人教版高中生物新教材《稳态与环境》常见问题解答

1、人教版高中生物新教材稳态与环境常见问题解答 （谭永平 人民教育出版社课程教材研究所 100081） 人教版普通高中课程标准实验教科书 生物3 必修 稳态与环境（以下简称为教材）正在多个省市试用。老师们在使用教材过程中会出现一些疑惑，也常常向教材编写人员提出一些问题。以下对老师们经常问到的问题略作解答。 一、本模块教材的内容跨度很大，学习本模块的结果很有可能是一堆零散概念的堆积，而不能形成整体。如何帮助学生避免出现这一问题？ 从知识内容看，本模块既有动物和人体生命活动调节的内容，又有植物激素调节的内容，还有种群、群落、生态系统等宏观主题的内容，确实跨度很大，弄不好还真有可能出现上述问题。要避免出

2、现这一问题，牢牢把握这个模块教材的主线就显得特别重要。老师们大都知道本模块教材的主线是生物个体、种群、群落和生态系统多层次生命系统的稳态（或稳定性）的维持，关心的是具体如何做的问题。以下从策略和技术两方面提些建议。 1. 策略方面 在进行本模块的教学时，老师们特别需要注意本模块的主线，把握其中的关键词：个体水平的生命系统群体水平的生命系统稳态调节环境。心中有主线，有关键词，在具体教学时，就能够把握方向。 2. 技术方面 仅有策略并不必然能达成预期目标，策略还需要有具体方法的支持。在进行本模块具体教学时，可以着重注意以下两点。 （1）抓好关节点 抓住教材中的几个关节点，有助于从下一层次的生命系统

3、跃迁到上一层次的生命系统，关注多层次生命系统之间的关系。教材中的关节点有：第1章篇首页的压图诗，阐述了稳态的特征；第一章第一节的问题探讨，从细胞水平过渡到个体水平；第8页稳态的定义；第11页科学史话稳态概念的提出和发展，指出了稳态是生命科学的一大基本概念；第2章章引言，指出了稳态与调节的关系；第27页反馈调节的定义；第3章本章小结最后一段和第4章引言、压图诗，从个体水平过渡到群体水平；第71页方框研究群落，研究了低一层次生命系统与高一层次生命系统的关系；第5章第1节的问题探讨，从群落过渡到生态系统；第114页的技能训练，对生命系统共性进行总结；等等。 （2）概念网络化 以上所提到的关节点，或是

4、本模块核心概念，或是不同层次生命系统的学习内容交接点，把握这些点是重要的。但对于本模块的学习来说，仅仅把握这些点显然不够，而是要以这些点为纽带，让本模块的主要概念在学生的头脑中以命题网络的形式，经过重建被保留下来，使本模块知识系统化和整体化。 在进行具体内容的教学时，经常对照教材主线并及时总结有助于学生将本模块内容系统化、整体化。如何做？以下试举3例。 例1，在进行免疫调节的教学时，对照主线，就应突破以往讲免疫系统防卫功能的思路，突出免疫的调节作用；同时，关注免疫调节与神经调节、体液调节的关系，引导学生认识三者之间的关系，进而从整体上认识生命活动的调节。 例2，教材在第27页给出了反馈调节的定

5、义，阐述了其意义；在109页又提到负反馈调节。如果能让学生联系这两处有关反馈的内容，并进而比较内环境稳态和生态系统稳定性调节之间的异同，对于理解生命系统稳态和调节的共性将很有帮助。正如著名的苹果落在牛顿头上从而激发了牛顿发现万有引力的故事所说的那样，苹果曾经千万次地落在人们头上，但当苹果落在牛顿头上时，牛顿不仅想到了苹果为什么会落下来，而且联系到了月亮为什么落不下来，由此找到了解决问题的途径。可见建立有效的联系是多么重要。 例3，教材中设计了一些概念图，实际教学中，老师们可以根据情况，灵活地用好每章已有的概念图，还可以设计出跨章、跨生命系统层次的概念图，引导学生将所学内容与前面章节建立联系，从

