《内环境稳态的重要性》教学设计.doc

内环境稳态的重要性教学设计江西师大附中 朱延平案例名称（必修三 稳态与环境）第一章人体的内环境与稳态 12内环境稳态的重要性科目生物课时1教学对象高二学生一、教材内容分析本节课是人教版必修3第一章第2节的内容。是继学习了“细胞生活的环境”之后，对内环境的进一步学习，将具体学习内环境的动态变化特点和内环境稳态的调节机制、内环境稳态的重要意义。本节既是第1节的延伸，也是后面生命活动调节等知识的基础，起着承上启下的作用。稳态的概念是生命科学的一大基本概念，也是本模块的核心概念。正确理解稳态的内涵和外延，可以为后续的学习打下坚实的基础。所有的生命系统都存在于一定的环境中，且在这个不断变化的环境条件中，依靠自我调节机制维持其稳态。高等多细胞生物和人体在生长、发育、代谢、遗传和变异等各种活动中，都要通过一定的调节机制使机体保持稳态，并作为一个整体去完成复杂的生命活动以适应多变的环境。因此稳态概念及稳态的重要性是本节教学内容的重点。由于这些内容都很抽象，学生要做到真正理解有一定难度，因而也是本节教学内容的难点。稳态调节机制在后面章节中会逐步展开、深化，在本节仅做简要概述，以承上启下，因此本节知识属于了解层次。但为了更好的讲解“神经体液免疫”的调节网络，此节对教材进行了一定的处理，将第二章第3节中的两个具体实例“人体体温调节”与“水盐平衡调节”提前到本节中讲解以便使知识的生成更流畅。当然每一个人的健康都与内环境的稳态有关，几乎所有人都亲历过诸如发烧等稳态失调引起的疾病。通过学习有关内环境稳态的内容，可以帮助学生结合生活体验理解概念，增强自我保健的意识。二、学生特征分析尽管学生在第一节内容中已经学习了细胞生活的环境，了解了内环境的概念和内环境的组成部分。但由于学生刚进入稳态与环境这一模块的学习，对这些知识还是知之甚少，因此要多引导。本课时将从体外实验入手，层层辅垫，步步深入，让学生能够简述人体稳态与外界环境的区别，更好的理解人体稳态的调节机制。由于本节内容自身的抽象性，学生在理解上存在一定的难度，所以在实际教学中要让学生主动参与进来，通过对体温的调查了解稳态的含义，使学生进行主动学习、合作式学习和探究性学习。通过大量的事例激发学生去发现问题、思考问题。同时通过图片展示、多媒体动画等方式进行直观教学，帮助学生理解。三、教学目标1.知识目标：（1）说明内环境稳态及其生理意义；（2）简述稳态的调节机制。2.能力目标：（1）测定人体体温的变化；对实验数据的处理与综合分析能力；（2）通过对生活中一些现象的分析并归纳概念的能力； （3）尝试解释生物体维持pH稳定的机制。3.情感、态度与价值观目标： 关注维持内环境稳态与健康的关系，认同内环境稳态的重要性，并在日常生活中注意预防内环境稳态失调。四、教学重难点稳态概念、稳态的重要性及稳态的调节机制五、教学设计思路六、教学过程教学过程教学活动学生活动设计意图体外实验教师在课前提供实验材料及表格，要求学生分组认真完成实验并记录结果：（1）时间（min）246810温度(C)(2)加入HCl加入NaOH滴数0510152005101520pH(3)加入水量加入蔗糖溶液量mL51015205101520液差要求小组汇报实验结果并总结出结论。学生认真完成实验：（1）一杯热开水，室温下每隔2min测其温度变化。（2）向水中分别添加不同滴数的0.1mol/L HCl溶液和0.1mol/LNaOH溶液，测其pH值变化。（3）向两个渗透装置U形管的一侧中分别加入等量0.3g/ml蔗糖溶液和水，记录液面高度差变化。记录三组数据并分析温度、pH值、渗透压在自然状态是如何变化的。学生亲身体验体外实验三个变量的变化过程，直观的观察到随着环境的改变，温度、pH值 、渗透压都会发生改变，并能动手完成基本实验，初步了解数据的处理过程，提高实验能力与数据处理能力。体内事实人体内是否也会出现这种现象呢？