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教  学目  标

1.说出生物电的发现过程,说明静息电位与动作电位的产生和传导的关系

2.制作蛙的坐骨神经—腓肠肌标本,提高实验操作能力.

3设计并实施实验,证明生物电的存在

4通过”蛙腿论战”,养成严谨细致的科学作风. 教方学法 讲述与学生练习、讨论相结合

教材分析

重点 生物电的发现过程与静息电位产生机理

难点 静息电位产生机理

教具 投影、多媒体课件

教学过程 “这是伽伐尼的试验，可以看到用铜锌弓去刺激肌肉和用电流去刺激肌肉效果是一样的，所以伽伐尼得出结论，生物是有生物电的。他认为肌肉带有正电荷，神经则带负电荷。生物体内的电势差通过导体铜锌弓形成了一个闭合回路，产生了电流，所以生物体本身存在生物电。”

“这是伏打的试验，结果证明如果用同种金属构成回路的时候，肌肉不能收缩。而按照伽伐尼的观点，由于生物体本身一边带正电荷，一边带负电荷，存在电势差，那么不管是用什么导体连接，应该都可以发生肌肉收缩。所以伏打认为伽伐尼的观点是不正确的。那么伏打怎么解释伽伐尼的实验现象呢?他认为铜和锌这两种金属的电势是不一样的，存在电试差，其中锌带正电荷、铜带负电荷，电流会通过肌肉形成一个回路，形成了电流，肌肉是受到电的刺激才收缩的。”

“这个立体图是伽伐尼的支持者所做的第一个实验。这个是甲标本，这个是乙标本，把乙标本的神经搭到甲标本上，刺激甲标本，发现乙标本也收缩了，他们推断是由于甲发生了电位变化引起了乙的收缩，所以他们认为生物是可以产生生物电的。但是在这个实验里面，由于仍然用到了电刺激，还不能够完全排除外界电的原因，因为甲标本表面上的少量溶液可能会导电而使乙标本受到的电刺激，所以这个实验还是有缺陷的，并不是特别有说服力。

最有说服力的是无金属试验。试验中甲标本是完好的，乙标本在腓肠肌处进行了横切，图上的线代表了甲标本的神经纤维，其中一端搭在乙标本腓肠肌的内部，另一端搭在乙标本腓肠肌的表面。一开始用玻璃分针挑着神经纤维的一端，只让其中一端与腓肠肌接触，然后慢慢放下玻璃分针，发现甲标本神经纤维一触碰到乙标本的肌肉，甲就开始收缩。注意并不是将甲标本的神经纤维的两端一直搭在乙标本上，一直搭着就不会收缩了。在这个实验中，没有任何的电刺激，而甲标本发生了收缩，所以这个无金属试验确实证明了生物电是存在的。这是整个“蛙腿论战”的过程。教材中的许多讨论题还是很好的，比如说伽伐尼的试验设计是否合理，他对实验的解释是否正确，伏打如何解释实验现象。这样会让学生形成一种良好的观点，在科学探究的领域中，没有绝对的对和错，无论是成功的还是失败的实验和理论都是科学前进的基石。”

教学过程

“今天我们学习第三章第一节“神经冲动的产生和传导”。大家先请看大屏幕，这两个人正在做什么呢?打电话。电话两端的人可以通过电话线听到彼此的声音，那么声音是怎样传导的呢?电信号。实际上，我们人体中也有电信号。看这个正在打高尔夫球的女子，她就是通过电信号来控制自己身体的协调运动的，不光是运动，我们大脑的思维以及我们心脏的跳动都有电信号的产生和变化，我们把它称作生物电，生物电现象在生物体内是普遍存在的，那么生物电是怎样发现地呢?”

