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本节内容属于《普通高中生物课程标准2020年版》中选择性必修课程的稳态与调节的大模块。其具体标准为“阐明神经细胞膜内外在静息状态具有电位差，受到外界刺激后形成动作电位，并沿神经传导”。课程纲要：本模块内容能帮助学生从微观和宏观2个方面认识稳态调节，主要在个体水平揭示生命系统的稳态，理解稳态、调节等概念，领悟系统分析、建立模型等科学方法及其在科学研究中的应用。通过科学史介绍和探究活动安排，学生可以在逻辑推理等方面得到全面提高。因此在课程设计的时候增加了科学史中涉及的蛙的坐骨神经-腓肠肌的实验演示和利用假设演绎法去探究兴奋传导的形式及特点。
而本节中关于兴奋在神经纤维上的传导这部分内容比较抽象，学科交叉多，不太容易理解。教材教材结合插图讲述了神经纤维受到刺激时所发生的电位变化、电位差和局部电流的形成，以及兴奋在纤维上的传导的过程。逻辑比较清楚，但学生还是会产生很多的疑问，如：“电荷如何移动？”“兴奋传导的方向是怎样的？” “局部电流流过以后，细胞是怎么恢复到原来的状态的？”等问题。所以在课程设计的时候增加了对这些问题的探讨，采用直观的动图视频，甚至实验模型等来帮助学生形成完整的知识体系和构建概念模型。
兴奋是怎么产生的?又是怎么传导的?由于反射不是由单一神经元完成的，所以就涉及兴奋是如何在神经纤维上传导的，还涉及如何在神经元间传递的。因此，本节编排了“兴奋在神经纤维上的传导”与“兴奋在神经元之间的传递”两部分内容。由于很多对神经系统有影响的化学药品对突触起作用，因此本节在最后编排了“滥用兴奋剂、吸食毒品的危害”的内容。这节属于第二章神经调节的第二课时，教材编排了编排了“兴奋在神经纤维上的传导”与“兴奋在神经元之间的传递”两部分内容。我选择针对“兴奋在神经纤维上的传导”设计一堂专题课。针对本节专题-“兴奋在神经纤维上的传导”，教材的编排有如下考虑：
“问题探讨”是以短跑中抢跑规则的制订为情境的。大家都知道短跑运动中有“抢跑”属于犯规的规定，但这一规定制订的依据是什么?学生未必思考过，即使思考过也术必明确其中的道理。设计的这一“问题探讨”不仅可以引起学生的兴趣，更可以使学生明确，我们不仅需要有规则的遵守与执行意识，制订规则时也需要具有科学的依据。
“兴奋在神经纤维上的传导”是从实验分析开始的。通过静息状态与受到刺激的情况下电表测得电位的变化，说明神经系统中传导的兴奋本质上是电信号。这样的分析，不仅避免了简单地向学生灌输知识结论，也让学生进一步明确，生物学的研究是基于实验与观察走向深入的，同时也训练了学生从实验现象中得出结论的理性思维。实验测定中用的电表是物理学中的常用工具，通过这一实验情境也可以使学生明确物理学的工具与方法在生物学研究中的作用，认识到跨学科知识与技术在生物学研究与学习中的价值。
兴奋的本质是生物电，那这种电信号是如何产生的又是如何传导的?教材分析了静息状态以及受到刺激后膜电位发生改变的离子基础。限于高中阶段学生认知水平，教材仅介绍了K与Na在静息电位与动作电位形成中的作用，对NaK泵等作用未提及，这给教师教学中的处理留下了空间。 总结：通过整节，知识点要落实到位：反射的完成以神经元上兴奋的传导为基础。神经元受到刺激产生兴奋，并以神经冲动的形式传导，传导在离体神经纤维上具有双向性。另外，学生的素养要得到发展，学生能认识到信息流在生命活动中的作用，能区分假说与预期，且自主进行演绎推理和数据分析，同时也了解生物电与生活紧密联系，认识到生物电的广泛应用，培养科学责任观。
这是神经调节的重难点。通过前面的学习，学生对内环境稳态及其调节机制有了一定的认识，但对大概念的理解却很局限。对神经调节的结构基础和反射也有了较为明确的了解，但如何调节却不知道。学生此时的知识储备、阅读能力、信息处理能力、观察能力、逻辑思维能力和空间想象能力都较为欠缺。
而本节课是从微观和抽象的角度来体现神经调节的过程的，本节的内容抽象微观，涉及到物理化学学科知识较多，学生接受会比较吃力，难以理解。所以需要充分挖掘教材资源，借助一些动图视频，实验演示和实物等直观教具来帮助他们理解，突破重难点，
