“内环境稳态的重要性”教学课例

1、“内环境稳态的重要性”基于资料分析和问题引导教学课例 1  教材分析“内环境稳态的重要性”是人教新课标教材必修3第一章“人体的内环境与稳态”第2节的内容。本节主要介绍了内环境稳态的概念、调节机制和意义。教材提供了较多的教学素材，但不容易在常态课中操作 。例如：问题探讨中关于“血液生化六项检查化验单”的第3个问题，如果要给学生解释清楚，需要补充很多事实性知识，费时且会增加学生负担； “调查体温的日变化规律”操作起来较困难，不如以资料的形式直接展示。教材十分注重与现实生活的联系，安排了“思考与讨论”和“与社会的联系”，涉及了尿毒症、发高烧、高原反应

2、和空调病等实例，但教材中的部分思考题却极难回答，如“分析空调病的原因”。教材还以“科学史话”的形式介绍了稳态概念的提出和发展。稳态的观点和反馈调节的观点是整个必修3的纲领，但在新授课时，这一点很容易被老师忽视。总之，本节课虽然素材较多，但却不容易组织。2  教学策略     采取资料分析和问题引导的策略，构建4个单元：1）内环境稳态的事实；2）内环境稳态的实现；3）内环境稳态失衡引起的疾病；4）稳态的调节机制。通过资料分析和问题引导让学生分析出“内环境稳态”概念的要素；通过引导学生构建概念图形成知识网络；通过类比让学生深刻理解反馈调节

3、的机制。3  三维目标  1）知识目标：举例说明内环境稳态的概念，说出内环境稳态的调节机制；举例说明负反馈调节的过程，概述内环境稳态的重要意义。2）能力目标：通过二手资料分析，培养学生分析问题的能力；通过分析反馈调节的机制，体会控制论的思想在生物学研究中的作用。3）情感目标：通过分析“稳态使每个细胞受益，又靠每个细胞共建”，体会整体和局部的关系，感悟“良好班风使每个学生受益，又靠每个学生构建”；通过分析“母亲捐献肾脏给肾衰竭的女儿，捐献的实际是母亲的寿命”，体验亲情的崇高和母爱的伟大；通过分析“生病的实质是内稳态失衡，看病的实质是借助外界因素帮助机体恢复

4、内稳态”，形成自我保健和关爱他人的意识。4  教学过程41  复习引入提问：细胞生活在哪里？假如你是一个细胞，你需要通过内环境获取什么？排放什么？内环境的渗透压、PH、温度对细胞有何影响？内环境的成分和理化性质如果发生较大的波动，细胞还能正常完成生命活动吗？你怎么理解“内环境稳态”这一概念？外界环境因素的变化和细胞代谢活动会使内环境的成分和理化性质发生剧烈动荡吗？通过层层递进的设问，可使学生从理性思维的角度初步认识内环境的稳态，并顺利过渡到“内环境稳态的事实”的教学。42  内环境稳态的事实   

5、0;资料1：观察问题探讨中的“血液生化六项检查化验单”一图，思考：血浆的每种成分的参考值（正常值）都有一个变化范围，这说明什么？内环境的各种成分不是固定不变，而是相对稳定。资料2：人体的血浆渗透压稳定维持在770KPa左右；血浆的PH稳定维持在7.357.45；不同人的体温，会因年龄、性别等的不同而存在微小的差异，同一个人的体温在一日之内也有变化，但一般不超过1。尽管周围的气温波动范围较大，但健康人的体温始终接近37 。思考：人体内环境的理化性质有何共同点？（相对稳定）43  内环境稳态的实现提问：细胞呼吸时刻消耗葡萄糖，细胞会不断吸收内环境中的葡萄糖，内环境中的葡萄糖通过

6、什么途径得以补充？需要哪些系统参与？细胞代谢产生尿素等代谢废物是如何通过内环境排放到外界环境的，需要哪些系统参与？细胞呼吸需要时刻消耗O2并产生CO2，哪些系统参与了维持内环境中O2和CO2含量的稳定？以上问题，学生都可用初中生物知识回答，如果学生回答有困难，教师可适当提示和引导，使学生明确机体多个系统参与了内稳态的实现，如消化系统、循环系统、呼吸系统、泌尿系统等。此外，教师可补充：为了使各器官、系统能够协调配合，还需要有起调节作用的系统参与，如神经系统、内分泌系统、免疫系统。三者都有共同的“语言”：信息分子。信息分子通过体液的运输可对全身的细胞、组织、器官进行调节。在师生互动的同时，教师带领

7、学生构建图1所示的概念图。之后，带领学生重温第一章扉页的小诗：“无论春夏秋冬，风云变幻，它却总是轻波微澜。稳态是生命系统的特征，也是机体存活的条件。它让每一个细胞分享，又靠所有细胞共建”。班级的“班风”又何尝不是如此呢？良好的“班风”让每位同学受益，良好的“班风”又要靠每位同学的努力才能构建。至此，“内环境稳态”概念的各个要素都已齐备，此时给出稳态的概念，学生比较容易接受，而且印象深刻。          图1：内环境稳态与各系统的功能联系示意图44  内环境稳态失衡引起的疾