这一部分就是我提到的每一节课前面的情景导入，如果直接去说生物电的概念等内容，学生可能觉得很唐突。我用一个电话做为一个引入，设问为什么我在这，另外一个人在很远的地方，还能通过声音来交流;是因为声音转化成了电信号，通过电话线往外传播，这样就很自然地引入了电的概念，再引入生物电在身体内是普遍存在的。

“生物电是通过2位科学家为首的科学辩论来发现的，这两位科学家一位叫伽伐尼、一位叫伏打，他们两个人的辩论被人们称作‘蛙腿论战’。现在我们5个人一个小组来重复科学家们的实验，通过实验过程来体会一下科学现象发现的过程。实验前需要准备蟾蜍的坐骨神经-腓肠肌标本，现在通过看录像，先掌握一下标本制作方法。”

教材课题研究的要求是了解蛙或蟾蜍坐骨神经-腓肠肌的标本制作方法，也就是说，并不要求学生来操作。如果学校没有条件的话，可以把操作过程录下来，放这个演示录像让学生看一看了解就可以了。如果学生只看图像，就很难对肌肉收缩有一个感性认识，因此还是需要看一些实物，最好是录像，有助于他们掌握。

教材中提到了任氏液，任氏液可以保持离体两栖动物的组织、器官具有正常的生命活动。任氏液的配置方法很简单，大家可以查到，主要成分就是氯化钾，氯化钠等等，相当于人类的生理盐水，是个等渗的溶液。

“蛙板、玻璃板、解剖盘、镊子、手术刀、骨髓针、铜锌弓、手术剪、眼科剪、滴管、玻璃分针(因为神经不能直接接触到金属，所以在解剖的过程中都要用到玻璃分针，找比较细的玻璃棒放到喷灯上一拉就可以了，物理老师都可以做)、线和图钉。先用左手抓住蟾蜍，食指按住它的头部，拇指按住其背部，用骨髓针沿着蟾蜍两眼中间的位置向后滑，大约在耳附近的地方可以感觉到有一个凹陷，这就是枕骨大孔，用骨髓针插进去，再向前插入颅腔，破坏颅脑，向后插入椎管，破坏脊髓，看到蟾蜍四肢瘫软就可以了。取出骨髓针，蟾蜍腹面向上放在解剖盘中，剪开它腹部的皮肤和肌肉，把内脏也减下来，注意不要剪掉后面的神经。提起蟾蜍的后肢，用镊子把内脏再剥离一下，这2根白色的就是坐骨神经，中间是椎骨，用剪刀在椎骨的前方剪断，不要剪到神经，然后用手蘸点任氏液把蟾蜍的皮剥下来，碰到不太好剥的地方用剪刀剪一下，尤其是关节处，注意不要伤害到蟾蜍的肌肉和神经。同样的办法把另一后肢的皮也剥下来，然后把去皮的后肢放在垫有蛙板的玻璃板上，用手术刀切开耻骨联合，注意不要切到手，用剪刀剪开，将一只后肢放到进任氏液中，另一肢后肢继续剥离。这就是腓肠肌，将腓肠肌向上，用图钉将后肢固定住，然后用玻璃分针小心的分离神经，注意不要用金属和手碰神经，顺着坐骨神经向下剥离，不好剥离的地方可以用剪刀将肌肉剪掉，挑起坐骨神经，看是否剥离干净，用剪刀将其他的小神经减掉。这就是坐骨神经，只保留最前端的一点椎骨，把其他的地方剪掉，滴一点任氏液(操作过程中要不停地滴任氏液)，用玻璃分针挑起腓肠肌，在下面穿一根线，将腓肠肌肌腱系起来，然后用手术刀将下面切开，只保留一段股骨头，其他地方剪掉，将股骨头上多于肌肉分离出来，这就是制备完备的标本，一个是椎骨、坐骨神经，股骨头，腓肠肌，这是整个制作标本的过程，下面请大家自己动手制作制作一下标本，先去后面取蟾蜍，小心蟾蜍耳后腺的毒液(蟾蜍耳后腺分泌物有一定毒性，也叫蟾苏，但毒性不大，小心不要弄到眼睛里)。”

“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。

作业 见同步练习

教学后记

教后感:首先可引导学生分析神经纤维表面电位差的实验。条件许可的话，教师可尽可能利用多媒体手段演示该实验的过程和现象;退其次，教师应通过板图把实验的过程和现象展示给学生，引导学生分析从该实验的现象能得出什么结论。电表指针的变化反映了神经表面电流的变化，而这种变化是由于刺激神经引起的，由此说明刺激会引起神经兴奋。

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