高中生物-【课堂实录】内环境重要性（实验）教学设计学情分析教材分析课后反思

PAGE1PAGE人体的内环境与稳态第2节内环境稳态的重要性实验生物体维持PH稳定的机制教学设计教学目标知识目标：能阐明生物体维持PH稳定的机制能力目标（1）学会如何进行探究性实验（2）通过数据分析，建立模型，提高信息处理能力（3）能用文字、图表以及数学方式等多种表达形式准确地描述生物学方面的内容（4）能运用所学知识与观点，通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理，做出合理的判断或得出正确的结论（5）能对一些简单的实验方案做出恰当的评价和修订3、情感目标：通过分工合作，增强团队意识二、教学重点重点：1、学会“科学研究是如何完成的”2、解释生物体维持PH稳定的机制教学内容教师活动学生活动设计意图导入观察现象，提出问题做出假设设计实验，检验假设学习使用PH测试笔做实验阐述实验材料PH变化特点思考讨论比较实验结果与假设预期是否吻合，得出结论课后思考布置作业老师：大家知道，我们平时常喝的饮料是酸性还是碱性的吗？我们一起来看个小视频。老师：我们看到，有的饮料是酸性的，有的饮料是碱性的。那么，我们摄入酸性或碱性食物后，血浆PH如何变化？代谢产生酸性或碱性产物后，血浆PH如何变化？老师：观察现象，提出这节课我们大家共同要探究的问题：生物体维持pH稳定的机制究竟是什么呢？老师：观察现象，提出问题后，下一步要做什么？学生：做出假设。老师：请分组讨论，说出解释PH稳定的假设。要大胆假设，不要被已有的知识所束缚。讨论后，4个小组选择代表阐述本组的假设。老师对学生的大胆假设，提出表扬。老师：有时，不同的假说都能在一定程度上解释某一事实，哪一种假说能成为公认的理论，取决于进一步的观察和实验!许多伟大的科学理论都源于超越自己时代的非凡的设想！老师：我们取两个小组提到的假设：血浆中有对酸碱起缓冲作用的物质。老师：做出的假设不一定正确，第三步要做什么呢？学生提出：设计实验检验假设老师：请大家分小组合作，利用两种动物材料：肝匀浆、鸡蛋清稀释液和两种植物材料：马铃薯匀浆、黄瓜匀浆，以及自来水、PH=7的磷酸缓冲液，两种液体：0.1mol/LHCL、0.1mol/LNaOH，以及PH测试笔、广泛PH试纸，若干50ml烧杯、若干滴管、50ml量筒、镊子、玻璃棒、玻璃皿等完成实验设计。（PPT展示）学生分小组讨论。学生分小组展示实验设计方案。老师点评，提问：（1）对照组和实验组分别是什么？（2）自变量、因变量和无关变量分别是什么？学生展示实验方案，并回答问题。针对学生的回答，请其他学生评价。老师展示规范的实验步骤老师通过视频展示测量PH的三种用具：（1）广泛PH试纸（2）PH测试笔（3）酸碱度测量仪老师PPT展示PH测试笔的优点。老师PPT展示实验注意事项：HCL溶液有腐蚀性，应避免它与皮肤和眼睛接触，也不要入口。若有酸洒落或溅出，要立即用水冲洗15min，并告诉老师。学生分组开展实验。1、2小组实验材料相同，自来水、缓冲液、肝匀浆和黄瓜匀浆。3、4小组实验材料相同，自来水、缓冲液、蛋清稀释液和马铃薯匀浆。实验结束。安排1、3组在黑板上以坐标曲线的形式展示实验结果。2、4组在黑板上以记录表的形式展示实验结果。分别请第1、2、3、4组派两位代表向全班同学阐述：根据实验结果，说出不同实验材料PH变化的特点。老师引导学生讨论：1、就加入HCI或NaOH后PH的变化来说，生物材料更像自来水还是更像缓冲液？2、这些生物材料中，谁的缓冲能力最强或最弱？3、生物材料更像缓冲液，请推测生物材料中可能含有什么呢？4、根据实验结果，比较4种生物材料对酸的缓冲能力大小？比较4种生物材料对碱的缓冲能力大小？（4个小组分别阐明观点）5、试推测生物材料缓冲能力不同的原因6、根据血浆的化学成分分析，血浆PH维持在7.35—7.45之间，血浆有什么缓冲物质呢？请学生通过观察血浆的成分找出缓冲物质老师引导学生：比较真实的实验结果与根据假设预期的实验结果是否吻合。从而得出结论。