中学生物课程资源开发与利用，赋予生活化教学案例

（一）教学内容分析

本节课为高中生物必修3第1章第2节，教学内容包括两部分：“内环境稳态及其重要性”和实验“生物体维持pH稳定的机制”。课时安排为2个学时。这2个学时的安排可以有两种方式：其一，按照教材安排的顺序先授课后实验，实验安排在后可以验证课堂上学习过的人体维持内环境pH稳定的知识，并解释pH维持稳定的机制；其二，先实验后授课，实验安排在前可以让学生先观察到生物体维持pH稳定的现象，增加更多的感性认识，以利于学习后续的稳态、稳态失调等抽象概念。

这里考虑到学生学习知识的顺序以及教材第1节和第2节内容的衔接，采用第一种方式：先授课后实验。第1学时授课，讲解“内环境稳态及其重要性”。《内环境稳态及其重要性》包括内环境的动态变化、对稳态调节机制的认识、内环境稳态的重要意义等内容。

新课的导入，采用学生公布自己“体温日变化规律”的调查结果，从体温的“日变化”发现同一个人的体温在一日内的波动范围不大，从个体的平均体温差异发现健康人的体温始终接近37℃，导入内环境的稳态及其重要性。本节内容比较抽象，因此教学活动的组织力求联系学生实际的生活经验。问题探讨、调查、思考与讨论等栏目安排的内容都与生活实际联系紧密。

（二）教学目标

1.知识与技能

（1）说明内环境稳态的概念。

（2）简述稳态的调节机制。

（3）了解稳态的生理意义。

2.过程与方法

（1）进行实验，了解生物体具有维持内环境稳定的机制。

（2）尝试解释生物体维持pH稳定的机制。

（3）情感态度与价值观

关注维持内环境稳态与健康的关系，养成自我保健的意识和习惯，运用这方面的知识关爱家人和亲友，建立敢于质疑、尊重事实，严谨、仔细的科学精神和科学态度。

（三）教学重点与难点

内环境稳态及其生理意义。

（四）教学实录

1.新课导入

师：通过上节课的学习，我们知道体内细胞生活在细胞外液中，这个由细胞外液构成的液体环境叫作内环境，内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介，但是随着外界环境因素的变化和体内细胞代谢活动的进行，内环境的各种化学成分和理化性质也在不断地变化，那么内环境会因此而剧烈变动吗？带着这个问题，我们来学习今天的内容。

首先我们处理一下上节课结束之前，给大家布置的作业：教材第7页“体温日变化规律”的调查。现在大家以前后4位同学为一个小组，汇总交流各自体温调查的结果，并根据调查结果回答下面的问题。

多媒体显示问题：

（1）不同家庭成员的体温完全一致吗？这说明了什么？

（2）和其他同学交流调查结果，比较班级中同一性别同学的体温数据，可以得到什么结论？

（3）将人体体温的日变化情况与当地气温的日变化情况进行对比，结果如何？

生：不同家庭成员的体温不完全一致。这说明人的体温有个体差异。

生：人的体温不是一个固定值，而是一个温度范围，波动一般比较小，不超过1℃。

生：健康人的体温始终接近37℃，受外界影响很小。

师：（总结）不同年龄、不同性别、不同个体的人的体温具有差异，同一个人一天中的体温也是有差异的，但是这一差异往往不超过1℃。健康人的体温始终接近37℃，处于动态平衡中。

像体温的变化情况一样，健康人内环境的每一种成分和理化性质都处于动态平衡之中，这种动态平衡称之为稳态，内环境的稳定是机体进行正常生命活动的必要条件。这节课我们一起来学习第2节《内环境稳态的重要性》。

2.新课学习

多媒体显示：内环境的动态变化。

师：体温是内环境理化性质的一个方面，调查结果证明体温处于动态平衡中。内环境的其他理化性质如pH值、渗透压、化学成分等是否也处于动态平衡中呢？我们先做一个演示实验。同学们请看，这两个试管中，我分别加的是等量的血浆和蒸馏水，课前我测量了它们的pH值分别都是7左右，现在我们加入等量的盐酸，然后再分别测量它们的pH值的变化情况。

