Temat: Nerwy i neurony

Autor: Elżbieta Szedzianis

Adresat

Uczeń klasy VII szkoły podstawowej.

Podstawa programowa

III. Organizm człowieka.

9. Układ nerwowy. Uczeń:

1) rozpoznaje elementy ośrodkowego i obwodowego układu nerwowego (na modelu, rysunku, według opisu itd.) oraz określa ich funkcje.

Cel lekcji

Uczniowie opisują budowę i funkcję układu nerwowego oraz budowę i funkcję neuronów.

Kryteria sukcesu

• omówisz elementy układu nerwowego centralnego i obwodowego oraz nerwy ruchowe
  i czuciowe;

• opiszesz budowę neuronu w związku z pełnioną funkcją;

• przedstawisz budowę neuronu za pomocą modelu.

Kompetencje kluczowe

• porozumiewanie się w języku ojczystym;

• porozumiewanie się w językach obcych;

• kompetencje matematyczne i podstawowe kompetencje naukowo‑techniczne; 

• kompetencje informatyczne;

• umiejętność uczenia się;

• kompetencje społeczne i obywatelskie.

Metody/formy pracy

Burza mózgów, praca z tekstem, metoda warsztatowa.

Praca indywidualna oraz praca w grupie.

Środki dydaktyczne

• abstrakt;

• tablica interaktywna lub tradycyjna;

• tablety/komputery;

• stare gazety lub szary papier;

• flamastry;

• piłeczka.

Fazy lekcji

Wstępna

1. Nauczyciel zapisuje na tablicy interaktywnej pytania:

• Co już wiemy o układzie nerwowym?

• Czego chcemy się dowiedzieć?

• Czego się dzisiaj nauczyliśmy?

Zachęca uczniów, żeby odpowiedzieli na pytanie pierwsze. Wszystkie wypowiedzi podopiecznych odnotowuje na tablicy („burza mózgów”). Gdy uczniom wyczerpią się pomysły, sprawdza, czy padły odpowiedzi na temat podstawowych funkcji układu nerwowego, tzn. odbierania informacji ze środowiska oraz reagowania na nie. Jeśli ich brakuje, zapisuje je na tablicy. Następnie prosi ochotników, żeby zapisali na tablicy odpowiedzi na pytanie drugie. Odczytuje je i wyjaśnia, o których zagadnieniach uczniowie dowiedzą się na dzisiejszej lekcji, o których na kolejnych i wreszcie – które z nich poznają dopiero podczas nauki w szkole ponadpodstawowej.

2. Nauczyciel podaje temat i cel lekcji oraz omawia kryteria sukcesu.

Realizacyjna

1. Nauczyciel prosi uczniów, żeby przeczytali fragment pt. „Komórki nerwowe i nerwy”,
a podczas czytania zwrócili uwagę na kształt neuronów i związek budowy tych komórek
z pełnionymi przez nie funkcjami, a także na przewodzenie synaptyczne. Prosi, żeby zapamiętali jak najwięcej szczegółów, gdyż za chwilę staną się modelami neuronów i będą musieli odwzorować ich zadanie.

2. Nauczyciel rozdaje arkusze gazet lub szarego papieru. Prosi uczniów, żeby zrobili z nich czapki i napisali na nich słowo „neuron”. Nauczyciel robi to samo, po czym wszyscy zakładają czapki na głowy. Nauczyciel na przedramieniu prawej ręki pisze flamastrem słowo „dendryt”, a na przedramieniu lewej – słowo „neuryt”. Na obu dłoniach zapisuje słowo „synapsa”. Pokazuje napisy uczniom i zachęca, żeby tak samo podpisali swoje przedramiona i dłonie. Nauczyciel prosi, żeby uczniowie ustawili się jeden za drugim, tak żeby „neuryty” były blisko „dendrytów”. Następnie bierze piłeczkę do prawej ręki („dendrytu”), przekłada ją do lewej („neurytu”) i podaje stojącemu obok niego uczniowi, który chwyta ją prawą dłonią („dendrytem”) i powtarza ruchy nauczyciela. To samo robią kolejni uczniowie. Wszyscy starają się jak najszybciej podawać sobie piłeczkę. Po wykonaniu ćwiczenia uczniowie omawiają budowę i funkcje neuronów, odnosząc się do modelu, który stworzyli.

3. Uczniowie wykonują ćwiczenie interaktywne.

4. Uczniowie oglądają ilustrację przedstawiającą ośrodkowy układ nerwowy oraz obwodowy układ nerwowy.Nauczyciel przypomina, że podstawowe funkcje układu nerwowego to odbieranie informacji ze środowiska i reagowanie nie. Prosi uczniów, żeby wyjaśnili to stwierdzenie, analizując schemat.

