基于生物学核心素养的“内环境与稳态”一节的教学设计

余幼芳

(浙江省宁波市余姚第二中学 宁波 315400)

1 教材分析

“内环境与稳态”是浙科版高中生物学教材“稳态与环境”模块(必修3)第2章“动物生命活动的调节”中第1节内容。本模块包括生命活动的调节和生物与环境，是由稳态这一核心概念统领的个体和群体两个研究水平的内容。本节内容包含内环境与稳态两个重要的概念。教材先介绍了内环境及其与动物生活的关系，让学生对内环境稳定的意义有一个初步认识。在此基础上进行归纳，说明只有经过细致的协调过程，才能维持机体内环境的稳定，从而引出稳态的概念，并阐明稳态对于生命活动的重要意义。本教学设计重组教材内容，以一份血液报告引入新课，并始终围绕这份报告开展整节内容的学习，在讨论、体验中内化知识，发展学生的生物学核心素养。

2 教学目标

依据课程标准的内容要求、学业要求和学业质量标准，围绕培养学生核心素养的要求，制订了如下教学目标：

(1) 通过学习单细胞动物与多细胞动物进行物质交换的区别、内环境的含义以及内环境相对稳定的意义，形成生物内环境具有调节和维持相对稳定的观点。

(2) 通过讨论维持内环境的稳定的机制，形成新陈代谢与内环境稳定之间相互联系、相互作用的辩证关系；运用图示和模型的方法表征体内细胞与环境物质交换过程，提高科学思维能力。

(3) 关注人体内环境维持稳态与人体健康的关系，提倡健康的生活方式。

3 教学过程

课前在生物学教学资源库中上传一个5分钟左右的微课视频：“体内细胞与环境之间物质交换的动态过程”，课上教师首先结合学生初中所学知识和本节内容，对血浆、组织液和淋巴进行简单的讲解。

3.1 创设真实情境，导入新课 在医院看病有时医生会让病人去验血，你有过这样的经历吗？验血的目的是什么？(血液是所有生命活动的中转站，它的成分能充分反映机体的健康状况。)

出示资料： 谷丙转氨酶主要存在于肝细胞内，当肝细胞受损时，谷丙转氨酶会释放到血液中，做肝功能检查会发现谷丙转氨酶偏高。一般情况下谷丙转氨酶偏高的原因可能跟肝脏疾病有关。健康人的转氨酶水平也有可能暂时超出正常范围。剧烈运动、过于劳累或者近期吃过油腻食物，都可能使转氨酶暂时偏高。

让学生根据资料分析某同学的血液报告单(表1)，并分析可能是什么原因造成的？

表1 某同学的血液报告

设计意图： 从学生的生活经验引入，再通过资料和血液报告单的分析，让学生真切感受到细胞代谢异常往往会反映在血液生化指标中，同时培养学生获取信息并处理信息的能力。

3.2 设计疑难问题，突出主线 具体教学设计如下：

3.2.1 内环境的含义 结合课前的微课视频“体内细胞与环境之间物质交换的动态过程”，让学生思考为什么组织细胞的代谢异常会反映在血液的生化指标中呢？尝试用箭头的方式将组织细胞、组织液、血浆和淋巴的物质交换关系表示出来。请1位学生板演(图1)，其他学生在纸上画，然后师生共同进行评价。

图1 组织细胞、组织液、血浆和淋巴的物质交换关系

引导学生了解： 组成内环境的物质有哪些？(包括营养物质、代谢废物、激素、抗体等。)进一步设疑： 内环境中的营养物质是怎么获得的？代谢废物又是如何排出的呢？参考教材图2-1，自学内环境与外界进行物质交换需要消化系统、呼吸系统、循环系统和排泄系统的直接参与。

设计意图： 结合课前观看微课视频和课堂内建立组织细胞、血浆、组织液和淋巴之间的物质交换模型，落实“运用图示和模型的方法表征体内细胞与环境物质交换过程”科学思维目标。通过问题设疑和自学讨论，对内环境的内涵和外延有更深的理解。

3.2.2 内环境保持相对稳定的意义 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变吗？再次出示血液报告单，并追问： 内环境的理化性质会剧烈的变化吗？学生自学讨论后，教师总结： 动物机体内部环境相对稳定的状态叫做稳态，稳态是一种可变却又相对稳定的状态。再次提问： 稳态会被破坏吗？请学生分别举些稳态的例子和稳态失调的例子，并说明稳态被破坏的危害。

设计意图： 再次利用血液报告单直观地说明内环境的稳态是可变却又相对稳定的。通过学生举例稳态及稳态失调的例子，总结出内环境保持相对稳定的意义。同时，引导学生关注人体内环境维持稳态与人体健康的关系，倡导健康的生活方式。

3.2.3 稳态的调节机制 机体是如何来维持稳态的呢？通过学生的讨论，总结出： 要维持内环境的稳定，动物体必须能及时感知内外环境的变化，并及时作出反应加以调整，这些活动都依靠神经系统和内分泌系统的活动来完成的。

设计意图： 学生在了解了稳态的含义和意义的基础上，并结合自己的日常生活经验、初中所学知识等讨论维持内环境的稳定的机制。

3.3 小结课堂内容，巩固新知 本节课主要学习了内环境和稳态两个概念。请学生思考是不是所有生物的细胞都要通过内环境与外界环境发生物质交换呢？单细胞的原生动物和简单的多细胞动物的细胞直接与外部环境发生物质交换。稳态指的是内环境的成分、理化性质保持相对稳定的状态，它是细胞正常生存的必要条件，主要通过神经调节和体液调节来维持。那么，神经调节和体液调节具体是怎么进行的呢？给下节课埋下伏笔。

设计意图： 通过小结，完善知识体系、巩固所学知识，也为后续知识的学习埋下伏笔；并通过问题“是不是所有生物的细胞都要通过内环境发生物质交换呢？”，明确单细胞动物与多细胞动物进行物质交换的区别。

4 教学反思

在“内环境与稳态”的教学设计中，对教材的编排顺序和教材提供的素材进行大胆取舍和合理安排，并在课前提供了一小段微课，导入时补充资料分析。在教学中基于生物学核心素养的提升，以创设真实情境引课，与学生已有的知识发生联系，建构起细胞能与内环境发生联系的有意义的知识体系，接着设计一系列疑难问题，活跃了学生的思维、提高了学生的参与度，同时培养了学生的生命观念、理性思维和社会责任等生物学核心素养，最后通过小结课堂内容进一步完善知识体系、巩固所学知识。