“細胞生活的環境”教學設計

摘要 介紹了人民教育出版社新課標高中生物必修3“細胞生活的環境”的教學設計，教學設計以提高學生綜合能力為主，通過圖像、多媒體等直觀的教學手段來展示抽象的生物學知識。

關鍵詞 高中生物 圖片教學 多媒體教學

中圖分類號 G633.91

文獻標識碼 B

文件編號 1003－7586(2011)06－0031－03

教學設計是中學生物教師具體執行生物教學方法的體現。“細胞生活的環境”的教學設計，以提高學生綜合能力為主，通過圖像、多媒體等直觀的教學手段，展示抽象的生物學知識。

1 教材分析

“細胞生活的環境”一節是人民教育出版社新課標高中生物必修3第一章“人體的內環境與穩態”第一節的內容，課時為1課時。這是在學生學習了分子與細胞，了解了細胞的基本結構與功能的基礎上，也是學生學習和掌握“穩態與內環境”的基礎。教學的重點和難點是：(1)內環境的組成和理化性質；(2)內環境是細胞與外界環境進行物質交換的媒介。

本節內容資料豐富，涉及面廣。學生可以通過課外閱讀搜集大量的信息資料，培養自己信息搜集和處理能力。同時，通過本節對于細胞及其與環境之間關系的闡述，可以幫助學生構建生物學模型，提高學生模型構建能力。

2 學情分析

學生通過初中階段和高中部分課程的學習，已經有了關于細胞和人體內環境的一些基本知識。通過這節課的學習使學生有能力通過課外的閱讀搜索信息和初步構建模型。教師在本節內容的教學上要加強引導工作，激發學生的學習熱情，引導學生自主搜集和處理信息并構建模型。

3 教學目標

3.1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物質交換的媒介。

3.2能力目標

(1)搜集并處理相關信息。

(2)嘗試建構人體細胞與外界環境的物質交換模型。

3.3情感、態度與價值觀目標

理解在生命現象中存在的相互作用、普遍聯系及局部與整體相統一。

4 教學模式

本節課采用“引導探究與圖片形象歸納相結合”的教學模式，融合講述、歸納、多媒體教學、圖片展示等多種教學方法。教師引導學生搜集相關材料和信息，使他們積極思考，并引導他們歸納總結。通過多媒體課件和自繪圖片的展示，使抽象的知識具體化，幫助學生理解課程內容。

5 教學過程

5.1導入

師(多媒體展示圖片)：冰天雪地巡邏的戰士、煉鋼爐旁的工人、抗洪中的戰士，他們的體溫是多少度?會不會隨外界環境的改變而改變?

生：看圖并思考問題。

師：(指導總結)人體在外界環境發生劇烈變化時仍然能通過自身的調節作用維持穩定，人體細胞生活在穩定而適宜的環境中(多媒體展示、草履蟲，人體血細胞圖片)。

提出思考問題：草履蟲與人體細胞生活的環境有何不同?

生：看圖并思考問題。

師：草履蟲直接生活在外界環境中，人體血細胞生活在血漿中，強調單細胞直接與外界進行物質、能量交換，多細胞生物沒有直接與外界環境接觸，必須通過媒介——內環境。

設計意圖：通過圖片展示，啟發學生思考，激發學生的學習熱情。通過教師的指導提示，引導學生進入后面主題的學習。

5.2引導學生探究

5.2.1學習體液定義與成分

師：人體內各種以水為基礎的液體，統稱為體液。體液分為細胞內液和細胞外液。細胞內液存在于細胞內，約占體液的2／3。細胞外液存在于細胞外，約占體液的1／3，包括血漿、組織液、淋巴液等。

