3.2人体的激素调节(第3课时)教学设计 2026-2027学年浙教版科学九年级上册
2026-08-27
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摘要:
该初中科学教学设计聚焦“体温调节”核心知识点,通过夏天出汗、冬天发抖等生活情境导入,承接神经调节、激素调节及皮肤结构等前序知识,搭建“稳态维持”学习支架,引导学生理解体温恒定原理。
特色在于融合探究实践与科学思维,通过体温测量活动让学生自主发现不同部位体温差异,构建“产热与散热动态平衡”模型,结合神经-体液调节过程培养动态平衡思维,联系发烧、中暑等生活现象强化健康意识,助力教师高效教学,提升学生科学探究与问题解决能力。
内容正文:
第2节 人体的激素调节(第3课时)教学设计
——体温调节
【核心概念】生物体的稳态与调节
【内容要求】
1.学习内容:人体通过一定的调节机制保持稳态
2.内容要求:以体温调节为例,说明人体是一个统一的整体。
【教材分析】
本节课是神经调节、激素调节的综合应用课,承接神经系统、内分泌系统、皮肤结构与功能的基础知识,目的是帮助学生建立人体稳态、神经—体液共同调节的科学观念。教材内容分为四大模块:
1.体温的基本特征:人体恒定体温约37℃左右,恒温动物与变温动物的区别,体温恒定的生物学意义。
2.产热与散热的主要途径:人体产热器官(骨骼肌、内脏)、散热主要器官(皮肤),明确体温稳定是产热与散热达到相对平衡。
3.冷热环境下的体温调节机制:分别讲解寒冷、炎热环境中人体的神经、激素调节过程,梳理皮肤血管、汗腺、骨骼肌、内分泌腺的变化规律。
4.体温调节的意义与异常现象:体温过高、过低的危害,发烧、中暑等生活现象的科学解释。
重点:人体产热、散热的主要途径;寒冷和炎热环境下体温调节的具体过程。
难点:理解体温的神经—体液协同调节机制;构建“产热与散热动态平衡维持体温恒定”模型。
【教学目标】
1.说出人体正常体温范围,认识体温恒定的意义。
2.识别人体产热、散热的主要器官和途径,理解体温稳定的原理。
3.阐述寒冷、炎热环境中人体的体温调节过程,区分神经调节和激素调节的作用。
4.通过构建体温调节模型,学会运用动态平衡思维分析生命活动规律。
5.认同人体结构与功能相适应、生命活动整体性的观点。了解体温异常的危害,养成健康的生活习惯,增强自我保护意识。
【教学过程】
【引入】展示生活情境:夏天高温环境下,人体会出汗、皮肤发红;冬天寒冷环境中,人体会发抖、皮肤苍白、起鸡皮疙瘩。引导思考:
1.一年四季环境温度变化很大,为什么人体体温始终维持在37℃左右?
2.出汗、发抖、皮肤颜色变化分别有什么作用?
学习课题:体温调节
一、人体的体温是恒定的
【探索活动】
1.自选测量部位,进行体温的测定,将一天中不同时刻测得的结果记录在表3.2-2中。
表3.2-2 体温记录表
时间
6时
9时
12时
15时
18时
21时
体温
2.你测量的是哪个部位?温度范围及特点怎样?
(1)腋下温度(最常用、课堂实验首选)
正常范围:36.0~37.4
特点:安全、方便、无感染风险,适合学生集体测量,温度偏低、最稳定。
(2)口腔温度
正常范围:36.7~37.7
特点:接近人体核心体温,比腋下温度略高;不适合低年级学生。
(3)直肠温度(最精准)
正常范围:36.9~37.9
特点:最接近人体体内温度,数值最高、最准确,临床多用于婴幼儿、重症测量。
(4)额温/耳温(红外测温)
便捷快速,受环境温度影响大,误差相对较大,多用于快速筛查。
3.根据你和同学的测量结果,能得出什么结论?
(1)人体不同部位体温不相同:直肠温度>口腔温度>腋下温度,体表温度低于体内温度。
(2)正常人体温相对恒定:不同同学体温略有差异,但基本维持在37℃左右,波动范围很小,证明人是恒温动物。
(3)体温存在个体微小差异:年龄、性别、活动状态、测量方式会造成轻微温差,但均在正常生理范围内,属于正常现象。
【思考与讨论】无论是酷热还是严寒,无论是运动还是安静休息,人体的体温总是保持相对恒定。人体维持恒定的体温有什么好处?
