高中生物 選修1 人體的內(nèi)環(huán)境與穩(wěn)態(tài) 細(xì)胞生活的環(huán)境（第2課時(shí)）

選擇性必修1第1章《人體的內(nèi)環(huán)境與穩(wěn)態(tài)》細(xì)胞生活的環(huán)境第二課時(shí)教學(xué)設(shè)計(jì)安徽省宣城中學(xué)吳芷靜教材分析本節(jié)選自人教版高中生物選擇性必修一《穩(wěn)態(tài)與調(diào)節(jié)》中第一章《人體的內(nèi)環(huán)境與穩(wěn)態(tài)》的第一節(jié)《細(xì)胞生活的環(huán)境》（第二課時(shí)）。根據(jù)普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版2020年修訂），本課時(shí)內(nèi)容旨在構(gòu)建大概念1“生命個(gè)體的結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)，各結(jié)構(gòu)協(xié)調(diào)統(tǒng)一共同完成復(fù)雜的生命活動(dòng)，并通過(guò)一定的調(diào)節(jié)機(jī)制保持穩(wěn)態(tài)”下的重要概念1，即內(nèi)環(huán)境為機(jī)體細(xì)胞提供適宜的生存環(huán)境，機(jī)體細(xì)胞通過(guò)內(nèi)環(huán)境與外界環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)交換，為了構(gòu)建重要概念，需要以下次位概念為依托（圖1）。圖1大概念、重要概念、次位概念網(wǎng)絡(luò)圖本課時(shí)知識(shí)內(nèi)容包括通過(guò)設(shè)置具體情境實(shí)例，總結(jié)內(nèi)環(huán)境理化性質(zhì)以及通過(guò)探討肌肉細(xì)胞的物質(zhì)交換，構(gòu)建“內(nèi)環(huán)境與外界環(huán)境的物質(zhì)交換過(guò)程”概念模型。學(xué)情分析學(xué)生們通過(guò)初中階段的學(xué)習(xí)對(duì)于人體內(nèi)幾大系統(tǒng)的功能有了基本的認(rèn)識(shí)；通過(guò)必修一的學(xué)習(xí)，已經(jīng)接觸到滲透壓的概念。此外化學(xué)課程中的濃度、酸堿度等內(nèi)容的學(xué)習(xí)，也有利于學(xué)生理解內(nèi)環(huán)境及其理化性質(zhì)。因此要在此基礎(chǔ)上，總結(jié)出內(nèi)環(huán)境理化性質(zhì)及如何與外界環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)交換。但是由于時(shí)間久遠(yuǎn)，部分學(xué)生可能對(duì)知識(shí)產(chǎn)生遺忘，課上還需進(jìn)行相應(yīng)的復(fù)習(xí)。同時(shí)在上一課時(shí)，學(xué)生已經(jīng)自主構(gòu)建“血漿、組織液和淋巴液”三者關(guān)系結(jié)構(gòu)圖并歸納內(nèi)環(huán)境化學(xué)成分，為本節(jié)課學(xué)生學(xué)習(xí)內(nèi)環(huán)境理化性質(zhì)及內(nèi)環(huán)境與外界環(huán)境的物質(zhì)交換過(guò)程奠定了基礎(chǔ)，另外學(xué)生從初步認(rèn)識(shí)內(nèi)環(huán)境，到了解內(nèi)環(huán)境化學(xué)成分及理化性質(zhì)，到最后構(gòu)建“內(nèi)環(huán)境與外界環(huán)境的物質(zhì)交換過(guò)程”概念模型，層層遞進(jìn)，在邏輯上是順承的，在教學(xué)過(guò)程中，注意銜接。教學(xué)目標(biāo)與核心素養(yǎng)生命觀念：機(jī)體細(xì)胞通過(guò)內(nèi)環(huán)境與外界環(huán)境實(shí)現(xiàn)物質(zhì)交換，認(rèn)同生命系統(tǒng)的開(kāi)放性；“內(nèi)環(huán)境與外界環(huán)境的物質(zhì)交換過(guò)程”等概念模型進(jìn)一步深化結(jié)構(gòu)與功能觀?？茖W(xué)思維：“內(nèi)環(huán)境與外界環(huán)境的物質(zhì)交換過(guò)程”概念模型，有利于發(fā)展學(xué)生建模思維。