。4．下列關(guān)于腦的相關(guān)敘述，不正確的是（

）A．大腦受損時，患者可能出現(xiàn)排尿不完全B．語言功能與位于大腦的言語區(qū)有關(guān)，是人腦的高級功能C．大腦皮層能主動調(diào)節(jié)機體運動，屬于自主神經(jīng)系統(tǒng)D．腦干有許多維持生命的重要中樞，如調(diào)節(jié)心臟功能的中樞【答案】C【詳解】A、排尿的高級中樞位于大腦皮層，所以大腦受損時，患者可能出現(xiàn)排尿不完全，A正確；B、語言功能與位于大腦的言語區(qū)有關(guān)，是人腦的高級功能，B正確；C、大腦皮層能調(diào)節(jié)機體運動，但是不屬于自主神經(jīng)系統(tǒng)，自主神經(jīng)系統(tǒng)屬于傳出神經(jīng)，而大腦皮層屬于神經(jīng)中樞，C錯誤；D、腦干有許多維持生命的重要中樞，如調(diào)節(jié)心臟功能的中樞，D正確。故選C。5．海兔生活在海水中，常將背部的鰓伸出來呼吸，當水流噴射到海兔的噴水管皮膚時會引起鰓肌收縮，以保護鰓的安全，稱為縮鰓反射，相關(guān)的感覺神經(jīng)元和運動神經(jīng)元分布如下圖。(1)水流刺激海兔的噴水管皮膚時，運動神經(jīng)元細胞膜內(nèi)的電位將，神經(jīng)元L29膜內(nèi)的電位將。(2)當噴水管反復受到噴水刺激后，縮鰓反射逐漸變?nèi)酰串a(chǎn)生習慣化?？蒲腥藛T連續(xù)刺激噴水管，發(fā)現(xiàn)感覺神經(jīng)元電位變化持續(xù)發(fā)生，運動神經(jīng)元電位變化逐漸減弱，肌收縮程度逐漸減弱；連續(xù)短暫電流刺激運動神經(jīng)元，若，則說明習慣化是由興奮在感覺神經(jīng)元與運動神經(jīng)元之間突觸的傳遞減弱所致。興奮在突觸的傳遞減弱一般與突觸前膜釋放神經(jīng)遞質(zhì)減少、、有關(guān)。(3)短期記憶通常與有關(guān)。短暫強電擊已產(chǎn)生習慣化的海兔頭部后，幾分鐘內(nèi)再刺激噴水管皮膚，感覺神經(jīng)元釋放神經(jīng)遞質(zhì)比習慣化之前增多，并引起強縮鰓反射，即產(chǎn)生了“短期記憶”。若連續(xù)4天向海兔的頭部多次施加強電擊，強縮鰓反射可持續(xù)一周，并發(fā)現(xiàn)感覺神經(jīng)元與運動神經(jīng)元間的突觸數(shù)量發(fā)生改變，推測反復刺激下，L29可，從而形成“長期記憶”?！敬鸢浮?1)由負轉(zhuǎn)正保持負電位(2)運動神經(jīng)元電位變化持續(xù)發(fā)生，鰓肌收縮程度與產(chǎn)生習慣化前相似分解神經(jīng)遞質(zhì)的酶活性升高突觸后膜受體數(shù)量減少（突觸前膜回收神經(jīng)遞質(zhì)速率加快）(3)神經(jīng)元之間即時的信息交流促進感覺神經(jīng)元與運動神經(jīng)元之間建立新的突觸【詳解】（1）水流刺激海兔的噴水管皮膚時，神經(jīng)元受到適宜刺激后，受刺激部位細胞膜對鈉離子的通透性增加，鈉離子內(nèi)流，導致興奮部位膜內(nèi)的陽離子濃度高于膜外，表現(xiàn)為內(nèi)正外負，膜內(nèi)電位變化是負電位轉(zhuǎn)為正電位。神經(jīng)元L29并沒有興奮，依然處于靜息電位，膜內(nèi)依然保持負電位。（2）若習慣化是由興奮在感覺神經(jīng)元與運動神經(jīng)元之間突觸的傳遞減弱所致，連續(xù)短暫電流刺激運動神經(jīng)元時，神經(jīng)沖動在突觸是單向傳遞，則運動神經(jīng)元產(chǎn)生的持續(xù)興奮，電位變化持續(xù)發(fā)生。興奮在突觸的傳遞減弱的原因可能有：若從突觸前膜考慮，可能是突觸前膜釋放神經(jīng)遞質(zhì)減少，若從突觸后膜考慮，可能是突觸后膜受體數(shù)量減少，也可能是突觸間隙中分解神經(jīng)