設計意圖：通過教師對基本知識的講述，使學生了解體液的基本概念的組成。

5.2.2學習人體八大系統及八大系統之間的聯系

教師講述八大系統(消化系統、運動系統、呼吸系統、內分泌系統、泌尿系統、循環系統、神經系統和生殖系統)之間聯系。

生：聯系自身，思考各大系統之間的聯系。

師(多媒體展示)：(1)消化、吸收動畫；(2)尿的形成和排出動畫；(3)肺泡與毛細血管之間氣體交換動畫。

生：觀看動畫，做答第4頁討論題第5題。

師：課本第4頁討論題第5題提示：如血漿中的葡萄糖主要來源于食物中的糖類。食物中的淀粉經消化系統消化后，分解為葡萄糖，經小腸絨毛吸收后進入血液，通過血液循環運輸到全身各處。進入組織細胞后，葡萄糖主要用于氧化分解放能，最終生成二氧化碳和水，并排入內環境中。二氧化碳通過血液循環被運輸到肺，通過呼吸系統排出體外，而多余的水主要在腎臟形成尿液排出體外。

生：觀看動畫，做第4頁討論題第4題。

師：課本第5頁討論題第4題提示：體內細胞產生的代謝廢物主要通過皮膚分泌汗液，泌尿系統形成、排出尿液和呼吸系統的呼氣這三條途徑來排出，其中以泌尿系統和呼吸系統的排泄途徑為主。例如，血漿中的尿素主要通過腎臟形成的尿液排出體外。血漿中的CO₂通過肺動脈進入肺泡周圍的毛細血管，由于血液中的CO₂分壓大于肺泡中CO₂的分壓，CO₂就從血液中向肺泡擴散，再通過呼氣運動將其排出體外。

設計意圖：學生通過學習與探討人體八大系統之間的聯系，既復習了人體的八大系統又讓學生對人體細胞的生活環境有了宏觀的理解。通過提問與思考討論題，引導學生主動探究，提高學生自主學習和思考的能力。同時，通過人體八大系統之間聯系的探討，也讓學生增強了唯物辯證法觀，讓學生了解人體是一個整體，各個系統之間存在普遍的聯系。

5.2.3講述課本第三頁圖1－1

師：多媒體展示課本第三頁圖1－1，并提問：

(1)紅色的管道、藍色的管道、綠色管道的分別是什么管道?

(2)這些管道內是什么呢?

(3)在這些管道外還有一些細胞，這些細胞又叫什么細胞呢?

(4)這些細胞之間有間隙嗎?

(5)如果有，間隙中的液體叫什么呢?

生：看圖，思考問題。

師：紅色和藍色管道是血管，內有血液，其中紅色的是動脈毛細血管，藍色的是靜脈毛細血管。綠色的管道為毛細淋巴管，管道內有淋巴細胞和吞噬細胞以及淋巴液，淋巴就是它們的直接生活環境。管外的細胞為組織細胞，在細胞與細胞之間存在一些間隙，在這間隙中也充滿著液體成為組織間隙液又稱為組織液。組織液就構成組織細胞的直接生活環境。血漿、組織液、淋巴這些是不是細胞外液?

生：思考問題，找出內環境定義：內環境——細胞外液構成的液體環境。

師：血漿、組織液、淋巴這些都是細胞外液，構成了細胞生活的直接環境。這個環境與人體周圍的這個環境有很大的區別，細胞生活的直接環境是以水為基礎的液體，細胞生活的環境在體內，所以我們把細胞生存的環境稱為內環境。

設計意圖：多媒體圖片和動畫的展示使抽象的知識具體化，學生可以進行形象的思維和探究。教師層層遞進的提問讓學生能夠積極主動地探究和歸納，從而獲得內環境的定義，并對人體細胞生活的環境具有形象和系統的理解。教師的提示讓學生的知識和歸納更為準確。

5.2.4歸納內環境的特點

師：歸納內環境：(1)體內細胞生活；(2)液體環境。

教師提問：(1)淚液、汗液、消化液、尿液是不是體液?

(2)人的呼吸道、肺泡腔、消化道是不是內環境?

生：思考，回答問題。

師：(1)汗液、尿液、消化液、淚液等雖然來自于體液，但它們只是在體內暫存，能與外界直接接觸，不屬于體液，也不屬于細胞外液(內環境)。另外體腔液、關節液，雖然仍在體內，但它們已不在細胞之間，不為組織細胞提供物質交換，所以也不屬于細胞外液(內環境)或體液。

(2)人的呼吸道、肺泡腔、消化道等由孔道與外界相連，儲存的液體也直接與外界接觸，所以不是內環境，膀胱、子宮細胞也不是內環境。

生：思考，人體內的細胞生活在什么環境?

