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《人體的內(nèi)環(huán)境與穩(wěn)態(tài)》優(yōu)秀教學(xué)設(shè)計
穩(wěn)態(tài)是生命系統(tǒng)的基本特征之一。本模塊為《穩(wěn)態(tài)與環(huán)境》,因此,應(yīng)該讓學(xué)生開始本模塊的學(xué)習(xí)時,就明白什么是穩(wěn)態(tài),理解穩(wěn)態(tài)的重要意義。
本章教材分析
一、教學(xué)目的要求
知識方面
1.描述內(nèi)環(huán)境及其作用。
2.說明內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)及其生理意義。
情感態(tài)度與價值觀方面
關(guān)注維持內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)與健康的關(guān)系。
能力方面
1.進行實驗,了解生物體維持pH穩(wěn)定的機制。
2.嘗試建構(gòu)人體細胞與外界環(huán)境的物質(zhì)交換模型。
二、教學(xué)內(nèi)容的結(jié)構(gòu)和特點
(一)教學(xué)內(nèi)容的特點
本章內(nèi)容包括《細胞生活的環(huán)境》和《內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的重要性》兩節(jié)內(nèi)容。其中第1節(jié)可用1課時教學(xué),第2節(jié)可用2課時教學(xué)(其中實驗1課時)。
本章題圖由3張圖片組成:邊防戰(zhàn)士在冰天雪地里巡邏、工人在煉鋼爐前工作、抗洪戰(zhàn)士在補充營養(yǎng)物質(zhì)和水分。章引言則就這3種場景提出問題,引發(fā)學(xué)生思考。"內(nèi)環(huán)境"的概念比較抽象,教材這樣做,是從宏觀方面引入,從外在現(xiàn)象入手,意在激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。壓圖詩是本章的點睛之筆,具有統(tǒng)領(lǐng)全章內(nèi)容的功能。
第1節(jié)《細胞生活的環(huán)境》包括體細胞生活在細胞外液中、細胞外液的成分、細胞外液的滲透壓和酸堿度、內(nèi)環(huán)境是細胞與外界環(huán)境進行物質(zhì)交換的媒介等內(nèi)容。這些內(nèi)容,是課程標準所規(guī)定的"說明穩(wěn)態(tài)的生理意義"的基礎(chǔ)。教材并沒有一開始就闡述什么是"人體內(nèi)環(huán)境",而先放眼生命世界中"細胞生活的環(huán)境"這樣的廣闊視角。這樣,既可以和《分子與細胞》銜接,利用學(xué)生已有的知識經(jīng)驗,又能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。"問題探討"活動,意在調(diào)動學(xué)生圍繞單細胞生物和多細胞生物的細胞的生活環(huán)境的差異展開討論。因為對單細胞生物生活的環(huán)境有一定的了解,有助于認識到多細胞生物的細胞也需要與環(huán)境進行物質(zhì)和能量交換,從而能更好地理解這些細胞的生存環(huán)境,并加深對生命世界的認識。
"體內(nèi)細胞生活在細胞外液中"包含體液和內(nèi)環(huán)境兩個概念。內(nèi)環(huán)境是核心概念,既包括了內(nèi)環(huán)境的定義,也包括組成內(nèi)環(huán)境的各種細胞外液通過動態(tài)的有機聯(lián)系形成統(tǒng)一整體,還包括本章后續(xù)學(xué)習(xí)內(nèi)容:內(nèi)環(huán)境的組成、為什么要維持內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)等。教材第2章還要繼續(xù)闡釋內(nèi)環(huán)境為什么能維持穩(wěn)態(tài)。在這部分內(nèi)容的最后,教材以在內(nèi)環(huán)境中體內(nèi)細胞能正常地生活,"內(nèi)環(huán)境與外界環(huán)境有哪些差別?"這樣的問題,引出細胞外液的組成和理化特性的內(nèi)容。
"細胞外液的成分"是學(xué)習(xí)細胞外液的滲透壓和酸堿度等內(nèi)容的基礎(chǔ)。這部分內(nèi)容以血漿的化學(xué)成分為例進行探討。資料分析所提供的材料,比學(xué)生在初中曾經(jīng)學(xué)過的相關(guān)內(nèi)容更為詳細。資料內(nèi)容不要求學(xué)生記憶,而是供學(xué)生分析細胞外液有哪些主要成分時參考。教材在這部分內(nèi)容最后總結(jié)"細胞外液是一種鹽溶液,類似于海水。這在一定程度上反映了生命起源于海洋。"這樣,就在"內(nèi)環(huán)境"和"生物進化"這兩個核心概念之間建立了聯(lián)系。
