王俊蓮



一、教材分析
在當今的教育背景下,五育融合的理念逐漸受到重視。五育,即德、智、體、美、勞,是全面發展教育的重要組成部分。本文以高中生物學中的“內環境穩態的重要性”為例,探討如何在五育融合背景下進行高中生物學教學,促進學生全面發展。內環境穩態是生物學中的一個基本概念,是指內環境的理化性質和組成成分處于相對穩定的狀態。這一概念在高中生物學教學中具有重要的地位,對于學生理解人體生理機制和疾病發生機制具有重要意義。在傳統的教學中,教師往往只注重知識的傳授,而忽略了對學生綜合素質的培養。五育融合背景下,教師需要將德育、智育、體育、美育和勞動教育相互滲透,提高學生的綜合素質。生物學是一門探究生命現象和規律的學科,與我們的生活息息相關。通過五育融合,我們希望培養出具有批判性思維、創新精神和實踐能力的學生。
二、教學策略
在教學內容上,注重知識與社會、生活的聯系,強調生物學在解決實際問題中的應用。在教學方法上,除了傳統的講授法,還有小組討論、探究實驗、案例分析等教學方法,旨在培養學生自主學習、合作學習和解決問題的能力。
本研究結合五育融合,以數據解析與問題導向為研究方法,建構四大模塊:
1.體內平衡狀態;
2.維持體內穩定狀態;
3.機體穩態平衡失調所致的各種疾??;
4.細胞內環境穩態調控機理。
運用數據分析、問題導入等方法,引領學生對這一節的基本內容進行剖析;指導學生建立概念地圖,建立知識網絡;運用類推法,加深對反饋調控機理的認識。
三、教學目標
1.在五育融合背景下,通過實例闡述體內平衡狀態的含義;闡述內環境穩態的調控機理;綜述內環境穩態對機體的重要性,調動學生自主學習的主觀意識。
2.在五育融合背景下,通過對數據的處理,提高對問題的綜合分析和運用;通過對其反饋調控機理的剖析,感受控制理論對生命科學研究的影響,鍛煉學生自主探究能力。
四、教學過程
(一)回顧導入
在開始本節課的教學之前,教師帶領學生回顧了上一節課的主要內容,即人體內環境的概述,通過提問和回答的方式,讓學生回憶起內環境的定義和功能,為進一步理解內環境穩態的重要性打下基礎。
問題:
1.細胞生長于何處?
2.如果你是一個細胞,你從內環境獲得的是什么?
3.滲透壓、pH、溫度等因素對細胞的作用機制是什么?
4.當機體內部的組成及物理、化學特性出現劇烈變化時,機體是否仍能進行其生理功能?你們對“內環境穩態”有何看法?
5.通過改變外部環境及細胞自身的代謝活性是否能引起機體內部結構與物理特性的強烈波動?層層的問題設計,可以讓學生對體內環境的穩定狀態有一個基本的了解。
(二)關于內環境穩態的研究
教師詳細解釋內環境穩態的概念,并說明其在生命活動中的重要性;介紹內環境穩態的研究歷史和現狀,讓學生了解該領域的研究進展;鼓勵學生結合所學知識,提出自己對內環境穩態研究的看法,培養其獨立思考能力。
數據1:看問題探討中的“血液生化六項檢查化驗單”,想一想:每一項的參考數值(標準值)都有一個變動幅度,這意味著什么?機體的內部結構并非一成不變。
數據2:血液中的血液滲透壓力保持在770 kPa上下;在7.35-7.45范圍內,血漿pH值基本保持不變;根據年齡、性別等因素,每個人的體溫都會有一定的差別,即使是同一個人,一天的體溫也會有一定的波動,但是大多數情況下波動都不會高于1℃。
思考:人身體內部的物理和化學特性有什么共性?(比較平穩)
(三)內環境穩態的實現
教師引導學生構建一個如圖1所展示的概念圖形。穩定狀態是生物體系的基本特性和生存狀態。
到目前為止,“體內環境平衡”的各種元素已經具備,在這個時候提出穩定狀態,學生易于理解和記憶。通過圖示和講解的方式讓學生明白神經—體液—免疫調節網絡的作用機制和重要性。同時,教師還要強調人體內環境的自調節能力,讓學生明白人體內環境的自我調節能力是維持穩態的關鍵。
(四)機體穩態平衡失調
教師引入一些與內環境穩態相關的醫學案例,讓學生分析其中的生理機制和疾病發生機制,加深學生對內環境穩態的理解;講解一些常見的疾病,如糖尿病、尿毒癥等,說明其成因與內環境穩態失衡有關;通過一些實例和數據來說明這些疾病的社會危害性和影響人體健康的嚴重性;引導學生思考如何通過健康的生活方式來預防和改善這些疾病。
1.尿源性疾病
數據:腎是形成尿液的器官。腎衰后,機體代謝產物大量堆積于體內,引起水、電解質、酸堿代謝紊亂和蛋白質、糖類、脂肪和維生素代謝紊亂,引起一系列的臨床癥狀,即所謂的尿毒癥,甚至危及生命。
問題:
(1)用一句簡單的話總結尿毒癥的發病原因。
(2)談談自己所知道的尿毒癥的療法。
(3)一位媽媽為了讓她的孩子活下去,把自己的腎臟移植到了孩子體內。捐贈一個腎對捐贈者有何影響?大家都說捐獻腎臟是一件很了不起的事,你們怎么看這個舉動呢?
