必修三稳态与环境

必修3

稳态与环境第一章人体的内环境与稳态第二章动物和人体生命活动的调节第三章植物的激素调节第四章种群和群落第五章生态系统及其稳定性第六章生态环境的保护主要内容本模块学习的目的和意义教材编排体系教学建议一、本模块学习的目的和意义（一）从高中生物课程的总体设计思路看本模块学习的目的必修模块选择的是生物科学的核心内容，同时也是现代生物科学发展最迅速、成果应用最广泛、与社会和个人生活关系最密切的领域。所选内容能够帮助学生从微观和宏观两个方面认识生命系统的物质和结构基础、发展和变化规律以及生命系统中各组分间的相互作用。——《课标》“课程设计思路”认知对象：是生命系统（包括细胞、个体、群体、生态系统等各层次）；认知目标：是理解不同层次生命系统的物质和结构基础、发展和变化规律、各组分间的相互作用、系统与环境的相互作用。《分子与细胞》模块侧重于使学生在细胞水平认识生命系统的物质基础和结构基础；《遗传与进化》模块侧重于使学生在基因水平认识生命系统的发生和发展过程及原因；《稳态与环境》模块则侧重于使学生在个体和群体水平认识生命系统内部的调节机制以及与环境的关系。（二）学习本模块的意义本模块有助于学生认识发生在生物体内部和生物与环境之间的相互作用，理解生命系统的稳态，认识生命系统结构和功能的整体性；领悟系统分析、建立数学模型等科学方法及其在科学研究中的应用；形成生态学观点和可持续发展的观念。——《课标》“课程设计思路”本模块选取有关生命活动的调节与稳态的知识，有助于学生理解生命活动的本质，了解系统分析的思想和方法，提高对生命系统与环境关系的认识，并为学生树立人与自然和谐发展的观念，形成生态意识和环境保护意识奠定基础。——《课标》内容标准1.在知识方面：学生通过本模块的学习，可以理解：生物个体是如何在不断变化的环境中，通过自我调节机制维持自身的稳态的；生物与生物之间、生物与无机环境之间又是怎样通过复杂的相互作用形成一个统一的整体的。从系统的角度认识生命活动的本质和规律