1、生物体维持PH稳定的原因是有缓冲物质2、不同生物体对酸或碱的缓冲能力不同老师继续引导学生思考：7、如果大家继续滴加HCL、NaOH35滴、40滴、45滴、50滴……，请预测PH变化情况引导学生得出结论3、生物体内缓冲物质的缓冲能力是有限度的布置课后思考题：联系实际：人体代谢产生的酸性或碱性产物进入血浆会发生什么呢？布置作业：探究实验报告册P5实验练习学生观看视频，激发兴趣。学生已知血浆的PH维持在7.35—7.45之间，通过提问激发学生探究的兴趣。学生积极参与讨论，大胆想象，大胆展示。4个小组选择代表阐述本组的假设学生提出假设不一定正确，需要进一步设计实验，加以检验。学生分组讨论实验方案并分小组阐述。学生观看视频，学习使用PH测试笔的方法学生分小组实验学生阐述实验材料PH变化的特点学生讨论，回答问题学生上讲台，指出血浆可能含有的缓冲物质学生起来阐述，根据假设预期的实验现象。引导学生继续思考布置课后思考题，引导学生继续思考讨论由明星刘恺威测饮料的PH视频导入，吸引学生的注意力。根据这些现象，提出本节课要探究的问题培养学生积极思考，积极参与，勇于发言。鼓励学生面对问题，要敢于挣脱束缚，大胆想象。培养学生设计实验的能力培养学生评价实验能力学习PH测试笔的方法强调实验过程中安全的重要性。培养学生动手能力和小组分工协作的能力。通过数据分析，建立模型，提高信息处理能力培养学生思考问题，解决问题的能力培养学生分析问题的能力学生阐述根据假设预期的结果， 在与真实的结果做比较，得出结论学生思考回答问题布置作业学情分析高一学生已经具有了一定的知识基础和一定的观察思维能力，但逻辑推理能力及对实验现象的分析能力有待进一步提高。因此，在教学过程中，老师要注重启发引导学生进行自主探究，通过精心设置疑问，激发学生进行探究和学习生物学的兴趣，培养学生的分析和理解能力。一是教会学生“科学研究是如何完成的”，二是“探究生物体维持PH稳定的机制”。本节课的探究实验，引领学生从观察现象提出问题，做出假设，设计实验检验假设，根据假设预期结果，做实验，比较实验结果与预期结果是否吻合，从而得出结论。提高学生发现问题解决问题的能力，提高学生设计实验的能力，提高学生分工合作的能力，提高学生动手实验的能力等。通过实验操作，提高探究能力。通过数据分析，建立模型，提高信息处理能力。通过分工合作，增强团队意识。这节实验课，向学生展示了3种工具：PH试纸、PH测试笔、PXS-215型离子计（PH复合电极）。高一学生都会使用PH试纸，有的学生在初中使用PH测试笔，PH测试仪都没有使用过。这节实验课是用“PH测试笔”代替了传统的“PH试纸”，测量方式从定性向定量转变，使PH值读数更准确、更具体。通过实验，学生学会了使用“PH测试笔”，学到了科学研究的方法。这节实验课探究中数字化实验还克服了传统实验的不足，如传统实验要求生物材料匀浆必须是无色或浅色的，否则材料的颜色对实验结果会产生很多的影响。而使用PH测试笔对生物材料颜色无特殊的要求，任何颜色的提取液都可以做实验。效果分析这节课的基本思路是按照探究实验的若干步骤依次进行。一、观察现象，提出问题；二、提出假说；三、设计实验，检验假设；四、做实验；五、比较实验结果与假设预期，得出结论。本节课的教学目的：一是教会学生“科学研究是如何完成的”，二是“探究生物体维持PH稳定的机制”。在实验过程中，充分引导学生积极参与思考，积极参与发言。在许多教学环节中，4个组都充分参与，如在第二步提出假说，充分鼓励全班学生：“提出新的假说，往往需要大胆的质疑和丰富的想像！有时，不同的假说都能在一定程度上解释某一事实，哪一种假说能成为公认的理论，取决于进一步的观察和实验！许多伟大的科学理论都源于超越自己时代的非凡的设想！”鼓励学生大胆想象，这是科学研究至关重要的一步！如第三步，设计实验，检验假设。学生分小组（4组）合作，利用PPT展示的材料用具，完成实验设计。学生分组讨论后，每组派1名学生阐述本组的实验设计步骤，分析实验中涉及的对照组、实验组、自变量、因变量、无关变量等，其他学生提出自己的问题，补充说明，师生共同定制出实验方案。