恒定体温保证酶的活性稳定,维持细胞代谢、器官功能正常运行,增强生物对复杂环境的适应能力,扩大生物的生存分布范围。体温过高或过低,都会抑制酶的活性,影响生命活动,严重时危及生命。
二、人体保持体温恒定的两个过程——产热与散热
1.人体的产热
人体细胞通过呼吸作用分解有机物、释放能量。其中一部分能量用于消化吸收、心脏跳动等生命活动,另一部分能量则以内能形式释放。人体每时每刻都在通过细胞呼吸作用释放热量。因此,人体每时每刻都在进行产热。
【思考与讨论】根据表3.2-4中的数据,人体在安静和运动状态时,主要的产热器官或组织分别是什么? 表3.2-4 几种器官或组织的产热量百分比
产热量/%
安静时
劳动或运动时
脑
16
1
内 脏
56
8
骨骼肌
18
90
其 他
10
1
在安静状态下,人体肝和脑等器官活动相对旺盛,细胞呼吸释放能量较多,此时人体主要产热器官是肝和脑。运动状态下,骨骼肌收缩需要呼吸作用提供大量能量,随之释放的热也明显增加,此时人体主要产热器官是骨骼肌。
2.人体的散热
在产热的同时,机体又以各种方式将这些热散发到体外,以维持体温的相对恒定。人体90%以上的热量是通过皮肤散发出去的。
(1)散热方式
辐射:人体可以通过向外界不断发出红外线的方式进行辐射散热;
传导:通过将热直接传递给与之直接接触的物体,进行传导散热;
对流:通过空气对流,促进热交换的方式进行散热。
(2)影响散热的因素
皮肤直接散热的多少,取决于皮肤表面与外界环境之间的温度差,而人体表面的温度可以通过流经皮肤血液的多少来加以调节,如图3.2-8所示。
常温下,皮肤汗液分泌少,蒸发散热所占的比例小。当外界温度等于或超过体表温度,直接散热不能发挥作用时,汗液蒸发就成了最主要的散热方式。(间接散热)
三、人体保持体温恒定的调节机理
人体是如何通过神经系统和内分泌系统的协同调节来维持体温的相对稳定的呢?阅读图3.2-9体温调节示意图,说说体温是如何保持相对稳定的。
(一)神经调节
1.炎热环境(体温升高)
调节目标:减少产热、增加散热。
调节过程:皮肤热觉感受器感受高温刺激→传入神经→下丘脑体温调节中枢→皮肤血管扩张,血流量增大,汗腺分泌增多,汗液蒸发带走大量热量(增加散热,减少产热)→体温回落至正常范围37℃左右。
2.寒冷环境(体温下降)
调节目标:增加产热、减少散热。
调节过程:皮肤冷觉感受器感受低温刺激→传入神经→下丘脑体温调节中枢→骨骼肌战栗;皮肤血管收缩,血流量减少;汗腺分泌减少(增加产热,减少散热)→体温上升至正常范围37℃左右。
(二)激素调节
在寒冷环境(体温下降)增加产热、减少散热。
调节过程:皮肤冷觉感受器感受低温刺激→传入神经→下丘脑体温调节中枢→甲状腺激素、肾上腺素分泌增多,加强呼吸作用增加产热→体温上升至正常范围37℃左右。
【思考与讨论】
1.体温调节是否属于负反馈调节?为什么?
属于负反馈调节。
当体温升高 → 身体启动 “增散热、减产热” 机制 → 体温回落至正常;
当体温降低 → 身体启动 “增产热、减散热” 机制 → 体温回升至正常。
简言之:体温偏离正常值后,调节的最终目的是抵消偏差、恢复稳态,因此属于典型的负反馈调节。
2.你能列举神经系统和内分泌系统共同参与调节以维持人体稳态的其他事例吗?
