2.3.2 兴奋在神经纤维上的传导 教学设计(表格式)

《兴奋在神经纤维上的传导》教学设计 一、教材分析 本节内容属于《普通高中生物课程标准（2017年版）》中选择性必修一《稳态与调节》模块，具体内容标准为“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”。该部分内容涉及电生理学，抽象且与物理学知识交叉，是教学中的经典难点。传统教学依赖静态图讲解，学生难以建立动态过程。本节课旨在通过深度融入PhET互动仿真和DeepSeek智能备课系统等AI工具，将离子跨膜运输、电位变化及兴奋传导的微观、动态过程可视化、可操作化，变抽象为具体，变被动接受为主动探究，从而有效突破教学重难点。 二、学情分析 知识上，学生已学习了“反射弧”结构，知道神经调节的基本方式，但对神经冲动的本质（电信号）及其产生与传导的微观机制一无所知。能力上，学生具备一定的逻辑推理和小组合作能力，但将物理电学知识与生物学过程相结合的能力普遍较弱。通过AI工具的介入，可以为学生提供直观的认知支架，弥补其知识断层与想象力的不足。 三、素养目标 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 ，我打算借助AI工具支持，将抽象知识具象化，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。 生命观念：通过AI可视化模型，阐明兴奋传导的离子基础与动态过程，建立“结构与功能相适应”的生命观念。 科学思维：以“河豚毒素中毒实例”为线索，借助AI模拟实验，经历“分析现象-提出假说-验证假说-演绎推理”的科学探究全过程，培养逻辑推理与批判性思维能力。 科学探究：能够利用AI仿真平台设计并实施虚拟探究实验，体验现代科学研究方法，提升科学探究能力。 社会责任：运用所学知识分析河豚毒素中毒机制及其潜在应用，形成科学解释并关注生命价值，培养关爱野生动物、保护生物多样性的社会责任感。 四、教学重点和难点 重点：兴奋在神经纤维上产生（静息电位与动作电位）和传导的离子机制。 难点：局部电流的形成及其在兴奋传导过程中的作用与双向性传导机制。 五、教学策略 推理探究式教学策略，模型构建教学策略。 六、教具准备 多媒体课件、PhET “神经元”互动仿真软件（网址https://phet.colorado.edu/sims/html/neuron/latest/neuron_all.html locale=zh_CN ( https: / / phet.colorado.edu / sims / html / neuron / latest / neuron_all.html locale=zh_CN )）、DeepSeek生成的科学史资料卡片与传导动画、静息/动作电位物理模型磁贴（含离子符号、正负号）。 七、教学过程 教学内容 教师组织和引导 学生活动 设计意图 （一）创设情境，导入新课 视频导入与问题驱动 播放关于“食用河豚中毒”的新闻报道片段。提问：“视频中的人出现了什么症状？新闻报道称河豚毒素会阻断钠离子通道，这为什么会导致如此严重的后果？” 引导：“要理解‘中断’，先要明白‘信号’本身。今天，我们就借助AI工具，深入神经纤维，探究‘兴奋’如何产生与传导。” 1. 认真观看视频，感受中毒症状的严重性。 2. 思考教师提出的问题，并基于已有知识进行初步推测（如“神经信号传不出去了”）。 3. 明确本节课的学习任务和探究线索。 1. 联系生活，激发兴趣：用真实、震撼的社会新闻切入，瞬间吸引学生注意力，激发探究欲望。 2. 明确目标，任务驱动：将学习目标转化为一个待解的科学谜题，赋予学习过程以使命感和方向感。 （二）探究新知 活动一：探究静息电位的产生原因 1. 从现象到问题 引导回顾“蛙坐骨神经-腓肠肌实验”，提问：“刺激神经，远处肌肉收缩，暗示信 ... ...