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内环境与稳态教学设计

内环境与稳态

华中师大一附中汪红兵

●教学目标

知识目标

理解:1.理解内环境概念的内涵和外延,并能解释和说明其意义。

2.理解内环境稳态的概念及其生理意义,并且能够解析一些实例。

能力目标

1.图形辨析能力、图形和文字信息的转换能力。

2.基本的绘图能力。

3.一定分析综合能力。

情感目标

1.整体和局部的关系。

2.善待自然、珍爱生命的意志品质。

3.事物都是对立统一及相互联系的观点。

●重点·落实方案

重点

稳态的概念和生理意义。

落实方案

1.精讲实例缓冲物质对pH的调节过程,说明pH对内环境稳态的影响。

2.结合新陈代谢中酶促反应的条件与实例归纳出内环境稳态的生理意义。

●难点·突破策略

难点

稳态的概念。

突破策略

1.播放微课件直观显示内环境的动态变化过程,理解内环境组成成分之间的相互关系。

2.补充直接维持内环境稳态的四大系统的有关内容,使学生在宏观上掌握内环境稳态的基本原理。

●教具准备

微课件、投影片、试管、血浆、蒸馏水、1%的盐酸、pH试纸等。

●学法指导

1.指导学生预习。寻找相关疑点。

2.指导学生思考。根据预习情况对提出的疑点寻找思考线索。

3.回忆人体的四个系统的知识。

●教法建议

1.谈话法。

2.讨论法。

3.实验法。

●课时安排

一课时

●教学过程

[导课]

细胞是如何与外界环境进行物质交换的?我们知道单细胞动物如草履虫等在其生活过程中,可以和它生存的环境直接进行物质交换。那么人体的体内细胞,是如何与外界环境进

行物质交换的呢?

[教学目标达成]

一、内环境

学生阅读:内环境的内容。

教师演示:微课件(体内细胞与内环境之间物质交换的动态过程)

学生思考:(1)环境概念中“内”“外”的含义。

(2)淋巴的形成过程。

师生总结:内环境的概念和组成。

学生活动:用箭头连线的方式,将内环境中组织细胞、组织液、血浆和淋巴的关系表示出来。

师生总结:由此可见,组织细胞可以直接与内环境进行物质交换。

教师提问:内环境中的营养物质又是怎样获得的?(多媒体课件展示)

学生分析,归纳:内环境是体内细胞与外界环境间接地进行物质交换的场所。体内的细胞只有通过内环境,才能与外界环境进行物质交换。

教师指点:内环境是体内细胞生存的直接环境,细胞与内环境、内环境与外界环境之间不断进行物质交换,因此,细胞的代谢活动以及外界环境的不断变化,必然会影响内环境的理化性质。那么,内环境的理化性质会不会发生剧烈的变化呢?这就是我们要讨论的第二个问题。

二、内环境的稳态

学生阅读:内环境的稳态的内容。

投影片:(1)影响血液理化性质的主要因素有哪些?

(2)正常人血液的pH是多少?

(3)调节血液pH处于正常范围的方式是什么?

学生阅读后,回答:(1)主要因素有pH、渗透压、温度等。

(2)正常人血液的pH为7.35~7.45。

(3)缓冲物质(缓冲对)的缓冲作用。

下面以内环境的pH为例来说明

学生探究性实验:1.用加了抗凝血剂(柠檬酸钠)的血浆为实验材料,取两只洁净的试管,甲试管中加入2 mL血浆,乙试管中加入等量的蒸馏水,分别用pH试纸测试,并进行比较。

2.在两支试管中分别加入一滴质量分数为1%的盐酸溶液,分别用pH试纸测试,并进行比较。

讨论:请部分学生将其实验结果在投影仪上展示,并分析实验现象。

例如:人在剧烈运动时,肌肉组织中会产生大量的乳酸,碳酸等物质,当这些酸性物质进入血液后,血液的pH将发生什么变化?(多媒体展示)

师生总结:不会发生太大的变化。因为当乳酸进入血液后,乳酸就会与NaHCO3发生反应,生成乳酸钠和H2CO3,H2CO3是一种弱酸且不稳定,很容易分解成二氧化碳和水,所以对血液的pH影响不大。血液中增多的二氧化碳会刺激控制呼吸活动的神经中枢,促使呼吸运动增强,增加通气量,从而将血液中过多的二氧化碳排出体外。如果有过多的Na2CO3发生反应,生成NaHCO3,过多的NaHCO3可以从肾脏排出体外。

教师总结:由于血液中缓冲物质的调节作用,可以使血液的酸碱度不会发生剧烈的变化,从而维持在相对稳定的状态。内环境的其他理化性质,如温度、渗透压、各种化学物质的含量等,也都能够保持在一个相对稳定的状态,通过实验、实例的分析,我们归纳出稳态的概念。稳态是正常机体在神经和体液调节下,通过各器官系统协调运动,共同维持内环境的相

对稳定状态。

稳态在生命活动中有什么生理意义呢?

