人教版高中生物必修3《内环境稳态的重要性》教学设计.doc

高中生物必修3 第一章 人体的内环境与稳态 第2节 内环境稳态的重要性1.2 内环境稳态的重要性 教学设计一、教材分析本节是第一节“细胞生活的内环境”的合乎逻辑延伸和拓展，也是学习第二章生命活动调节等知识的重要基础，起着承上启下的作用。本节内容比较抽象，主要介绍内环境稳态及其生理意义，包括内环境的动态变化、对稳态调节机制的认识、内环境稳态的重要意义等内容，力求紧密联系学生的生活经验。稳态是必修模块3重要的核心概念，处理好这一概念的教学，可以为后续的学习打下坚实的基础。因此，稳态的概念及稳态的重要性是本节教学内容的重点。稳态的调节机制在后面章节的学习中要逐步展开和深化，本节中仅做一个简要的概述，做好后继课的铺垫。其中实验“生物体维持pH稳定的机制”，只与内环境的组成成分有关，不涉及机体各器官、系统的协调配合，在逻辑上可以紧接着内环境稳态概念出现。内环境稳态的重要意义，是本节的核心内容，但在调节机制的认识中已多处体现了稳态的重要性，因此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予以阐述。二、学情分析学生在第一节内容中已经学习了细胞生活的内环境，知道了内环境的概念、内环境的组成部分和理化性质。本课时将从内环境稳态的概念入手，让学生能够简述稳态的调节机制和稳态的生理意义。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，紧密联系学生的生活实际，使学生进行主动学习、合作式学习和探究性学习。通过学生常见的事例激发学生去发现问题，思考问题。同时通过多媒体课件、视频等方式进行具体化教学，帮助学生理解和掌握。稳态的概念涉及到内环境，内环境的化学成分、理化性质等，很抽象，而内环境的化学成分和理化性质的动态变化更令学生难以捉摸。所以在这部分内容的教学中结合生活实例，以丰富学生对内环境稳态的感性认识。“生物体维持pH稳定的机制”中，学生在前面的学习过程中已经了解了实验探究的一般步骤，对生活中的事物充满好奇心，但还不能很好地进行科学的探索并形成理性的思考。通过启发式教学，打开学生思维，可以让学生更好地进行探究过程。关于“缓冲对”的提出，学生已具备相关的化学知识，可以很好地理解和掌握，并为后面的探究过程铺垫。通过小组讨论与合作，能相互启发和帮助，集思广益，突破难点。三、教学目标1.阐明内环境稳态的概念；2.掌握和说明科学探究的一般方法和步骤；3.能够关于“生物体维持pH稳定的机制”进行实验设计、预测和操作，并分析结果，得出结论；4.培养和发展学生对表格、数据、曲线等信息的理解、分析和整理能力；5.了解和解释生物体维持pH稳定的机制；6.通过合作与交流学习，树立学生的协作意识和团队精神，养成合作、探究学习的习惯；7.关注内环境稳态与人体健康的关系，树立均衡饮食和自我保健的意识。四、教学重和难点1.教学重点：内环境稳态的概念2.教学难点：探究生物体维持pH稳定的机制五、教学方法：多媒体教学、启发教学、演示教学、小组合作和探究教学等六、课前准备1.导学案2.PPT课件3.分别制备黄瓜匀浆、蛋清稀释液、磷酸缓冲溶液等材料4.坐标图作图材料七、设计思路本节需要2个课时，安排的实验“生物体维持pH稳定的机制”，只与内环境的组成成分有关，不涉及机体各器官、系统的协调配合，在逻辑上应紧接着内环境稳态概念出现。