蒙春月 黄 林 单鹏华
(南宁市第三中学,广西 南宁)
“人体内环境与稳态”是人教版高中生物必修三“稳态与环境”第一章的内容,包括“细胞生活的环境”和“内环境稳态的重要性”两节内容。本章是学习必修三其他章节的基础,因本章给出了“稳态”这一统领必修三所有知识的核心概念,所以,从这个角度而言,第一章也起到统领全书的作用。在必修一“分子与细胞”的学习中,学生已经比较深刻地理解了细胞的元素和化合物、细胞结构、细胞种类,以及物质进出细胞的方式等,在此基础上引入“内环境”,对学生学习后面的“动物和人体生命活动的调节”“植物的激素调节”有很大的意义。所以本章的内容起到承上启下的作用,教师只有做好了引导,让学生更好地理解本章知识,加深对生命世界的认识,才会对后续学习有所帮助。
学习“人体内环境与稳态”,往往离不开对初中知识的回顾,因初中课本已经学习过各个系统的相关知识,高中教材不再赘述,通常只是一笔带过,但初中阶段的学习侧重于让学生了解生命现象,而高中阶段则侧重于让学生理解生命活动的本质,且因相隔时间过久,学生已经遗忘多数的相关知识。课程标准中关于本节内容的具体标准是“说明内环境稳态的生理意义”。要实现这一目标,首先要说明什么是内环境稳态。稳态概念是生物学科的一大基本概念,也是本板块的核心概念,因此稳态概念与稳态的重要性是本节教学内容的重点。由于这些内容都比较抽象、微观,应先让学生形成较清晰的局部概念体系,再将知识系统化、整体化,而学生要做到真正理解并构建知识体系,有一定难度,因而也是本章教学内容的难点。
学习本章内容需要一定的初中生物学知识作为储备,学生如何在短时间内回忆起初中知识并衔接到课堂中来,这是教师首要解决的问题。我们可以充分利用初中课本为高中的教学服务,把初中教材有关的图片和知识投影到屏幕中,也可以充分利用相关的Flash,授课时,作为信息加以补充,重现知识,让学生在最短的时间内获得最多的知识,缩短复习初中知识的时间,顺利、高效地完成前后知识的衔接。
表1 教学内容的相关衔接
由于第二节“内环境稳态的重要性”包括“问题探讨”和实验“生物体维持pH稳定的机制”部分,只与内环境的组成成分有关,并不涉及机体各器官系统的协调配合,因此,会使学生在内在逻辑关系上较难从局部延伸到整体,而教材编排时为便于阅读,将“内环境稳态与消化、呼吸、循环、泌尿系统的功能联系示意图”及有关内容放在正文最后,笔者认为教师在教学过程中应灵活掌握,适时调整。经过深入研究和反复实践,笔者在上课伊始,即对初中知识进行再现,同时对高中教材进行整合,借助课本P8图1-4加以深化理解,变抽象为形象,由初中的感性认知转化为理性认知,深刻地了解到呼吸系统及消化系统与血液循环系统的关系。即呼吸呼入的空气进入肺泡,肺泡外缠绕着毛细血管,通过气体的扩散作用,O2由肺泡进入毛细血管中的血液里,血液中的红细胞能通过血红蛋白将吸入肺泡中的O2运送给组织,而组织中新陈代谢产生的CO2也通过红细胞运到肺部并被排出体外;消化系统中的食物消化后,营养物质通过消化系统的管壁进入血液循环中,这些营养物质被人体吸收后随血液循环运输到人体的各个组织细胞处;而循环系统由心脏、血管和淋巴管组成,它将消化系统吸收的营养物质和肺吸收的O2送到全身器官的组织和细胞,同时将它们的代谢产物及CO2运送到肾、肺、皮肤排出体外,以保证人体的新陈代谢不断进行。结合课本P8图1-4,学生可以初步了解到身体机制的调节与哪些器官、系统直接相关,有利于学生从整体上把握稳态的调节机制。
课程至此,学生已经能非常清晰地了解到血液循环系统的主要功能是物质运输(同时教师需要加以强调:循环系统是人体执行运输功能的连续管道系统,包括心、血管和淋巴系)。通过该系统将O2和各种营养物质输送到全身各器官、组织和细胞,同时又将各组织的代谢产物运送至排泄器官。为了使学生更好地理解血液、组织液、淋巴液之间的关系,笔者尝试将初中知识与高中人教版必修3图1-1进行整合处理,对比教学发现,整合后的图片,给学生更直接、更深刻的认识,并且能从整体认识人体各循环之间的关系,即在毛细血管动脉端血浆由组织液生成,而在静脉端发生组织液回流,从而实现血液与组织液的物质交换。淋巴液来自组织液,血浆滤过生成的组织液90%被重吸收,其余进入毛细淋巴管形成淋巴液。毛细淋巴管内的淋巴液流入集合淋巴管和淋巴结,最后经淋巴导管(胸导管和右淋巴管)进入前腔静脉,加入血液循环。所以淋巴回流系统是组织液向血液循环回流的一个重要辅助系统。淋巴循环的一个重要特点是单向流动而不形成真正的循环。
图1 组织液、血浆、淋巴液之间的关系
“稳态”作为本章的核心概念,搞好这一概念的教学,可以为后续的学习打下坚实的基础。稳态调节机制在后面章节中要逐步展开、深化,在本节仅做简要概述,以承上启下,因此达到了解水平即可。
之所以说初步建立,是因为要让学生更深刻地去理解稳态的概念,往往离不开下一章书的内容,只有把神经调节、体液调节、免疫调节分析清楚后才能做到真正的理解。但既然在本章给出了稳态的概念,就需要有一个相对合适的教学策略,来达到相应的教学目标。由上面的知识做铺垫后,教师便可以引导学生构建知识网络模型。
图2 体细胞与内环境,内环境与外界环境物质交换关系图
当学生初步构建本章知识模型后,提出稳态的概念:稳态指正常机体通过调节作用,使各个器官、系统协调活动,共同维持内环境的相对稳定状态。以图2作为知识背景,利用数学的反例理解法即举例内环境稳态失调的例子,理解内环境稳态的重要性。
表2 稳态失调与相关疾病
每一个人的健康都与内环境的稳态有关,几乎所有人都亲历过诸如发烧、腹泻等稳态失调引起的疾病。所以学生可以快速地理解人体内环境稳态失调指的是体内各种物质在不断变化的过程中没有达到相对平衡的状态,即某种或几种物质过多或过少。正常情况下,当内环境某种物质含量很低时,通过调节让该物质含量升高,当内环境某种物质含量过高时,再通过调节让该物质含量下降,人体维持稳态的调节能力是有限度的,当外界环境的变化过于剧烈,或人体自身的调节功能出现障碍时,内环境的稳态就会遭到破坏。让学生明白“过犹不及”的思想,如此,便是必修三模块最关键的教学思想,学生心中一旦初步建立起了这一模型,稳态的重要意义呼之欲出!
在进行教学的部分调整后,笔者最深的感触就是,学生能轻松地对本章知识网络进行构建,从整体去把握稳态及内环境的重要性。笔者认为,在高中生物教学中,教师要充分解读教材,剖析教材,立足学情、把握学情,以学生的需要作为教材“二次开发”的起点和归宿,研读课程标准,大胆整合课程内容,构建知识体系,提高课堂效率。