人体的内环境与稳态教学设计

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人体的内环境与稳态教学设计
    稳态是生命系统的基本特征之一。本模块为《稳态与环境》,因此,应该让学生开始本模块的学习时,就明白什么是稳态,理解稳态的重要意义。
    本章教材分析
    一、教学目的要求
    知识方面
    1.描述内环境及其作用。
    2.说明内环境稳态及其生理意义。
    情感态度与价值观方面
    关注维持内环境稳态与健康的关系。
    能力方面
    1.进行实验,了解生物体维持pH稳定的机制。
    2.尝试建构人体细胞与外界环境的物质交换模型。
    二、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。其中第1节可用1课时教学,第2节可用2课时教学(其中实验1课时)。
    本章题图由3张图片组成:边防战士在冰天雪地里巡逻、工人在炼钢炉前工作、抗洪战士在补充营养物质和水分。章引言则就这3种场景提出问题,引发学生思考。"内环境"的概念比较抽象,教材这样做,是从宏观方面引入,从外在现象入手,意在激发学生的学习兴趣。压图诗是本章的点睛之笔,具有统领全章内容的功能。
    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。教材并没有一开始就阐述什么是"人体内环境",而先放眼生命世界中"细胞生活的环境"这样的广阔视角。这样,既可以和《分子与细胞》衔接,利用学生已有的知识经验,又能激发学生的学习兴趣。"问题探讨"活动,意在调动学生围绕单细胞生物和多细胞生物的细胞的生活环境的差异展开讨论。因为对单细胞生物生活的环境有一定的了解,有助于认识到多细胞生物的细胞也需要与环境进行物质和能量交换,从而能更好地理解这些细胞的生存环境,并加深对生命世界的认识。
    "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"学科交叉"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。
    本节内容比较抽象,因此,教材编写时力求联系学生的生活经验。例如,问题探讨、调查、思考与讨论等栏目安排的内容都与生活实际联系紧密。
    课外阅读材料"科学史话"《稳态概念的提出和发展》,介绍了稳态概念提出和发展的过程,阐述了不仅在个体层次存在稳态,在分子水平、器官水平、生态系统水平上也都存在稳态现象,明确稳态已经成为生命科学的一大基本概念。因此,这部分内容尽管以课外阅读材料的形式予以安排,但它却在某种意义上起着统领全书的作用。