（教师进行实验操作，演示血浆和蒸馏水加入等量盐酸后的变化情况）

师：甲、乙两个试管在加入等量盐酸后，pH值的变化有何不同？可以得出什么结论？

生：血浆pH值变化不明显，水的pH值变化明显，可见，血浆pH不是一个固定不变的数值，而是在一定范围内波动，所以内环境的pH也处于动态平衡中。

师：内环境的渗透压是否也处于动态平衡中呢？请同学们举例说明。

生：（在教师的启发下）红细胞在清水中会吸水胀破，在高浓度溶液中又会由于失水过多而死亡。但是在正常的生物体内，这两种情况都很少出现，说明渗透压维持在一定的范围内。

师：很好。那么内环境中的化学成分又是如何变化的呢？

多媒体显示：“问题探讨”血液生化六项检查化验单。

师：丙氨酸氨基转移酶是衡量肝功能受损情况的一项指标，转氨酶存在于肝细胞的线粒体中，只要肝脏发生炎症、坏死、中毒等损害，转氨酶就会由肝细胞释放到血液中，所以肝脏本身的疾患可引起不同程度的转氨酶升高。肌酐与尿素氮是衡量肾功能的一项指标，当肾功能发生障碍时，代谢废物不能排出体外，以致大量含氮废物和其他毒性物质在体内积累，内环境稳态被破坏。血清葡萄糖是血液中血糖浓度的一项指标，对于诊断以及指导治疗糖尿病具有重要意义。甘油三酯和总胆固醇是衡量血液中血脂水平的一项指标，血脂是血液中各种脂质的总称，其中最重要的是胆固醇和甘油三酯。无论胆固醇含量增高，还是甘油三酯的含量增高，或是两者都增高，都统称为高血脂症。高脂血症与冠心病有密切的关系，尤其是胆固醇与甘油三酯皆增高的人，患冠心病的危险性更大。

多媒体显示问题：为什么血浆的生化指标能反映机体的健康状况？

生：血浆的生化指标能反映机体的健康状况，是因为血浆是机体内环境的重要组成部分之一，对机体的正常生命活动起着至关重要的作用，血浆中各种化合物的含量如果发生异常变化就会导致机体出现相应的病症。

师：说得不错。血浆生化指标指的是血浆中各种化学成分的含量，其中包括机体多种代谢产物的含量。健康机体的生化指标一般都处于正常范围内。当机体某项生理功能出现障碍时，势必影响其代谢产物的含量，因此血浆的生化指标可以反映机体的健康状况，并可以作为诊断疾病的依据。例如，正常情况下，转氨酶主要分布在各种组织的细胞内，以心脏和肝脏的活性最高，在血浆中的活性很低。当某种原因使细胞膜通透性增高时，或因组织坏死细胞破裂后，可有大量转氨酶进入血浆，引起血浆中转氨酶活性升高。(www.xing528.com)

师：每种成分的参考值（即正常值）都有一个变化范围，这说明什么？

生：每种成分的正常值都有一个变化范围，这说明内环境中各种化学成分的含量不是恒定不变的，而是在一定范围内波动的。

生：还能说明不同个体存在着一定的差异。

师：说得很好。由此我们可以得出结论，正常机体的内环境中的化学成分是稳定的，处于动态平衡之中。

教师精讲：通过调查、演示实验、对化验单的分析等，我们发现，内环境的温度、pH值、渗透压、化学成分都处于动态平衡中。这种动态平衡是通过机体的调节作用实现的。生物学家把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叫作稳态。稳态的特点：首先，稳态不是恒定不变，而是相对恒定的一种动态变化；其次，这种动态变化保持在一定范围内。那么，稳态是怎样实现的呢？

多媒体显示：对稳态调节机制的认识。

师：下面我们复习一下内环境中的营养物质、代谢废物、O2、CO2和水等化学成分进出生物体的途径，以此为例来分析稳态的调节机制。

生：营养物质通过消化系统进入内环境，后为组织细胞利用；代谢废物由细胞排放到内环境中，最后经过泌尿系统、排泄系统、皮肤等排出内环境。

生：O2通过呼吸系统进入内环境，后为组织细胞用来进行呼吸作用产生CO2；CO2由细胞排放到内环境中，最后经过呼吸系统排出内环境。

生：水主要通过消化系统进入内环境，除了为组织细胞所利用，也通过泌尿系统、呼吸系统、皮肤等排出内环境。

师：（总结）内环境中的这些成分要保持相对稳定，必须要依靠人体内各器官、系统协调一致的运行。那么机体内各个器官、系统为什么能保持协调一致？（教师指导学生自行阅读人类对机体维持稳态机制的认识这部分内容）

生：贝尔纳推测内环境的稳定主要依赖于神经系统的调节，坎农解释内环境稳态是在神经调节和体液调节的共同作用下，通过机体的各种器官、系统分工合作、协调统一而实现的。

教师精讲：坎农对贝尔纳的推测做出了补充，但是他的解释还不够全面。随着分子生物学的发展，人们发现，免疫系统也起着重要的调节作用，它能发现并清除异物、外来病原微生物等引起内环境波动的因素。因此目前普遍认为，神经—体液—免疫调节网络是机体维持稳态的主要调节机制。

注意：机体对稳态进行调节的能力是有限的，当外界环境变化过于剧烈，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。这时会出现什么现象呢？