生命系统是开放系统生命系统时刻处于动态变化过程中生态系统的动态变化都是在一定的范围内进行的稳态是生命系统能够独立存在的必要条件稳态的维持靠的是生命系统内部的自动调节机制深入理解稳态、调节和环境等核心概念本模块最核心的概念是稳态。由于系统所处的环境是不断变化的，因此需要通过一定的调节机制才能实现系统的稳态。系统的稳态主要是通过反馈调节机制而实现的。在一个系统中，系统本身工作的效果，反过来又作为信息调节该系统的工作，这种调节方式叫做反馈调节。在生物体和生态系统内部，实际上都存在复杂的反馈调节网络，稳态是通过网络化的反馈调节而实现的。2.在能力方面，学生通过本模块的学习，可以：了解系统分析的思想和方法，逐步形成整体性思维的习惯，初步学会建立数学模型，提高从内因和外因相互作用的角度分析事物发展变化的能力。系统分析方法系统分析是明确系统的边界后，在分析系统组成要素的基础上，分析系统各组分间相互影响的定量关系，建立系统的数学模型，并利用计算机对系统结构优化，使系统具有功能整合作用的问题分析方法。具体实施分为四个阶段：第一阶段：定性分析——划分边界，确定组分，分析层次，明确问题及研究目标；第二阶段：定量分析——定量研究各组分间的影响关系，建立系统数学模型；第三阶段：模型分析——确定系统模型的参数，进行模型实验，优化功能；第四阶段：结构优化——优化系统结构，实行系统调控，实现优化的系统功能。例如在有限的耕地面积上，如何养活更多的人口？分析：系统边界、组成成分、组分间的关系数量关系调整饮食结构教材对系统分析方法的处理重在引导学生领悟系统方法的思想，初步学会从系统的整体出发，分析部分与部分、部分与整体、整体与外部环境之间的相互关系，而不是孤立、片面地看待事物。在进行有关系统分析的探究活动时，主要做系统分析的第一阶段的工作，有些活动可深入到第二阶段，比如建立种群增长的数学模型。本模块对于学生全面领悟科学方法十分重要。科学方法教育的侧重点生物1：分子与细胞领悟观察、实验、比较、分析和综合等科学方法及其在科学研究过程中的应用；生物2：遗传与进化领悟假说演绎、建立模型等科学方法及其在科学研究中的应用；生物3：稳态与环境领悟系统分析、建立数学模型等科学方法及其在科学研究中的应用；3.在情感态度与价值观方面，学生通过本模块的学习，可以：提高对生命系统与环境关系的认识，为树立人与自然和谐发展的观念，形成生态意识和环境保护意识奠定基础。情感态度价值观方面生物1：分子与细胞科学地理解生命的本质，形成辩证唯物主义自然观。生物2：遗传与进化理解遗传和变异在物种繁衍过程中的对立统一，生物的遗传变异与环境变化在进化过程中的对立统一，形成生物进化观点。生物3：稳态与环境形成生态学观点和可持续发展的观念。二、教材的编排体系（一）本模块内容设计思路1.核心概念：本模块的内容包括生命活动的调节和生物与环境两大方面，但是，它并不是这些内容的简单合并，而是由稳态这一重要核心概念统领的个体和群体两个研究水平的内容。2.基本思路：将生物的个体和群体看作不同层次的生命系统，它们都在与外界环境的相互作用中，通过自身的调节机制维持稳态。侧重点是人体的稳态侧重点是生态系统的稳态（二）教材的章节编排体系主线：生物个体、种群、群落和生态系统等多层次生命系统的稳态（或稳定性）的维持。1~3章：个体水平的生命系统的稳态及其维持。第1章“人体的内环境与稳态”以人体细胞为例，研究细胞与其周围环境间的相互作用及关系，引出内环境的概念，并通过人体的调节实现内环境的稳态。为什么先要以人体细胞为例讲述生命活动的稳态与调控？一、与必修1衔接。二、从科学发展史的角度来看“稳态概念的提出和发展”是贝尔纳首先提出内环境的概念，而他的研究对象是动物体，在此基础上稳态的概念不断发展。三、以植物生命活动的调节为教材主线，无法将生物生命活动的稳态与调节的全貌展现。因为植物生命活动的调节相对简单。，第2章“动物和人体生命活动的调节”在人或动物个体层面上介绍如何通过调节网络的调节实现内环境的稳态及与外界环境的适应。第3章“植物激素的调节”通过介绍与人类生活关系密切的、常见的植物生命活动的调节的相关知识，一方面使学生了解生物界一大类群——植物是如何进行生命活动的调控并达到稳态的，另一方面是希望学生能借此体会地球生物的生命活动都与环境有关，都需要通过调节实现稳态。第4章“种群和群落”先介绍相对简单的，一定自然区域内，同种生物群体和不同种的生物群体的生命系统的特征和发展变化，为讲解更宏观的生命系统——生态系统打基础。在章引言中讲解了种群、群落的概念。人类活动对种群、群落的存在和发展产生重大影响，了解种群、群落的特征和发展规律是本章重点介绍的内容。第5章“生态系统及其稳定性”从系统论的角度重点介绍了生态系统内部组成及结构、各组分间的关系及相互作用、生物群落与无机环境间的相互作用、生态系统的相对稳定。从宏观的方面讲述了生命系统的环境、调节与稳态。第6章“生态环境的保护”重点讲述人类在生物圈中有独特作用。随着人类的生活和人口增加，人类活动在很大程度上改变了地球的环境，使地球上许多生物的生存受到严重威胁，并危及人类自身的生存和发展。在对待地球资源的问题上，人类不能只知索取不知保护；不能只顾眼前不顾长远。应该正确处理人与自然的关系，走可持续发展的道路。（三）贯穿本模块教材的思想系统论的思想——本模块涉及的是多层次生命系统，与《分子与细胞》模块将“细胞作为基本的生命系统”，在系统论思想方面是一致的。控制论的思想——反馈是控制论的核心。控制论认为，生物界和人类行为中，几乎所有的达到“目的”的控制活动，都运用了负反馈原理。系统论系统论的创始人是美籍奥地利生物学家贝塔朗菲。所谓系统，即由相互作用和相互依赖的若干组成部分结合成的、具有特定功能的有机整体。贝塔朗菲认为一切生命都处于积极运动状态，有机体作为一个系统能够保持动态稳定是系统向环境充分开放，获得物质、信息、能量交换的结果。控制论控制论是著名美国数学家维纳（WienerN）同他的合作者适应近代科学技术中不同门类相互渗透与相互融合的发展趋势而创始的。