这培养了学生合作的能力、设计实验的能力和科学思维能力。我觉得这节课真正是全班学生思维动起来、手动起来、分工合作起来！学生积极参与其中，收获很多。突出了学生的主体作用，渗透了合作学习。这节实验课是使用“PH测试笔”代替了传统的“PH试纸”，测量方式从定性向定量转变，使PH值读数更准确、更具体。通过实验，学生学会了使用“PH测试笔”，学到了科学研究的方法。这节实验课探究中数字化实验还克服了传统实验的不足，如传统实验要求生物材料匀浆必须是无色或浅色的，否则材料的颜色对实验结果会产生很多的影响。而使用PH测试笔对生物材料颜色无特殊的要求，任何颜色的提取液都可以做实验。学生不仅学到了：1生物体维持PH稳定的原因是有缓冲物质2、不同生物体对酸或碱的缓冲能力不同3、生物体内缓冲物质的缓冲能力是有限度的。更多的是学会了探究问题的方法与步骤，学会了面对问题做假设时，不能被原有的观念所束缚，要大胆想象，敢于创新，有时，不同的假说可以从不同的角度解释某一科学事实，但哪种假说会成为大家公认的理论，取决于进一步的观察与实验。达尔文、孟德尔等科学家这是敢于提出超越自己时代的一种非凡的设想，加上持之以恒的实验才有非凡的成就。学会了“科学研究是如何完成的”的科学研究过程。教材分析必修三第1章第2节《内环境稳态的重要性》是本章的重点内容，包括内环境的各种化学成分和理化性质的动态变化，以及对稳态调节机制的认识，和内环境稳态的重要意义等内容。这节课安排的实验“生物体维持pH稳定的机制”，只与内环境组成成分及理化性质有关，并没有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课本内容：内环境稳态概念出现。因此，该实验的目的要求是：通过比较自来水、缓冲液（如Na2HPO4、KH2PO4等的溶液，在加入酸或碱时，能使PH的变化减弱）和生物材料在加入酸或碱后PH的变化，“推测”生物体是如何维持PH稳定的。所以，可以通过该实验探究生物体PH稳定的机制。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，已经有多处在个体层次体现了内环境维持稳态的重要性，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以阐述。课外阅读材料“稳态概念的提出和发展”较详细地阐述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，点明稳态已经成为生命科学的一大基本概念。“稳态”是本章的核心概念，也是必修三整册书的核心概念。“稳态”的维持，不仅体现在个体水平，也体现在群体水平上。这节实验课，在研究生物体维持PH稳定的机制的过程，有助于学生领悟“系统分析、建立模型等科学方法及其应用”，形成生态学的观点。通过本节实验课的学习，学生既可以加深对知识的理解，又能进一步运用探究性学习的方法，并且为将来研究“个体、群体”水平的稳态打下基础。这节课在教材中起到了承上启下的作用。评测练习1、剧烈运动时，血浆中乳酸含量大增而pH基本不变，下列对此现象的解释不正确的是（）A．血浆是一种缓冲溶液体系B．乳酸与NaHCO3反应生成弱酸H2CO3C．H2CO3分解产生的CO2可经呼吸排出D．大量乳酸进入血液后马上被稀释或被彻底分解2、人剧烈运动后，释放大量乳酸，但pH变化不大，主要原因是()A．乳酸在血浆中很快被分解生成CO2和H2O，并排出CO2B．H2CO3抑制乳酸的酸性，并通过呼吸系统排出CO2C．NaHCO3与乳酸反应，调节pHD．乳酸酸性弱，不易引起酸中毒3、食物中过多的酸性物质被肠道吸收进入血液后，血浆的pH不会发生大的变化．其主要原因是（）A．与血浆中的强碱中和B．很快排出体内C．H2CO3/NaHCO3等缓冲物质的调节作用D．形成Na2CO3排出体外4、缓冲液加入少量酸碱后，pH变化。