設(shè)置具體情境實(shí)例，總結(jié)內(nèi)環(huán)境理化性質(zhì)有利于發(fā)展學(xué)生分類、分析等思維方法。科學(xué)探究：通過(guò)建模、分析資料、小組討論等活動(dòng)，運(yùn)用科學(xué)探究的基本思路和方法，增強(qiáng)科學(xué)探索能力，以及交流與討論能力。社會(huì)責(zé)任：通過(guò)輸液、組織水腫、開(kāi)展運(yùn)動(dòng)會(huì)等實(shí)例增強(qiáng)學(xué)生自我保健的意識(shí)，促進(jìn)學(xué)生養(yǎng)成健康的生活方式，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)愛(ài)家人和親友。教學(xué)重難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)：內(nèi)環(huán)境的理化性質(zhì)內(nèi)環(huán)境是細(xì)胞與外界環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)交換的媒介教學(xué)難點(diǎn)：內(nèi)環(huán)境是細(xì)胞與外界環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)交換的媒介教學(xué)方法合作探究法：以問(wèn)題驅(qū)動(dòng)課堂進(jìn)行，通過(guò)活動(dòng)的推進(jìn)歸納內(nèi)環(huán)境理化性質(zhì)并構(gòu)建“內(nèi)環(huán)境與外界環(huán)境的物質(zhì)交換過(guò)程”概念模型，從而搭建本節(jié)課的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)。通過(guò)小組交流討論與展示，把課堂還給學(xué)生，讓每一個(gè)學(xué)生參與進(jìn)來(lái)，建構(gòu)他們自己對(duì)知識(shí)的理解。模型法：學(xué)生自主構(gòu)建概念模型，通過(guò)模型的構(gòu)建了解細(xì)胞如何通過(guò)內(nèi)環(huán)境與外界環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)交換。開(kāi)放性學(xué)習(xí)環(huán)境課本、課件、學(xué)案、平板、錄播課教室教學(xué)過(guò)程教學(xué)環(huán)節(jié)教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖導(dǎo)入【圖片展示】展示水進(jìn)出哺乳動(dòng)物紅細(xì)胞的示意圖，提問(wèn)將紅細(xì)胞分別放在清水或濃度很低的溶液中和放在濃度較高的溶液中，細(xì)胞能否正常生活？【引發(fā)思考】回顧舊知認(rèn)識(shí)到紅細(xì)胞正常生活需要一定的條件，結(jié)合所學(xué)知識(shí)引出滲透壓的概念，并為學(xué)生接下來(lái)的學(xué)習(xí)酸堿度和溫度做好心理準(zhǔn)備?！净卮饐?wèn)題】將紅細(xì)胞放在清水或濃度很低的溶液中，細(xì)胞會(huì)吸水漲破，放在濃度較高的溶液中，細(xì)胞會(huì)失水過(guò)多而死亡，通過(guò)現(xiàn)象認(rèn)識(shí)到紅細(xì)胞在濃度過(guò)高過(guò)低的環(huán)境中都不能正常生活，進(jìn)而思考紅細(xì)胞正常生活到底需要什么樣的理化條件從已學(xué)現(xiàn)象入手，由淺入深的思考激發(fā)學(xué)生興趣，引導(dǎo)學(xué)生明確活動(dòng)目的?；顒?dòng)1：總結(jié)內(nèi)環(huán)境理化性質(zhì)【材料分析】閱讀活動(dòng)清單活動(dòng)一前三則材料，關(guān)于滲透壓、酸堿度及溫度的科學(xué)性知識(shí)。引導(dǎo)學(xué)生思考并回答以下問(wèn)題?！咎岢鰡?wèn)題】【材料1】從生理鹽水，得理化性質(zhì)1——滲透壓1.生理鹽水的濃度是多少？為什么醫(yī)院里給病人輸液時(shí)使用生理鹽水？2.什么是滲透壓？如何比較不同溶液滲透壓的大??？3.結(jié)合材料與所學(xué)知識(shí)，分析影響血漿滲透壓大小的主要因素【材料2】從“酸堿體質(zhì)理論”，得理化性質(zhì)2——酸堿度1.