DSE 生物｜神經系統與體內平衡備課指引（導師用）

DSE 生物｜神經系統與體內平衡備課指引（導師用）｜由 −70 mV 講到負反饋

2026-11-03

學生背得出「去極化、再極化」，但問「點解要去極化」就靜。這一堂由離子與通道開始，把動作電位變成可以逐格講的過程，再接到體溫與血糖的負反饋。

本堂目標　學生能夠：① 講出靜息電位 -70 mV 與閾值 -55 mV 的成因，並算出差距 15 mV；② 講出去極化、再極化、超過射與不應期各自的離子流動，並解釋絕對不應期 2 ms 令每秒最多約 500 個衝動；③ 用髓鞘傳導速度 120 m/s 對無髓鞘 1.5 m/s 解釋 80 倍差距；④ 用負反饋解釋體溫與血糖如何回到設定點。

01　先備知識（開課前 3 分鐘快檢）

以下任何一項未過關，本堂就會卡住，先補該項：

技能	快檢題	過關標準
擴散與主動運輸	鈉離子要逆濃度梯度走，靠甚麼？	鈉鉀泵，消耗 ATP
細胞膜結構	極性分子要通過脂雙層，需要甚麼？	通道或載體蛋白
酶與激素	激素如何影響細胞？	與受體結合，改變細胞活動

02　課堂流程（60 分鐘）

時間	環節	導師做什麼	學生做什麼
0–10 分	一條問題開場	神經訊息為何可以每秒傳幾百次，而肌肉不能一直收縮？	先猜，再對照不應期
10–24 分	靜息與動作電位	由 -70 mV 講到 -55 mV，逐個離子講	自己畫出 15 mV 的差距
24–36 分	突觸	鈣離子入、囊泡融合、遞質擴散、受體結合、酶分解	順序講一次不漏
36–46 分	髓鞘與跳躍傳導	有髓鞘 120 m/s、無髓鞘 1.5 m/s	算出 80 倍
46–56 分	體溫與血糖的負反饋	設定點 37.0 度、出汗 37.5 度、顫抖 36.5 度	寫出完整迴路
56–60 分	離場檢查	即場批改三題	三題全對

03　講解腳本（照著說就可以）

第一幕：靜息電位是「泵」與「漏」的平衡

鈉鉀泵每消耗一個 ATP，泵出 3 個鈉、泵入 2 個鉀，令膜外正、膜內負，靜息電位約 -70 mV。刺激到達，電壓門控鈉通道打開，鈉湧入，電位升至 -55 mV 即達閾值，之後更多鈉通道開啟，形成正反饋；鈉通道在約 1 ms 後失活，鉀通道打開，鉀流出，電位回落至略低於靜息（超過射），再由泵慢慢拉回。答題要寫「哪一種離子、向哪個方向、經過哪種通道」，只寫「去極化」沒有分。

叫學生做：把 -70 到超過射的電位變化分四格畫出來，每格標離子流。

第二幕：突觸是化學步驟，順序錯就全錯

動作電位到軸突末梢 → 鈣通道打開、鈣入 → 突觸小泡與前膜融合 → 遞質釋放到突觸間隙 → 與後膜受體結合 → 後膜離子通道打開、產生新電位 → 遞質被酶分解或重吸收。方向單一（前膜到後膜）是因為遞質只在前膜儲存、受體只在後膜。若問「為何訊號不會倒流」，答這一句就夠。抑制性遞質則令氯離子入、膜電位更負，更難達閾值。

追問：如果分解遞質的酶失效，會發生甚麼事？

第三幕：負反饋：偏離 → 感應 → 協調 → 反應 → 回復

體溫設定點 37.0 度。升到 37.5 度，下視丘感應，交感神經令汗腺分泌、皮膚血管擴張，散熱增加；降到 36.5 度，則血管收縮、骨骼肌顫抖、代謝加快。血糖同理：餐後升到 8.0 mmol/L，胰島素促細胞吸收與肝糖合成，兩小時內回到 6.5 左右（降 1.5）；空腹 5.0 左右則由升糖素拉回。答題要寫出「感應器、協調者、效應器、反應」四環，缺一環就扣分。

叫學生做：把發燒 39 度（高 {TEMP_DEV:.0f} 度）的負反饋迴路完整寫一次。

04　必教題型與步驟

題型	例子	步驟	答案
描述	動作電位的離子變化	按時間順序寫通道與離子	鈉入＝去極化
解釋	髓鞘為何加快傳導	跳躍傳導、電阻、集中	80 倍
順序	突觸傳遞五步	鈣入 → 囊泡 → 遞質 → 受體 → 分解	不可倒轉
應用	體溫或血糖的負反饋	感應 → 協調 → 效應 → 回復	寫齊四環

合理性檢查（一定要教）：靜息電位 -70 mV 到閾值 -55 mV 相差 15 mV，這是所有「刺激要夠強」題目的算術基礎。絕對不應期 2 ms 期間任何刺激都無效，所以理論上限是每秒 500 個衝動——答題寫「約 500 個」比寫「好多」安全。髓鞘令局部電流只在朗氏結之間跳躍，120 除以 1.5 就是 80 倍，速度與軸突直徑亦成正比。

05　獨立練習三題

題目	答案	想觀察什麼
靜息電位到閾值的差距	15 mV	-55 減 -70
絕對不應期 2 ms 下每秒最多衝動數	500 個	1000 除以不應期
抑制性遞質令哪種離子進入	氯離子	令膜電位更負，更難達閾值

06　學生常見錯誤與糾正句

錯誤	學生通常這樣寫	導師這樣說
把再極化寫成鈉泵即時作用	「鈉鉀泵把電位拉回」	「再極化主要係鉀流出，泵係之後慢慢補位。」
突觸方向寫成雙向	「遞質兩邊都可傳」	「遞質只在前膜，受體只在後膜，所以單向。」
負反饋寫漏效應器	「下視丘令體溫下降」	「下視丘協調，汗腺同血管才係效應器。」
混淆不應期與恢復期	「不應期係細胞休息」	「不應期係鈉通道失活，任何刺激都無效。」

07　家課建議（直接指到練習卷題號）

生物科章節索引　全科章節
本科練習卷 Paper 1 乙部　第 7–9 題：動作電位與負反饋

08　離場檢查（最後 5 分鐘）

題目	答案	判定
靜息電位與閾值	-70 mV 與 -55 mV	兩者皆對才可進生態
髓鞘加快傳導的原因	跳躍傳導	錯一題：下堂前重講朗氏結
負反饋四環	感應、協調、效應、回復	錯兩題以上：回到第三幕

09　導師常問

要記住每種離子的濃度嗎？

記方向與通道即可，濃度數字只需知道膜外鈉高、膜內鉀高。

為何超過射會低於靜息電位？

鉀通道關得慢，鉀流出過量，短暫過度極化。

激素與神經的分工怎樣答？

神經快而短，激素慢而持久，兩者在負反饋中常一起出現。

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