细胞生活的环境教学目标1.知识与能力(1)描述内环境的组成和理化性质。(2)说明内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介。2.方法与过程(1)尝试建构人体细胞与外界环境的物质交换模型。(2)通过学习全面了解细胞生活的内环境。3.情感态度与价值观(1)体会分组学习的乐趣。(2)激发学习生物的兴趣,学有所用,解释生活中的生理现象。教法导引1.组织学生开展阅读、思考与讨论、资料分析等活动,在活动中引导学生主动建构内环境及其理化性质的知识。2.以任务驱动讨论的开展,以讨论促进任务的完成,通过建立与已有知识的联系,最终实现对“内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介”的充分理解。学法建议1.积极参与老师组织的小组讨论活动,认真思考,充分发挥主观能动性。2.尝试建构人体细胞与外界环境的物质交换模型,来加深对所学知识的理解。3.学有所用,把课本上的知识还原到现实中去,即:解释一些生理现象。名师课堂(一)名师说课本节包括体细胞生活在细胞外液中、细胞外液的成分、细胞外液的渗透压和酸碱度内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介等内容。这些内容,是课程标准所规定的“说明稳态的生理意义”的基础。教材并没有一开始就阐述什么是“人体内环境”,而先放眼生命世界中“细胞生活的环境”这样的广阔视角。这样,既可以和《分子与细胞》衔接,利用学生已有的知识经验,又能激发学生的学习兴趣。“问题探讨”活动,意在调动学生围绕单细胞生物和多细胞生物的细胞的生活环境的差异展开讨论。因为对单细胞生物生活的环境有一定的了解,有助于认识到多细胞生物的细胞也需要与环境进行物质和能量交换,从而能更好地理解这些细胞的生存环境,并加深对生命世界的认识。(二)教学策略1.关于知识点引入的设计
细胞生活的环境 教学目标 1.知识与能力 (1)描述内环境的组成和理化性质。 (2)说明内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介。 2.方法与过程 (1)尝试建构人体细胞与外界环境的物质交换模型。 (2)通过学习全面了解细胞生活的内环境。 3.情感态度与价值观 (1)体会分组学习的乐趣。 (2)激发学习生物的兴趣,学有所用,解释生活中的生理现象。 教法导引 1.组织学生开展阅读、思考与讨论、资料分析等活动,在活动中引导学生主动建构内 环境及其理化性质的知识。 2.以任务驱动讨论的开展,以讨论促进任务的完成,通过建立与已有知识的联系,最 终实现对“内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介”的充分理解。 学法建议 1.积极参与老师组织的小组讨论活动,认真思考,充分发挥主观能动性。 2.尝试建构人体细胞与外界环境的物质交换模型,来加深对所学知识的理解。 3.学有所用,把课本上的知识还原到现实中去,即:解释一些生理现象。 名师课堂 (一)名师说课 本节包括体细胞生活在细胞外液中、细胞外液的成分、细胞外液的渗透压和酸碱度、 内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介等内容。这些内容,是课程标准所规定的 “说明稳态的生理意义”的基础。教材并没有一开始就阐述什么是“人体内环境”,而先 放眼生命世界中“细胞生活的环境”这样的广阔视角。这样,既可以和《分子与细胞》衔 接,利用学生已有的知识经验,又能激发学生的学习兴趣。“问题探讨”活动,意在调动 学生围绕单细胞生物和多细胞生物的细胞的生活环境的差异展开讨论。因为对单细胞生物 生活的环境有一定的了解,有助于认识到多细胞生物的细胞也需要与环境进行物质和能量 交换,从而能更好地理解这些细胞的生存环境,并加深对生命世界的认识。 (二)教学策略 1.关于知识点引入的设计
