高中生物-《生物体维持pH稳定的机制》教学设计学情分析教材分析课后反思

《生物体维持pH稳定的机制》教学设计教学目标知识与能力：①以H2CO3—NaHCO3为例，解释生物体维持pH稳定的机制；②能够通过小组合作完成实验，依据实验结果，分析得到实验结论；③经过小组讨论结合独立思考，能够分析实验失败的原因过程与方法：①掌握对比实验的设计方法；②学会从阅读材料中提炼要点，获得所需知识态度与情感：①培养独立思考分析能力的同时，也要培养合作精神；②能够辨证地看待生活中的科学，善于分辨科学的真伪，对于伪科学要敢于质疑；③善于用自己所学的知识解释生活现象教学重点以H2CO3—NaHCO3为例，解释生物体维持pH稳定的机制教学难点以H2CO3—NaHCO3为例，解释生物体维持pH稳定的机制教学方法小组讨论法、学案导学法、实验法、讲授法、自主学习法等。教学设计思路本节课重难点在于通过实验的方法让学生体会到生物体能够维持pH稳定的特点，并在实验进行过程中养成科学严谨的习惯。为了让学生更好的理解pH维持稳定的现象，并真正理解对比实验和对照实验的区别，采用了让学生自主阅读材料、小组合作实验、自主完善实验报告的教学方法。首先进行内环境稳态相关知识的复习，让学生对实验所需的理论知识更熟悉，并由“健康”话题引起学生对生活中媒体宣传的关注，以“碱性水”为例，向学生推送相关新闻及阅读材料，让科学知识回归生活经验，让学生对“内环境能够维持pH稳定”有更深刻的理解，也指出本节实验课的方向。简单介绍实验流程，让学生分组实验，一部分进行自来水的实验，一部分进行未知溶液即缓冲溶液的实验，让学生切实体会到缓冲溶液的作用，结合阅读材料，理解实验原理。提出问题“生物材料的pH变化会更接近哪种液体？”引导学生对实验结果作出预测，并完成实验，绘制曲线，通过软件上交实验图像，集体讨论，得出结论。提出拓展问题“酸性体质，真科学还是伪科学？”留待学生课后查阅资料，丰富知识。课后通过完成实验报告巩固课堂知识。教学过程教学流程导学学案和素材教师活动学生活动设计意图课前自主学习教学微视频《pH传感器的使用》、《数据记录与曲线绘制》向学生推送教学微视频通过微视频掌握pH传感器的使用并能绘制pH值变化曲线教学视频可重复的特点可以使学生更好地掌握pH传感器的使用方法复习总结本章学案与课本引导学生复习内环境稳态的相关知识要点并在PPT呈现复习回答巩固内环境稳态的相关知识，为实验进行打好理论基础导入新课新闻短视频《第一时间：喝水要选择弱碱水，是真的吗》从身边的健康话题导入新课，以PPT引导学生思考，向学生推送视频提出问题“内环境是否会轻易改变”，引出课题，以pH为例探究内环境可以维持稳定的机制观看视频，得到“内环境不会轻易改变”的结论。学生自主学习，材料丰富具体，锻炼学生的阅读摄取信息的能力，拓展学生知识宽度，提高兴趣，对“内环境可以保持稳态”有更深刻的理解。探究活动一阅读材料《关于缓冲溶液》、实验材料：自来水、缓冲溶液①提出问题：缓冲溶液是怎样维持pH稳定的；②简单说明实验步骤，引导学生预测“自来水在加入NaOH或HCl后pH的变化”③在教师机上展示学生实验结果并加以点评④推送文字材料，总结缓冲溶液相关知识①分组进行“自来水”和“未知溶液”的实验绘制曲线并利用软件上交图像②得出结论：未知溶液为缓冲物质，阅读文字材料，加深对缓冲物质的理解由于本实验中重复环节较多，分组实验可以在学生掌握基本操作的前提下节省时间提高效率，并体会到合作的必要性，文字材料的呈现可以提高学生提炼要点的能力探究活动二实验材料：生物材料（黄瓜匀浆、鸡蛋清）①提出问题：生物材料更接近自来水还是缓冲溶液？②指导学生实验③展示点评学生实验结果分组进行黄瓜匀浆和鸡蛋清的实验，绘制曲线上交图像，分析实验结果，得到结论提出问题，激发学生的兴趣，通过实验证明生物材料的变化更接近缓冲溶液，得出“生物材料中含有缓冲物质”的结论，实验结果的展示点评可以让学生获得成就感，增加生物的学习兴趣实验点评总结文字材料二：对比实验和对照实验①PPT呈现H2CO3/NaHCO3的缓冲过程②讲解“对比实验”的概念，向学生推送相关文字材料阅读文字材料，总结对比实验和对照实验的关系以H2CO3/NaHCO3为例，加深学生对缓冲物质作用原理的理解，通过文字材料的阅读，建立新旧知识的联系，达到温故知新的效果小结这节课我们通过实验证明，生物体通过缓冲物质维持pH的稳定，这种稳定不会被轻易改变，所以当我们在生活中再遇到类似的说法，我们要敢于质疑，勤于思考，善于通过各种方式分辨真科学和伪科学，才能追求到真的健康。课后作业及拓展实验报告、拓展材料：酸性体质学说，真科学还是伪科学？查看完成情况，询问学习情况并做适当的课外辅导完成实验报告；阅读拓展材料，查阅相关资料，思考“酸性体质学说”的科学性利用实验报告对本次实验进行回顾总结，形成比较系统的知识，同时为学生提供课后阅读材料，与实际生活相联系，学以致用。