學生畫得出反射弧,但一問「為甚麼反射比随意動作快」就答「因為唔經大腦」,再問「突觸做甚麼」就啞。問題是他們把神經系統當成一條條線,沒有「訊號要過關卡」的概念。這一堂由反射時間的數字入手,讓學生自己算出突觸延遲佔幾多。
本堂目標 學生能夠:① 畫出反射弧五個部分並標明訊號方向;② 用路徑長度與傳導速度計算反射時間;③ 解釋動作電位的去極化與閾值;④ 講出突觸傳遞單向的原因與延遲的意義。
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 |
| 細胞膜 |
磷脂雙層與通道蛋白 |
離子要經通道過膜 |
| 擴散與主動運輸 |
濃度梯度 |
Na⁺ 要泵出去 |
| 刺激與反應 |
什麼是刺激 |
光、聲、觸壓 |
02 課堂流程(60 分鐘)
| 時間 |
環節 |
導師做什麼 |
學生做什麼 |
| 0–8 分 |
神經元結構 |
樹突入、軸突出 |
髓鞘加速傳導 |
| 8–20 分 |
反射弧 |
五個部分依序 |
路徑 0.9 m |
| 20–30 分 |
反射時間 |
長度 ÷ 速度 |
36 ms |
| 30–42 分 |
動作電位 |
閾值與去極化 |
-70 → -55 mV |
| 42–52 分 |
突觸 |
化學傳遞、單向 |
延遲 0.5 ms × 2 |
| 52–60 分 |
離場檢查 |
三題收回即批 |
獨立完成 |
03 講解腳本(照著說就可以)
第一幕:第一個動作:先畫箭頭,再畫細胞
反射弧五個部分:感受器 → 感覺神經元 → 中樞(脊髓)→ 運動神經元 → 效應器。每一個箭頭都要標明方向,因為考試最常考「哪一段受損會怎樣」。
感覺神經元的樹突在感受器一端,運動神經元的軸突末梢接在肌肉。路徑長約 0.9 m,傳導速度 25 m/s,純傳導時間=0.9 ÷ 25 = 36 ms。要學生講:切斷感覺神經元與脊髓之間,病人還會有感覺嗎?(沒有,訊號上不到中樞。)
要學生做:把五個部分寫在紙上,用箭頭串起來,再口述一次。
第二幕:動作電位:閾值是一道門檻,不是漸變
靜息電位約 -70 mV(內負外正),刺激令 Na⁺ 通道打開,內外電位差收窄,到 -55 mV 就觸發動作電位,去極化幅度 15 mV。
關鍵詞是「全或無」:過閾值就全幅反應,未過就完全不反應,刺激越強只會令頻率增加,不會令幅度增加。之後 K⁺ 流出造成復極化,Na⁺/K⁺ 泵用 ATP 把離子泵回原位。提醒:不要寫「電流通過神經」,要寫「動作電位沿軸突傳播」。要學生講:為甚麼強刺激不會令動作電位更大?(全或無定律。)
第三幕:突觸:延遲是代價,單向是保障
突觸前膜釋放神經遞質,擴散過突觸間隙,綁在突觸後膜的受體。每過一個突觸約延遲 0.5 ms,反射路徑有 2 個突觸,總時間 = 36 + 0.5 × 2 = 37 ms。
單向是因為遞質只存在於突觸前膜一端,所以訊號只可以一個方向走。有些藥物與毒素正是干擾遞質或受體,題目常用這個情境考「訊號會否繼續傳」。要學生計:若突觸增至 4 個,總時間變幾多?(38 ms。)
04 必教題型與步驟
| 題型 |
例子 |
步驟 |
答案 |
| 標註反射弧 |
給圖找五個部分 |
由感受器開始順序數 |
感受器→感覺神經元→中樞→運動神經元→效應器 |
| 計算反射時間 |
給長度與速度 |
長度 ÷ 速度 + 突觸延遲 |
37 ms |
| 解釋動作電位 |
問閾值或全或無 |
先講通道,再講電位 |
-70 → -55 mV |
| 損傷分析 |
切斷某一段 |
沿箭頭推後果 |
切運動神經元=有感覺不能動 |
合理性檢查(一定要教):時間一定是正數,計出 0.036 而單位寫 ms 就是漏乘 1000(正確是 36 ms)。反射時間應該在 20 至 200 ms 之間,超過 1 秒通常是随意動作或計算出錯。電位單位是 mV,靜息是負值,去極化後是正值,寫成 −70 到 +30 才合理。突觸越多越慢:若答「突觸多所以快」就是搞反。方向檢查:訊號一定由感受器走向效應器,倒轉就是畫錯。
05 獨立練習三題
| 題目 |
答案 |
想觀察什麼 |
| 0.90 m 路徑、25 m/s 的傳導時間 |
36 ms |
長度 ÷ 速度 |
| 加 2 個突觸後的總時間 |
37 ms |
加 0.5 ms × 2 |
| 靜息到閾值的電位變化 |
15 mV |
−70 → −55 |
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 |
| 說反射不經大腦所以快 |
理由講錯 |
「反射係唔經大腦皮層,但仲要過脊髓,快係因為路短同突觸少。」 |
| 突觸越多越快 |
方向搞反 |
「每過一個突觸都要等遞質擴散,所以越多越慢。」 |
| 動作電位幅度隨刺激變大 |
違反全或無 |
「過咗閾值就全幅,刺激大只會密啲,唔會大啲。」 |
| 忘記乘 1000 |
0.036 ms |
「秒轉毫秒要乘 1000,0.036 秒係 36 ms。」 |
07 家課建議(直接指到練習卷題號)
08 離場檢查(最後 5 分鐘)
| 題目 |
答案 |
判定 |
| 反射弧五個部分 |
感受器、感覺神經元、中樞、運動神經元、效應器 |
三題全對=可進激素 |
| 動作電位的閾值 |
-55 mV |
錯一題=下堂重講 |
| 為何突觸傳遞單向 |
遞質只在突觸前膜 |
錯兩題以上=回到第一幕 |
09 導師常問
反射一定要經脊髓嗎?
大部分骨骼肌反射的中樞在脊髓,但有些在腦幹,例如瞳孔反射。
髓鞘有甚麼作用?
令動作電位跳躍式傳導,速度大幅提高,所以有髓鞘的神經元傳得更快。
神經遞質是荷爾蒙嗎?
不是,遞質只在突觸間隙局部作用,荷爾蒙經血液運送全身。
立即免費搵導師導師登記 →
本頁為 TutorZone 導師備課指引,內容由 TutorZone 團隊編寫;題目與流程為原創,並非任何學校或出版社的教材。