三、稳态的生理意义

教师讲解:稳态是机体进行正常生命活动的必要条件。如内环境的稳态遭到破坏,就会引起代谢紊乱,并可导致疾病。

教师投影:(1)人的体温升高时为什么会患病?

(2)当血液中钙的含量过低或过高时,会引发什么现象?

(3)体内的尿素和无机盐过多时将会导致什么样的后果?

学生回答:(1)酶促反应受阻,代谢紊乱。

(2)血钙过低影响骨发育,血钙过高则引起肌无力等症状。

(3)引起尿毒症等疾病。

[教学目标巩固]

1.在下列物质中,不属于人体内环境组成成分的是

A.血红蛋白

B.葡萄糖

C.二氧化碳和氧

D.氨基酸

分析:内环境指的是细胞外液,不包括细胞内液,血红蛋白是红细胞内的一种含铁的蛋白质,它不可能是内环境的成分。

答案:A

2.人在静脉注射时所用的生理盐水的浓度必须与血浆浓度基本相同,其原因是

A.维持内环境渗透压的稳定

B.使体内增加水分

C.使体内增加无机盐

D.使体内营养物质保持稳定

分析:人的内环境必须保持稳态,机体才能进行正常代谢。注射入人体内的生理盐水与血浆浓度相同,使血液保持正常的渗透压,维持了细胞的生活环境稳定,否则,就会引起细胞失水变形或吸水破裂,影响人体健康甚至危及生命。

答案:A

3.人体发生花粉等过敏反应时,由于毛细血管壁的通透性增加,血浆蛋白渗出,会造成局部

A.血浆量增加

B.组织液减少

C.组织液增加

D.淋巴减少

分析:毛细血管壁正常情况下,只允许水、葡萄糖、无机盐等小分子进出,进入细胞间隙,形成组织液。但当毛细血管壁受过敏反应的影响通透性增加时,原来应留在血管中的血液大分子蛋白质也能透出细胞间隙,组织液的浓度就会增加,渗透压提高,水渗出增多,导致组织液有所增加。

答案:C

4.下列各项中不影响内环境稳定的因素是

A.pH

B.渗透压

C.酶

D.温度

分析:影响内环境稳态的因素主要有pH、渗透压和温度及各种化学物质的含量。

答案:C

5.维持血液pH恒定的缓冲物质是

A.强酸和相应的强碱盐

B.强酸和相应的弱碱盐

C.弱酸和相应的强碱盐

D.弱酸和相应的弱碱盐

分析:血液中的每对缓冲物质都是由一种弱酸和相应的强碱盐组成的,如

H2CO3/NaHCO3、NaH2PO4/Na2HPO4等。

答案:C

[布置作业]

复习题一、二。

●板书设计

内环境与稳态教学设计

水和无机盐的平衡与调节

华中师大一附中汪红兵

教材分析

《人体生命活动的调节及营养和兔疫》的知识在初中生物课和高中生物必修课中均有涉及,本章的内容是在此基础上的进一步深入,它主要从内环境的稳态、营养与健康、兔疫机制等方面进行论述。

《人体的稳态》、《人体营养与健康》和《兔疫》这三节内容在知识上并没有直接的联系,但是它们都与人体健康密切相关,本章正是通过这条主线,结合人们的日常生活,

将它们有机地联系在一起,使学生不仅更加深入了解了有关人体健康的知识,而且为学生在实际生活中运用这些知识打下良好的基础。

本章涉及的“稳态”、“调节”和“免疫”的内容相对抽象,这里有分子水平的物质基础,有细胞水平的结构知识,还有个体水平上的调控和表现,因此在教与学两方面都有一定的难度。

本章内容与生产、生活实际结合紧密,也容易与理、化的相关知识相互渗透,因此这部分内容还是对学生进行STS教育,培养学生思维综合能力的良好素材。

本章作为选修教材的第一章,在全书中起着基础性的作用。

教学目标

1.知识方面

(1)水和无机盐的平衡(理解);

(2)水和无机盐平衡的调节(理解);

(3)水和无机盐平衡的意义(理解)。

2.态度观念方面

(1)增强学生自我保健的意识,逐渐养成良好的生活习惯;

(2)帮助学生树立局部与整体对立统一的辩证唯物主义观点;

(3)培养学生理论联系实际、学以致用的学习意识。

3.能力方面

(1)培养学生观察、分析、判断的思维能力;

(2)培养学生识别、理解图表信息的能力;

(3)培养学生运用本节知识解释和说明日常生活中一些实际问题的能力。

重点、难点分析

1.重点:水和无机盐的平衡和调节。

2.难点:水和无机盐平衡的调节。

3.分析:稳态是一个在生理学中涉及范围比较广的概念,通过高中生物必修教材的学习,学生已经了解了稳态的概念,已经了解了它的温度、渗透压和pH等理化性质都维持在一个相对稳定的状态。本节课在此基础上进一步引申:内环境的渗透压是如何维持稳态的呢?一个重要条件就是内环境中水和无机盐的含量必须稳定。因此,通过分析使学生理解人体内水和无机盐通过生命活动的调节其含量是稳定的,对于深入理解内环境的稳态具有重要意义。因此,“水和无机盐的平衡和调节”是本节的重点。