正常人體的血漿pH為多少？2.血漿pH如何保持穩(wěn)定？試推測(cè)HCO3-、H2CO3如何發(fā)揮作用。3.結(jié)合人體構(gòu)造，你還能舉出哪些例子證明“酸堿體質(zhì)理論”是偽科學(xué)理論？【材料3】從班級(jí)每日體溫登記表，得理化性質(zhì)3——溫度1.這幾位同學(xué)的體溫是否完全一致，這說(shuō)明了什么？ 2.周一到周三，這幾位同學(xué)的體溫有無(wú)明顯變化？這說(shuō)明了什么？3.試想如果溫度過(guò)高，會(huì)給機(jī)體帶來(lái)什么后果？【知識(shí)運(yùn)用】提出燙傷引起水泡，引出組織水腫概念。并根據(jù)所學(xué)知識(shí)及活動(dòng)清單活動(dòng)一第四則材料提出問(wèn)題【提出問(wèn)題】【材料4】知識(shí)運(yùn)用：引起組織水腫的原因1.什么是組織水腫？2.閱讀材料，分析水皰中的液體是什么及水皰的產(chǎn)生原因？【過(guò)渡】?jī)?nèi)環(huán)境的滲透壓、酸堿度和溫度等理化性質(zhì)一般能維持在相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài)，那內(nèi)環(huán)境在理化性質(zhì)相對(duì)穩(wěn)定的基礎(chǔ)下具有何功能呢？【交流討論】學(xué)生閱讀資料，和小組交流討論并回答學(xué)案上的問(wèn)題。【歸納總結(jié)】理解滲透壓的概念，概括溶液濃度與滲透壓的關(guān)系，了解細(xì)胞外液滲透壓、pH和溫度的正常值?！練w納總結(jié)】血漿滲透壓下降或組織液滲透壓升高而導(dǎo)致水分過(guò)多地進(jìn)入組織液導(dǎo)致組織水腫。閱讀材料，合理運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，通過(guò)設(shè)置具體情境，解決問(wèn)題，歸納總結(jié)出內(nèi)環(huán)境的三個(gè)理化性質(zhì)。同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生知識(shí)遷移能力注意：對(duì)于沒(méi)有做出來(lái)的同學(xué)要及時(shí)引導(dǎo)其總結(jié)反思，加深其對(duì)知識(shí)的理解。活動(dòng)2：構(gòu)建“內(nèi)環(huán)境與外界環(huán)境的物質(zhì)交換過(guò)程”概念模型【情境模擬】在即將到來(lái)的秋季運(yùn)動(dòng)會(huì)上，跑步運(yùn)動(dòng)員竭力為班級(jí)爭(zhēng)光，運(yùn)動(dòng)員肌肉細(xì)胞如何攝取葡萄糖和O2？【材料分析】圖片結(jié)合初中所學(xué)的人體消化、呼吸、循環(huán)、泌尿系統(tǒng)的作用，完成下列問(wèn)題?！静牧?】名詞解釋：循環(huán)系統(tǒng)【材料2】如圖為內(nèi)環(huán)境與外界環(huán)境的物質(zhì)交換示意圖【提出問(wèn)題】1.Na+、葡萄糖、氨基酸和O2等分別是經(jīng)過(guò)什么途徑進(jìn)入內(nèi)環(huán)境的？2.體內(nèi)細(xì)胞產(chǎn)生的尿素、CO2等代謝廢物是通過(guò)哪些器官、系統(tǒng)排到體外的？3.嘗試用簡(jiǎn)單的概念模型表示內(nèi)環(huán)境與外界環(huán)境的物質(zhì)交換關(guān)系?！窘涣饔懻摗繉W(xué)生閱讀圖片資料，和小組交流討論并回答學(xué)案上的問(wèn)題【構(gòu)建模型】構(gòu)建“內(nèi)環(huán)境與外界環(huán)境的物質(zhì)交換過(guò)程”概念模型【小組展示】分小組展示自己的“內(nèi)環(huán)境與外界環(huán)境的物質(zhì)交換過(guò)程”概念模型，各小組對(duì)作品進(jìn)行評(píng)價(jià)【歸納總結(jié)】?jī)?nèi)環(huán)境是細(xì)胞與外界進(jìn)行物質(zhì)交換的媒介，在內(nèi)環(huán)境與外界環(huán)境的物質(zhì)交換過(guò)程，需要體內(nèi)各個(gè)器官、系統(tǒng)的參與通過(guò)概念模型的構(gòu)建，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力與科學(xué)思維能力進(jìn)一步深化結(jié)構(gòu)與功能觀，初步樹(shù)立穩(wěn)態(tài)觀，更好地理解穩(wěn)態(tài)是由機(jī)體所有細(xì)胞乃至器官、系統(tǒng)共建共享。