控制论是研究系统的状态、功能、行为方式及变动趋势，控制系统的稳定，揭示不同系统的共同的控制规律，使系统按预定目标运行的技术科学。控制论的主要方法：反馈方法：用反馈控制原理去分析和处理问题的研究方法。所谓反馈控制就是由控制器发出的控制信息的再输出发生影响，以实现系统预定目标的过程。正反馈能放大控制作用，实现自组织控制。但也使偏差愈益加大，导致振荡。负反馈能纠正偏差，实现稳定控制，但它减弱控制作用、损耗能量。教材中体现控制论思想的实例人体血糖平衡的调节、甲状腺激素分泌的分级调节人体的体温调节、水盐调节生态系统的自我调节能力（四）探究活动与科学方法1.探究活动特点：本模块探究活动的特点是时间和空间跨度大、类型丰富、数量较多。实验1、探究5、模型构建1、调查2、资料（搜集）分析12、思考与讨论18、技能训练4、制作1、课外实践2。2．本模块的科学方法教育既有侧重点，又是全方位的。通过科学史的介绍和探究活动（包括技能训练）的安排，学生可以在逻辑推理的训练、实验材料的选择、实验数据的处理等方面得到全面提高。科学方法侧重：模型方法、系统分析的方法教材中的探究活动探究活动类型特点能力目标侧重点实验说明材料用具、方法步骤等，由学生按提示操作培养操作技能和观察能力探究学生自行制订探究方案全面提高科学探究能力模型建构提供一定指导，由学生动手动脑建构模型领悟和运用建构模型的方法资料分析提供让学生分析的资料培养信息处理的能力资料搜集分析让学生搜集资料培养信息收集和处理能力思考与讨论提出问题，让学生讨论培养思维、表达能力技能训练就科学探究的某一环节创设情境，提出问题训练过程技能调查提出要求和提示，让学生到自然界或社会中进行调查培养实践能力制作提供较详细的指导，由学生动手操作培养实际操作能力课外实践提出要求，让学生从事实践活动培养实践能力模型方法模型：人们为了认识自然界中某一复杂的事物，或发生的过程、规律等，常用形象化的具体实物，或抽象的语言文字、图表、数学公式等进行模拟或简化描述。包括物理模型、概念模型和数学模型等。模型方法：是以研究模型来揭示原型的形态、特征和本质的方法，是以简化和直观的形式来显示复杂事物或过程的手段。模型建构活动：一方面是为了让学生通过活动，领悟模型方法简化问题、抽象出本质的作用，并在以后的学习和生活中懂得适当应用这一重要方法；另一方面，也是为了让学生通过自主的探究过程，更好地理解和把握有关的生物学概念。例：数学模型——种群增长的数学模型，不仅讲数学模型，还介绍建立数学模型的方法。（五）情感态度价值观教育的内容1．总体上前3章：侧重于关注健康后3章：关注人与自然的和谐2．主要内容：关注科学本质和科学精神：重视实证、逻辑、质疑和开放充满人文关怀：关注科学、技术、社会之间的相互关系（STS）：教材中蕴含情感态度价值观的内容总汇1情感态度价值观具体内涵相应内容举例辩证唯物主义观点相互作用、普遍联系激素间的相互作用结构与功能相适应局部与整体相统一多样性与共同性相统一神经系统的结构与功能神经和体液的分级调节生态系统多样性与基本结构的共同性生物与环境是统一的整体种群、群落、生态系统等教材中蕴含情感态度价值观的内容总汇2情感态度价值观具体内涵相应内容举例热爱祖国的情感关注我国生物资源、人口、环境、科技发展水平第6章《生态环境的保护》关心家乡建设调查当地农田生态系统中的能量流动情况认同我国科技、经济、社会发展的巨大成就生态农业科学精神科学态度敢于质疑、尊重事实、严谨、善于反思、勇于创新和实践稳态概念的提出和发展促胰液素的发现生长素的发现教材中蕴含情感态度价值观的内容总汇3情感态度价值观具体内涵相应内容举例科学价值观认识科学和技术的性质促胰液素的发现理解科学、技术和社会的互动乐于参与相关社会事务的讨论评价应用激素类药物的利弊评述植物生长调节剂的应用科技与职业意识神经外科医生、植保员、林业工程师、景观设计师可持续发展观认同人与自然和谐发展的意义第4、5、6章保健意识、关爱他人珍爱生命，认同生活方式与健康的关系拒绝毒品，慎用心理药物艾滋病——威胁人类的免疫缺陷病三、模块教学建议（一）总体教学建议1．综合考虑本模块在高中生物课程中的地位注意利用《分子与细胞》《遗传与进化》模块的知识基础为后续学习打好基础，“到位而不越位”2．注意本模块概念的网络和贯穿的主线3．与原大纲和教材进行对比分析，使教学与本模块的要求真正吻合知识内容的变化不大，但是组织知识内容的思想发生了很大变化。在科学探究能力和科学方法方面增加了相当数量的活动，也提高了要求。在情感态度价值观方面的要求也有了新的含义，更加突出STS教育，不仅关注生物学基本思想观点的养成、关注科学精神形成，也重视人文精神的渗透。例如，关于免疫，课程标准的阐述变为：概述人体免疫系统在维持稳态中的作用。教材也把“免疫调节”作为节的标题，在内容的安排上，突出免疫作为稳态调节网络的一部分,而不仅仅是对免疫系统组成和功能进行介绍。生物群落部分，课程标准增加了“阐明群落的演替”。教材增加了群落的演替一节，介绍群落演替的类型、探讨人类活动对群落演替的影响等。生态系统部分，课程标准增加了“举例说出生态系统中的信息传递”。教材将生态系统中的信息传递单独安排为一节，突出了信息传递是系统的功能之一。4．关于章节的具体教学目标具体目标的确定应以课程标准中的具体内容标准为依据，并以课程目标为总方向。要根据教材内容和学生实际情况来确定。核心是学生能获得什么发展。教学目标的全面性：三维目标的视角。教科书每一节“本节聚焦”,教师用书章节的“教学目标”，大致体现了上述要求，可以参考。教学目标的生成性：学生的情况和课堂是动态发展的。事先确定的每一个章节的教学目标，并不意味着要机械执行，更不代表课堂教学目标的全部。5．教学中注重开展探究性学习活动，落实课标的基本理念：关于基本概念和原理的教学，教师应积极组织学生开展相关活动，通过活动来建构知识通过各种活动让学生领悟有关科学方法