8、病441  尿毒症资料：肾脏是形成尿液的器官，当发生肾功能衰竭时，会造成细胞代谢产生的代谢废物在内环境中积累，导致“水、电解质、酸碱代谢紊乱”以及“蛋白质、糖类、脂肪和维生素的代谢紊乱”并引发一系列临床综合征，就是人们常说的尿毒症，最终会导致死亡。问题：用一句话简要概括尿毒症的病因。说说你了解的治疗尿毒症的方法。据报道，一位母亲将自己的一个肾移植给了患尿毒症的女儿，延续了女儿的生命。捐献一个肾脏会对捐献者造成什么影响？人们常说捐肾是非常伟大的行为，你是如何理解这一行为的？教师引导学生分析，人有两个肾脏，年轻的时候，一个肾脏基本可以完成过滤血浆排除代谢废物的任务。如果捐献一个

9、肾脏，则另一个肾脏的负担过重，器官容易衰老。当捐献者步入老年，随着身体机能的衰退，一个肾脏便不能完成过滤血浆排除代谢废物的任务，所以捐献者捐献的不仅仅是肾脏，而是寿命。442  糖尿病资料：胰岛素能促进细胞吸收和利用葡萄糖，从而降低血糖，在血糖平衡的调节过程中发挥重要作用。部分糖尿病患者由于胰岛B细胞受损，胰岛素分泌不足，导致血糖浓度过高，超过了肾脏（肾小管）的重吸收能力，就会有部分葡萄糖随尿液排出，会引起“吃得多、喝得多、尿得多、体重下降”等症状。问题：你身边有糖尿病患者吗？他们的症状和资料吻合吗？他们是如何治疗的？小结：尿毒症和糖尿病的例子说明，人体维持内环境稳态的能力

10、是有限的。当外界环境变化过于剧烈或人体自身的调节功能出现障碍时，内环境的稳态就会遭到破坏。生病从本质上说是内环境稳态失衡，而看病则是借助药物等外界因素帮助身体恢复内环境的稳态。内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件。 4.稳态的调节机制：负反馈451  “稳态及其调节”是生物科学的核心概念随着科学的发展，稳态概念也在不断发展。人们发现，许多生命活动都有类似于内环境稳态的特性。例如，在分子水平上，存在基因表达的稳态；在器官水平上，存在心脏活动（血压、心率）的稳态等；在宏观水平上，种群数量的消长存在稳态现象，最大的生态系统生物圈也存在稳态。可见在生命系统的各个层次

11、上，都普遍存在稳态现象。稳态已经成为生物科学的一大基本概念。必修3“稳态与环境”模块实际包括两大部分：一是个体水平上生命活动的调节；二是群体水平上生物与环境的关系。具体内容包括：人和动物生命活动的的调节（神经调节、体液调节、免疫调节）、植物生命活动的调节（激素调节）、种群和群落、生态系统及生态环境的保护。稳态的理念、反馈调节的理念统领着整个必修3的知识和教学。452  恒温水浴锅原理   如图2所示，温度感受器能感受水温的变化，控制器能发放信息给加热器，加热器可以升高水温。假定要在60下恒温水浴，2人一组讨论，图中的3个装置是如何协调从而实现恒温的？教师

12、引导学生分析：温度感受器感受水温的变化，如水温低于60，则感受器将信号输入到控制器，控制器将此时的水温与设定的水温（60）做比较，然后决定输出到加热器的信号的强度，温差越大，控制器输入到加热器的信号越强。加热器使水温升高，水温升高作为信息反馈给温度感受器和控制器，使控制器输出到加热器的信号减弱。在上述调节过程中，有两种信息至关重要，控制信息（控制器输送给加热器的信息）和反馈信息（加热器反馈给控制器的信息）。控制器通过反馈信息的量来纠正和调节它所发出的控制信息，这种调节称为反馈调节。如果反馈信息的作用与控制信息的作用方向相反，可纠正控制信息的效应，称为负反馈。如果反馈信息的作用与控制信息的作用方向相同，可促进和加强控制器的活动，称为正反馈。负反馈使系统维持稳态，而正反馈使系统更加偏离稳态。453  血糖调节中的负反馈   资料：进食后，经过一段时间消化吸收，人体的血糖浓度会高于正常值。血糖浓度升高会刺激胰岛B细胞，使其分泌胰岛素。胰岛素促进组织细胞吸收并利用葡萄糖，从而降低血糖浓度。问题：（1）请依据资料将图3补充完整。（2）指出该过程中的控制信息和反馈信息。（3）该过程是正反馈还是负反馈？ 5  教学反思