總結(jié)提升【小結(jié)】細(xì)胞和內(nèi)環(huán)境之間相互影響，相互作用，細(xì)胞不僅依賴于內(nèi)環(huán)境，也參與了內(nèi)環(huán)境的形成和維持?！厩楦猩A】以抗擊新冠疫情為例，思考個(gè)人與社會(huì)的關(guān)系，個(gè)人依賴于社會(huì)，同時(shí)和諧穩(wěn)定的社會(huì)也需要每個(gè)個(gè)體的參與?！疽l(fā)思考】啟發(fā)學(xué)生思想，促進(jìn)他們思考個(gè)人和社會(huì)的關(guān)系，增強(qiáng)他們對(duì)家庭、集體和社會(huì)的責(zé)任感通過(guò)小結(jié)，總結(jié)細(xì)胞與內(nèi)環(huán)境的關(guān)系，培養(yǎng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感板書(shū)設(shè)計(jì)作業(yè)布置設(shè)計(jì)意圖：通過(guò)概念圖的構(gòu)建有利于聚焦本單元核心，并且學(xué)生可以通過(guò)構(gòu)建概念圖更好的梳理知識(shí)網(wǎng)絡(luò)。個(gè)人作業(yè)：完成教材p6練習(xí)與應(yīng)用及《課時(shí)作業(yè)》小組作業(yè)：完善“內(nèi)環(huán)境與外界環(huán)境的物質(zhì)交換過(guò)程”概念圖教學(xué)反思本節(jié)課的教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)主要依據(jù)的是建構(gòu)主義學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)（CLD），即通過(guò)分析事實(shí)、抽象概括出重要的概念，以活動(dòng)推動(dòng)教學(xué)進(jìn)程，使學(xué)生通過(guò)活動(dòng)充分參與課堂，體現(xiàn)學(xué)生的主體性。在教學(xué)實(shí)踐的過(guò)程中，學(xué)生整體很活躍，也能夠積極地參與進(jìn)來(lái)，但依然存在部分學(xué)生對(duì)任務(wù)的理解不到位的問(wèn)題，在教學(xué)設(shè)計(jì)中應(yīng)當(dāng)預(yù)設(shè)學(xué)生回答，提出的問(wèn)題應(yīng)當(dāng)盡量符合學(xué)生的最近發(fā)展區(qū)，并對(duì)學(xué)生的回答進(jìn)行適當(dāng)?shù)暮侠硪龑?dǎo)。在教學(xué)過(guò)程中，活動(dòng)一【材料1】中有一個(gè)關(guān)于滲透裝置的思考題，由于學(xué)生對(duì)問(wèn)題的理解不到位認(rèn)為葡萄糖分子能夠透過(guò)半透膜由此得出了錯(cuò)誤的答案給我的啟示是在教學(xué)過(guò)程中要引導(dǎo)學(xué)生正確審題，啟發(fā)學(xué)生思路。在活動(dòng)一【材料4】中，設(shè)計(jì)意圖是想通過(guò)具體的實(shí)例讓學(xué)生能夠理解組織水腫的核心概念及學(xué)會(huì)知識(shí)遷移，由于課程時(shí)長(zhǎng)的限制，并不能總結(jié)全部的引起組織水腫的原因，這一點(diǎn)是比較遺憾的，所以更要在之后的習(xí)題中引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)歸納，深化學(xué)生對(duì)于組織水腫的理解。本教學(xué)設(shè)計(jì)在設(shè)計(jì)教學(xué)實(shí)施程序的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了學(xué)案，也是為了增強(qiáng)學(xué)生的自主性和能動(dòng)性。但在新課學(xué)習(xí)前后，學(xué)生還是應(yīng)當(dāng)注重課本知識(shí)的學(xué)習(xí)，如何把握課本核心知識(shí)與學(xué)案之間的平衡還需要進(jìn)一步學(xué)習(xí)與考慮。