落实科学、技术、社会相互关系的教育模块教学进度章实验或探究活动课时第一章人体的内环境与稳态实验：生物体维持pH稳定的机制3第二章动物和人体生命活动的调节8第三章植物的激素调节探究生长素类似物促进插条生根的最适浓度3第四章种群和群落探究：用样方法调查草地中某种双子叶植物的种群密度探究：培养液中酵母菌种群数量的变化探究：土壤中小动物类群丰富度的研究7第五章生态系统及其稳定性探究：土壤微生物的分解作用制作：设计并制作生态缸，观察其稳定性8第六章生态环境的保护3（二）章节教材分析及教学建议“科学家访谈”生物与环境是统一的整体——与孙儒泳院士一席谈通过阅读，归纳出：进行科学研究要不怕艰苦兼听则明，勇于修正生态学研究的现实意义不用占1课时第1节细胞生活的环境第2节内环境稳态的重要性节课标内容标准和活动建议学习要求教学活动课时细胞生活的环境说明稳态的生理意义利用计算机辅助教学软件模拟人体某方面稳态的维持人体细胞生活与物质交换内环境的概念思考与讨论：P3、P5资料分析：血浆的化学组成P4技能训练：构建人体细胞与外界环境物质交换模型P61内环境稳态的重要性稳态的概念稳态的生理意义稳态的调节机制调查：体温的日变化规律P7实验：生物体维持pH稳定的机制P9思考与讨论：P921.课时安排2.知识结构3.核心概念内环境人体内环境稳态人体内环境稳态的调节环境是指主体存在的场所，即把某个主体的外界称为这个主体的环境。

——《生物学词典》（科学出版社）内环境：机体内细胞生活的直接环境叫做内环境。稳态是生命系统的重要特征，是生命系统在与外界环境的物质、能量和信息交流过程中，通过自身的调节机制而维持的相对稳定状态。理解生命系统的稳态，一是要将生命系统放在与外界环境的相互作用中来理解，二是要理解不同生命系统内部的自动调节机制。这也正是本模块标题定为“稳态与环境”的基本考虑。稳态调节稳态通过生命系统的调节机制实现：贝尔纳：主要通过神经调节坎农：神经调节和体液调节共同作用控制论：控制中心和受控部分间有反馈调节作用现代观点：对于人体稳态而言：神经—体液—免疫调节网络。宏观领域如种群、群落、生态系统等也通过个体间的相互作用、生物体与环境的相互作用等实现稳态。4.教材处理及教学建议4.1本章教材的逻辑主线：细胞生活的环境——内环境体内细胞通过内环境与外界环境进行物质交换内环境的动态变化内环境稳态概念稳态的调节机制稳态的意义4.2引导学生充分利用已有知识，建构新的概念。①通过比较分析人体血细胞、草履虫生活环境的异同点，从而推理得到“细胞生活的环境必须是液体环境”的结论。②关于“内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介”内容教学，由于初中阶段已学过消化、呼吸、循环与泌尿的知识，可以在充分讨论的基础上，让学生个人或小组设计出相应的模型，进行课堂展示交流。淋巴人体细胞与外界环境的物质交换模型

