“問題驅(qū)動(dòng)，價(jià)值引導(dǎo)”培養(yǎng)生物學(xué)核心素養(yǎng)的嘗試

辛給元

摘 要 以“問題驅(qū)動(dòng)”為手段，運(yùn)用相應(yīng)的策略、合理的方式、方法對(duì)高中生物必修三模塊“內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的重要性”進(jìn)行課堂設(shè)計(jì)，培養(yǎng)學(xué)生的生物學(xué)核心素養(yǎng)，提升課堂效率。

關(guān)鍵詞 問題驅(qū)動(dòng) 核心素養(yǎng) 生物學(xué)教學(xué)

中圖分類號(hào) G633.91 文獻(xiàn)標(biāo)志碼 B

“核心素養(yǎng)”代表了中國(guó)教育改革未來(lái)的走向，是學(xué)術(shù)界、學(xué)校層面甚至行政方面，對(duì)于如何落實(shí)核心素養(yǎng)都處于起步探索階段。從素質(zhì)教育到三維目標(biāo)再到核心素養(yǎng)，教育進(jìn)入3.0時(shí)代。普通高中生物學(xué)科核心素養(yǎng)體現(xiàn)在“生命觀念、理性思維、科學(xué)探究、社會(huì)責(zé)任”4個(gè)方面。

1 教材分析

“內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的重要性”是普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書（人教版）生物必修模塊3第一章第二節(jié)的內(nèi)容。它是第一節(jié)內(nèi)容的延伸和拓展，也是學(xué)習(xí)后面生命活動(dòng)調(diào)節(jié)等內(nèi)容的基礎(chǔ)，具有承上啟下的作用。

“穩(wěn)態(tài)”是必修模塊3重要的核心概念。處理好這一概念的教學(xué)，可以為學(xué)生后續(xù)的學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。因此，“穩(wěn)態(tài)的概念及重要性”是本節(jié)教學(xué)內(nèi)容的重點(diǎn)。穩(wěn)態(tài)的調(diào)節(jié)機(jī)制在后面章節(jié)的學(xué)習(xí)中要逐步展開和深化，因此本節(jié)中僅做一個(gè)簡(jiǎn)要的概述。

人體健康與內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)密切相關(guān)。幾乎所有人在生活中都親歷過諸如發(fā)燒、腹瀉等穩(wěn)態(tài)失調(diào)引起的疾病。因此，通過有關(guān)內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)內(nèi)容的學(xué)習(xí)，可以幫助學(xué)生結(jié)合生活實(shí)際理解生命活動(dòng)的本質(zhì)，樹立健康生活的理念。

2 教學(xué)目標(biāo)

2.1 知識(shí)目標(biāo)

（1） 概述內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的定義，說(shuō)明內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的生理意義；

（2） 簡(jiǎn)述穩(wěn)態(tài)的調(diào)節(jié)機(jī)制。

2.2 能力目標(biāo)

通過圖表獲取信息、分析問題的能力。

2.3 情感、態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)

（1） 關(guān)注人體內(nèi)環(huán)境維持穩(wěn)態(tài)與人體健康的關(guān)系；

（2） 認(rèn)同積極的生活態(tài)度和健康的生活方式對(duì)維持內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)具有積極意義。

（3） 轉(zhuǎn)變學(xué)習(xí)觀念，培養(yǎng)生物學(xué)核心素養(yǎng)。

3 教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)

3.1 教學(xué)重點(diǎn)

（1） 內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的概念。

（2） 內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的重要意義。

3.2 教學(xué)難點(diǎn)

穩(wěn)態(tài)的調(diào)節(jié)機(jī)制。

4 教學(xué)過程設(shè)計(jì)

4.1 聯(lián)系生活情景導(dǎo)入課堂，培養(yǎng)生命觀念

師：在日常生活中，我們的飲食習(xí)慣有差異，有的人吃飯喜歡口味重一點(diǎn)，有的人喜歡吃口味淡一點(diǎn)。我們先來(lái)做個(gè)“關(guān)于飲食習(xí)慣的調(diào)查”：

師：請(qǐng)吃飯喜歡口味重一點(diǎn)同學(xué)舉手（這部分學(xué)生很興奮，其他學(xué)生很好奇，教師統(tǒng)計(jì)人數(shù)）；喜歡定有喜歡的理由。哪位同學(xué)說(shuō)說(shuō)自己喜歡的理由呢？

學(xué)生發(fā)表見解。

師：再請(qǐng)喜歡吃飯口味淡一點(diǎn)的同學(xué)舉手（教師統(tǒng)計(jì)人數(shù)）。請(qǐng)一名同學(xué)說(shuō)說(shuō)理由。

