江西省安义中学 万晓军 330500
摘要：结合人教版生物教材和高考生物试题，分析实验分析和设计的方法要求，对于训练学生科学探究素养、提高科学备考效率有积极意义。
关键词：神经调节 模型建构 科学思维素养
兴奋的传导（递）作为动物生命活动调节的核心知识，在全国各地高考生物试题中占有较大的分量，是高考命题的热点、疑难点和常考点。
一、生物教材中建模思维与考情分析
高中生物教材中的模型与建模科学思维作为重要的核心素养，通过模型建构活动，掌握各种模型方法，有利于提高教学和复习效果。
从科学思维角度，高中生物模型主要有三种：物理模型、概念模型、数学模型。
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高考常通过新情景素材为载体，大多为实验情境，具有重要导向作用。以结构示意图、曲线等形式来考查兴奋传导方面的核心内容，命题的热点主要神经冲动的传导方式、突触模式图、反射弧等神经调节的有关知识，重点考查学生的知识迁移能力、获取信息的能力与综合运用能力。
考生主要疑难点、易错点有：不熟悉静息电位和动作电位产生机制，对动作电位与膜内外离子浓度的关系不清楚，对兴奋在神经纤维上的传导方向不能把握，不清楚突触的结构，不能准确地确定兴奋在突触中的传递方向，对反射狐的结构不能准确分析，对静息电位和动作电位的测定方法不清楚，等等。
二、核心模型建构与应用策略
模型构建是新课程倡导一种新的学习方式和策略。通过解读近几年高考试题，建构几种核心模型，对理解核心知识非常有效，对搞好2014年备考复习具有重要的导向作用。
（一）核心模型之一：兴奋在神经纤维上的传导（物理模型）
【考题示例1】(2020模拟题)如图为人体受到某种刺激时兴奋在反射弧中的传导和传递过程的模式图,请据图回答下列问题:
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(1)当甲图中的感受器受到一定强度的刺激后,A和B两个电流表中指针偏转次数分别是______、______。?
(2)在乙图中,静息状态下,Na+由神经元排出的方式为____________________________。?
(3)丙图为_________的结构模式图,在图中结构6处发生的信号转换是__________(用文字和箭头表示)。?
【答案】(1)2次 2次(2)主动运输(3)突触 化学信号→电信号【解析】略
【题型点评】本题主要物理模型，考查神经调节的反射弧、突触、电流表偏转与电位等知识，要求学生较强的获取信息能力。
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1.要点提炼
（1）静息电位产生机理：K＋外流。动作电位产生机理：Na＋内流。 (2)传导形式：局部电流(电信号)。(3) 传导过程：静息电位(外正内负)→刺激→动作电位(外负内正)→电位差→局部电流。（4）电流方向为，膜内：兴奋→未兴奋。膜外：未兴奋→兴奋。（5）兴奋传导方向：双向性。
2.命题策略
常借助神经纤维物理模型设置的新情境来考查学生对静息电位、动作电位产生和兴奋在神经纤维上传导方向与局部电流方向分析等方面知识技能的掌握情况，考查学生理解能力、获取信息的能力、实验分析能力及综合运用等能力。该类题型属于中等难度题或较难题。
（二）核心模型之二：突触结构与兴奋在神经元之间的传递（物理模型）
【考题示例2】（2019高考题）如图为突触传递示意图，下列叙述错误的是（ ）
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A．①和③都是神经元细胞膜的一部分
B．②进入突触间隙需消耗能量
C．②发挥作用后被快速清除
D．②与④结合使③的膜电位呈外负内正
【答案】D 【解析】略
【题型点评】物理模型能形象呈现，反映生命现象的发生、发展及生物的结构、生理。本题主要考查神经调节的突触、兴奋产生等知识，要求学生理解神经元兴奋的传递。
1.要点提炼
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(1)突触结构：突触前膜→突触间隙→突触后膜。类型:轴突-胞体型、轴突-树突型 (2)兴奋传递过程：轴突→突触小体→突触小泡→递质→突触前膜→突触间隙→突触后膜(下一个神经元)。(3)传递形式：电信号→化学信号→电信号。(4)传递的结果：使后一个神经元兴奋或抑制。(5)递质的成分及作用：主要有乙酰胆碱、多巴胺、肾上腺素等。刺激神经细胞的突触后膜使其产生兴奋或抑制，由化学信号转化为电信号。(6)递质的去处及作用时间和次数：递质释放后作用于后膜，刺激后膜产生兴奋后，被酶破坏而失活，或者被移走，所以一次神经冲动只能引起一次神经递质释放，产生一次突触后膜电位变化。(7)递质作用的方式：递质与突触后膜上的受体(一种蛋白质)相结合，使后膜产生膜电位的变化。(8) 兴奋传递方向：单向性，只能由突触前膜→突触后膜。