任何一堂课,引言的设计都至关重要。好的开头不仅使学生能够迅速集中注意力,有效帮助学生进入学习状态,并且能够激发学生学习的主动性和积极性,为上好本节课奠定基础。教师:通过启发学生观察章题图、思考图中内容与节内容的关系,激发学生学习的兴趣。同时通过图片还可以使学生感受到边防战士、炼钢工人、抗洪抢险战士工作环境的恶劣,体会他们工作的艰苦,认识他们工作的重要性,这也是一种人文精神的渗透。由于本章内容与人体健康的关系密切,也可以考虑从人类生活中的健康问题入手来引入。节题的引入可以利用教材提供的“问题探讨”来完成。生:探讨人体血细胞、草履虫的图片。师:可以启发学生比较两者生活环境的异同,引出体内细胞生活的环境一内环境,若有条件,可以出示装有血液(离心后)和草履虫培养液的试管代替图片,这样的情景更为直观和真实,更容易激发学生的学习热情。2.组织学生开展阅读、思考与讨论、资料分析等活动,在活动中引导学生主动建构内环境及其理化性质的知识。教师:有关人体内环境组成的内容很抽象,充分利用学生已有的知识、经验和直观图片搭建学习新知识的桥梁,将有助于学生对这部分内容的理解和掌握。例如,可以让学生观察教师展示的血浆实物,或引导学生回忆在初中曾经做过的观察活动;也可以启发学生回忆手脚磨出水泡的情景,说明水泡中的液体主要是组织液等。教学意图:这样都有利于学生建立对细胞外液的感性认识。学生:阅读课本相关内容,进行独立思考教师:再在此基础上引导学生理解三者间的关系。在看图过程中,首先应该引导学生识别图中各种结构和成分,弄清各结构间的关系,这是理解组织液、血浆和淋巴内在联系的基础。说明全身的细胞外液是一个有机的整体,有必要再提供人体循环系统(包括血液循环和淋巴循环)的整体图,有助手学生建立对人体细胞外液的整体认识。内环境的理化性质是一个更为抽象、更难以理解的深层次问题。教师:引导学生开展资料分析、实验现象分析等讨论活动,使学生理解这部分内容。学生:完成5个讨论题,讨论题1和2围绕有关细胞外液成分的问题:讨论题3和4与细胞外液的渗透压和酸碱度有关;讨论题5与内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介有关。教师:应根据实际情况,针对不同的学生,采用不同的教学策略。例如,如果学生基础较好、能力较强,可以把他们分成小组,提供充足的时间,放手让他们讨论,并自学课本上的相关内容,最后由教师进行简单总结。对于基础较差和能力较弱的学生,教师宜给予适当的引导,再根据教学进程安排学生分阶段进行讨论。如学习细胞外液成分时,先讨论1、2题,学习渗透压和酸碱度时,再讨论3、4题,第5题则可以放到“内环境与外界
任何一堂课,引言的设计都至关重要。好的开头不仅使学生能够迅速集中注意力,有 效帮助学生进入学习状态,并且能够激发学生学习的主动性和积极性,为上好本节课奠定 基础。 教师:通过启发学生观察章题图、思考图中内容与节内容的关系,激发学生学习的兴 趣。同时通过图片还可以使学生感受到边防战士、炼钢工人、抗洪抢险战士工作环境的恶 劣,体会他们工作的艰苦,认识他们工作的重要性,这也是一种人文精神的渗透。由于本 章内容与人体健康的关系密切,也可以考虑从人类生活中的健康问题入手来引入。 节题的引入可以利用教材提供的“问题探讨”来完成。 生:探讨人体血细胞、草履虫的图片。 师:可以启发学生比较两者生活环境的异同,引出体内细胞生活的环境 ──内环境。 若有条件,可以出示装有血液(离心后)和草履虫培养液的试管代替图片,这样的情景更 为直观和真实,更容易激发学生的学习热情。 