細胞外液的滲透壓、酸堿度和溫度,是內(nèi)環(huán)境理化性質(zhì)的三個主要方面。滲透壓的概念比較難理解,教材用的篇幅稍多,并且用旁欄思考題的形式,引導(dǎo)學(xué)生與日常生活經(jīng)驗相聯(lián)系;pH的概念,教材用"學(xué)科交叉"欄目引導(dǎo)學(xué)生聯(lián)系相關(guān)化學(xué)知識;內(nèi)環(huán)境的溫度特點比較好理解,教材僅用一句話來介紹。
內(nèi)環(huán)境是細胞與外界環(huán)境進行物質(zhì)交換的媒介,細胞與內(nèi)環(huán)境之間進行物質(zhì)交換的內(nèi)容比較好理解。內(nèi)環(huán)境如何與外界環(huán)境進行物質(zhì)交換的內(nèi)容,則比較復(fù)雜。教材在此處安排了一個思考與討論活動,引導(dǎo)學(xué)生聯(lián)系初中所學(xué)過的知識,通過"思考與討論"得到答案。本節(jié)教材正文之后,還安排了與內(nèi)環(huán)境如何與外界環(huán)境進行物質(zhì)交換有關(guān)的技能訓(xùn)練,讓學(xué)生通過這個活動,既練習(xí)、領(lǐng)悟構(gòu)建模型的方法,又進一步理解有關(guān)知識內(nèi)容。
《內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的重要性》是本章的重點內(nèi)容,包括內(nèi)環(huán)境的動態(tài)變化、對穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)機制的認識、內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的重要意義等內(nèi)容。"問題探討"引導(dǎo)學(xué)生分析化驗單上為什么每種成分都有一個變化范圍,從而初步認識內(nèi)環(huán)境的各種成分是動態(tài)變化的。因為體溫便于測量,所以教材以體溫日變化規(guī)律的調(diào)查活動著手,進入對內(nèi)環(huán)境動態(tài)變化的探討。本節(jié)安排的實驗"
生物體維持pH穩(wěn)定的機制",只與內(nèi)環(huán)境的組成成分有關(guān),并不涉及機體各器官系統(tǒng)的協(xié)調(diào)配合,因此,其內(nèi)在邏輯關(guān)系上應(yīng)是緊接著內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)概念出現(xiàn),但教材編排時為便于閱讀,將它放在正文最后,教師在教學(xué)過程中可以靈活掌握。
關(guān)于穩(wěn)態(tài)的調(diào)節(jié)機制,本節(jié)教材僅作籠統(tǒng)的闡述,相關(guān)內(nèi)容將是第2章學(xué)習(xí)的重點。內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的重要意義,是本節(jié)的核心內(nèi)容,但在有關(guān)"對穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)機制的認識"中,已經(jīng)有多處體現(xiàn)了內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的重要性,因此,在這個黑體字標題下,教材僅結(jié)合細胞代謝活動的正常進行,從生理代謝反應(yīng)正常進行的角度予以闡述。
本節(jié)內(nèi)容比較抽象,因此,教材編寫時力求聯(lián)系學(xué)生的生活經(jīng)驗。例如,問題探討、調(diào)查、思考與討論等欄目安排的內(nèi)容都與生活實際聯(lián)系緊密。
課外閱讀材料"科學(xué)史話"《穩(wěn)態(tài)概念的提出和發(fā)展》,介紹了穩(wěn)態(tài)概念提出和發(fā)展的過程,闡述了不僅在個體層次存在穩(wěn)態(tài),在分子水平、器官水平、生態(tài)系統(tǒng)水平上也都存在穩(wěn)態(tài)現(xiàn)象,明確穩(wěn)態(tài)已經(jīng)成為生命科學(xué)的一大基本概念。因此,這部分內(nèi)容盡管以課外閱讀材料的形式予以安排,但它卻在某種意義上起著統(tǒng)領(lǐng)全書的作用。
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