教師指導學生進行剖析,人體有兩個腎,在青年時期,一個腎就能基本實現對血漿和代謝垃圾的過濾。捐贈一個腎,另外一個腎就會不堪重負,而且這個器官也會老化。隨著供者年齡漸長,機體功能下降,單只腎會無法承擔血液中的垃圾,因此捐贈者捐贈的不僅是腎,還包括生命。
2.糖尿?。―iabetes)
數據:胰島素的功能:(1)增強機體對葡萄糖的吸收與利用;(2)降血糖。胰島素是機體對血糖的調控機制之一。有些人胰島B細胞損傷,胰島素分泌減少,造成高血糖,超出腎的吸收功能,造成有一部分葡萄糖隨著尿排出體外,出現“吃得多、喝得多、尿得多、體重減輕”的現象。
問題:你周圍的人中是否有人患有糖尿病?他的臨床表現是否與數據一致?他應怎么進行治療?
尿毒癥及糖尿病均顯示出機體在內環境穩態上的限制。在外部條件改變或機體自我調控能力發生異常時,機體的穩態將被打破。疾病的根本原因就是體內的平衡失調,而治療就是通過一些外在的手段,如藥物,讓體內的平衡得到穩定。內環境穩態對維持人體的正常生理功能至關重要。
(五)穩定狀態的調控機理:負反饋
教師講解負反饋機制的概念和其在生命活動中的作用,如血壓調節、體溫調節等。
教師組織學生進行簡單的負反饋機制實驗,如觀察動物或植物對環境的適應性反應,加深學生對負反饋機制的理解。教師鼓勵學生結合所學知識提出自己對負反饋機制的看法和問題,培養其探究精神。
1.生命科學中“穩態與其調控”是一個核心的概念
我們可以看到,在生物體系的所有層面上都有一種廣泛的穩定狀態。穩態是生命科學中最重要的一個概念。穩態和環境,實際上包含了兩個主要內容:一是對生活行為在個人層面的調控;二是種群層次上的環境與生物之間的相互影響。我們主要研究:調控人類及動物生命活動(神經、體液、免疫),調控植物生命活動(激素調控),種群與群落結構,生態系統與生態環境。
2.恒溫水浴鍋原理
從圖2可以看出,溫度傳感器可以感應到水的溫度,然后通過控制器向熱水器發出信號,熱水器就可以加熱。假設要在60攝氏度恒熱水浴,兩人小組探討,這三種設備是怎樣配合來達到恒溫的?
教師指導學生進行解析:如果水溫在60攝氏度以下,傳感器就會向控制器中輸入一個信號,該控制器會把當時的水溫和設置的水的溫度(60攝氏度)進行對比,并確定要向加熱器發出的信號。熱水器加熱后,熱水的上升會將熱水的溫度傳遞到溫度傳感器和控制器,從而削弱控制器對熱水器的輸出。
3.負反饋法在血糖調控中的應用
數據:吃完東西,身體內的葡萄糖在消化和吸收過程中會比平時高一些。葡萄糖的濃度增加可以激發胰島B細胞的胰島素的產生。胰島素可以幫助人體內的組織細胞對葡萄糖進行攝取和使用,從而降低血糖濃度。
問題:
(1)根據所提供的信息填寫圖3。
(2)提出這一流程中所涉及的控制與回饋。
(3)這一進程是正向還是負向的?
五、教學反思
教師在五育融合背景下進行高中生物學教學,應注重培養學生的全面發展,通過“內環境穩態的重要性”這一課程的教學,可以讓學生了解內環境穩態的概念和重要性,并掌握相關知識和技能,同時培養其獨立思考能力和探究精神,讓學生全面了解內環境穩態的基本概念和調節機制,同時提高學生的實驗技能、合作精神和溝通能力。在五育融合的背景下進行高中生物學教學是一項具有挑戰性的任務。通過努力和實踐,我們取得了一定的成果。我們培養了學生的生物學素養和綜合能力,提高了他們的學習興趣和動力。同時,我們有需要進一步改進和完善的地方。展望未來,我們將繼續探索五育融合背景下的高中生物學教學策略和方法。我們將關注學生的個性化需求和發展,加強與其他學科的交叉融合,提高教學的實效性和創新性。
(作者單位:安丘市青云學府)
編輯:李琴芳