五育融合背景下的高中生物学教学——以“内环境稳态的重要性”为例

文| 王俊莲

一、教材分析

在当今的教育背景下，五育融合的理念逐渐受到重视。五育，即德、智、体、美、劳，是全面发展教育的重要组成部分。本文以高中生物学中的“内环境稳态的重要性”为例，探讨如何在五育融合背景下进行高中生物学教学，促进学生全面发展。内环境稳态是生物学中的一个基本概念，是指内环境的理化性质和组成成分处于相对稳定的状态。这一概念在高中生物学教学中具有重要的地位，对于学生理解人体生理机制和疾病发生机制具有重要意义。在传统的教学中，教师往往只注重知识的传授，而忽略了对学生综合素质的培养。五育融合背景下，教师需要将德育、智育、体育、美育和劳动教育相互渗透，提高学生的综合素质。生物学是一门探究生命现象和规律的学科，与我们的生活息息相关。通过五育融合，我们希望培养出具有批判性思维、创新精神和实践能力的学生。

二、教学策略

在教学内容上，注重知识与社会、生活的联系，强调生物学在解决实际问题中的应用。在教学方法上，除了传统的讲授法，还有小组讨论、探究实验、案例分析等教学方法，旨在培养学生自主学习、合作学习和解决问题的能力。

本研究结合五育融合，以数据解析与问题导向为研究方法，建构四大模块：

1.体内平衡状态；

2.维持体内稳定状态；

3.机体稳态平衡失调所致的各种疾病；

4.细胞内环境稳态调控机理。

运用数据分析、问题导入等方法，引领学生对这一节的基本内容进行剖析；指导学生建立概念地图，建立知识网络；运用类推法，加深对反馈调控机理的认识。

三、教学目标

1.在五育融合背景下，通过实例阐述体内平衡状态的含义；阐述内环境稳态的调控机理；综述内环境稳态对机体的重要性，调动学生自主学习的主观意识。

2.在五育融合背景下，通过对数据的处理，提高对问题的综合分析和运用；通过对其反馈调控机理的剖析，感受控制理论对生命科学研究的影响，锻炼学生自主探究能力。

四、教学过程

（一）回顾导入

在开始本节课的教学之前，教师带领学生回顾了上一节课的主要内容，即人体内环境的概述，通过提问和回答的方式，让学生回忆起内环境的定义和功能，为进一步理解内环境稳态的重要性打下基础。

问题：

1.细胞生长于何处？

2.如果你是一个细胞，你从内环境获得的是什么？

3.渗透压、pH、温度等因素对细胞的作用机制是什么？

4.当机体内部的组成及物理、化学特性出现剧烈变化时，机体是否仍能进行其生理功能？你们对“内环境稳态”有何看法？

5.通过改变外部环境及细胞自身的代谢活性是否能引起机体内部结构与物理特性的强烈波动？层层的问题设计，可以让学生对体内环境的稳定状态有一个基本的了解。

（二）关于内环境稳态的研究

教师详细解释内环境稳态的概念，并说明其在生命活动中的重要性；介绍内环境稳态的研究历史和现状，让学生了解该领域的研究进展；鼓励学生结合所学知识，提出自己对内环境稳态研究的看法，培养其独立思考能力。

数据1：看问题探讨中的“血液生化六项检查化验单”，想一想：每一项的参考数值（标准值）都有一个变动幅度，这意味着什么？机体的内部结构并非一成不变。

数据2：血液中的血液渗透压力保持在770 kPa上下；在7.35-7.45 范围内，血浆pH 值基本保持不变；根据年龄、性别等因素，每个人的体温都会有一定的差别，即使是同一个人，一天的体温也会有一定的波动，但是大多数情况下波动都不会高于1℃。

思考：人身体内部的物理和化学特性有什么共性？（比较平稳）

（三）内环境稳态的实现

教师引导学生构建一个如图1 所展示的概念图形。稳定状态是生物体系的基本特性和生存状态。

图1 内环境稳态与各系统的功能联系示意图

到目前为止，“体内环境平衡”的各种元素已经具备，在这个时候提出稳定状态，学生易于理解和记忆。通过图示和讲解的方式让学生明白神经—体液—免疫调节网络的作用机制和重要性。同时，教师还要强调人体内环境的自调节能力，让学生明白人体内环境的自我调节能力是维持稳态的关键。

（四）机体稳态平衡失调

教师引入一些与内环境稳态相关的医学案例，让学生分析其中的生理机制和疾病发生机制，加深学生对内环境稳态的理解；讲解一些常见的疾病，如糖尿病、尿毒症等，说明其成因与内环境稳态失衡有关；通过一些实例和数据来说明这些疾病的社会危害性和影响人体健康的严重性；引导学生思考如何通过健康的生活方式来预防和改善这些疾病。