通过前面的学习,学生还知道人体生命活动调节的基本方式是神经调节和体液调节。神经调节的基本方式是反射,其结构基础是反射弧;而体液调节主要又依靠体液中的各种激素进行调节。具体人体内的水和无机盐是如何经过生命活动调节达到平衡的呢?这部分内容既是本节的重点,又是一个难点。“水和无机盐平衡的调节”作为生命活动调节的一部分,依旧要靠神经调节和体液调节。本节的主要内容就是要分析出完成水和无机盐平衡调节的具体激素是什么,完成神经反射调节的具体反射弧是什么,具体刺激又是什么,由于激素调节涉及到尿的形成等有关初中生物的知识,神经调节涉及到的反射弧比较复杂,因此水和无机盐平衡的调节,是本节的难点。

教学模式

问题——探究式。

教学手段

1.实物投影仪:展示相关的问题、图表和信息资料,创设探究的情境;

2.挂图、板图:加强教学的直观性;

3.设计出与教学内容相关的课件:辅助教学,增强教学的形象性。

课时安排一课时。

设计思路

“水和无机盐的平衡和调节”这部分内容与人体健康密切相关,与学生的生活实际紧密相联。因此,本节课的课堂教学设计突出以人为本的思想,突出健康生活的主体,充分利用学生自身的生理现象,充分利用学生已有的知识和生活经历,经过教师的精心设疑,引导学生分析有关水和无机盐平衡和调节的问题,引导学生从宏观到微观逐步深入地去探究生命活动的本质和规律。

“内环境”、“内环境稳态”和“渗透压”都是学生已熟悉的概念,因此通过分析内环境渗透压的稳态很容易引出内环境这一溶液中溶剂——水的含量应该是平衡的,溶质——无机盐等化学物质的含量也应该是平衡的,具体通过哪些来源和去路来保持水和无机盐的平衡?这部分内容可以通过教师提出问题,学生结合自身的生活实际,分析讨论,自己总结出来。

“水和无机盐平衡的调节”这一重点和难点内容,可先从学生更熟悉的水平衡的调节开始,引导学生分析为什么“喝水多的时候,尿就会多;喝水少的时候,尿就会少”?通过层层设问,诱发学生思考:是什么刺激导致渗透压感受器兴奋?调节水平衡的神经中枢和效应器分别是什么?效应器释放出的激素名称及作用是什么?等等问题,然后通过与教学内容相关的课件,辅助教学过程,形象直观地展示生命活动的调节过程,给学生留下深刻生动的印象。关于无机盐平衡的调节,首先教师提出思考问题,学生带着问题观察与教学内容相关的课件、阅读教材、分析图表、小组讨论,最后总结出无机盐平衡也是受神经和激素的调节,主要通过肾脏完成。

“水和无机盐平衡的意义”这部分内容可以采取自学,讨论的方式,由学生自己总结出来,并通过对生产、生活中有关的实际问题做出解释和说明作为对本节课教学效果的反馈。

教学过程

(一)水和无机盐的平衡和调节

1 、水的平衡和调节

内环境与稳态教学设计

内环境与稳态教学设计

“+”表示促进“-”表示抑制

内环境与稳态教学设计

2、无机盐的平衡和调节

内环境与稳态教学设计

(1) Na+

内环境与稳态教学设计

(2) Ka+

(3)无机盐的平衡调节:如下图

内环境与稳态教学设计

3 、水和无机盐平衡的意义

对于维持人体稳态起非常重要的作用,是人体各种生命活动正常进行的必要条件。

二、重难点知识归纳及总结

肾脏在维持水和无机盐平衡中的作用。

正常成年人每天随饮食进入体内的水分与排出的水分大致相等。如果进入体内的水分过多,多余的水将由肾脏排出,尿量就会增加,反之则减少。人体内的无机盐种类很多,它们是构成人体各个组织器官的重要成分,并且在维持人体正常渗透压、酸碱平衡和神经肌肉兴奋性中起着重要的作用。氯化钠(食盐)随食物进入体内的量和排出的量基本相等。食物中完全缺乏食盐时,肾小球滤出的钠几乎全部被肾小管重新吸收,排出的尿中则可以无钠。临床上将尿中钠的排出规律概括为:多进多排,少进少排,不进不排,钾的排出则不同,即使在缺钾的情况下,尿中仍有相当量的钾排出。临床上将尿中钾的排出规律总结为:多进多排,少进少排,不进也排,因此,不能进食的病人,只靠注射葡萄糖和生理盐水以维持代谢时,应该注意补充钾。