多媒体显示：思考与讨论。

师：你有过发高烧的经历吗？谈谈高烧最严重时的感受。体温过高时为什么要采取物理降温或药物降温的措施？

生：发烧会头疼发晕，全身无力……体温过高时要采取物理降温或药物降温的措施是因为体温高过一定范围或体温过高持续时间过长，都会给机体造成不可逆转的损伤。

师：正常的体温是体内细胞进行各种生化反应最适宜的温度。在发高烧的状态下，由于内环境发生一系列变化，导致体内的各种反应出现紊乱，于是机体功能发生异常。发热时的主要症状大部分集中在中枢神经系统，病人感觉不适、头疼、头晕、嗜睡等，同时常有食欲不振、厌食、恶心的表现。发热时机体处于一种明显的分解代谢过旺的状态，持续高热必定引起器官的功能负荷加重，有可能诱发器官功能不全或引起组织损伤。孕妇发热可能导致胎儿发育障碍，是一个重要的致畸因子。对于6个月至4岁的幼儿来说，持续高热容易引发惊厥，相当数量的患儿由此造成脑损伤，如智力落后，甚至癫痫，因此应注意及时采用物理方法或服用药物来退烧降温。

师：大量出汗或严重腹泻后，如果只喝水，不补充盐，内环境的渗透压会出现什么变化？这会带来怎样的后果？

生：内环境的渗透压会变小。当内环境渗透压变小时，内环境中的水将较多地通过渗透作用进入细胞内，造成细胞吸水肿胀，进一步导致细胞代谢和功能紊乱。

师：有人到青藏高原后会出现头痛、乏力、心跳加快甚至血压升高等症状，为什么？这说明外界环境与内环境稳态之间有什么关系？

生：有人到青藏高原后会出现不适症状是因为高原空气稀薄，大气压和氧分压低，易造成体内缺氧。这说明外界环境的变化势必会影响内环境的稳态。若外界环境变化不甚剧烈，并且机体代偿机制良好，内环境的波动较小，仍能维持稳态；若外界环境变化剧烈，机体代偿机制不好，内环境稳态将受到破坏，就会影响身体健康。

师：大家还能列举哪些稳态失调的病例呢？

生：尿毒症、糖尿病、严重腹泻造成的脱水，等等。

师：（总结）因此，内环境稳态遭到破坏导致稳态失调时，机体就会出现相应的病症。

师：当然，内环境稳态被破坏除了个别化学成分的改变外，原因也是多种多样的。我们知道，夏天使用空调可以帮助我们摆脱酷热的煎熬，但是长时间使用容易引起“空调病”。请同学们从内环境稳态失调的角度，分析“空调病”的原因。

生：室内室外温差大，室内空气干燥，空调的温度打得太低，室内空气不流通等。

师：（学生分析的时候给予适当引导、补充和纠正）据分析，空调对人的影响主要在于空调风使人体表面水分蒸发量加大，毛孔收缩，不能正常排汗，也会引起内分泌的紊乱；空调房间里，气流方向经常变换，气流速度增加，空气热量不断变动等因素干扰了人体的嗅觉，削弱了人体对空气中病菌、过敏源和异味的反应；房间内湿度太低，会对眼、鼻等处的黏膜产生不利作用，导致黏膜病；室内空气与外界几乎隔绝，干燥而又温度适宜，空气中有害细菌含量会快速上升。

师：也就是说，机体的内环境必须处于稳态，当稳态不再，就会对机体造成危害。所以，维持内环境的稳态对于保证生物体的健康，保证各项生命活动的正常进行，具有十分重要的意义。

多媒体显示：内环境稳态的重要意义。

生：由于细胞的代谢过程是由细胞内众多复杂的化学反应组成的，完成这些反应需要各种物质和条件，只有各种所需物质和条件保持在正常范围内，才能为反应提供充足的反应物。从另一个角度讲，细胞代谢的进行离不开酶，酶的活性又受温度、pH等因素的影响，只有它们都在适宜的范围内，酶才能正常地发挥催化作用。

师：（总结）由此可见，内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件。每一个人的健康都与内环境的稳态有关。学习有关内环境稳态的知识，有助于同学们养成自我保健的意识和习惯，还可以运用这方面的知识关爱家人和亲友的健康。

第2课时——实验：生物体维持pH稳定的机制。略。

3.教学分析

本节课教学程序分为以下几个阶段：

（1）课前准备：教师提前准备授课相关的资料，并要求学生测量一日内体温的变化情况。

（2）进行演示实验，启发学生通过观察实验现象，进行推理分析，进而得出结论。

（3）围绕资料和问题展开讨论，教师引导学生利用生活中的知识，进行思考并积极参加小组的讨论。

（4）全班交流，各小组代表对问题阐述各自的观点，相互补充，共同探讨。

（5）教师总结分析。

（6）教师精讲教学内容，同时对学生适当进行健康教育。

本节课教学内容与生活实际联系密切，教师通过呈现大量的生活资料并组织进行多种教学活动，吸引了学生的学习兴趣。生活化资源的引入，使学生对教学内容兴趣浓厚，并能根据自身的生活经验针对提出的问题进行解释和假设，丰富了学生对内环境稳态的感性认识，使其能够理解内环境的化学成分、理化性质等较为抽象的概念，同时教师引导学生对高原反应、糖尿病、空调病等生活中常见的疾病进行了具体分析，使他们认识到这些疾病的发生都是由于机体内环境稳态失调引起的，有助于学生更好地了解内环境稳态对于维持机体健康的意义，在生活中养成良好的生活习惯，用自己所学到的知识帮助他人，关爱家人和亲友的健康。