2.组织学生开展阅读、思考与讨论、资料分析等活动,在活动中引导学生主动建构内 环境及其理化性质的知识。 教师:有关人体内环境组成的内容很抽象,充分利用学生已有的知识、经验和直观图 片搭建学习新知识的桥梁,将有助于学生对这部分内容的理解和掌握。例如,可以让学生 观察教师展示的血浆实物,或引导学生回忆在初中曾经做过的观察活动;也可以启发学生 回忆手脚磨出水泡的情景,说明水泡中的液体主要是组织液等。 教学意图:这样都有利于学生建立对细胞外液的感性认识。 学生:阅读课本相关内容,进行独立思考 教师:再在此基础上引导学生理解三者间的关系。在看图过程中,首先应该引导学生 识别图中各种结构和成分,弄清各结构间的关系,这是理解组织液、血浆和淋巴内在联系 的基础。说明全身的细胞外液是一个有机的整体,有必要再提供人体循环系统(包括血液 循环和淋巴循环)的整体图,有助于学生建立对人体细胞外液的整体认识。 内环境的理化性质是一个更为抽象、更难以理解的深层次问题。 教师:引导学生开展资料分析、实验现象分析等讨论活动,使学生理解这部分内容。 学生:完成 5 个讨论题,讨论题 1 和 2 围绕有关细胞外液成分的问题;讨论题 3 和 4 与细胞外液的渗透压和酸碱度有关;讨论题 5 与内环境是细胞与外界环境进行物质交换的 媒介有关。 教师:应根据实际情况,针对不同的学生,采用不同的教学策略。例如,如果学生基 础较好、能力较强,可以把他们分成小组,提供充足的时间,放手让他们讨论,并自学课 本上的相关内容,最后由教师进行简单总结。对于基础较差和能力较弱的学生,教师宜给 予适当的引导,再根据教学进程安排学生分阶段进行讨论。如学习细胞外液成分时,先讨 论 1、2 题,学习渗透压和酸碱度时,再讨论 3、4 题,第 5 题则可以放到“内环境与外界
环境进行物质交换”标题下的“思考与讨论”中去。这样做有利于分散难点,突破每一阶段的重点。3,以任务驱动讨论的开展,以讨论促进任务的完成,通过建立与已有知识的联系,最终实现对“内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介”的充分理解。这部分教学内容与学生在必修1中学过的物质出入细胞的内容,及初中学过的消化、呼吸、循环、泌尿系统等知识联系紧密。教材提供了“思考与讨论”和“技能训练"两项学生活动,旨在通过活动引导学生回忆学过的相关知识,并建立起与新知识间的联系,从而理解内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介。教学时,建议将“技能训练”作为一项任务布置给学生,要求每一位学生利用课下的时间独立完成。学生在接受任务后,会开始思考自已应该如何完成这项任务。他们可能会面临两个问题:一是人体细胞与外界环境的物质交换过程是如何完成的?二是选择哪种表现形式来表达。这时他们就会产生与他人交流的愿望。老师可提出,为了帮助同学降低完成任务的难度,同时保证任务完成的质量,要求同学以小组为单位,在课堂上就自已面临的问题开展讨论,也可根据“思考与讨论”中的问题展开讨论。由于学生是带着任务参与讨论的,因此会很投入、很积极,讨论的效果就能得到保证。讨论结束后,应由同学或老师总结人体细胞与外界环境进行物质交换的过程,这样可以帮助学生扫清知识上的障碍,为课下完成任务奠定基础。同时,最好提供给学生一个制作好的范例,如图解或课件,使学生明确这项任务的要求,即制作时首先要注意科学性,其次要注意形式的多样化。在指导学生完成任务的过程中还应发挥评价的作用,促进学生积极地、高质量地完成任务。例如,学生完成任务后,教师要给予及时评价,成绩可以记入学期总评,或选出优秀作品在课堂展示、交流、点评等。(三)精品教案导入:让学生讨论内环境的重要性。以“问题探讨”引入,学生思考并回答。教师以本节聚焦”再次引起学生的思考。讲述一、体内细胞生活在细胞外液中体液--不论男性还是女性,体内都含大量以水为基础的液体,这些液体统称为体液。细胞内液(存在于细胞内,约占2/3)血浆体液人组织液细胞外液(存在于细胞外,约占1/3)淋巴等体液中除了含有大量的水以外,还含有许多离子和化合物。教师讲述组织液、血浆和淋巴之间的关系和物质的运输