血糖浓度的调节:神经系统感知血糖高低,调控胰岛分泌胰岛素、胰高血糖素,降低或升高血糖,维持血糖相对稳定。
水盐平衡的调节:神经系统感知体内缺水、渗透压变化,调控内分泌腺分泌抗利尿激素,调节肾小管重吸收水分,维持体内水盐平衡。
心跳、血压的调节:神经中枢根据身体活动状态,调控肾上腺分泌相关激素,调节心率、血压,适配运动、安静等不同状态,维持循环系统稳态。
生长发育调节:神经系统调控垂体分泌生长激素,配合神经系统调控,保障人体正常生长发育,维持机体发育稳态。
四、体温异常与生活应用
人体维持体温相对稳定的调节能力有一定的限度。当超过自我调节能力时,可能会出现以下情况:
失温:人长时间在极度寒冷的环境中,机体产生的热不足以补偿散失的热,有可能导致体温过低甚至失温;
中暑:长时间在高温、高湿的环境中,体内产生的热不能及时散发,可能导致体温过高,引起中暑。
发烧:病原体刺激人体,体温调节中枢上调体温阈值,机体主动增加产热、减少散热,提升体温以抑制病原体繁殖。
寒战:寒冷或发烧初期,骨骼肌战栗快速产热,是人体的自我保护调节。
体温过低或者过高都会使组织、器官发生功能紊乱,破坏人体的稳态,严重时会危及生命。
【课堂总结】
体温恒定(37℃左右)→ 原理(产热与散热动态平衡)→ 产热途径(内脏、骨骼肌)→ 散热途径(皮肤为主)→ 冷热环境双向调节(神经+体液调节)→ 体温稳态的意义
【随堂例题】
【例1】如图是一款护眼仪,使用热敷模式时护眼仪会放出热量,促进眼部血液循环,缓解眼部疲劳。请你估测“护眼仪”在热敷模式时温度最接近( )
A.10℃ B.20℃ C.40℃ D.80℃
【答案】C
【解析】人的正常体温是37℃,根据生活经验可知,在热敷模式时,护眼仪温度稍高于人体的正常体温,大约为40℃,C符合题意,ABD不符合题意。
【例2】环境温度稳定在25℃,在t1时环境温度从25℃骤降到10℃并稳定一段时间,记录人体散热变化曲线如图所示。请据图分析下列说法中错误的是( )
A.当环境温度为25℃时,产热量等于散热量
B.t1到t2时,散热量增加是由于体温与环境温度相差增大造成
C.t2以后,由于体温调节,散热量减少
D.t3以后,散热量大于产热量
【答案】D
【解析】A.当环境温度为25°C时,由于人体温度和环境温度的温差较小,产热量等于散热量,使得体温维持相对恒定,A正确;
B.当环境温度从25°C下降到10°C时,从时间t1到时间t2,由于人体体温与环境温度的温差加大,则散热量大幅度增加,使得产热量增加,B正确;
C.时间t2以后,皮肤毛细血管处于收缩、汗腺分泌减少,则散热量减少,体温维持相对恒定,C正确;
D.时间t3以后,散热量减少,同样产热量也减少,但产热量等于散热量,体温维持相对恒定,D错误。
【例3】2024年11月1日,我们迎来了第七个“世界流感日”。此番甲型流感病毒主导全球流感疫情,感染后出现发热、咳嗽、咽痛等症状,按医嘱服用退烧药后,人体体温调节中枢会抑制前列腺素的合成与释放,从而达到降低体温的效果。下列有关患者说法不正确的是( )
A.发热时感觉冷,神经系统会调节血管至图乙状态
B.当体温维持在39℃时,人体产热量等于散热量
C.服退烧药后,神经系统调节激素协同作用形成降温
D.退烧过程中,神经系统调节的基本方式是反射弧
【答案】D
【解析】A、发热时,体温上升,产热大于散热,人体感觉冷。神经系统会调节皮肤血管收缩,使血流量减少,以减少散热,乙图中血管收缩,A不符合题意。
B、当体温维持在39℃时,人体处于动态平衡状态,产热量等于散热量,B不符合题意。
C、退烧药作用于体温调节中枢,神经系统会调节甲状腺激素、肾上腺素等激素的分泌,这些激素在体温调节中具有协同作用,共同参与降温过程,C不符合题意。
D、神经系统调节的基本方式是反射,D符合题意。
【板书设计】
第2节 人体的激素调节(第3课时)
——体温调节
1. 正常体温:约37℃(恒温,维持代谢稳定)
2. 原理:产热与散热相对平衡
产热:内脏(安静)、骨骼肌(运动/寒冷)、激素促进代谢
散热:皮肤(血管、汗液)为主
3. 调节机制(神经—体液调节)
炎热:血管扩张、出汗多 → 增散热、减产热
寒冷:血管收缩、战栗、激素增多 → 减产热、增产热
4. 意义:维持生命活动稳定,增强环境适应能力
【布置作业】
1.完成作业本上相应内容
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