（1）温度学生汇报体温调查结果，并回答下列问题：（a）同一个人在一天内的体温变化有什么特点？（b）不同的人（年龄、性别）体温变化有何异同？（c）人的体温的日变化与当地的气温变化有何差异？（2）渗透压讲述血浆渗透压在外界环境发生改变的情况下，仍然能够维持在770kPa左右。（3）血浆pH值取缓冲液和生物组织进行课本实验，并记录实验结果，结合之前学生做的实验数据并用EXCEL得出水、缓冲液、生物组织液的pH变化的曲线。（1）得出结论：a.正常人的体温不是一个固定值，而是一个温度范围，一般不超过1，而同一个人的体温随昼夜变化也不同。b.不同年龄的人的体温有差异，一般年轻人高于年老者。不同性别的人体温也有差异，一般女子略高于男子。c.健康的人的体温接近37，处于动态平衡中。通过实验，学生分析得出生物组织材料与缓冲液一样，在滴加一定量的HCl与NaOH之后，pH值变化不大，说明生物组织材料也具有一定的缓冲能力。通过学生调查自己与家人的体温日变化情况引出人体的一种重要物理性质体温是会变化的，进而引出更多的人体理化性质与成分的可变性，培养学生分析图表的能力和归纳总结能力。让学生得出人体内一般情况下，pH值、渗透压、温度都是稳定在一定范围内的。稳态机制设问：为什么以上三项指标在体外和体内的变化不同？讲述：（1）体温调节机制：当人体温度恒定时，会出现这样的等式：散热量=产热量，如果出现散热量小于产热量，体温会上升？设问：人发烧时，体温也会上升，这时人体是如何维持人体体温正常呢？ 体温上升了以后，可以通过很多方式降低温度：如加快加深呼吸，这需要神经调节机制与呼吸系统的参与，从而可以带走更多的热量；增加血流速度，这需要循环系统的配合，来增加散热；当人受到外来病原体的浸染时，可导致炎症，此时可能通过免疫调节机制，人体的温度适当升高能抑制炎症的发展。如果体温降低的话可以通过增加产热或者减少散热来提高人体温度，如肾上腺素、甲状腺激素分泌增加，这属于体液调节机制（由于还没学过体液调节，可以点到为止），从而使代谢加快，产热增加。（2）渗透压平衡调节机制：人体盐的摄入需要经过消化系统，盐的排出可经泌尿系统或皮肤。如何维持人体的摄入量排出量？设问：当你口渴了，说明你体内的渗透压发生了什么变化？喝水有什么作用？讲解水盐平衡，需要经大脑（神经调节）与垂体（体液调节）的参与，在多个系统（泌尿系统，消化系统，循环系统）综合作用下，维持渗透压平衡。（3）血浆pH值相对稳定的调节机制：在剧烈运动之后，肌肉有酸胀的感觉，过几天就会好点，为什么呢？体内发生了怎么样的变化？吃的碱性食物过多了，人体会碱中毒吗？缓冲溶液分别加入酸或碱性物质为什么会发生不同的变化？讲述酸性物质及碱性物质从体内排出的途径。多余酸性物质和碳酸氢钠结合，生成的二氧化碳通过肺部排出，多余碱性物质可以通过肾脏排出体外。总结：目前普遍认为，神经体液免疫调节网络是机体维持稳态的主要调节机制。思考体温是如何维持正常的？学生思考体温上升了，就必须通过降低产热或升高散热来维持体温平衡。通过教师讲解，引导学生分的总结出：体温要保持平衡，需要多种系统如神经调节、体液调节、免疫系统及呼吸系统、循环系统等的参与。当人口渴时，体内渗透压增大，此时下丘脑渗透压感受器感受渗透压升高，当兴奋传到大脑皮层，令其产生渴觉，人可以通过主动饮水来降低渗透压。同时下丘脑渗透压感受器将兴奋传至垂体，让其释放抗利尿激素，作用于肾小管、集合管，增加水分的重吸收，减少尿量排放。学生尝试从化学角度分析不发生变化原因。带着这一问题思考温度，pH值，渗透压在人体内不变的原因了解体温的维持需要神经调节、体液调节、免疫调节，需要多个系统共同参与完成。由学生分析得出，锻炼学生分析提炼能力。了解人体渗透压相对稳定的维持需要神经调节、体液调节，在多个系统、器官的参与下完成。了解人体pH相对稳定的维持需要相应的调节机制，在多个系统，器官的参与下才能完成。