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高中生物《人体内环境与稳态》教学设计

人体内环境与稳态教学设计

教材分析:

人体的内环境与稳态主题包括三个内容,一是稳态的概念和意义;二是列举神经、体液调节在维持稳态中的作用,包括体温调节、水盐调节和血糖调节;三是有关人体免疫的内容。

教学内容的结构和特点:

(一)教学内容的特点

本章内容包括《细胞生活的环境》和《内环境稳态的重要性》两节内容。第1节《细胞生活的环境》包括体细胞生活在细胞外液中、细胞外液的成分、细胞外液的渗透压和酸碱度、内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介等内容。这些内容,是课程标准所规定的“说明稳态的生理意义”的基础。

“体内细胞生活在细胞外液中”包含体液和内环境两个概念。内环境是核心概念,既包括了内环境的定义,也包括组成内环境的各种细胞外液通过动态的有机联系形成统一整体,还包括本章后续学习内容:内环境的组成、为什么要维持内环境稳态等。教材第2章还要继续阐释内环境为什么能维持稳态。在这部分内容的最后,教材以在内环境中体内细胞能正常地生活,“内环境与外界环境有哪些差别?”这样的问题,引出细胞外液的组成和理化特性的内容。

“细胞外液的成分”是学习细胞外液的渗透压和酸碱度等内容的基础。这部分内容以血浆的化学成分为例进行探讨。资料分析所提供的材料,比学生在初中曾经学过的相关内容更为详细。资料内容不要求学生记忆,而是供学生分析细胞外液有哪些主要成分时参考。教材在这部分内容最后总结“细胞外液是一种盐溶液,类似于海水。这在一定程度上反映了生命起源于海洋。”这样,就在“内环境”和“生物进化”这两个核心概念之间建立了联系。

细胞外液的渗透压、酸碱度和温度,是内环境理化性质的三个主要方面。渗透压的概念比较难理解,教材用的篇幅稍多,并且用旁栏思考题的形式,引导学生与日常生活经验相联系;pH的概念,教材用“学科交*”栏目引导学生联系相关化学知识;内环境的温度特点比较好理解,教材仅用一句话来介绍。

内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介,细胞与内环境之间进行物质交换的内容比较好理解。内环境如何与外界环境进行物质交换的内容,则比较复杂。教材在此处安排了一个思考与讨论活动,引导学生联系初中所学过的知识,通过“思考与讨论”得到答案。本节教材正文之后,还安排了与内环境如何与外界环境进行物质交换有关的技能训练,让学生通过这个活动,既练习、领悟构建模型的方法,又进一步理解有关知识内容。

《内环境稳态的重要性》是本章的重点内容,包括内环境的动态变化、对稳态调节机制的认识、内环境稳态的重要意义等内容。“问题探讨”引导学生分析化验单上为什么每种成分都有一个变化范围,从而初步认识内环境的各种成分是动态变化的。因为体温便于测量,所以教材以体温日变化规律的调查活动着手,进入对内环境动态变化的探讨。本节安排的实验“生物体维持pH稳定的机制”,只与内环境的组成成分有关,并不涉及机体各器官系统的协调配合,因此,其内在逻辑关系上应是紧接着内环境稳态概念出现,但教材编排时为便于阅读,将它放在正文最后,教师在教学过程中可以灵活掌握。

关于稳态的调节机制,本节教材仅作笼统的阐述,相关内容将是第2章学习的重点。内环境稳态的重要意义,是本节的核心内容,但在有关“对稳态调节机制的认识”中,已经有多处体现了内环境稳态的重要性,因此,在这个黑体字标题下,教材仅结合细胞代谢活动的正常进行,从生理代谢反应正常进行的角度予以阐述。

三、与学生经验的联系

单细胞生物的生活环境,血细胞生活在血浆中,血浆的基本成分等,学生在初中已经学过,有了一定的认识。手、脚等部位有时会磨出“水泡”,部分学生可能有过这样的经验。体内细胞脱离了适合生存的环境就会死亡,人体体温的相对稳定及其重要性,人体需要摄入营养物质、氧和水,排出废物,学生也有一定的认识。这些已有知识和经验,尽管比较浅显,与之相联系却有利于学生建构“内环境”和“稳态”的概念。人体内几大系统的功能,学生经过初中阶段的学习也有了基本的认识,在此基础上,总结出内环境如何与外界环境进行物质交换并不太难。此外,有关细胞生活的环境,和必修1中“细胞的物质输入和输出”等内容有密切的联系。

四、与其他章的联系

从个体层次看,本章内容与第2章的内容联系紧密。本章内容是理解第2章所阐述的通过神经、体液和免疫调节来维持稳态的基础。内环境稳态究竟是如何维持的,本章仅仅作简要交代,有关内容将在第2章作深入探讨。本章内容又不仅与第2章有联系:稳态是包括种群、群落、生态系统等各层次生命系统的共同特征,因此,本章是学习本书其他章节的基础,并在一定程度上起着统领全书的作用。