5. Uczniowie samodzielnie rysują w zeszytach strukturę układu nerwowego: jego podział na układ ośrodkowy (mózgowie i rdzeń kręgowy) oraz układ obwodowy (nerwy czuciowe i nerwy ruchowe).

Podsumowująca

Uczniowie odpowiadają na trzecie pytanie, zapisane na tablicy na początku lekcji.

Zadanie domowe dla zainteresowanych

Z dowolnych materiałów stwórz model neuronu.

W tej lekcji zostaną użyte m.in. następujące pojęcia oraz nagrania

Pojęcia

Teksty i nagrania

Nervous system

The nervous system is composed of several subsystems that work together with each other and with the rest of the body. Due to its build, we distinguish the central nervous system (CNS) and the peripheral nervous system (PNS). The central nervous system consists of the brain and spinal cord. CNS is the control centre for the entire body. It receives, analyzes and processes information that comes from the environment and from inside the body and sends the answers to the executive organs. It is possible thanks to cranial nerves and spinal nerves, which connect the brain and the spinal cord with the rest of the body. It’s them, together with neural plexuses and ganglia, that create the peripheral nervous system. The system receives information and sends it to the central nervous system and conducts the answers from the brain and the spinal cord to the executive organs.

The peripheral nervous system can be divided into the somatic nervous system and the autonomic nervous system. They cooperate in order to maintain the balance inside the body. The somatic nervous system receives stimuli from the surroundings and directs the skeletal muscles. The autonomic (vegetative) nervous system receives stimuli that come from inside the body and controls the work of organs, whose actions are independent from our will (e.g. the heart muscle).

In autonomic nervous system we distinguish a sympathetic and a parasympathetic part. Both, using various nerves, influence the same organ, but they have opposite actions. The sympathetic system boosts the activity of many organs (and slows down the activity of others), and mobilizes the body to act in stressful situations. The parasympathetic system has the reverse function - it slows down the activity and calms the body. The sympathetic system causes, for example, the dilation of pupils (mydriasis) that happens when the body is prepared to fight or flight. In order for this to be successful, the body must register all possible threatening movements and details of the surroundings. When the danger passes, the parasympathetic system causes the narrowing of the pupils (miosis), causing the eyes to be less sensitive to information from the surroundings.

The basic structural and functional units of the nervous system are the neural cells – neurons. Their tree‑like shape is the manifestation of how well they adapted to receiving and transferring information. The body of neural cell has multiple protrusions projecting into many ways. There are the so‑called dendrites. They are short and very arborescent and they conduct information towards the perikaryon. They constitute about 80% of the total mass of the neuron. A single long protrusion (in humans it can measure up to 100 cm) is called an axon. It is responsible for transferring information from the perikaryon to other neurons or executive organ. It is also called a nerve fibre.

The cell membrane of the neuron has an ability to conduct information in form of nerve (electrical) impulses. The impulses are delivered by dendrites to the membrane covering the body of the nerve cell, and from there they run along the axon’s cell membrane to other neurons, muscles and, glands. The protrusions of the neurons do not touch each other directly. They are divided by a ridge, the so‑called synaptic cleft, through which the impulses are delivered from the axon of one cell to the dendrite of the other (or from the axon to, e.g. a muscle cell or a gland). The connection of the axon, the cell transferring its impulse, with the cellular membrane of another neuron that receives the impulse or another cell that receives the impulse is called synapse.

In the synaptic cleft, the information is transferred using chemical substances called mediators or neurotransmitters. They are secreted by the corn‑like looking ends of the axons, and in the membrane of the neighbouring dendrites there are receptors, that fit the neurotransmitters spatially. When the electric impulse reaches the corn‑like ending of an axon, the transmitters are released into the cleft. They combine with the receptors that are present in the receiving cellular membrane, which causes the electric impulse to appear and move further towards its axon.

Some axons are covered by a fatty substance called myelin. The myelin insulation around nerves isolates neighbouring neurons and speeds up the conduction of impulses along the nerve fiber. Axons or dendrites of various neurons bundled together and covered from the outside by the connective tissue create nerves. Nerves are responsible for transferring information between the brain or spinal cord and the cells of the body.

• The basic structural and functional units of the nervous system are neurons. In the nervous system, the information is conducted in the form of electric impulses and chemical substances.

• The central nervous system (CNS) consists of the brain and the spinal cord.

• The peripheral nervous system consists of nerves that run from the brain and the spinal cord.

• The autonomic (vegetative) nervous system sustains bodily functions: it receives stimuli that come from inside the body and controls the work of organs, whose actions are independent from our will, allows activity and exertion of the body or slows down the activity of the internal organs.