馮芬

摘要 本課在核心素養(yǎng)背景下制定教學(xué)目標(biāo)，通過(guò)創(chuàng)設(shè)情境、資料分析、實(shí)驗(yàn)探究、讀書指導(dǎo)等方法引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建穩(wěn)態(tài)與平衡觀;改進(jìn)實(shí)驗(yàn)“生物體維持pH穩(wěn)定的機(jī)制”后融入常規(guī)課堂，提高知識(shí)連貫性;精心設(shè)置任務(wù)驅(qū)動(dòng)學(xué)生主動(dòng)思考與交流，真正體現(xiàn)學(xué)生主體性。

關(guān)鍵詞 內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài) 生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng) 教學(xué)設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào) G633.91

文獻(xiàn)標(biāo)志碼 B

文件編號(hào)：1003-7586（2020）08-0019-03

1教材分析

“內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的重要性”是人教版高中生物學(xué)《必修3·穩(wěn)態(tài)與環(huán)境》第一章第二節(jié)的內(nèi)容，本節(jié)圍繞“穩(wěn)態(tài)”這一核心概念展開，既是第一節(jié)的延伸，也為必修3的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)，教師應(yīng)給予重視。教材提供了較多素材，還安排體現(xiàn)科學(xué)探究素養(yǎng)的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)——“生物體維持pH穩(wěn)定的機(jī)制”。理解與突破該實(shí)驗(yàn)對(duì)學(xué)生理解“穩(wěn)態(tài)”的定義及調(diào)節(jié)機(jī)制具有重要意義。本課教材提供的素材雖然豐富，但涉及廣泛，排列分散，不易組織，個(gè)別素材還需要補(bǔ)充較多背景知識(shí)，很難做到清晰連貫。

2學(xué)情分析

通過(guò)前期學(xué)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)掌握內(nèi)環(huán)境的定義、成分、理化性質(zhì)等知識(shí)。故學(xué)習(xí)“內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)”的概念時(shí)，教師可在列舉與分析相關(guān)事實(shí)的基礎(chǔ)上，引導(dǎo)學(xué)生自主概括、建立概念。高二學(xué)生已具備良好的實(shí)驗(yàn)操作能力與分析總結(jié)能力，能較好地完成本課中的探究實(shí)驗(yàn)，充分理解“穩(wěn)態(tài)”及其調(diào)節(jié)機(jī)制。內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)與人體健康有密切的聯(lián)系，學(xué)生對(duì)于牛奶血、水中毒等疾病雖然有較高的興趣，但對(duì)這些疾病的認(rèn)識(shí)還比較淺顯，因此教師可以從疾病入手引導(dǎo)理解內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的重要性，更好地指導(dǎo)學(xué)生養(yǎng)成健康的生活習(xí)慣。

3教學(xué)目標(biāo)

①通過(guò)資料分析，理解內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的內(nèi)容及意義，樹立“穩(wěn)態(tài)與平衡觀”的生命觀念;②通過(guò)血液檢查報(bào)告等生物學(xué)事實(shí)，概括與歸納內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的含義，逐步發(fā)展科學(xué)思維;③小組合作探究生物體維持pH穩(wěn)定的機(jī)制，分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并得出結(jié)論，提升科學(xué)探究能力;④基于內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的學(xué)習(xí)，認(rèn)同積極的生活態(tài)度和健康的生活方式，進(jìn)一步提升社會(huì)責(zé)任。

4課前準(zhǔn)備

學(xué)生在課前測(cè)量一天中家庭成員體溫和環(huán)境溫度的變化，并繪制折線圖。

教師準(zhǔn)備“生物體維持pH穩(wěn)定的機(jī)制”的實(shí)驗(yàn)材料，每組需要：①物質(zhì)量濃度為0.05mol/L的HCl溶液、物質(zhì)量濃度0.05mol/L的NaOH溶液各一瓶;②6只己編號(hào)的寬口試管，1、4號(hào)試管中各加入自來(lái)水5mL，2、5號(hào)試管中加入等量pH為7的物質(zhì)量濃度為0.1mol/L的Na2HPO4/NaH2PO4緩沖液，3、6號(hào)試管中加入等量小牛血清;③一次性木質(zhì)攪拌棒;④pH試紙比色卡;⑤自制實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄單，如圖1所示。

5教學(xué)過(guò)程

5.1創(chuàng)設(shè)問題情境，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣

教師展示“牛奶血”的圖片及相關(guān)報(bào)道，引導(dǎo)學(xué)生分析“牛奶血”患者的血液生化檢查報(bào)告單（圖2）。學(xué)生會(huì)發(fā)現(xiàn)牛奶血患者血脂含量超出正常區(qū)間，繼而得出結(jié)論：內(nèi)環(huán)境中化學(xué)成分的含量不是固定不變，而是在一定范圍內(nèi)波動(dòng)，維持著相對(duì)穩(wěn)定。

5.2構(gòu)建穩(wěn)態(tài)概念，形成生命觀念

教師采用層層遞進(jìn)的問題串，引導(dǎo)學(xué)生理解并構(gòu)建內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的概念。