内环境稳态概念总结设问：指导学生阅读课本第8页图，结合前面的讲述，思考人体的稳态需要哪些调节机制，在哪些器官、系统的参与下才能维持的以上三种理化性质的相对稳定？分析：P7的问题探讨：1.每种成分的参考值（即正常值）都有一个变化范围，这说明什么？教师强调：（1）稳态不是恒定不变，而是相对恒定的一种动态变化；（2）这种动态变化保持在一定范围内。学生思考并总结得出稳态的概念。调节机制：神经-体液-免疫器官与系统：呼吸系统、循环系统、消化系统、泌尿系统等。 学生思考得出结论：正常机体通过调节作用，使各个器官、系统协调活动，共同维持内环境的相对稳定状态叫做稳态。对稳态的调节机制及如何在相应的器官系统参与下维持稳态有一个较体面的理解。人体稳态的重要性继续问题探讨：2.从化验单上可以看出哪几种成分超出正常范围？这可能会对人体造成什么不利影响？如果人体的体温不正常，如发高烧，人可能会出现些什么症状呢？这说明了什么？由此引出课题“内环境稳态的重要性”学生思考并回答。肌酐含量超标，肌酐是有毒的代谢废物，积累过多会影响健康。这表明肾脏的排泄功能有障碍。葡萄糖含量超标，血糖含量过高可并发酮症酸中毒、糖尿病的心血管合并症等。甘油三脂超标，可引起高脂血症，易并发冠心病、动脉粥样硬化等。发烧时，会感觉不适、头疼、头晕、嗜睡等，同时常有食欲不振、厌食、恶心的表现。当人体体温不正常时，必然引起机体各项功能紊乱。说明人体的稳态非常重要。用学生熟悉的发高烧引出课题比直接用课本的问题探讨引入效果可能会更好一些。稳态失调病例分析稳态重要性机体对稳态调节的能力是有限的，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，内环境稳态就会遭到破坏。内环境稳态遭破坏后会出现什么现象呢？请同学列举几个稳态失调的病例，说明症状和危害。在同学举例的基础上，教师给予适度的补充和修正。为什么内环境稳态失调后，会对机体造成危害？引导学生从细胞代谢需要的物质和条件进行分析。 学生举例，如尿毒症、糖尿病、高山缺氧反应、发高烧、严重腹泻造成的脱水、酸碱中毒等。学生分析得出最后结论：内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件。启发学生思考，与生活经验建立联系。举例说明预防稳态失调的方法如何预防内环境稳态失调、保持机体健康？引导学生从外界环境和机体自身调节能力两个方面去思考。即通过加强自我保健，减少外界环境变化对机体的不良影响，同时增强机体的调节能力以适应多变的外环境。具体如何做？学生讨论，总结。1.保护我们的生存环境，防治环境污染。2.加强自我保健，为机体保持健康创造有利条件。尤其是处于比较恶劣的工作环境中的人，更应注意自身保健，如边防战士注意保暖、炼钢工人注意降温、抗洪战士注意补充水盐等。了解这些知识后才能懂得如何关爱自身和他人。3.加强体育锻炼，增强体质，提高机体适应外界环境的能力。通过讨论，促进学生关注健康问题，强化自我保健和关爱他人的意识和能力。七、教学效果评价设计一、随堂问答评价，以期即时检测学生已有知识、新获知识. 人的体温总能维持在什么范围内？人在寒冷与炎热的环境中如何维持体温相对稳定？. 人静脉注射蒸馏水可能的后果？人血浆渗透压约为多少？人的血浆渗透压平衡是如何维持的？. 人的血浆pH值稳定在什么范围？人的血浆的酸碱平衡是如何维持稳定的？二、模型构建能力评价，以期即时反馈学生对新知识的综合运用情况在学习过程中，让学生构建几种稳态调节的模型并作出相应的讲解，从中判断学习效果。三、课后练习评价，以期反馈学生通过课后复习后，对新知的理解或综合运用情况八、板书设计一、体外实验：水不具备调节能力，随环境因素变化，温度、pH、渗透压均会发生很大的变化。二、体内事实：.健康人的体温始终接近37 C,处于动态平衡中。.正常人的血浆近中性，pH为7.357.45。.在37 C时，人的血浆渗透压约为770KPa。三、稳态机制：.体温调节：