环境进行物质交换”标题下的“思考与讨论”中去。这样做有利于分散难点,突破每一阶 段的重点。 3.以任务驱动讨论的开展,以讨论促进任务的完成,通过建立与已有知识的联系,最 终实现对“内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介”的充分理解。 这部分教学内容与学生在必修 1 中学过的物质出入细胞的内容,及初中学过的消化、 呼吸、循环、泌尿系统等知识联系紧密。教材提供了“思考与讨论”和“技能训练”两项学生 活动,旨在通过活动引导学生回忆学过的相关知识,并建立起与新知识间的联系,从而理 解内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介。 教学时,建议将“技能训练”作为一项任务布置给学生,要求每一位学生利用课下的时 间独立完成。学生在接受任务后,会开始思考自己应该如何完成这项任务。他们可能会面 临两个问题:一是人体细胞与外界环境的物质交换过程是如何完成的?二是选择哪种表现 形式来表达。这时他们就会产生与他人交流的愿望。老师可提出,为了帮助同学降低完成 任务的难度,同时保证任务完成的质量,要求同学以小组为单位,在课堂上就自己面临的 问题开展讨论,也可根据“思考与讨论”中的问题展开讨论。由于学生是带着任务参与讨 论的,因此会很投入、很积极,讨论的效果就能得到保证。讨论结束后,应由同学或老师 总结人体细胞与外界环境进行物质交换的过程,这样可以帮助学生扫清知识上的障碍,为 课下完成任务奠定基础。同时,最好提供给学生一个制作好的范例,如图解或课件,使学 生明确这项任务的要求,即制作时首先要注意科学性,其次要注意形式的多样化。在指导 学生完成任务的过程中还应发挥评价的作用,促进学生积极地、高质量地完成任务。例 如,学生完成任务后,教师要给予及时评价,成绩可以记入学期总评,或选出优秀作品在 课堂展示、交流、点评等。 (三)精品教案 导入:让学生讨论内环境的重要性。以“问题探讨”引入,学生思考并回答。 教师以“本节聚焦”再次引起学生的思考。讲述 一、体内细胞生活在细胞外液中 体液-不论男性还是女性,体内都含大量以水为基础的液体,这些液体统称为体液。 体液中除了含有大量的水以外,还含有 许多离子和化合物。 教师讲述组织液、血浆和淋巴之间的关系和物质的运输
毛细血管壁组织液-血浆→-17毛细淋巴管壁淋巴循环淋巴思考与讨论:学生讨论后回答,师提示1.为什么说细胞外液是细胞直接生活的环境?2.组织液、血浆和淋巴有什么异同?3.组织液、血浆和淋巴之间有什么内在联系?能不能说全身的细胞外液是一个有机的整体?1.细胞外液是指存在于细胞外的体液,包括血浆、组织液和淋巴等。血细胞直接生活在血浆中,体内绝大多数细胞直接生活在组织液中,大量淋巴细胞直接生活在淋巴液中。由此可见,细胞外液是体内细胞直接生活的环境。2.相同点:它们都属于细胞外液,共同构成人体内环境,基本化学组成相同。不同点:(1)在人体内存在的部位不同:血浆位于血管内,组织液分布于组织细胞之间,淋巴分布手淋巴管中:(2)生活于其中的细胞种类不同:存在于组织液中的是体内各组织细胞,存在于血浆中的是各种血细胞,存在于淋巴中的是淋巴细胞等:(3)所含的化学成分有差异,如血浆中含有较多的蛋白质,而组织液和淋巴中蛋白质很少。3.