因此，本课时（第1课时）主要学习内环境稳态的概念，以及探究生物体维持pH稳定的机制。在第2课时中再对内环境稳态的调节机制进行深入学习，加强对“稳态”概念的理解和掌握，通过稳态失调的生活实例深刻认识内环境稳态的重要意义。通过让学生先观察到生物体维持pH稳定的现象，增加更多的感性认识，以利于学习后续的稳态的调节机制、稳态失调等内容。对第1课时的教学设计，我以新课标为依据，遵循“面向全体学生”的新课程理念，依据“探究学习”和“合作学习”的原则，不拘泥于教材，创造性地利用教材，优化课堂教学。在内容上：关于“稳态”的概念，我着重从学生的生活实例出发，丰富学生对内环境稳态的感性认识，促进稳态概念的构建。首先以“夏天如何科学饮水”设疑，启发学生思考和讨论，吸引学生的注意力和激发学习兴趣，并由视频中的专家给出答案，形成认知的冲突，增加求知的欲望。再通过回顾内环境的理化性质特点，并进行延伸，分析人体温度日变化规律、解读血液生化六项检查化验单，从而了解内环境稳态的理化性质和化学成分相对稳定的状态，它们不是恒定不变的，而是处于动态平衡中。而对于概念中稳态的调节作用，以及器官、系统的协调活动，安排的下一课时中进行详细学习。对于“生物体维持pH稳定的机制”，通过设疑“人体饮入酸奶后，机体的pH将如何变化？”，激发并保持学生的求知欲和好奇心,承上启下，以实验探究的一般步骤为线索，一步一步引导，进行实验的探究。先引导学生运用所学的化学知识，了解“缓冲对”的概念，对提出的探究问题作出假设。再引导学生小组思考讨论确定实验方案和步骤，并进行实验预测。关于实验的进行，由于课堂时间有限，仅安排单号小组完成加酸的实验、双号小组合作完成加碱的实验，并思考完成实验数据的整理和分析，画出坐标曲线图，得出结论。在处理数据的过程中，深刻理解不同实验材料加入酸或碱后pH的变化特点，再通过表达与交流，达到强化、完善的效果。通过实验探究，证明了假设是成立的，清楚了生物体维持pH稳定的机制，但要引导学生思考“生物体对pH的维持作用是无限的吗？”，从而回归本节课的主题“内环境稳态的重要性”，并通过生活实例倡导学生要养成均衡饮食的良好习惯，前后呼应。最后通过概念图形式梳理本节课的内容，让学生从整体上把握所学知识，将知识点及时进行归纳和总结。在教法上，采用多媒体演示、实验演示等形式，把抽象、复杂的过程形象化、直观化，同时应用启发教学，小组合作与讨论，发挥学生的主观能动性，有利于突出重点、突破难点，增强学生对知识点的感悟和理解。在学法指导上，采用探究和合作学习的方式，让学生思考与讨论、分析与归纳，并提前为学生准备了学案，从而提高学生的学习效率。八、教学过程：（第一课时）【导入】创设情境：炎热的夏天，教师准备了温的白开水、脉动、酸奶和冰冻的椰树矿泉水，哪一种更能科学有效地解渴？让学生各抒己见给出建议。教师设疑：夏季咱们应该怎么喝水？你们会喝水吗？咱们来听听专家是怎么说的。播放视频，给学生揭晓科学正确的饮水方法，并且引用视频中的主任提到的内容：如果大量出汗丢失盐分的情况下，应该如何正确喝水?如果又大量饮水，就会使血液中的盐含量继续降低，导致内环境的渗透压降低，使细胞新陈代谢失调，出现肌肉痉挛等症状，从而进入本节课关于“内环境稳态的重要性”的内容。【新课学习】（一）稳态的概念过渡：所以内环境保持相对稳定的状态是非常重要的。温故知新：回顾内环境三大理化性质及其各自的范围，说明它们不是固定不变的，而是在一定的范围内保持稳定。