本节课为了实现“生命个体的结构与功能相适应，各结构协调统一，共同完成复杂的生命活动，并通过一定的调节机制保持稳态。”概念建构的“阐明神经细胞膜内外在静息状态具有电位差，受到外界刺激后形成动作电位，并沿神经纤维传导”问题 ，我打算通过以下核心素养的实现来达到为大概念建构服务的目的。
五大核心素养：
（1）生命观念：能阐明兴奋在神经纤维上的产生和传导机制，通过对神经细胞膜运输蛋白模式图、膜内外离子分布浓度表等资料的分析，建立结构与功能相适应，生物与环境相适应的观点。
（2）科学思维：以“生物电的发现”为线索，展开实验假设和实验验证，提高演绎推理能力；通过观看演示实验和电流表偏转情况分析来提高观察、分析实验现象得出结论的科学思维，利用图示表格等分析来提高信息分析能力。运用科学思维认识生物电及如何利用生物电提供能源和造福病人等。
(3) 科学探究：对生物电的存在形式、特点及机制的探究活动中，学习科学探究的基本思路和方法，提高实践和团队协作能力。
（4）社会责任：通过生物电的现象应用及科技前沿文献的搜集，来体现关注生活和重视实践；通过分析临床医学中的应用实例提升社会责任。
重点：兴奋在神经纤维上的传导形式和传导特点以及传导机制；
难点：能分析兴奋在神经纤维上传导时的电表偏转情况，理解兴奋传导时膜电位变化的离子基础和传导过程及机制。
3.2 兴奋在神经纤维上的传导
导入：抢跑
1. 科学史-生物电
2. 问题探究：假说演绎法
观察实验，发现问题--分析问题，作出假设--设计实验，验证假说--归纳综合，总结规律。
3. 兴奋在神经纤维上的传导形式及特点
4. 兴奋在神经纤维上的传导机制
5. 生物电的应用
3.2 兴奋在神经纤维上的传导
导入-抢跑：东京奥运会，苏炳添在赛场上受到旁边对手的抢跑影响短跑成绩，而枪响后0.1s内起跑被视为抢跑，为什么规定抢跑是0.1s内 呢？因为反射弧完成至少需要0.1s。
提问：运动员听到枪声后神经产生兴奋，那么兴奋可能以一种什么形式传导，才能使反射活动如迅速完成？同学们你们有没有想过 这个问题？引发学生思考。（由时事热点来引出科学史）
今天我们就来学习兴奋在神经纤维上的传导。
探究一科学史：早在1786年，科学家伽尔瓦尼就发现了这个问题。现象：他看到蛙腿一碰到铁栅栏就能观察到较明显收缩。他对此做出解 释，这种收缩是肌肉流出的电流刺激引起的，即动物组织可产生生物电。
探讨：你们是否认同他的观点？如何求证？ （培养学生的批评性思维和解决问题的能力）
学生回答：做实验！ 老师引导：对！我们可以通过实验来模拟和还原他的过程。（培养学生实验验证的科学思维）
1. 观察实验，提出问题：展示老师亲自演示的蛙坐骨神经腓肠肌的标本制作和用锌铜弓刺激神经的实验，引导学生观察肌肉的收缩现象。
说明确实存在蛙游离肌肉受刺激发生收缩的现象，提出问题：刺激神经后，为什么会引起肌肉收缩？它又能向
肌肉传达什么样的信号？ 是电信号？化学信号？以及这类信号的传导特点？
2. 提出假设，设计实验：刺激神经纤维后，神经纤维会产生兴奋，并以_____形式传导，且传导具有_______的特点？
学生做出假设，认为是电信号形式和双向性。
老师质疑：你们的假设是否正确？可不可能是单向性？如何验证？对设计验证实验！
（培养学生的批评性思维和用设计实验解决问题的能力）
任务一：请学生自主设计实验方案，可参考课件上提供的材料。
这时可适时讲解下实验材料：如刺激器-锌铜弓，并展示灵敏电流表实物，提示学生生物电属微小电流，偏转幅度不大，要仔细观察现象。
如果有条件，可以用到生物信号采集与分析系统，检测到电波信号，更为直观体现出电信号的存在。
学生分组讨论：派代表上台展示方案并说明设计目的。学生上台拖动图标-材料直观展示方案。
老师提问：其他同学是否认同他的方案？询问在坐骨神经上连接电流表的实验目的以及选择刺激位置的原因？
学生回答：连接电流表是为了验证刺激神经兴奋后产生电流-生物电；选择刺激位置在电流表的一侧是想通过电流表偏转次数证明兴奋是以