提示:当血浆流经毛细血管时,水和一切能够透过毛细血管壁的物质可以在毛细血管动脉端渗出,进入组织细胞间隙而成为组织液,绝大多数的组织液在毛细血管静脉端又可以重新渗入血浆中。少量的组织液还可以渗入毛细淋巴管,形成淋巴,淋巴经淋巴循环由左右锁骨下静脉汇入血浆中。它们之间的关系如图1-2所示。由此可见,全身的细胞外液是一个有机的整体。内环境一一有细胞外液构成的液体环境叫做内环境。内环境与外界环境有哪些差别呢?二、细胞外液的成分幻灯片显示人体血浆化学成分的平均值图表,学生分组讨论,这些物质分为几类?各有什么作用?来源和去路如何?老师提示1.表中的化学物质可分为无机物和有机物。无机物包括水和无机盐离子(如Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Fe2+、CI-、HPO42、SO2-、HCO3)等,有机物包括糖类(如葡萄糖)、蛋白质(如血清白蛋白、血清球蛋白、纤维蛋白原等)、脂质(如各种脂肪酸、脂肪、卵磷脂、胆固醇)、氨基酸氮、尿素氮、其他非蛋白氮和乳酸等
思考与讨论:学生讨论后回答,师提示。 1.为什么说细胞外液是细胞直接生活的环境? 2.组织液、血浆和淋巴有什么异同? 3.组织液、血浆和淋巴之间有什么内在联系?能不能说全身的细胞外液是一个有机的 整体? 1.细胞外液是指存在于细胞外的体液,包括血浆、组织液和淋巴等。血细胞直接生活 在血浆中,体内绝大多数细胞直接生活在组织液中,大量淋巴细胞直接生活在淋巴液中。 由此可见,细胞外液是体内细胞直接生活的环境。 2.相同点:它们都属于细胞外液,共同构成人体内环境,基本化学组成相同。 不同点:(1)在人体内存在的部位不同:血浆位于血管内,组织液分布于组织细胞之 间,淋巴分布于淋巴管中;(2)生活于其中的细胞种类不同:存在于组织液中的是体内各 组织细胞,存在于血浆中的是各种血细胞,存在于淋巴中的是淋巴细胞等;(3)所含的化 学成分有差异,如血浆中含有较多的蛋白质,而组织液和淋巴中蛋白质很少。 3.提示:当血浆流经毛细血管时,水和一切能够透过毛细血管壁的物质可以在毛细血 管动脉端渗出,进入组织细胞间隙而成为组织液,绝大多数的组织液在毛细血管静脉端又 可以重新渗入血浆中。少量的组织液还可以渗入毛细淋巴管,形成淋巴,淋巴经淋巴循环 由左右锁骨下静脉汇入血浆中。它们之间的关系如图 1-2 所示。由此可见,全身的细胞外 液是一个有机的整体。 内环境——有细胞外液构成的液体环境叫做内环境。 内环境与外界环境有哪些差别呢? 二、细胞外液的成分 幻灯片显示人体血浆化学成分的平均值图表,学生分组讨论,这些物质分为几类?各 有什么作用?来源和去路如何? 老师提示 1.表中的化学物质可分为无机物和有机物。无机物包括水和无机盐离子(如 Na+、 K+、Ca2+、Mg2 +、Fe2 +、Cl-、HPO4 2-、SO4 2-、HCO3 -)等,有机物包括糖类(如葡萄 糖)、蛋白质(如血清白蛋白、血清球蛋白、纤维蛋白原等)、脂质(如各种脂肪酸、脂 肪、卵磷脂、胆固醇)、氨基酸氮、尿素氮、其他非蛋白氮和乳酸等
2.还含有气体分子(主要是氧气和三氧化碳)、调节生命活动的各种激素、其他有机物(如维生素)等。3.Nat、CI含量较多。它们的作用主要是维持血浆渗透压。4.维持血浆的酸碱平衡。5.提示:如血浆中的葡萄糖主要来源于食物中的糖类。食物中的淀粉经消化系统消化后,分解为葡萄糖,经小肠绒毛吸收后进入血液,通过血液循环运输到全身各处。进入组织细胞后,葡萄糖主要用于氧化分解放能,最终生成二氧化碳和水,并排入内环境中。二氧化碳通过血液循环被运输到肺,通过呼吸系统排出体外,而多余的水主要在肾脏通过形成尿液排出体外。(其他合理答案也可)。