學(xué)生發(fā)表見解。

師：在日常生活中，人們更多地主張飲食清淡，理由是吃得過咸容易引發(fā)高血壓等疾病，然而長(zhǎng)期食物過淡同樣會(huì)破壞體內(nèi)的內(nèi)環(huán)境平衡，也對(duì)身體不利。可見，機(jī)體維持內(nèi)環(huán)境的相對(duì)穩(wěn)定具有極其重要的意義。讓我們一起走進(jìn)今天的課堂“內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的重要性”。

4.2 認(rèn)識(shí)內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)，提升科學(xué)探究能力

師：同學(xué)們，構(gòu)成人體的基本單位是什么呢？

生：細(xì)胞。

師（展示細(xì)胞構(gòu)成人體的模型圖）：通過觀察模型圖，我們發(fā)現(xiàn)細(xì)胞與細(xì)胞之間有一定的間隙，充滿了液態(tài)的物質(zhì)。生理學(xué)家把這些身體之內(nèi)、細(xì)胞之外的液體稱為細(xì)胞外液。為了與人體外界環(huán)境區(qū)分，科學(xué)家將細(xì)胞外液稱為內(nèi)環(huán)境。內(nèi)環(huán)境是細(xì)胞與外界進(jìn)行物質(zhì)交換的媒介。

師：人體細(xì)胞時(shí)刻都在進(jìn)行著生命活動(dòng)，消耗著內(nèi)環(huán)境中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，向內(nèi)環(huán)境中排出代謝廢物，同時(shí)外界環(huán)境也是起伏波動(dòng)，那我們的內(nèi)環(huán)境會(huì)因此而劇烈變化嗎？先來(lái)看看內(nèi)環(huán)境的化學(xué)成分的動(dòng)態(tài)變化（表1）。

師：這是一張某人血常規(guī)化驗(yàn)單，根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，以小組為單位，討論下面兩個(gè)問題：

（1） 每種成分的參考值（正常值）都有一個(gè)變化范圍，而不是一個(gè)確切的數(shù)，這說(shuō)明什么？

（2） 從化驗(yàn)單上可以看出哪幾種成分超出正常范圍？這可能會(huì)對(duì)人體造成什么不利影響？

學(xué)生討論，回答；教師簡(jiǎn)要評(píng)價(jià)、補(bǔ)充。學(xué)生形成共識(shí)：內(nèi)環(huán)境中各種成分的含量不是恒定的，而是處于一種動(dòng)態(tài)變化中。葡萄糖含量超標(biāo)，可能引起糖尿病等；甘油三脂超標(biāo)，可引起高血脂癥，易并發(fā)冠心病、動(dòng)脈粥樣硬化等。

學(xué)生得出結(jié)論：內(nèi)環(huán)境中的各種化學(xué)成分是相對(duì)穩(wěn)定的。

師：那么內(nèi)環(huán)境的另外一個(gè)重要指標(biāo)——體溫如何呢？這是一張某家庭體溫一日變化情況調(diào)查表（表2）根據(jù)表格中數(shù)據(jù)，以小組為單位進(jìn)行討論：

（1） 不同家庭成員的體溫完全一致嗎？這說(shuō)明了什么？（在學(xué)生回答問題時(shí)，教師要注重引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)：家庭成員的主要差別是年齡、性別，所以體溫受到性別、年齡的影響）

（2） 同一個(gè)人在24 h內(nèi)體溫變化有何特點(diǎn)？（教師引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)體溫的最高值，回憶日氣溫的最高值，發(fā)現(xiàn)體溫受著環(huán)境的影響，但不論一日中環(huán)境溫度如何變化，健康人的體溫始終接近37℃，保持著相對(duì)穩(wěn)定）

教師評(píng)價(jià)和小結(jié)：健康人的體溫始終接近37℃，保持著相對(duì)穩(wěn)定。

師：同學(xué)們，生理學(xué)家研究發(fā)現(xiàn)，健康人體內(nèi)環(huán)境的其他重要指標(biāo)如pH、滲透壓等都是處于相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài)?？梢?，健康人體內(nèi)環(huán)境保持著相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài)。正常機(jī)體的內(nèi)環(huán)境為什么能保持相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài)呢？咱們來(lái)共同探討內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的調(diào)節(jié)機(jī)制。

4.3 自主學(xué)習(xí)內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)機(jī)制，樹立理性思維

師：咱們以內(nèi)環(huán)境中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、代謝廢物、O2、CO2和水等化學(xué)成分為例來(lái)分析。先來(lái)看人體內(nèi)這些物質(zhì)的來(lái)源和去路示意圖（圖1）。

在圖中找出：

（1） 營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、O2、水等通過哪些系統(tǒng)或器官進(jìn)入人體內(nèi)環(huán)境？