组织液血浆

外界环境中的物质内环境细胞细胞

循环系统血液循环淋巴循环营养物质、无机盐、水

消化系统O2呼吸系统

皮肤、泌尿系统

代谢终产物CO2淋巴人体细胞与外界环境的物质交换模型制定评价量表进行评价评价要素科学正确、全面美观表述与展示合作与参与4.3提供资料，调动学生的思维，促进学生对知识的理解。例如，①P4“资料分析”:通过小组讨论，理解人体内环境的液体成分、其渗透压与酸碱度的成因、以及生命起源于海洋的科学论断。项目测定值单位参考范围

丙氨酸氨基转移酶ALT35IU/L0~45

肌酐CRE1.9mg/dL0.5~1.5

尿素氮BUN14.6mg/Dl6.0~23.0

血清葡萄糖GLU223mg/dL60~110

甘油三酯TG217mg/dL50~200

总胆固醇TCH179mg/dL150~220②引导学生分析血液生化六项检查的化验单，初步认识内环境的各种成分（如血糖、血脂等）是在一定范围内变化的。4.4在教学过程中注意概念的辨析和对原理的准确理解：（1）注意辨析血液、血浆和血清的关系。（2）理顺内环境三大成分之间的互渗关系。（3）理解组织水肿的原因及实例。（4）界定几种特殊细胞的内环境：①毛细血管壁细胞②毛细淋巴管壁细胞③红细胞等血细胞④一般的组织细胞，如肝细胞、神经元、肌细胞等。图1—1组织液、血浆、淋巴液之间的关系4.5讲清三幅图的关系在毛细血管的微动脉端，水和溶质向管外流出。在毛细血管的微静脉端，水和溶质由组织间隙向管内流入。图1—3细胞直接与内环境进行物质交换图1—4内环境稳态与消化、呼吸、循环、排泄系统的功能联系示意图4.6引导学生联系生活实际，通过讨论分析来认识内环境稳态的重要性。利用调查“体温的日变化规律”,让学生体验体温的相对稳定。利用学生的生活经验，引导学生认识稳态失调引起的疾病的症状和危害，理解稳态是机体进行生命活动的必要条件。有助于学生关注自身和他人的健康问题，增强自我保健和关爱他人的意识。4.7认真完成“实验——生物体维持pH稳定的机制”，形成对稳态调节机制的认识。注意事项：安全：盐酸和氢氧化钠有强腐蚀性，要避免接触。pH计的校准法:先用pH7标准缓冲液对pH计进行定位，如果待测溶液呈酸性，则选用pH4标准缓冲液；如果待测溶液呈碱性，则选用pH9标准缓冲液。结论：1）加入HCI或NaOH后pH的变化，生物材料更像缓冲液。2）生物材料中有缓冲物质,有利于维持pH的稳定。用传感器完成实验http:///shengwu/n121c13.aspx4.8P11“科学史话——稳态概念的提出和发展”的素材可以分段利用。讲解“内环境”时可介绍贝尔纳的研究；利用坎农的研究介绍“稳态”。现在认为稳态的调节机制：神经—体液—免疫调节网络现代稳态观点：稳态的概念突破了生理学范畴，延伸至生命科学的各个领域，成为整个生命科学的一大基本概念。4.9教学资源建议

参考书：

《陈阅增普通生物学》吴相钰主编高等教育出版社

《生物学导论》吴相钰译高等教育出版社

《细胞生物学》翟中和王喜忠等主编高等教育出版社

《生物化学》高等教育出版社

《人体及动物生理学》高等教育出版社

《基础生命科学》吴庆余高等教育出版社

《生物学——稳态与环境》吴相钰、刘恩山浙江科学技术出版社

《生物科学史》百花文艺出饭社

相关的科学杂志和教育杂志资源

《科学世界》《生物世界》《生物学教学》《生物学通报》

相关网站：

中国生物课程网B:提供各种免费备课资料、课件及试题等内容，论坛可以讨论教学中的疑难问题。

百度百科搜索：输入任何词条即可有比较详细的解释，

人民教育出版社

中国医科大学

北京医科大学例如：《人体及动物生理学》（高等教育出版社）

微循环三条途径及其作用（1）迂回通路（营养通路）：①组成：血液从微动脉→后微动脉→毛细血管前括约肌→真毛细血管→微静脉的通路；②作用：是血液与组织细胞进行物质交换的主要场所。微循环三条途径及其作用（2）直捷通路：①组成：血液从微动脉→后微动脉→通血毛细血管→微静脉的通路；②作用：促进血液迅速回流。此通路骨骼肌中多见。微循环三条途径及其作用（3）动-静脉短路：①组成：血液从微动脉→动-静脉吻合支→微静脉的通路；②作用：调节体温。此途径皮肤分布较多。淋巴循环毛细淋巴管是一端封闭的盲端管道，管壁由单层扁平内皮细胞构成，内皮细胞之间不是相互直接连接，而是相互覆盖，形成开口于管内的单向活瓣，组织液只能流入，但不能倒流。淋巴液在毛细淋巴管形成后流入集合淋巴管，全身集合淋巴管最后汇合成两条大干，即胸导管和右淋巴导管，它们分别在两侧锁骨下静脉和颈内静脉汇合处进入血液循环。因此，淋巴系统是组织液向血液循环回流的一个重要辅助系统。淋巴循环的生理意义(1)回收蛋白质：每天组织液中约有75-200g蛋白质由淋巴液回收到血液中，保持组织液胶体渗透压在较低水平，有利于毛细血管对组织液的重吸收。(2)运输脂肪：由小肠吸收的脂肪，80％~90％是由小肠绒毛的毛细淋巴管吸收淋巴循环的生理意义(3)调节血浆和组织液之间的液体平衡：每天在毛细血管动脉端滤过的液体总量约24L，其中约3L经淋巴循环回到血液中去。即一天中回流的淋巴液的量大约相当于全身的血浆总量。(4)清除组织中的红细胞、细菌及其它微粒:这一机体防卫和屏障作用主要与淋巴结内巨噬细胞的吞噬活动和淋巴细胞产生的免疫反应有关。第1节通过神经系统的调节第2节通过激素的调节第3节神经调节与体液调节的关系第4节免疫调节