師：歸納，有“自己的細胞”“泡”在里面的液體環境屬于內環境。

教師布置課內練習：分析以下細胞所處生活環境：(1)血細胞；(2)肺泡壁細胞；(3)組織細胞；(4)腎小管壁細胞；(5)毛細血管壁細胞；(6)毛細淋巴管壁細胞。

生：做課內練習。

師：布置學生繪制人體細胞所處生活環境圖。

生：繪圖。

教師：指導學生繪圖，并多媒體展示圖片(見附圖1-3)。同時解析：(1)血細胞——血漿；(2)肺泡壁細胞——組織液；(3)組織細胞——組織液；(4)腎小管壁細胞——組織液；(5)毛細血管壁細胞——血漿，組織液；(6)毛細淋巴管壁細胞——淋巴，組織液。細胞內液、組織液、血漿、淋巴之間有何聯系?

生：思考問題。

師：毛細淋巴管壁細胞呈瓦片狀覆蓋，其間有間隙，所以組織液可以進入毛細淋巴管，但不能倒流。從轉化關系解釋以下組織水腫的原因；(1)血漿膠體滲透壓降低(全身性水腫)；(2)毛細血管通透性增加；(3)淋巴回流受阻；(4)過敏性物質引起——過敏性水腫；(5)營養不良時引起血漿蛋白合成量減少，血漿滲透壓降低，使水分進入組織液，引起組織水腫。

生：思考。

設計意圖：通過多媒體圖片展示以及學生自己繪圖，讓學生更為形象的理解內環境，鍛煉學生的形象思維能力，提高學生的歸納能力。通過繪圖，也使學生能形象的構建本節內容的知識模型。

5.2.5學習細胞外液的成分和性質(資料分析)

師：滲透壓：(1)定義：溶液中溶質微粒對水的吸引力。(2)滲透壓的成因。(3)血漿滲透壓的決定因素：主要由無機鹽和蛋白質含量決定，其中細胞外液的滲透壓90％以上是由Na⁺和Cl^-決定的。

酸堿度：(1)：正常人的血漿pH接近中性，約在7.35～7.45之間；(2)維持因素：與含有HCO₃、HPO₄ 等離子有關；(3)維持酸堿平衡的體系：主要由Na⁺、K⁺和HCO^-、HPO⁴、有機酸和蛋白質構成，它們均具有一定的緩沖能力，可以維持體液的酸堿平衡。

溫度：(1)人細胞外液的溫度一般維持在37℃左右；所以人體內酶的最適宜溫度也是37℃左右；(2)體溫：幼年>成年>老年；女性>男性；(3)溫度與人體健康有密切關系。

5.2.6學習內環境是細胞與外環境進行物質交換的媒介

生：思考討論課本第五頁第5題。

師：解析課本第五頁第5題。

設計意圖：通過本節課前面的學習，學生對細胞生活的環境已經有基本的理解，通過討論題的思考，學生更系統的掌握內環境與人體細胞的關系更具系統性也鞏固了學生已經學習的內容。

6 設計思路

本節知識較抽象，利用學生自身為對象分析八大系統之間的聯系，所以在設計上利用多媒體展示動畫概述八大系統之間的聯系，先讓學生有整體概念，同時使抽象的知識形象化。

在研究細胞所處內環境時，充分發揮學生的想象力，繪制圖形，而且先畫整體圖再畫放大圖，這個教法也為學生理解氣體或葡萄糖進入細胞經過細胞膜的層數打下基礎，并且使學生學習的主動性提高。·教師層層遞進的提問和引導，循循善誘，使學生的思維在圍繞教學內容的基礎上充分拓展，既提高了學生的發散思維能力又提高了學生的歸納總結能力。

教師在講述課時，穿插一些疾病的知識如水腫，讓學生能把課堂上抽象的知識運用的到生活實踐中去，理論與實踐相結合，大大增加了學生的學習熱情。

附：學生課堂繪圖(圖1～圖3)。