以其中的体温平衡为例，展示一个家庭成员一日的体温记录表，引导学生了解同一个人、不同人的体温变化特点，对内环境的理化性质的稳定有更具体的认识。过渡：除了理化性质保持相对稳定之外，内环境中的化学成分也是处于动态平衡之中的。展示医院的血液化验单，提问：每种成分的参考值都有一个变化范围，这说明了什么？化验单上每种成分的指标都正常吗？如果超过这个范围，可能会出现什么情况？引导学生理解内环境的化学成分也是需要保持相对稳定的。通过以上分析，可以知道健康人内环境的理化性质和化学成分都是处于动态平衡中，保持着相对稳定的状态，我们把这种状态叫做内环境的稳态。展示课本图14和稳态的概念，简单解析：稳态是机体通过调节作用，使各器官、系统协调活动共同维持相对稳定的状态，主要体现为理化性质和化学成分的相对稳定。而机体是如何调节，使器官和系统协调维持的？在第二课时再具体学习。（二）生物体维持pH稳定的机制创设情境过渡：既然内环境可以保持稳态，那么，如果老师现在喝几口酸奶，体内的pH会发生什么变化呢？会不会一下子变得很酸很酸？还是一点儿变化都没有？学生发表意见后，教师先给学生说明酸奶碱性食物，而不是酸性食物，形成认知冲突，增强好奇心，然后说明酸性和碱性食物的判断依据，再揭晓答案：喝入酸奶后，内环境的pH会发生偏移，但一般情况下，机体能使pH稳定在一定的范围内，7.357.45之间。提问：机体为什么能维持pH稳定呢？接下来我们一起来探究“生物体维持pH稳定的机制”。提出问题引导学生回忆关于探究实验的一般步骤，并提出想要探究的问题：一般情况下，生物体为什么能维持pH稳定?作出假设引导学生结合已有的化学知识：当酸性或碱性物质进入内环境，机体能使pH稳定在一定的范围内，是不是因为内环境中存在着能够中和酸或碱，对酸碱度起缓冲作用的物质呢？并给出缓冲对的概念。对提出的问题作出尝试性的回答：内环境中含有能对pH起缓冲作用的缓冲对（缓冲物质），使内环境中pH在一般情况下不会发生很大变化，从而维持在相对稳定的状态。设计实验假设能否成立，还需要通过实验来验证。如何设计实验来证明我们的假设是否成立呢？教师先给学生提示，可以用生物材料来模拟内环境，为了让实验更加具体，可以分别选用动物的蛋清稀释液和植物的黄瓜匀浆来作为生物材料。通过向生物材料中滴加酸或碱，测定其pH的变化，判断其中是否含有缓冲对，从而推测生物体维持pH稳定的机制。提问：如何知道生物材料中有还是没有缓冲对呢？为了便于分析和比较，我们需要增设其他的对照组来进行比较吗？怎么设计？给出问题，让小组思考并讨论，完成实验步骤的设计。请小组代表分享小组的讨论成果，其他小组做出补充和完善。在进行实验之前，先对实验结果进行预测：假设生物材料中含有缓冲对，那么往四种材料中逐渐加酸或加碱后可能的结果会如何？进行实验，并分析结果、得出结论由于课堂时间有限，安排单号小组合作仅完成加酸的实验、双号小组合作仅完成加碱的实验，并各自对小组得到的数据进行处理和分析，在坐标纸上画出各材料加入酸或碱的pH变化曲线图。并分别从加酸和加碱的小组中请较快完成的小组把数据输入电脑中的电子表格中，生成坐标曲线图，供大家分析和比较。学生实验操作过程中，教师注意交流和指导，发现问题及时纠正，保证实验的准确和顺利。表达与交流请大屏幕展示的两个小组的代表分析坐标曲线图，其他小组比较和补充，并请不同小组展示作图成果。教师根据学生的坐标图和分析，总结实验结论：实验结果与预期相符，说明假设是成立的，说明生物体维持pH稳定的机制，是因为内环境中含有缓冲对，从而能使pH维持在7.3