“細胞生活的環境”一節的教學設計

孫守甲+史俏

1 教材分析

“細胞生活的環境”是人教版必修三第一章第一節的內容，重點內容是概述內環境的概念、組成、功能和理化性質。本節主要闡明：體液和內環境兩個核心概念；內環境組成成分及其理化性質；內環境是細胞與外界環境進行物質交換的媒介。教師可用概念圖表示組織液、血漿、淋巴之間動態聯系，嘗試構建人體細胞與外界環境的物質交換模型。教材內容豐富，安排了“資料分析”、“思考與討論”和“技能訓練”，著力于學生的分析問題和動手能力的培養。但本節課內容比較抽象，概念容易混淆。

2 教學策略

教師采取問題驅動和直觀教學的策略，引導學生自主學習。通過問題分析，教師引導學生得出內環境的組成成分、理化性質、構建模型的要素；通過引導學生構建概念圖，得出內環境的概念；通過構建人體細胞與外界環境的物質交換模型，讓學生直觀地理解內環境的功能。

3 教學目標

（1） 知識目標：① 描述內環境的組成和理化性質；② 說明內環境是細胞與外界環境進行交換的媒介。

（2） 能力目標：嘗試構建人體細胞與外界環境的物質交換模型。

（3） 情感、態度與價值觀目標：① 理解生命系統中相互作用和聯系；② 關注內環境穩態與健康。

4 教學重、難點

① 內環境的理化性質；② 內環境是細胞與外界環境進行交換的媒介。

5 教學過程

5.1 導入新課

教師展示圖片(冰天雪地里巡邏的邊防戰士、揮汗如雨的煉鋼工人)，并讓學生閱讀相關文字資料。學生通過思考，歸納出“人體在劇烈變化的環境中仍能通過自身的調節作用使體內細胞生活在適宜的環境中”。

設計意圖：通過圖文資料的分析，一方面對學生進行情感教育的滲透，另外還可以培養學生獲取信息、處理信息的能力。

教師展示圖片(草履蟲、人體紅細胞)，學生思考并討論以下問題：它們分別生活在什么樣的環境中？它們能不能直接與外界進行物質交換？

學生通過思考和討論得出：草履蟲直接生活在外界環境中，人體血細胞生活在血漿中，草履蟲可以直接與外界環境進行物質交換，然而紅細胞不能直接與外界環境進行物質交換。這時，他們必定會產生疑問：像紅細胞一樣的體內細胞是如何與外界進行物質交換呢？

設計意圖：通過學生熟悉的草履蟲，進而引起學生產生疑問，激發學生的求知欲望，調動學生自主學習興趣。

5.2 引導學生自主學習

5.2.1 學習體液定義及組成成分

教師展示體液組成概念圖，同時講述體液的定義和基本知識點，提出以下問題：① 細胞內液多還是細胞外液多？② 細胞代謝的主要場所是哪里？③ 細胞生活的直接環境是哪里？

設計意圖：問題的設計有助于學生走出日常生活中對體液組成的認識誤區，理清細胞內、外液與細胞的聯系。

5.2.2 學習內環境組成成分

教師展示圖片（紅細胞、組織細胞、淋巴細胞），引導學生思考回答問題：① 它們所處的細胞外液有哪些？② 毛細血管壁所處細胞外液是哪些？③ 三種細胞外液之間是否有聯系，使它們成為一個整體呢？④ 請學生畫出閱讀相關內容，畫出三種細胞外液之間的關系。

教師結合教材中的圖片和課件使學生理解上述問題，明確三者可以構成一個整體，這個整體就是人體細胞生活的內環境。

設計意圖：讓學生思考不同細胞生活的細胞外液及其之間的聯系，通過學生動手畫出三種細胞外液成分之間的動態聯系，讓學生認識到生命系統是相互聯系，進而引出內環境的概念。

5.2.3 學習細胞外液的成分

請學生閱讀教材P4的資料分析中血漿的化學組成，完成以下問題：① 血漿中都有哪些化學成分及各成分含量？② 三種細胞外液的化學成分之間有哪些異同點？③ 細胞外液從本質上說明生命起源于哪里？

設計意圖：學生學會分析數據、獲取信息，提高學生自主學習的能力。

5.2.4 學習細胞外液的理化性質

教師設疑：假如我們是一個個細胞，如果生活在鹽溶液中我們會因失水而死亡；如果生活在在清水中，我們會因為吸水而漲破。此外，在環境過酸、過堿或溫度過高、過低的條件下，也不能正常生活。疑問：在細胞外液中會不會發生這種情況呢？

學生閱讀教材，并回答上述問題。教師講述滲透壓、酸堿度和溫度的概念，并且聯系“安徽阜陽大頭娃娃事件”，讓學生分析其產生的原因。

設計意圖：聯系細胞失水和吸水知識，學生產生疑問，通過自己學習教材，解決問題。

5.2.5 構建內外環境物質交換模型，學習內環境的意義

教師設疑：細胞時刻需要獲取進行生命活動所需的物質，那么細胞是如何完成從外界環境中獲得物質的？又是如何將代謝廢物排出的呢？教師引導學生根據初中學習的人體八大系統的知識就教材中“思考與討論”中的討論題進行討論。

設計意圖：通過討論不僅使學生鞏固了細胞生活的環境的相關知識，而且在討論過程中培養了學生語言的表達能力。

讓學生根據討論得到的“體內細胞與外界環境進行物質交換的過程”，嘗試合作構建人體細胞與外界環境物質交換的模型。

學生代表展示構建的模型，小組之間進行點評，對模型進行完善，歸納出內環境是細胞和外界環境進行物質交換的媒介。

設計意圖：構建模型將抽象的知識轉化為直觀的模型，歸納出內環境意義。構建過程中學生通過合作學習，增加了學習自主性，提高了學生動手能力和合作學習能力。

6 知識應用與拓展

通過本節課的學習，學生掌握了體內細胞生活的環境，了解了人體在劇烈環境中能夠通過自身調節仍能生活在適宜環境中。教師要求學生應用所學知識，課外通過各種方式搜集引起組織水腫的病例，分析組織水腫的原因。

設計意圖：將所學知識應用于分析生活實踐，鞏固了本節所學的知識，體會到科學知識與人體健康的聯系，同時為“內環境穩態的重要性”學習做了一定鋪墊。

7 教學反思

本節課設計的出發點是通過問題驅動的方式引導學生自主學習，以精心設計的問題驅動學生主動獲取知識，構建概念圖和模型，從抽象概念轉化為直觀的知識。這個過程不僅使學生主動認識了細胞生活的環境，還培養了他們獲取知識和構建知識的能力。

參考文獻：

［1］ 宋海燕，胡殿明.“細胞生活的環境”教學設計［J］.中學生物學.2011,27(6):31-33.

［2］ 王桂玲.“細胞生活的環境”教學設計及其反思［J］.中學生物學.2012,28(10):33-34.

［3］ 教育部.普通高中生物課程標準［M］.北京：人民教育出版社，2003.

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