1.课时安排教学内容课标具体要求和活动建议学习要求主要教学活动课时第1节通过神经系统的调节概述人体神经调节的结构基础和调节过程。说明神经冲动的产生和传导。概述人脑的高级功能。搜集有关利用神经调节原理的仿生学资料。

神经调节的概念神经系统的基本结构神经调节的结构基础神经调节的基本方式神经冲动产生机理神经纤维上的信号传导突触间的信号传递大脑皮层的机能定位大脑高级功能的特点资料分析：神经系统不同中枢对排尿反射的控制科学技术社会：拒绝毒品，慎用心理药物2第2节通过激素的调节描述动物激素的调节。探讨动物激素在生产中的应用。调查某种动物激素的应用。模拟尿糖的检测。动物的主要内分泌腺及其功能动物激素的概念主要动物激素及其生理作用激素调节生命活动的实例血糖调节的机理血糖调节的意义糖尿病资料分析：促胰液素的发现模型构建：建立血糖调节的模型科学技术社会：评价应用激素类药物的利与弊2教学内容课标具体要求和活动建议学习要求主要教学活动课时第3节神经调节和体液调节的关系举例说明神经、体液调节在维持稳态中的作用描述体温调节、水盐调节、血糖调节体液调节的概念神经调节对稳态维持的影响体液调节对稳态维持的影响神经调节与体液调节在稳态维持中的关系体温恒定的调节机理体温调节的意义水盐平衡调节机理水盐平衡的意义体温、水盐、血糖调节中神经与体液的关系资料分析：人体的体温调节和水盐平衡调节2第4节免疫调节概述人体免疫系统在维持稳态中的作用关注艾滋病的流行和预防调查青少年中常见的免疫异常。免疫的概念与类型人体免疫系统的组成淋巴细胞的分化抗原与抗体体液免疫过程细胞免疫过程免疫系统在人体稳态中的作用资料分析：艾滋病死因和免疫系统受损的关系资料分析：器官移植所面临的问题科学技术社会：艾滋病——威胁人类的免疫缺陷病22.知识结构3.概念体系神经调节：反射、反射弧、兴奋、神经冲动、静息电位、突触、神经递质、神经系统的分级调节、言语区体液调节：激素调节、激素、内分泌器官、靶器官、靶细胞、胰高血糖素、胰岛素、甲状腺激素、激素分泌的分级调节、反馈调节免疫调节：免疫系统、特异性免疫、体液免疫、细胞免疫、抗体、抗原、疫苗、过敏反应器官移植4.1本章特点：（1）神经调节和体液调节的内容大致维持在原教材水平，增加了问题驱动的力度和探究活动。（2）将免疫作为调节纳入本章。（3）强调调节的整体性和复杂性。（4）情感态度价值观内容非常丰富，如科学精神，激素类药物的利弊，拒绝毒品，器官移植，预防艾滋病等。4.教材处理及教学建议4.2本章的逻辑主线动物和人体都是开放的系统，要维持内环境的稳态并与外界环境相适应，都离不开生命活动的调节，而神经—体液—免疫调节网络是机体维持稳态的主要调节机制。因此本章教学是以“神经调节—体液调节—免疫调节”为主线展开。4.3《第1节通过神经系统的调节》神经调节的结构基础和反射：引导学生调动已有的知识基础进行“思考与讨论反射弧的基本结构”活动。膝跳反射的感受器是能感受机械牵拉刺激的肌梭。膝跳反射图２个神经元；缩手反射图３个神经元．神经元的种类神经元的种类①假单极神经元：从胞体发出一个突起，在离胞体不远处呈T型分为两支。其中一支突起细长，结构与轴突相同，伸向周围，称周围突，其功能相当于树突,能感受刺激并将冲动传向胞体；另一分支伸向中枢，称中枢突，将冲动传给另一个神经元，相当于轴突。如脊神经节内的感觉神经元等。②多极神经元，有一个轴突和多个树突；③双极神经元，有两个突起，一个是树突，另一个是轴突；4.4兴奋在神经纤维上的传导和在神经元之间的传递从分析蛙坐骨神经实验入手。对于学习基础好的班级，可以引导阅读教材小字部分，探讨更深的机理（如钠钾通道）。教材用了楷体小字处理。4.5神经元之间通过突触传递信息两个插图，帮助学生理解。在具体的教学过程中，要设法创造有关的情景，如，兴奋剂（有机磷农药）和镇静剂（箭毒）与突触的关系，使学生进一步了解和掌握有关突触的功能。4.6神经系统的分级调节：选取了最基础的几项，用示意图的形式来介绍，同时以“资料分析”的形式，安排了几个实例，引导学生理解神经系统的不同水平对同一动作行为的控制。排尿反射的低级中枢在脊髓。低级中枢受到脑中相应的高级中枢调控。使该生理活动进行得更加有条不紊和精确。4.7人脑的高级功能：选取了语言文字、学习和记忆两方面内容，楷体小字介绍人脑研究的进展。可以结合现实生活中的实际例子及目前科学研究所不能解决的问题展开，引导学生形成对人脑高级功能的认识。

书写性语言中枢运动性语言中枢视觉性语言中枢听觉性语言中枢H区S区

W区V区注意：人脑的高级功能中介绍言语区时增加了W区和V区4.8《第2节通过激素的调节》激素调节的发现：是教材新增加的亮点之一。关注有关科学知识的形成过程。分析实验的方法及相关结论。重视科学精神的养成：不迷信权威，大胆探索，小心求证，勇于创新。指导学生用列表的方式对素材进行加工整理。科学家假设实验过程实验现象分析或推论启示法国学者沃泰默胰液的分泌是由神经调节所引起的1．用电刺激支配胰腺的神经2．将稀盐酸注入狗的上段小肠肠腔内对照组：将稀盐酸注入狗的血液3．切除所有支配胰腺的神经，只留下血管，向小肠内注入稀盐酸分泌少量胰液分泌大量胰液不分泌胰液分泌大量胰液