2.命题策略
常借助突触结构图设置的新情境考查学生对兴奋在神经元之间的传递过程、传递方向和传递形式、结果，递质作用的方式等方面知识的掌握情况。考查学生知识迁移、获取信息和比较、判断、推理等思维能力。该类题型属于中等难度题。
（三）核心模型之三：膜电位变化曲线（数学模型）
【考题示例3】（2018高考题）如图是某神经纤维动作电位的模式图，下列叙述正确的是（ ）
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A．K+的大量内流是神经纤维形成静息电位的主要原因
B．bc段Na+大量内流，需要载体蛋白的协助，并消耗能量
C．cd段Na+通道多处于关闭状态，K+通道多处于开放状态
D．动作电位大小随有效刺激的增强而不断加大
【答案】C 【解析】略
【题型点评】此命题阐述生物学原理规律等内容，较好地考查学生获取和处理信息的能力。 本题主要考查神经纤维动作电位产生与Na+、K+的关系等知识。
1.要点提炼
离体神经纤维某一部位受到适当刺激时，受刺激部位细胞膜两侧会出现暂时性的电位变化，产生神经冲动。图示该部位受刺激前后，膜两侧电位差的变化。a电位——静息电位，外正内负，此时K ＋＋通道开放；b点——0电位，动作电位形成过程中，Na＋通道开放；bc段——动作电位，Na＋通道继续开放；cd段——静息电位恢复形成；de段——静息电位。
2.命题策略
膜电位曲线类数学模型通常用来阐述神经纤维膜电位动态变化过程、电位差与膜内外离子浓度的关系等内容，具有情境新颖、文字阅读量小、信息量大、直观量化等特点。能较好地考查学生获取和处理信息的能力以及综合分析能力。该类题型属于较难题或中等难度题。
三、热点题型模拟与试题评析
下面通过典型模拟题进行演练，对科学备考复习有一定参考价值。
（模拟新题）如图1所示为多个神经元之间联系示意图。将一示波器连接在D上，用不同方式同强度电刺激A、B、C产生如图2所示波形。(Ⅰ：单次电刺激A或B；Ⅱ：连续电刺激A；Ⅲ：单次电刺激C)(阈电位：能引起动作电位的临界电位值)请回答：
(1)A、B、C末端膨大的部分叫做______________。
(2)静息电位大小是影响细胞兴奋性强弱的因素之一，图中静息电位的数值是以细胞膜________侧为参照，并将该侧电位值定义为0 mV，当静息电位由－70 mV变为－75 mV时，神经细胞的兴奋性________(增大/不变/减小)。由此判断C释放的是__________(兴奋/抑制)性神经递质。
(3)单次电刺激A或B不能在D上记录到动作电位，判断的理由是________________________________________________________________________。
(4)多个阈下刺激可以在时间上(在同一部位连续给予多个刺激)或空间上(即在相邻部位给予多个刺激)可以叠加。通过Ⅱ和Ⅰ对照说明突触后神经元兴奋具有时间总和效应。请用图示1的结构和仪器设计实验验证突触后神经元兴奋的空间综合效应。(要求：写出实验设计思路即可)
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
【解析】略【答案】(1)突触小体 (2)外 减小 抑制
(3)刺激强度过低不能使突触后膜上的电位达到或超过阈电位
(4)用同等强度的电刺激同时刺激A和B，观察示波器上是否产生与Ⅱ相同的波形
【命题意图与试题点评】本题题材新颖，主要考查兴奋在神经纤维上的传导和在突触中的传递及刺激强度与动作电位关系等方面核心知识。意在考查学生获取信息能力、知识迁移和综合运用相关知识来解答新问题的能力，难度较大。针对此类题型，备考复习中要结合模型建构思维引导考生对重点知识进行延伸，培养学生科学思维能力。
综上分析，在备考复习中应努力将模型及模型建构方法应用于教学之中，以提高学生的科学思维能力。通过构建概念模型、物理模型和数学模型等来准确把握核心要点知识，训练运用模型的意识和培养识图及图文转换的能力。重视高考真题题型信息，学会运用模型解题或主动构建模型解题。