（2） 排出代謝廢物的系統(tǒng)或器官有哪些？

學(xué)生討論回答后，教師歸納：通過分析內(nèi)環(huán)境中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、代謝廢物、O2、CO2和水等化學(xué)成分的來(lái)源和去路。發(fā)現(xiàn)這些成分要保持相對(duì)穩(wěn)定，首先與消化、呼吸、循環(huán)、泌尿等系統(tǒng)的功能及細(xì)胞的生命活動(dòng)有直接的關(guān)系，其次與各器官、系統(tǒng)的協(xié)調(diào)有關(guān)。

師：機(jī)體內(nèi)各個(gè)器官、系統(tǒng)如何能保持協(xié)調(diào)一致呢？請(qǐng)同學(xué)們用3 min閱讀教科書第8頁(yè)最后兩段。人類對(duì)機(jī)體維持內(nèi)環(huán)境相對(duì)穩(wěn)定機(jī)制的認(rèn)識(shí)是怎樣逐步完善？同學(xué)們受到什么啟發(fā)？

師生共同明確：

從貝爾納的推測(cè)（主要依賴于神經(jīng)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)）到坎農(nóng)的解釋（神經(jīng)和體液的共同調(diào)節(jié)），然后到現(xiàn)代觀點(diǎn)：主要調(diào)節(jié)機(jī)制是“神經(jīng)—體液—免疫調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)”的作用。

至此，內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的概念呼之欲出，教師展示內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的概念：

正常機(jī)體通過神經(jīng)—體液—免疫調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)的調(diào)節(jié)作用，使各個(gè)器官、系統(tǒng)協(xié)調(diào)活動(dòng)，共同維持內(nèi)環(huán)境相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài)叫做穩(wěn)態(tài)。

師：通過科學(xué)家對(duì)內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)機(jī)制的認(rèn)識(shí)過程，我們認(rèn)識(shí)到科學(xué)的發(fā)展是無(wú)止境的。在學(xué)習(xí)和生活中，我們要善于利用已有的知識(shí)質(zhì)疑權(quán)威，不要過分迷信權(quán)威，勇于探索，科學(xué)才會(huì)因我們而美麗。穩(wěn)態(tài)既然是在神經(jīng)—體液—免疫這樣完善的調(diào)節(jié)機(jī)制下維持的，那是否意味著內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)一定不會(huì)出現(xiàn)失調(diào)的情形呢？

4.4 聯(lián)系實(shí)際認(rèn)識(shí)內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的重要意義，強(qiáng)化社會(huì)責(zé)任

教師要求學(xué)生聯(lián)系生活實(shí)際，思考討論下列問題：

你有過發(fā)高燒的經(jīng)歷嗎？談?wù)劯邿顕?yán)重時(shí)的感受。體溫過高時(shí)為什么要采取物理降溫或藥物降溫的措施？

學(xué)生們談完自己的看法后，教師總結(jié)：我們絕大多數(shù)人都有過發(fā)高燒的經(jīng)歷。正常的體溫是體內(nèi)細(xì)胞進(jìn)行各種化學(xué)反應(yīng)最適宜的溫度。發(fā)燒時(shí)的主要癥狀大部分集中在中樞神經(jīng)系統(tǒng)，如病人感覺不適、頭疼、頭暈、嗜睡等，同時(shí)常有食欲不振、厭食、惡心的表現(xiàn)。持續(xù)高熱必定引起器官的功能負(fù)荷加重，有可能誘發(fā)器官功能不全或引起組織損傷。所以，應(yīng)注意及時(shí)采用物理方法或服用藥物來(lái)退燒降溫。

師生共同得出結(jié)論：內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的維持，是機(jī)體進(jìn)行正常生命活動(dòng)的必要條件。然而，人體維持穩(wěn)態(tài)的調(diào)節(jié)能力是有一定限度的。所以，在日常生活中，要“知冷知熱”，注意保護(hù)自身健康！維護(hù)健康就是對(duì)自己、對(duì)家庭、對(duì)社會(huì)的重要責(zé)任。

5 歸納提升，升華情感

師：通過今天的課程學(xué)習(xí)，我們認(rèn)識(shí)、了解內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的概念、調(diào)節(jié)機(jī)制和重要意義；讓我們明白“人生因健康而更加精彩”！每一個(gè)人的健康都與內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)態(tài)有關(guān)。內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的知識(shí)，有助于養(yǎng)成自我保健的意識(shí)和習(xí)慣，我們還可以運(yùn)用這方面的知識(shí)關(guān)愛家人和親友。讓我們來(lái)分享這首贊美內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的詩(shī)：

無(wú)論春夏秋冬，風(fēng)云變幻，

它卻總是輕波微瀾。

穩(wěn)態(tài)是生命系統(tǒng)的特征，

也是機(jī)體存活的條件。

它讓每一個(gè)細(xì)胞分享，又靠所有細(xì)胞共建。