1.尿源性疾病

数据：肾是形成尿液的器官。肾衰后，机体代谢产物大量堆积于体内，引起水、电解质、酸碱代谢紊乱和蛋白质、糖类、脂肪和维生素代谢紊乱，引起一系列的临床症状，即所谓的尿毒症，甚至危及生命。

问题：

（1）用一句简单的话总结尿毒症的发病原因。

（2）谈谈自己所知道的尿毒症的疗法。

（3）一位妈妈为了让她的孩子活下去，把自己的肾脏移植到了孩子体内。捐赠一个肾对捐赠者有何影响？大家都说捐献肾脏是一件很了不起的事，你们怎么看这个举动呢？

教师指导学生进行剖析，人体有两个肾，在青年时期，一个肾就能基本实现对血浆和代谢垃圾的过滤。捐赠一个肾，另外一个肾就会不堪重负，而且这个器官也会老化。随着供者年龄渐长，机体功能下降，单只肾会无法承担血液中的垃圾，因此捐赠者捐赠的不仅是肾，还包括生命。

2.糖尿病（Diabetes）

数据：胰岛素的功能：（1）增强机体对葡萄糖的吸收与利用；（2）降血糖。胰岛素是机体对血糖的调控机制之一。有些人胰岛B 细胞损伤，胰岛素分泌减少，造成高血糖，超出肾的吸收功能，造成有一部分葡萄糖随着尿排出体外，出现“吃得多、喝得多、尿得多、体重减轻”的现象。

问题：你周围的人中是否有人患有糖尿病？他的临床表现是否与数据一致？他应怎么进行治疗？

尿毒症及糖尿病均显示出机体在内环境稳态上的限制。在外部条件改变或机体自我调控能力发生异常时，机体的稳态将被打破。疾病的根本原因就是体内的平衡失调，而治疗就是通过一些外在的手段，如药物，让体内的平衡得到稳定。内环境稳态对维持人体的正常生理功能至关重要。

（五）稳定状态的调控机理：负反馈

教师讲解负反馈机制的概念和其在生命活动中的作用，如血压调节、体温调节等。

教师组织学生进行简单的负反馈机制实验，如观察动物或植物对环境的适应性反应，加深学生对负反馈机制的理解。教师鼓励学生结合所学知识提出自己对负反馈机制的看法和问题，培养其探究精神。

1.生命科学中“稳态与其调控”是一个核心的概念

我们可以看到，在生物体系的所有层面上都有一种广泛的稳定状态。稳态是生命科学中最重要的一个概念。稳态和环境，实际上包含了两个主要内容：一是对生活行为在个人层面的调控；二是种群层次上的环境与生物之间的相互影响。我们主要研究：调控人类及动物生命活动（神经、体液、免疫），调控植物生命活动（激素调控），种群与群落结构，生态系统与生态环境。

2.恒温水浴锅原理

从图2 可以看出，温度传感器可以感应到水的温度，然后通过控制器向热水器发出信号，热水器就可以加热。假设要在60 摄氏度恒热水浴，两人小组探讨，这三种设备是怎样配合来达到恒温的？

图2

教师指导学生进行解析：如果水温在60 摄氏度以下，传感器就会向控制器中输入一个信号，该控制器会把当时的水温和设置的水的温度（60 摄氏度）进行对比，并确定要向加热器发出的信号。热水器加热后，热水的上升会将热水的温度传递到温度传感器和控制器，从而削弱控制器对热水器的输出。

3.负反馈法在血糖调控中的应用

数据：吃完东西，身体内的葡萄糖在消化和吸收过程中会比平时高一些。葡萄糖的浓度增加可以激发胰岛B 细胞的胰岛素的产生。胰岛素可以帮助人体内的组织细胞对葡萄糖进行摄取和使用，从而降低血糖浓度。

问题：

（1）根据所提供的信息填写图3。

图3

（2）提出这一流程中所涉及的控制与回馈。

（3）这一进程是正向还是负向的？

五、教学反思

教师在五育融合背景下进行高中生物学教学，应注重培养学生的全面发展，通过“内环境稳态的重要性”这一课程的教学，可以让学生了解内环境稳态的概念和重要性，并掌握相关知识和技能，同时培养其独立思考能力和探究精神，让学生全面了解内环境稳态的基本概念和调节机制，同时提高学生的实验技能、合作精神和沟通能力。在五育融合的背景下进行高中生物学教学是一项具有挑战性的任务。通过努力和实践，我们取得了一定的成果。我们培养了学生的生物学素养和综合能力，提高了他们的学习兴趣和动力。同时，我们有需要进一步改进和完善的地方。展望未来，我们将继续探索五育融合背景下的高中生物学教学策略和方法。我们将关注学生的个性化需求和发展，加强与其他学科的交叉融合，提高教学的实效性和创新性。