6、而每往后学一章都能够更上一层楼。 以上仅为建议，未必妥当。我们有理由相信，老师们在教学实践中会激发更多的教学机智，会涌现更多的好经验，从而实现本模块的核心价值，让学生更好地把握个体和群体水平生命系统的稳态及其与环境的关系。 二、建立血糖调节的模型建立的是什么模型？ 如果要给一个简单的答案的话，可以认为既有物理模型也有概念模型，而主要的是建立概念模型。我们可以把学生所做的模拟活动看作是构建动态的物理模型；根据模拟活动的体验构建的是图解式概念模型。在建立了概念模型之后，还要运用这一模型来进行预测，分析当出现胰岛素不足等情况时会发生什么。 要理解模型方法，首先需要了解什么是模型。模型是人们为了某种特

7、定目的而对认识对象所作的一种简化的概括性的描述。例如，非常庞大的太阳系或非常微小的细胞，或难以看到全貌，或难以用肉眼直接看到，要形象地说明其结构往往非常困难，而借助于模型就可以解决这样的问题。模型的形式很多，一般所说的模型主要有物理模型、数学模型、概念模型等。大家对物理模型和数学模型比较熟悉，而对概念模型感觉比较陌生。教材中的概念模型是指以文字表述来抽象概括出事物本质特征的模型。例如，描述光合作用主要反应过程的光合作用图解、达尔文的自然选择学说的解释模型就可以看作是概念模型。在许多情况下，要分析某个模型究竟是物理模型和概念模型，可能需要克服非此即彼的二元对立观点，因为有的模型可能既是物理模型，

8、也是概念模型。 要认识自然界中复杂的对象或发生的过程、规律等，常常需要用模型方法，即通过研究模型来揭示原型的形态、特征和本质，它以简化和直观为手段。在科学研究中，构建模型是形成科学理论的重要环节，在人们理解事物的本质、探索未知规律的过程中，都扮演着重要角色。它是实现科学理性目标的最重要的思维工具；科学理论的建立本质上就是形成一个模型，通过模型去模拟、类比和推测事物的结构和过程，从而达到对现象的解释。 教材设计这个模型建构活动，一方面是让学生尝试进行模型建构活动，理解模型方法的重要作用；另一方面，让学生通过这一探究活动，更好地理解和把握反馈调节这一概念，了解血糖调节和激素调节的机制。由此可见，设

9、计这个模型建构活动，我们期待的不是学生拿几张卡片摆一摆做游戏，而是以此为途径直达科学的理性。 三、本模块技能训练的两个难点 1. 教材第97页技能训练分析和处理数据，计算出的葡萄糖质量为什么多于玉米总质量？ 教材中写道：这块田共收割玉米约10 000株，质量为6 000 Kg。通过对玉米植株的化学成分进行分析，计算出其中共含碳2 675 Kg；这些玉米的含碳量折合成葡萄糖是多少？计算结果：6 687.5 Kg。有教师感到疑惑：计算出的葡萄糖质量为什么大于玉米总质量? 这里所指的玉米总质量是植株的质量。构成玉米植株的化合物中，有大量的大分子有机物（如纤维素、淀粉等），这些大分子有机物由葡萄糖经缩

10、水反应而来。由n个葡萄糖分子缩水形成的纤维素或淀粉分子，其质量为n个葡萄糖分子的质量-（n-1）个水分子的质量。所以计算出的葡萄糖质量略大于玉米植株总质量应该是正常的。 这个技能训练的素材，出自美国生态学家Transeau对一块面积为0.405公顷的玉米田在一个生长季节内(100天)的净光合产量的定量研究。这个研究的论文The accumulation of energy by plants1926年发表于Ohio Journal of Science。 2. 教材第114页技能训练运用术语准确表达参考答案 这是个开放性的技能训练，涉及生命是什么？这样一个目前尚没有统一答案的问题，因此，相关问题并没有一个标准答案。学生可以根据自己的思考并参考查到的资料，对问题做出多样化的回答。只要学生主动查找了资料并经过认真思考，回答又言之有理，运用的术语也基本准确就可以。有关问题，赵占良老师和笔者曾在人教网上提供了一个参考答案