既是拓展本节知识，也是拓展能力和兴趣。学情分析通过第一节和第二节第一课时的学习，学生对细胞生活的环境和内环境稳态及其调节机制已经有所了解，本节课的难点在于通过实验理解生物体能维持pH稳定的特点并探究其原理，实验采用的对比实验的方法对学生来说比较陌生，在此之前学生已经接触过对照实验，但大多数是有明显对照组和实验组区分的实验，如空白对照，所以利用材料稍加讲解就可以使学生掌握对比实验。从实验操作上来说，有化学实验的基础，本节实验难度不大，但pH传感器的使用比较陌生，如果不提前加以培训预期学生快速完美的完成实验是有很大难度的。但本节课是实验课，学生热情高，积极参与。所以本节课进行的难度不大，学生实验进行的阻碍也不大，但可能会出现一些时间的问题。评测效果及分析本节课包含课中形成性评价和一个课后终结性评价。在学生实验完成后上传实验结果，然后通过教师机集中展示典型作品。这个过程收到了良好的效果，清晰地展示了许多学生优秀的成果，也充分展示了学生实验中出现的各种问题，而这些问题更是当堂变成了学生反思和教师教学的素材。终结性评价在课后，通过完成实验报告进行，通过相互评阅，说明本节课收到了良好的效果。教材分析本节课题为《实验：生物体维持pH稳定的机制》，是必修三第一章第二节第二课时的内容，可以采取先授课后实验的方式，用实验验证课堂上学习的人体维持内环境pH稳定的知识，并解释pH稳定的机制。从操作的角度来讲，本实验的难度较低，重点在于实验现象的分析和对实验结果的理解。以H2CO3/NaHCO3为例掌握缓冲物质的作用原理，并对对比实验的方法有所了解，知道对比实验与对照实验的区别，因此实验方法、原理应为重难点。材料用具方面，pH试纸测得的pH值不够精确，因此可用pH传感器代替，不但能得到比较精确的树脂，而且能直接绘制出直观的曲线，能够提高课堂效率。生物材料选择黄瓜匀浆、鸡蛋清作为代表，让学生小组合作进行实验。从方法步骤上，操作难度小，只需强调一些细节问题，如需测初始pH值等，由于使用Dis6.5软件记录数据，课本上给出的记录表不需填写，但可以给学生一些实验操作上的提示。生物实验报告班级：小组编号：组员：年月日实验名称生物体维持pH稳定的机制目的要求通过比较、和在加入酸或碱后pH的变化，推测生物体是如何维持pH稳定的实验原理①自来水（具备/不具备）稳定pH的能力，即加入酸或碱后pH值（会/不会）发生显著变化②缓冲溶液是由、组成的混合溶液，因而（具备/不具备）稳定pH的能力。生物体内存在的主要缓冲物质有、等以H2CO3—NaHCO3为例，当乳酸含量升高时，发生的反应是：乳酸+→乳酸钠+（经系统排出）（分解成（经系统排出）和H2O）当Na2CO3升高时，发生的反应是：Na2CO3+→（经系统排出体外）材料用具计算机、pH传感器、100ml烧杯1个、25ml量筒1个、物质的量浓度为0.1mol/L的HCl、物质的量浓度为0.1mol/L的NaOH、未知溶液（）、生物材料（马铃薯匀浆、用5倍的水稀释的鸡蛋清）实验方法本实验采用实验的方法。实验步骤用量筒量取25ml待测溶液（自来水、未知溶液、生物材料），倒入100ml烧杯中，记录初始pH值加入5滴0.1mol/LHCl，轻轻摇匀，待读数稳定再次记录pH，重复该步骤直到加入30滴为止。根据表格绘制曲线。充分冲洗烧杯和pH传感器的电极，再次向烧杯中倒入25ml待测溶液，按步骤②滴入0.1mol/LNaOH，测定pH值并绘制曲线。分别将所得到的曲线拍照，以“材料+HCl/NaOH”命名，保存在桌面上，并提交作业实验结果和结论（画出pH变化的大致趋势即可）结论1：滴加HCl后，自来水pH逐渐，滴加NaOH后，pH逐渐结论2：无论滴加HCl还是NaOH溶液，缓冲液的pH结论3：无论滴加HCl还是NaOH溶液，缓冲液的pH因此，就加入HCl或NaOH后pH的变化来说，生物材料更像，而生物材料能维持pH稳定的机制可能与生物体内存在的有关。课后反思一、成功之处：1、通过微视频的录制，让学生自学pH传感器的使用方法和曲线绘制方法，从课堂实验过程看效果不错，大大提高了课堂效率。2、通过向学生推送素材，拓宽了学生的知识面，深入理解了相关知识，并且锻炼了学生提炼信息，处理信息的能力。3、留出充足的时间给学生进行实验，学生积极参与，热情高，使学生在动手中更好地理解生物体维持内环境pH稳定的现象和原理，并掌握了对比试验和对照实验的关系。4、使用了电子教室软件支持，使得学生实验成果实时共享，即时评价。4、采用平板终端上传实验结果非常的清晰、方便。二、不足之处：1、时间比较紧张，实验结果展示环节时间不是很充足，讲解不是很到位。2、比较直接地进行了分组，没有给学生自主选择实验材料的机会。3、由于时间紧张，没有课堂检测环节，将实验报告放到了课后。课标解读本节实验的教学内容是人教版生物必修三《稳态与环境