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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(jì)
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(kāi)始本模塊的學(xué)習(xí)時(shí),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(shí)方面
1.描述內(nèi)環(huán)境及其作用。
2.說(shuō)明內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)及其生理意義。
情感態(tài)度與價(jià)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(jìn)行實(shí)驗(yàn),了解生物體維持pH穩(wěn)定的機(jī)制。
2.嘗試建構(gòu)人體細(xì)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(diǎn)
(一)教學(xué)內(nèi)容的特點(diǎn)
本章內(nèi)容包括《細(xì)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(shí)教學(xué),第2節(jié)可用2課時(shí)教學(xué)(其中實(shí)驗(yàn)1課時(shí))。
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(bǔ)充營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和水分。章引言則就這3種場(chǎng)景提出問(wèn)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(shī)是本章的點(diǎn)睛之筆,具有統(tǒng)領(lǐng)全章內(nèi)容的功能。
第1節(jié)《細(xì)胞生活的環(huán)境》包括體細(xì)胞生活在細(xì)胞外液中、細(xì)胞外液的成分、細(xì)胞外液的滲透壓和酸堿度、內(nèi)環(huán)境是細(xì)胞與外界環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)交換的媒介等內(nèi)容。這些內(nèi)容,是課程標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的"說(shuō)明穩(wěn)態(tài)的生理意義"的基礎(chǔ)。教材并沒(méi)有一開(kāi)始就闡述什么是"人體內(nèi)環(huán)境",而先放眼生命世界中"細(xì)胞生活的環(huán)境"這樣的廣闊視角。這樣,既可以和《分子與細(xì)胞》銜接,利用學(xué)生已有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn),又能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。"問(wèn)題探討"活動(dòng),意在調(diào)動(dòng)學(xué)生圍繞單細(xì)胞生物和多細(xì)胞生物的細(xì)胞的生活環(huán)境的差異展開(kāi)討論。因?yàn)閷?duì)單細(xì)胞生物生活的環(huán)境有一定的了解,有助于認(rèn)識(shí)到多細(xì)胞生物的細(xì)胞也需要與環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)和能量交換,從而能更好地理解這些細(xì)胞的生存環(huán)境,并加深對(duì)生命世界的認(rèn)識(shí)。
"體內(nèi)細(xì)胞生活在細(xì)胞外液中"包含體液和內(nèi)環(huán)境兩個(gè)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(xì)胞外液通過(guò)動(dòng)態(tài)的有機(jī)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(xì)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(wèn)題,引出細(xì)胞外液的組成和理化特性的內(nèi)容。
"細(xì)胞外液的成分"是學(xué)習(xí)細(xì)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(jìn)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(guò)的相關(guān)內(nèi)容更為詳細(xì)。資料內(nèi)容不要求學(xué)生記憶,而是供學(xué)生分析細(xì)胞外液有哪些主要成分時(shí)參考。教材在這部分內(nèi)容最后總結(jié)"細(xì)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(jìn)化"這兩個(gè)核心概念之間建立了聯(lián)系。
細(xì)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(gè)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(yàn)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(shí);內(nèi)環(huán)境的溫度特點(diǎn)比較好理解,教材僅用一句話來(lái)介紹。
內(nèi)環(huán)境是細(xì)胞與外界環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)交換的媒介,細(xì)胞與內(nèi)環(huán)境之間進(jìn)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(jìn)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(gè)思考與討論活動(dòng),引導(dǎo)學(xué)生聯(lián)系初中所學(xué)過(guò)的知識(shí),通過(guò)"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(jìn)行物質(zhì)交換有關(guān)的技能訓(xùn)練,讓學(xué)生通過(guò)這個(gè)活動(dòng),既練習(xí)、領(lǐng)悟構(gòu)建模型的方法,又進(jìn)一步理解有關(guān)知識(shí)內(nèi)容。
《內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的重要性》是本章的重點(diǎn)內(nèi)容,包括內(nèi)環(huán)境的動(dòng)態(tài)變化、對(duì)穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)機(jī)制的認(rèn)識(shí)、內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的重要意義等內(nèi)容。"問(wèn)題探討"引導(dǎo)學(xué)生分析化驗(yàn)單上為什么每種成分都有一個(gè)變化范圍,從而初步認(rèn)識(shí)內(nèi)環(huán)境的各種成分是動(dòng)態(tài)變化的。因?yàn)轶w溫便于測(cè)量,所以教材以體溫日變化規(guī)律的調(diào)查活動(dòng)著手,進(jìn)入對(duì)內(nèi)環(huán)境動(dòng)態(tài)變化的探討。本節(jié)安排的實(shí)驗(yàn)"
生物體維持pH穩(wěn)定的機(jī)制",只與內(nèi)環(huán)境的組成成分有關(guān),并不涉及機(jī)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(shí)為便于閱讀,將它放在正文最后,教師在教學(xué)過(guò)程中可以靈活掌握。
關(guān)于穩(wěn)態(tài)的調(diào)節(jié)機(jī)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(diǎn)。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(duì)穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)機(jī)制的認(rèn)識(shí)"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(gè)黑體字標(biāo)題下,教材僅結(jié)合細(xì)胞代謝活動(dòng)的正常進(jìn)行,從生理代謝反應(yīng)正常進(jìn)行的角度予以闡述。
本節(jié)內(nèi)容比較抽象,因此,教材編寫(xiě)時(shí)力求聯(lián)系學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)。例如,問(wèn)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(shí)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(guò)程,闡述了不僅在個(gè)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(shū)的作用。
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