原因是酸碱缓冲液中含有NaH2PO4/Na2HPO4，其中NaH2PO4溶液性，当加入少量NaOH时，可以中和；Na2HPO4溶液呈碱性，当加入少量HC1时，可以中和。水溶液则不同，因而加入酸碱后，pH变化。5、生物材料中含有缓冲对NaH2PO4/Na2HPO4、H2CO3/NaHCO3等，它们能够对酸碱的变化起作用。此外，机体还可以通过对生理活动进行调节来维持pH稳定。例如，当机体剧烈运动时，肌肉中会产生大量的乳酸和。乳酸进入血液后，可与血液中的发生作用生成乳酸钠和碳酸。碳酸是一种弱酸，可以分解成CO2和水。血液中的CO2增多会刺激中枢，使呼吸运动增强，增加通气量，从而将CO2排出体外，所以对血液的pH影响。当乳酸进入血液后，与血液中的碳酸发生作用，形成碳酸氢盐。过多的碳酸氢盐可以由排出。这样由于血液中缓冲物质的调节作用，以及机体的调节作用，可以使血液的酸碱度维持相对稳定。课后反思这节课的实验“生物体维持pH稳定的机制”，只与内环境组成成分及理化性质有关，并没有涉及机体各器官系统的协调配合。而该实验的目的要求是：通过比较自来水、缓冲液（如Na2HPO4、KH2PO4等的溶液，在加入酸或碱时，能使PH的变化减弱）和生物材料在加入酸或碱后PH的变化，“推测”生物体是如何维持PH稳定的。所以，我把该实验设计为探究实验。这节课的基本思路是按照探究实验的若干步骤依次进行。一、观察现象，提出问题；二、提出假说；三、设计实验，检验假设；四、做实验；五、比较实验结果与假设预期，得出结论。本节课我的教学目的：一是教会学生“科学研究是如何完成的”，二是“探究生物体维持PH稳定的机制”。在实验过程中，我充分引导学生积极参与思考，积极参与发言。在以下几个教学环节中，4个组都充分参与，如在第二步提出假说，我请学生分组讨论，说出解释PH稳定的假设。在思考讨论过程中，学生们大胆想象，敢于创新，不被原有的观念所束缚，分4组分别阐述本组的观点。我充分鼓励全班学生：“提出新的假说，往往需要大胆的质疑和丰富的想像！有时，不同的假说都能在一定程度上解释某一事实，哪一种假说能成为公认的理论，取决于进一步的观察和实验！许多伟大的科学理论都源于超越自己时代的非凡的设想！”鼓励学生大胆想象，这是科学研究至关重要的一步！如第三步，设计实验检验假设。我请学生分小组（4组）合作，利用PPT展示的材料用具，完成实验设计。学生分组讨论后，每组派1名学生阐述本组的实验设计步骤，分析实验中涉及的对照组、实验组、自变量、因变量、无关变量等，其他学生提出自己的问题，补充说明，师生共同定制出实验方案。这培养了学生合作的能力、设计实验的能力和科学思维能力。如第四步，做实验。我把全班分成4组共同完成实验。在做实验过程中，培养了学生分工合作探究的能力，大家互相合作、分工明确，共同完成探究的问题。实验结束后，4组分别派两个代表，在黑板上完成PH测试记录表和PH的坐标曲线。并分小组向全班阐述实验结果，并集体思考讨论了7个问题。我觉得这节课真正是全班学生思维动起来、手动起来、分工合作起来！学生积极参与其中，收获很多。突出了学生的主体作用，渗透了合作学习。这节实验课，我向学生展示了3种工具：PH试纸、PH测试笔、PXS-215型离子计（PH复合电极）。因为PH测试笔具有以下优点：1、准确测量溶液PH值，可精确到小数点后1位。2、PH测试笔对生物材料颜色无特殊要求，任何颜色的提取液都可以做实验。所以本节课选用了PH测试笔作为测试PH的工具。“PH测试笔”代替了传统的“PH试纸”，测量方式从定性向定量转变，使PH值读数更准确、更具体。通过实验，学生学会了使用“PH测试笔”，学到了科学研究的方法。课标分析必修三包括两大部分：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。一、在知识方面生物学是研究生命现象和生命活动规律的科学。在我国的中学生物学课程中，初中阶段侧重于让学生了解生命现象，高中阶段侧重于让学生理解生命活动的本质和规律。生命世界从细胞到个体，从个体到群体，以至生态系统，都是不同层次的生命系统。生命系统有着自身的物质基