“细胞生活的环境”一节的教学设计

孙守甲+史俏

1 教材分析

“细胞生活的环境”是人教版必修三第一章第一节的内容，重点内容是概述内环境的概念、组成、功能和理化性质。本节主要阐明：体液和内环境两个核心概念；内环境组成成分及其理化性质；内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介。教师可用概念图表示组织液、血浆、淋巴之间动态联系，尝试构建人体细胞与外界环境的物质交换模型。教材内容丰富，安排了“资料分析”、“思考与讨论”和“技能训练”，着力于学生的分析问题和动手能力的培养。但本节课内容比较抽象，概念容易混淆。

2 教学策略

教师采取问题驱动和直观教学的策略，引导学生自主学习。通过问题分析，教师引导学生得出内环境的组成成分、理化性质、构建模型的要素；通过引导学生构建概念图，得出内环境的概念；通过构建人体细胞与外界环境的物质交换模型，让学生直观地理解内环境的功能。

3 教学目标

（1） 知识目标：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交换的媒介。

（2） 能力目标：尝试构建人体细胞与外界环境的物质交换模型。

（3） 情感、态度与价值观目标：① 理解生命系统中相互作用和联系；② 关注内环境稳态与健康。

4 教学重、难点

① 内环境的理化性质；② 内环境是细胞与外界环境进行交换的媒介。

5 教学过程

5.1 导入新课

教师展示图片(冰天雪地里巡逻的边防战士、挥汗如雨的炼钢工人)，并让学生阅读相关文字资料。学生通过思考，归纳出“人体在剧烈变化的环境中仍能通过自身的调节作用使体内细胞生活在适宜的环境中”。

设计意图：通过图文资料的分析，一方面对学生进行情感教育的渗透，另外还可以培养学生获取信息、处理信息的能力。

教师展示图片(草履虫、人体红细胞)，学生思考并讨论以下问题：它们分别生活在什么样的环境中？它们能不能直接与外界进行物质交换？

学生通过思考和讨论得出：草履虫直接生活在外界环境中，人体血细胞生活在血浆中，草履虫可以直接与外界环境进行物质交换，然而红细胞不能直接与外界环境进行物质交换。这时，他们必定会产生疑问：像红细胞一样的体内细胞是如何与外界进行物质交换呢？

设计意图：通过学生熟悉的草履虫，进而引起学生产生疑问，激发学生的求知欲望，调动学生自主学习兴趣。

5.2 引导学生自主学习

5.2.1 学习体液定义及组成成分

教师展示体液组成概念图，同时讲述体液的定义和基本知识点，提出以下问题：① 细胞内液多还是细胞外液多？② 细胞代谢的主要场所是哪里？③ 细胞生活的直接环境是哪里？

设计意图：问题的设计有助于学生走出日常生活中对体液组成的认识误区，理清细胞内、外液与细胞的联系。

5.2.2 学习内环境组成成分

教师展示图片（红细胞、组织细胞、淋巴细胞），引导学生思考回答问题：① 它们所处的细胞外液有哪些？② 毛细血管壁所处细胞外液是哪些？③ 三种细胞外液之间是否有联系，使它们成为一个整体呢？④ 请学生画出阅读相关内容，画出三种细胞外液之间的关系。

教师结合教材中的图片和课件使学生理解上述问题，明确三者可以构成一个整体，这个整体就是人体细胞生活的内环境。

设计意图：让学生思考不同细胞生活的细胞外液及其之间的联系，通过学生动手画出三种细胞外液成分之间的动态联系，让学生认识到生命系统是相互联系，进而引出内环境的概念。

5.2.3 学习细胞外液的成分

请学生阅读教材P4的资料分析中血浆的化学组成，完成以下问题：① 血浆中都有哪些化学成分及各成分含量？② 三种细胞外液的化学成分之间有哪些异同点？③ 细胞外液从本质上说明生命起源于哪里？

设计意图：学生学会分析数据、获取信息，提高学生自主学习的能力。

5.2.4 学习细胞外液的理化性质

教师设疑：假如我们是一个个细胞，如果生活在盐溶液中我们会因失水而死亡；如果生活在在清水中，我们会因为吸水而涨破。此外，在环境过酸、过碱或温度过高、过低的条件下，也不能正常生活。疑问：在细胞外液中会不会发生这种情况呢？

学生阅读教材，并回答上述问题。教师讲述渗透压、酸碱度和温度的概念，并且联系“安徽阜阳大头娃娃事件”，让学生分析其产生的原因。

设计意图：联系细胞失水和吸水知识，学生产生疑问，通过自己学习教材，解决问题。

5.2.5 构建内外环境物质交换模型，学习内环境的意义

教师设疑：细胞时刻需要获取进行生命活动所需的物质，那么细胞是如何完成从外界环境中获得物质的？又是如何将代谢废物排出的呢？教师引导学生根据初中学习的人体八大系统的知识就教材中“思考与讨论”中的讨论题进行讨论。

设计意图：通过讨论不仅使学生巩固了细胞生活的环境的相关知识，而且在讨论过程中培养了学生语言的表达能力。

让学生根据讨论得到的“体内细胞与外界环境进行物质交换的过程”，尝试合作构建人体细胞与外界环境物质交换的模型。

学生代表展示构建的模型，小组之间进行点评，对模型进行完善，归纳出内环境是细胞和外界环境进行物质交换的媒介。

设计意图：构建模型将抽象的知识转化为直观的模型，归纳出内环境意义。构建过程中学生通过合作学习，增加了学习自主性，提高了学生动手能力和合作学习能力。

6 知识应用与拓展

通过本节课的学习，学生掌握了体内细胞生活的环境，了解了人体在剧烈环境中能够通过自身调节仍能生活在适宜环境中。教师要求学生应用所学知识，课外通过各种方式搜集引起组织水肿的病例，分析组织水肿的原因。

设计意图：将所学知识应用于分析生活实践，巩固了本节所学的知识，体会到科学知识与人体健康的联系，同时为“内环境稳态的重要性”学习做了一定铺垫。

7 教学反思

本节课设计的出发点是通过问题驱动的方式引导学生自主学习，以精心设计的问题驱动学生主动获取知识，构建概念图和模型，从抽象概念转化为直观的知识。这个过程不仅使学生主动认识了细胞生活的环境，还培养了他们获取知识和构建知识的能力。

参考文献：

［1］ 宋海燕，胡殿明.“细胞生活的环境”教学设计［J］.中学生物学.2011,27(6):31-33.

［2］ 王桂玲.“细胞生活的环境”教学设计及其反思［J］.中学生物学.2012,28(10):33-34.

［3］ 教育部.普通高中生物课程标准［M］.北京：人民教育出版社，2003.

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