①穩(wěn)態(tài)就是恒定不變嗎？

②內(nèi)環(huán)境如何實(shí)現(xiàn)其相對(duì)穩(wěn)定？

③機(jī)體的各個(gè)器官、系統(tǒng)，為什么能保持協(xié)調(diào)一致？

針對(duì)問題①，學(xué)生代表展示自己及家人的體溫日變化規(guī)律調(diào)查結(jié)果，教師引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)體溫變化的特點(diǎn)：個(gè)體間存在差異;體溫維持在37C左右;體溫隨環(huán)境溫度變化，但波動(dòng)小于1℃。學(xué)生分析，得出結(jié)論：內(nèi)環(huán)境的理化性質(zhì)（如溫度）也在一定范圍內(nèi)波動(dòng)，維持著相對(duì)穩(wěn)定。教師繼續(xù)引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)：內(nèi)環(huán)境的成分和理化性質(zhì)維持著相對(duì)穩(wěn)定。

針對(duì)問題②，教師從四方面改進(jìn)實(shí)驗(yàn)“生物體維持pH穩(wěn)定的機(jī)制”后融入課堂：①生物材料選擇小牛血清，與人體內(nèi)環(huán)境更接近，說(shuō)服力強(qiáng);②燒杯更換為寬口試管，節(jié)約實(shí)驗(yàn)材料、空間、時(shí)間;③使用一次性木質(zhì)攪拌棒，與玻璃攪拌棒相比更易從試管中抓取液體，且不會(huì)造成污染;④學(xué)生在課前動(dòng)手制作本小組的實(shí)驗(yàn)記錄單，提高學(xué)習(xí)主動(dòng)性。教師在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)安全教育后，演示實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵步驟：使用膠頭滴管滴加一定量的酸或堿、震蕩試管以混勻試管中液體、利用木質(zhì)攪拌棒和實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄單測(cè)定pH，其余操作與課本的安排相同。小組分工實(shí)施實(shí)驗(yàn)，及時(shí)記錄結(jié)果并繪制pH變化曲線，實(shí)驗(yàn)操作約需10min，繪圖約需5min。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，由學(xué)生代表展示實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及結(jié)果，教師引導(dǎo)學(xué)生分析并得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論：血清的性質(zhì)類似于緩沖液而不同于自來(lái)水，說(shuō)明血清內(nèi)含有緩沖物質(zhì)，維持pH的相對(duì)穩(wěn)定。教師進(jìn)一步介紹人體內(nèi)環(huán)境維持pH穩(wěn)定的機(jī)制，引導(dǎo)學(xué)生理解：穩(wěn)態(tài)的實(shí)現(xiàn)“需要多個(gè)器官和系統(tǒng)的協(xié)調(diào)活動(dòng)”。

針對(duì)問題③，教師引導(dǎo)學(xué)生帶著問題閱讀教材相關(guān)內(nèi)容，自主完成穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)機(jī)制的發(fā)展歷程，明確機(jī)體的神經(jīng)-體液-免疫調(diào)節(jié)是機(jī)體維持穩(wěn)態(tài)的主要調(diào)節(jié)機(jī)制。

教師引導(dǎo)學(xué)生建構(gòu)并理解內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的定義。

5.3探索穩(wěn)態(tài)意義，認(rèn)同健康生活

在小牛血清中加入過(guò)量HCL溶液，測(cè)定pH發(fā)生較大變化，故內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)可能失調(diào)。教師補(bǔ)充介紹內(nèi)環(huán)境失調(diào)的相關(guān)疾?。喊l(fā)燒、水中毒、高原反應(yīng)、尿毒癥。學(xué)生閱讀教材后，分析內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)失調(diào)的原因：外界環(huán)境變化過(guò)于劇烈（外因，如高原反應(yīng)）、人體自身的調(diào)節(jié)功能出現(xiàn)障礙（內(nèi)因，如尿毒癥）。根據(jù)以上疾病，教師引導(dǎo)學(xué)生得出結(jié)論：內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)是機(jī)體進(jìn)行正常生命活動(dòng)的必要條件。

6教學(xué)反思

本課內(nèi)容看似簡(jiǎn)單，卻難以組織，故筆者在設(shè)計(jì)時(shí)以“穩(wěn)態(tài)”為中心，依次學(xué)習(xí)穩(wěn)態(tài)的概念、調(diào)節(jié)機(jī)制、重要性，由淺及深，詳略得當(dāng)。教師選用多個(gè)新穎貼切的教學(xué)素材，如牛奶血、水中毒等，便于學(xué)生理解且印象深刻，并及時(shí)進(jìn)行科學(xué)飲食、飲水等健康生活教育。課上和課下均有任務(wù)驅(qū)動(dòng)學(xué)生動(dòng)手、動(dòng)腦、動(dòng)口，師生與生生互動(dòng)豐富，真正體現(xiàn)學(xué)生主體性。將改進(jìn)實(shí)驗(yàn)融入常規(guī)課堂，可提高知識(shí)連貫性。