双向传，还是单向传？
老师追问：兴奋的双向传导和单向传导分别会导致电流表偏转多少次？学生答：2次和1次。
（ 问题串层层递进，由此引导大家明确实验判断依据：电流表是否偏转和偏转次数可以分别作为兴奋传导形式和传导特点的实验判断依据）
3. 实验操作，验证假说：演示蛙坐骨神经的刺激及电流表偏转实验，引导学生观察电流表偏转情况。
引导学生描述看到的实验结果：电流表偏转，且偏转了2次。
老师提出：那你们的实验假设是否成立？学生答：假设对了！成立！
4. 分析结果，归纳综合： 学生总结：神经纤维会产生兴奋，并以电信号形式传导，且传导具有双向性的特点。
探究二：兴奋在神经纤维上产生机制
为了进一步探究兴奋在神经纤维上产生机制，由老师提出问题，引导学生思考：电信号是怎么产生的？ 静息电位和动作电位是什么？ 以及它的传导机制？
任务一：老师展示表格： 静息时神经元和肌肉细胞膜内、外某些离子的浓度数据，由学生对比归纳。
学生自主归纳：膜内外离子浓度的分布特点--不同生物的离子浓度具有共同点；膜内总是钾离子多，膜外总是钠离子多。
老师进一步出示钠、钾离子通道蛋白的模式图：
任务二：请同学们结合教材和模式图，分析电位的产生机理，并完成学案的过程图。
学生小组讨论：计时器定时2min完成学案，老师下台适当指导，关注学生完成情况并对部分学生的作业拍照并利用希沃投屏进行展示。
老师利用希沃投屏功能对学生的作业拍照并进行展示。 学生作详细讲解。
老师点评并且展示静息电位和动作电位的过程动画，如离子通道和离子流动过程，来让学生直观感受电位产生机制。
（任务设置目的：培养学生自主阅读和信息数据分析能力，自主讲解来提高其综合素质）
任务三：刺激离体神经纤维中部，电位变化？兴奋的传导方向？膜内外电流方向？
学生小组讨论：代表上台用手拖动电位，并移动正确的电流方向的箭头到对应的膜内外位置，并解释原因。
学生对比归纳出兴奋传导方向与膜内外电流方向的特点：膜外电流是从未兴奋到兴奋，膜内电流是从兴奋到未兴奋部位；
因此， 兴奋的传导方向与膜__内电流相同,与膜_外__电流相反。
（任务设置目的：培养学生知识迁移能力和现象分析能力）
任务四：解释实验现象：利用所学知识，从电位角度解释：刺激神经纤维后，为什么两侧的电流表会发生偏转？还偏转2次？
学生讨论后作答：兴奋先传到a点，产生动作电位，膜外为负电位，与旁边的正电位形成电位差，从而产生局部电流，电流表偏转，
再传到b点，同样地也会偏转。老师点评。
（设置目的：培养学生信息搜集分析能力，关注科学前沿和生活，培养科学责任观）
探究三：生活中有哪些是生物电现象？生物电可以用于哪些领域？医学、仿生、材料等领域？
学生讨论，老师结合学生给出的例子，如电鳗、心电图、脑电图进行拓展延申，比如心脏电流顺序乱了怎么办？医生采用起搏器
来恢复正确的电流顺序。
观看视频：生物电在仿生领域或材料的应用。
（让学生了解生物发展的科技前沿，感受交叉学科的重要性，生物知识可以用于材料芯片等 研发中，同学们学好每一科目并综
合利用是以后进行科技生产及应用的基础。）
课后任务：课后搜集生物电在各个领域的科技前沿，并分类整理成文，参考综述形式。
（任务设置目的：培养学生信息搜集分析能力，关注科学前沿和生活，培养科学责任观）
巩固练习，课堂活动：分组PK比赛-森林运动会，班级优化大师随机点名并点评学生，并点击查看答案讲解。
（活动设置目的：培养学生利用所学知识解决问题和语言表达的综合能力）
课堂拓展-知识迁移，下节设疑：实验中，若刺激腓肠肌，两侧的电流表是否有偏转？为什么？
最后，学生观察实验现象发现结果：电流表不偏转。
老师设疑：为什么刺激腓肠肌，两侧电流表不偏转？信息是怎样由前一个神经元传到后一个神经元？欲知后事如何，请听下回分解！
（任务设置目的：培养学生知识迁移能力和现象分析能力；而设疑有利于激发学生好奇心自主探索。）
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