这是一个十分顽固的神经反射囿于定论英国科学家斯他林和贝利斯胰液的分泌是由激素调节所引起的把狗的一段小肠剪下，刮下黏膜，将黏膜与稀盐酸混合加砂子磨碎，制成提取液注射到同一条狗的静脉中对照组：将相同浓度同等体积的盐酸注射到同一条狗的静脉中分泌大量胰液不分泌胰液在盐酸的作用下，小肠黏膜产生了某种化学物质，这种物质通过血液运输到胰腺，引起胰液的分泌

大胆假设，合理实验4.9激素调节的实例：血糖平衡的调节（主要立足于阐述反馈调节和激素之间的拮抗）和甲状腺激素分泌的调节（立足于阐述激素的分级调节）。重视反馈调节的概念。模型建构也是重要的科学方法之一。4.10激素调节的特点：微量和高效，通过体液运输，作用于靶器官、靶细胞。在前面实例的基础上，总结出激素调节的特点。“科学·技术·社会”栏目中“评价应用激素类药物的利与弊”，是本节重要的教学内容之一。可提供素材——动物和人体的具体实例由学生评价激素利用的利与弊或通过组织学生到一些养殖户、养殖场参观学习，使学生从感性上认识到动物激素在日常生活中的应用。4.11《第3节神经调节与体液调节的关系》神经调节和体液调节的比较：列表比较，与原教材相似。神经调节和体液调节的协调：增加内容较多。安排了“资料分析”活动，以体温调节和水盐调节为例，让学生分析神经调节和体液调节如何协调。之后，对二者关系作总结。课程标准“描述体温调节、水盐调节、血糖调节”，血糖调节在“激素调节”中解决了，体温调节、水盐调节则作为神经调节和体液调节协调作用的例子在本节安排，突出了二者协调在维持内环境稳态中的作用。注意：注意将所学内容与学生实际、现实生活中的健康问题相联系，使学生形成健康的生活方式。以核心概念为纽带，指导学生构建概念图。下丘脑垂体甲状腺寒冷等刺激促甲状腺激素释放激素(TRH)促甲状腺激素(TSH)甲状腺激素促进促进抑制抑制新陈代谢，抵御寒冷例1：渗透压感受器尿量减少饮水不足、失水过多或吃的食物过咸细胞外液渗透压升高下丘脑大脑皮层垂体产生渴觉主动饮水补充水分抗利尿激素肾小管、集合管重吸收水分细胞外液渗透压下降细胞外液渗透压下降(-)(+)(+)(-)水盐平衡的调节例2：例3：寒冷炎热冷觉感受器温觉感受器体温调节中枢(下丘脑)血管收缩→血流↓皮肤散热↓立毛肌收缩骨骼肌战栗产热↑体温恒定传入神经传出神经血管舒张→血流↑散热↑汗液↑皮肤传出神经甲状腺代谢↑垂体甲状腺素传入神经4.12在进行《免疫调节》的教学时，应该突破以往讲解免疫系统功能的思路，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，指出人体的许多疾病都是稳态失调的结果。免疫调节是作为生命个体调节的一种方式出现，而不是做为人体免疫知识的专门介绍，因此不易增加太多内容。4.13免疫系统的组成对照概念和图示作简单介绍。4.14免疫系统的防卫功能—本节的重点和难点“资料分析”——艾滋病···，说明免疫系统受损后危害的严重性，从而突出了免疫调节的作用；

关于体液免疫和细胞免疫，一般不需要进一步深入；免疫系统防卫功能过强或过弱均不好——需要全面、辩证地分析问题。15淋巴因子164.15免疫学的应用

免疫学的进步，使得人类在预防传染性疾病、进行疾病的诊断，以及成功进行器官移植等方面有了长足的进步，但是，科学技术并不能解决所有问题。例如，要解决可移植器官短缺的问题，就既需要科学技术的进步，也需要人文精神的提升。4.16教学资源建议：参考书：《陈阅增普通生物学》吴相钰主编高等教育出版社《生物学导论》吴相钰译高等教育出版社《动物生理学》陈守良北京大学出版社《分子免疫学基础》王重庆北京大学出版社相关网站：B

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4.3第1节植物生长素的发现让学生亲历思考与探究的过程，领悟科学探究的方法，体会科学的发现是承前启后、继往开来的，感悟科学态度与科学精神。如，生长素的发现过程是以探究的形式介绍的,教学中要注意引导学生学习科学家的研究方法和科学家的钻研精神，领悟科学家是怎样发现问题、寻找证据、严密推理、作出判断的，理解科学家提出问题、分析问题的认识过程和设计实验的科学方法，以提高自己的科研能力。可设计一些简图、简表来展示生长素的发现历程，有助于学生的理解。根据生长素的发现历史，进行适当的总结、提升，人类的许多科学发现都是通过一代又一代人的努力才积累起来的。4.4技能训练──评价实验设计和结论：侧重于训练学生“根据已知的知识和题目给定的事实和条件，抽象、归纳相关信息，对自然科学问题进行逻辑推理和论证，得出正确的结论或做出正确的判断，并能把推理过程正确地表达出来”的推理能力。同时依据科学实验的要素分析其实验设计的严密性，提出改进意见等。关于实验设计的改进，应鼓励学生开放思路，不搞惟一答案和“一刀切”。4.5第2节生长素的生理作用宜选择师生互动讨论分析交流学习模式①图形引导，问题入手阅读生物学方面的资料时，要能读懂模式图、示意图和图解，这是对高中学生的基本要求。因此，本节可以从对问题探讨的曲线图的分析入手。②利用多种资料，交流生长素类似物应用的实例，理清应用原理③组织好探究活动的教学。教学过程中应注意以下事项：（1）透彻分析生长素作用的两重性和顶端优势原理。（2）帮助学生推理植物茎的背地性和根的向地性原理及应用。（3）本节内容在农业、园林中应用广泛，根据生长素的生理作用及作用特点能运用假设、控制变量、下操作性定义等科学方法独立地进行实验设计，学会运用准确的术语、图表介绍实验的方法与结果。4.6探究——探索生长素类似物促进插条生根的最适浓度：每位学生设计方案，小组分析，课外实施，课外与课内相结合的方式，教师带领课外小组做好预实验。在实验教学中要注意变量分析和结果分析。如，探索生长素类似物促进插条生根的最适浓度的活动，其中的自变量为促进某种植物插条生根的生长素类似物的浓度大小，无关变量为取材、处理时间、光照、温度等。探究活动中要注意提醒学生控制无关变量和单一变量，设置重复组和对照组。结果分析包括能否生根，生根多少，从而得到近似最适浓度。