附錄-學(xué)案設(shè)計(jì)細(xì)胞生活的環(huán)境（第2課時(shí)）（活動(dòng)清單）活動(dòng)1：總結(jié)內(nèi)環(huán)境理化性質(zhì)【材料1】從生理鹽水，得理化性質(zhì)1——滲透壓醫(yī)院中輸液常用的生理鹽水是指\t"/item/%E7%94%9F%E7%90%86%E7%9B%90%E6%B0%B4/_blank"生理學(xué)實(shí)驗(yàn)或\t"/item/%E7%94%9F%E7%90%86%E7%9B%90%E6%B0%B4/_blank"臨床上常用的滲透壓與動(dòng)物或人體血漿的\t"/item/%E7%94%9F%E7%90%86%E7%9B%90%E6%B0%B4/_blank"滲透壓基本相等的0.9%氯化鈉溶液。滲透壓是指溶液中\(zhòng)t"/item/%E6%B8%97%E9%80%8F%E5%8E%8B/_blank"溶質(zhì)微粒對(duì)水的吸引力。滲透壓的大小取決于單位體積溶液中溶質(zhì)微粒的數(shù)目：溶質(zhì)微粒越多，即溶液濃度越高，對(duì)水的吸引力越大，溶液滲透壓越高；反過(guò)來(lái)，溶質(zhì)微粒越少，即溶液濃度越低，對(duì)水的吸引力越弱，溶液滲透壓越低。血漿滲透壓的大小與無(wú)機(jī)鹽、蛋白質(zhì)的含量有關(guān)。在組成細(xì)胞外液的各種無(wú)機(jī)鹽離子中，含量上占有明顯優(yōu)勢(shì)的是Na+和Cl-，\t"/item/%E6%B8%97%E9%80%8F%E5%8E%8B/_blank"細(xì)胞外液滲透壓的90%以上來(lái)源于Na+和Cl-。在37℃時(shí)，人的\t"/item/%E6%B8%97%E9%80%8F%E5%8E%8B/_blank"血漿滲透壓約為770kPa，相當(dāng)于\t"/item/%E6%B8%97%E9%80%8F%E5%8E%8B/_blank"細(xì)胞內(nèi)液的滲透壓?！締?wèn)題】1.生理鹽水的濃度是多少？為什么醫(yī)院里給病人輸液時(shí)使用生理鹽水？2.什么是滲透壓？如何比較不同溶液滲透壓的大??？3.結(jié)合材料與所學(xué)知識(shí)，分析影響血漿滲透壓大小的主要因素【材料2】從“酸堿體質(zhì)理論”，得理化性質(zhì)2——酸堿度酸堿體質(zhì)理論是一個(gè)\t"/item/%E9%85%B8%E7%A2%B1%E4%BD%93%E8%B4%A8%E7%90%86%E8%AE%BA/_blank"偽科學(xué)理論。該理論認(rèn)為，人的體質(zhì)有酸堿性之分，偏酸性的體質(zhì)會(huì)導(dǎo)致包括癌癥在內(nèi)的各種疾病。想要健康，必須保證身體的堿性環(huán)境，多攝入堿性食物。事實(shí)上，普通食物不可能引起內(nèi)環(huán)境的酸堿度變化，正常人的的血漿近中性，pH為7.35-7.45。血漿的pH之所以能夠保持穩(wěn)定，與其中的HCO3-、H2CO3等緩沖物質(zhì)有關(guān)?！締?wèn)題】1.正常人體的血漿pH為多少？2.血漿pH如何保持穩(wěn)定？試推測(cè)HCO3-、H2CO3如何發(fā)揮作用。3.結(jié)合人體構(gòu)造，你還能舉出哪些例子證明“酸堿體質(zhì)理論”是偽科學(xué)理論？【材料3】從班級(jí)每日體溫登記表，得理化性質(zhì)3——溫度觀察班級(jí)部分同學(xué)上周體溫登記表，回答以下問(wèn)題：【問(wèn)題】1.這幾位同學(xué)的體溫是否完全一致，這說(shuō)明了什么？ 2.周一到周三，這幾位同學(xué)的體溫有無(wú)明顯變化？這說(shuō)明了什么？3.試想如果溫度過(guò)高，會(huì)給機(jī)體帶來(lái)什么后果？【材料4】知識(shí)運(yùn)用：引起組織水腫的原因組織水腫是指組織間隙液體過(guò)多而引起的全身或身體的一部分腫脹的癥狀。引起組織水腫的原因有很多，例如①長(zhǎng)期營(yíng)養(yǎng)不良→血漿蛋白含量下降→血漿滲透壓下降→組織液滲透壓相對(duì)升高→組織液增多②機(jī)械損傷或過(guò)敏→毛細(xì)血管通透性增大→血漿蛋白進(jìn)入組織液→組織液滲透壓升高→組織液增多【問(wèn)題】1.什么是組織水腫？2.閱讀材料，分析水皰中的液體是什么及水皰的產(chǎn)生原因？活動(dòng)2：構(gòu)