老师总结:研究表明,血浆中约90%为水:其余10%分别是:无机盐(约1%),蛋白质(7%~9%),以及血液运送的物质--各种营养物质(如葡萄糖)、各种代谢废物、气体、激素等。组织液、淋巴的成分和含量与血浆相近,但又完全不同,最主要的差别在于血浆中含有较多的蛋白质,而组织液和淋巴中蛋白质含量很少。概括地说,细胞外液本质上是一种盐溶液,类似于海水。这在一定程度上反映了生命起源于海洋。教师讲述三、细胞外液的渗透压和酸碱度渗透压、酸碱度和温度是细胞外液理化性质的三个主要方面。所谓溶液渗透压,简单地说,是指溶液中溶质微粒对水的吸引力。溶液渗透压的大小取决于单位体积溶液中溶质微粒的数目:溶质微粒越多,即溶液浓度越高,对水的吸引力越大,溶液渗透压越高:反过来,溶质微粒越少,即溶液浓度越低,溶液渗透压越低。血浆渗透压的大小主要与无机盐、蛋白质的含量有关。在组成细胞外液的各种无机盐离子中,含量上占明显优势的是Na+和CI,细胞外液渗透压的90%以上来源于Na+和CI。在37℃时,人的血浆渗透压约为770kPa,相当于细胞内液的渗透压。正常人的血浆近中性,pH之所以能够保持稳定,与它含有HCO3、HPO.2-等离子有关。人体细胞外液的温度一般维持在37℃左右。提示:哺乳动物的生理盐水是质量分数为0.9%的NaCI溶液,这样的溶液所提供的渗透压与血浆等细胞外液的渗透压相同,所以是血浆的等渗溶液。如果输液时使用的NaCI溶液的质量分数低于或高于0.9%,则会造成组织细胞吸水或失水。教师讲述四、内环境是细胞与外环境进行物质交换的媒介
2.还含有气体分子(主要是氧气和二氧化碳)、调节生命活动的各种激素、其他有机 物(如维生素)等。 3.Na+、Cl-含量较多。它们的作用主要是维持血浆渗透压。 4.维持血浆的酸碱平衡。 5.提示:如血浆中的葡萄糖主要来源于食物中的糖类。食物中的淀粉经消化系统消化 后,分解为葡萄糖,经小肠绒毛吸收后进入血液,通过血液循环运输到全身各处。进入组 织细胞后,葡萄糖主要用于氧化分解放能,最终生成二氧化碳和水,并排入内环境中。二 氧化碳通过血液循环被运输到肺,通过呼吸系统排出体外,而多余的水主要在肾脏通过形 成尿液排出体外。(其他合理答案也可)。 老师总结: 研究表明,血浆中约 90%为水;其余 10%分别是:无机盐(约 1%),蛋白质(7%~ 9%),以及血液运送的物质-各种营养物质(如葡萄糖)、各种代谢废物、气体、激素 等。组织液、淋巴的成分和含量与血浆相近,但又完全不同,最主要的差别在于血浆中含 有较多的蛋白质,而组织液和淋巴中蛋白质含量很少。概括地说,细胞外液本质上是一种 盐溶液,类似于海水。这在一定程度上反映了生命起源于海洋。 教师讲述三、细胞外液的渗透压和酸碱度 渗透压、酸碱度和温度是细胞外液理化性质的三个主要方面。 所谓溶液渗透压,简单地说,是指溶液中溶质微粒对水的吸引力。溶液渗透压的大小 取决于单位体积溶液中溶质微粒的数目:溶质微粒越多,即溶液浓度越高,对水的吸引力 越大,溶液渗透压越高;反过来,溶质微粒越少,即溶液浓度越低,溶液渗透压越低。血 浆渗透压的大小主要与无机盐、蛋白质的含量有关。在组成细胞外液的各种无机盐离子 中,含量上占明显优势的是 Na+和 Cl-,细胞外液渗透压的 90%以上来源于 Na+和 Cl-。在 37℃时,人的血浆渗透压约为 770kPa,相当于细胞内液的渗透压。 正常人的血浆近中性,pH 之所以能够保持稳定,与它含有 HCO3 -、HPO4 2-等离子有 关。人体细胞外液的温度一般维持在 37℃左右。 提示:哺乳动物的生理盐水是质量分数为 0.9%的 NaCl 溶液,这样的溶液所提供的渗 透压与血浆等细胞外液的渗透压相同,所以是血浆的等渗溶液。如果输液时使用的 NaCl 溶液的质量分数低于或高于 0.9%,则会造成组织细胞吸水或失水。 教师讲述四、内环境是细胞与外环境进行物质交换的媒介