4.7《第3节其他植物激素》关于其他植物激素的种类和作用，可以观图列表，理顺知识，帮助学生形成完整的知识网络。其他植物激素的种类和作用植物激素种类合成部位主要作用生长素赤霉素细胞分裂素脱落酸乙烯4.8强调植物激素的相互作用。帮助学生深入理解植物的激素调节是对环境变化和自身生长发育的适应。大多数情况下，多种激素的平衡协调作用（它们的相对浓度），共同控制着植物的生长和发育。例如：烟草的愈伤组织实验（参考浙科版必修三P7）4.9资料分析——评述植物生长调节剂的应用：课前准备，课堂上利用教材信息开展说一说“菠萝与乙烯利；芦苇与赤霉素；啤酒—大麦—赤霉素；残留植物生长调节剂与致癌；法规与植物生长调节剂”等不同方式的汇报。同时结合“请你自己进一步查找以下三方面的资料”的要求，引导学生深入认识生物科学和技术的性质，正确理解科学、技术、社会之间的关系。参考书：《教师教学用书必修3》第3章，人民教育出版社；《植物生理学》第四版，高等教育出版社。《普通生物学》第二版，北京大学出版社。《基础生命科学》第2版，高等教育出版社多媒体光盘：人教社培训资料包相关网站：人教网http://百度百科生物谷http://中国生物课程网http://中国知网http://http://《清华同方——中国多媒体教学学报》《洪恩在线——高中生物》4.10教学资源建议第1节植物生长素的发现①常见植物向光生长的图片资料②从学生设计的实验方案中评选出优秀或有争议的方案，并组织学生课外进行实验验证③多媒体视频资料演示各经典实验。第2节生长素的生理作用①利用网络搜集相关资料。②拓展探究活动，用不同植物材料进行实验。第3节其他植物激素搜集植物生长调节剂应用的相关信息。植物生长调节剂的应用营养生长：延长休眠和打破休眠促进生长的控制生长促进插条生根延缓叶片衰老和调节落叶开花：促进或抑制花芽的形成延迟花的开放或延长花期性别分化和化学杀雄切花保鲜结果：花果脱落（保花保果或疏花疏果）促进果实成熟和延缓成熟提高产量的改良品质形成无籽果实抗逆性：增强抗冷性增强抗热性增强抗旱性增强抗病性第1节种群的特征第2节种群数量的变化第3节群落的结构第4节群落的演替1.课时安排具体内容标准学习要求探究活动课时种群的特征列举种群的特征。种群的概念；种群的基本特征探究：用样方法调查草地中某种双子叶植物的种群密度2种群的数量变化尝试建立数学模型解释种群的数量变动。探究培养液中酵母种群数量动态变化。种群数量变化规律种群增长曲线影响种群数量变化的因素研究种群数量变化的意义探究：培养液中酵母菌种群数量的变化2群落的结构描述群落的结构特征。土壤中动物类群丰富度的研究。调查当地自然群落中若干种生物的生态位。群落的概念；群落的物种组成群落的空间结构群落中的种间关系资料分析：反映种间关系的实例探究：土壤中小动物类群丰富度的研究2群落的演替阐明群落的演替。探究水族箱（或鱼缸）中群落的演替。群落演替的概念群落演替的规律人类活动对群落演替的影响思考与讨论22.知识结构3.核心概念种群：一定的区域内同种生物全部个体的集合。种群密度、出生率、死亡率、迁入率、迁出率、性别比例、空间分布群落：同一时间内聚集在一定区域中的各种生物种群的集合。群落物种的丰富度种间关系——捕食、竞争、寄生、互利共生群落的垂直结构与水平结构演替、初生演替、次生演替4.教材处理及教学建议个体种群群落生态系统种群数量的基本特征是种群密度种群数量的增长规律群落的结构、种间关系群落的演替生态系统的结构、功能、稳定性稳态及其调节4.1第一节重点分析种群密度是种群最基本的数量特征：出生率、死亡率、迁入率、迁出率是直接影响种群密度的特征；年龄组成主要通过影响出生率、死亡率等影响种群密度；性别比例主要通过影响出生率影响种群密度。4.2《第1节种群的特征》课时分配方案：方案一：第1课时学习种群密度的概念和调查种群密度的方法——样方法和标志重捕法，分组讨论制订小组活动的计划并进行交流和修改，以便课下开展调查。第2课时：报告调查结果，学习出生率和列亡率、迁入率和迁出率、年龄组成和性别比例。方案二：第1课时学习种群的各个特征，并要求小组课下制订样方法调查的计划，交上来老师进行批改；第2课时全班进行校园附近的实地调查，并报告调查结果。，4.3探究活动建议：用样方法调查草地中某种双子叶植物的种群密度有条件的学校可以实地进行调查；可以采用问题探讨中的模拟草地，可用一张较大的白纸作为样地，粘上不同颜色的碎纸片代表不同种类的植物，取边长为1cm2的正方形作为样方，练习样方法调查植物的种群密度。创造条件练习用标志重捕法调查种群密度的方法用一定数量的干黄豆代表某种动物，用一些干青豆代表被捕捉后标志的动物，混合于干黄豆后置于一容器中，让学生模拟随机捕捉若干动物，计算动物的种群数量，用此方法来练习标志重捕法调查动物的种群密度。4.4《第2节种群的数量变化》利用“问题探讨”中的讨论题，让学生尝试根据细菌繁殖速率情境，建立细菌种群的增长模型，并设法进行验证；在尝试的基础上，引导学生分析建构数学模型的方法，并进行公式和曲线形式的转换；在讲述两种增长曲线时，让学生进一步体会建构数学模型的方法，并明确两种增长模型的条件。4.5探究：培养液中酵母菌种群数量变化建议：教师要提前做好预实验，摸索合适的培养液浓度、加酵母菌的量、检测时间等。课上分组讨论：要探究的问题：随时间变化？不同温度？不同酸碱度？不同盐浓度？材料用具：培养液、试管、血球计数板、滴管、烧杯、显微镜方法步骤：配制培养液、加入酵母菌、计数、计算制订计划：具体、分工明确实施：七天连续观察计数表达和交流：用本组值和全班平均值分别绘制曲线进行比较；比较各组曲线的增长趋势；分析可能的影响因素；提出进一步探究的课题。4.6《第3节群落的结构》通过剖析池塘生物群落，引出群落结构的话题。明确群落的概念。讨论在群落水平上应研究哪些问题。物种组成种间关系空间结构演替如何认识一个群落的物种组成首先，要调查该群落分别有多少种植物、动物和微生物，列出它们的名录。其次，还要进一步搞清群落中各种群的相对数量和比例。在生态学上，描述一个群落中种群数量的多少是用丰富度来表示。种间关系可以让学生分析教材中提供的资料，然后教师进行归纳总结。4.7《第4节群落的演替》要注意说明群落是一个动态系统，它时时刻刻都在发生着生物与生物之间、生物与环境之间的相互作用。在正常情况下，大多数群落中物种结构相对稳定。但是，当群落结构受到干扰或破坏，一些种群消失了以后，总会有其他一些种群来占据这个群落的空间，经过一段时间，又会有另一些种群兴起，逐渐取得优势。群落演替是一个长期的过程，总是向着群落恢复相对稳定状态的方向进行。4.8探究：土壤中小动物类群丰富度的研究建议：可以探究不同土壤、不同季节、不同光照等条件下的土壤中小动物类群丰富度。这是一项实践性很强的探究，对动手操作能力要求较高，土壤中小动物的鉴定专业性较强，需要借助专业书籍、图谱，或找专业人士进行鉴定。教师可以在平时积累本地土壤中小动物种类的标本、图片，进行鉴定，查出其名称、分类地位、特征等，印成资料备查。一开始可只记录种类数和个体数。4.9教学资源建议关于种群和群落的有关内容可以参考孙濡泳等《基础生态学》，高等教育出版社，2002，主要了解种群数量增长的模型。种群增长的模型分为两类，与密度无关的种群增长和与密度有关的种群增长，与密度有关的种群增长模型即逻辑斯谛方程，增长曲线为S型。与密度无关的种群增长模型有两类，一类是教材上介绍的模型即离散世代的种群增长模型，并不适用于世代重叠的生物。了解这部分内容有助于帮助学生建立种群增长的数学模型，而微分和积分公式则可以不向学生提及。群落的物种组成和结构教材表述比较简单，可以参考基础生态学增加实例来帮助学生理解。教材介绍群落演替的时间较长，相对比较抽象，可以从互联网找到一些图片及资料丰富教学内容。网站：人与生态网/AMuseum/renyushengtaihuanjing/docc/stxt.asp-ClassID=1.html第1节生态系统的结构第2节生态系统的能量流动第3节生态系统的物质循环第4节生态系统的信息传递第5节生态系统的稳定性1.课时安排具体内容标准学习要求探究活动课时生态系统结构讨论某一生态系统的结构生态系统的概念、成分、营养结构思考与讨论：画出生态系统结构模式图1生态系统的能量流动分析生态系统中的物质循环和能量流动的基本规律及其应用设计并制作生态瓶；调查或探讨一个农业生态系统中的能量流动能量流动的概念、过程、特点研究能量流动的方法、实践意义资料分析：生态系统能量流动的特点调查：调查当地农田生态系统中能量流动的情况技能训练2生态系统物质循环物质循环的概念、实例、特点物质循环与能量流动的关系思考与讨论：碳循环探究：土壤微生物的分解作用21.课时安排具体内容标准学习要求探究活动课时生态系统信息传递举例说出生态系统的信息传递生态系统信息传递的实例信息传递在生态系统中的作用生态系统信息传递的应用资料分析：生态系统中信息传递的重要性1生态系统的稳定性阐明生态系统的稳定性生态系统稳定性的概念、形成、调节制作：设计并制作生态缸，观察其稳定性22.知识结构生态系统、物质循环、能量流动、信息传递、生态系统稳定性3.核心概念：4.1教材处理建议：群落和无机环境构成的生态系统，所以生态系统的研究除了研究生物与生物之间的关系，还要研究生物与环境之间的关系。生态系统由生物与非生物两大类要素组成，生态系统中的各个要素之间是相互联系，相互制约、相互作用的。同时生态系统是开放的系统，需不断的和外界进行物质、能量和信息交流。4.教材分析和教学建议系统的动态发展，需要有能量的输入输出，物质的循环，以及要素之间的信息传递正常进行才能维持系统的稳定，生态系统的各要素总是处于不断的动态变化中，而反馈调节则能控制系统处于平衡状态。本章应渗透系统论和控制论的思想，重视概念模型等模型的建构。4.2《第1节生态系统的结构》组成系统的要素及结构分析身边的一个淡水生态系统，如熟悉的公园列举此生态系统中存在的生物及有关的其他因素讨论各成分之间的关系对不同种类的生物进行归类归纳生态系统的组成成分体会各种成分之间的相互联系和相互作用理解生物之间的营养关系（食物链和食物网）理清营养级理解生态系统是一个统一整体（建议资料分析和分析池塘生态系统合并）4.3《第2节生态系统的能量流动》系统的功能，维持系统的动态变化生态系统的各组分相互作用形成整体。生态系统的功能是能量流动、物质循环和信息传递。能量流动的本质是使各组分获得能量。从个体（单个组分）到群体初步分析出能流的的基本思路。种群能量输入能量储存能量散失分析生产者的能量输入和输出：输入：固定的总能量即总初级生产量（Pg）：总初级生产量（Pg）=

呼吸（R）消耗+净初级生产量（Pn）净初级生产量（Pn）=

被初级消费者利用+分解者分解+未被利用食物种群动物未得到动物得到动物未吃进动物吃进未同化

同化呼吸代谢

（次级生产量）净次级生产量

分析初级消费者：净次级生产量=