第1章第1节细胞生活的环境(教学设计)2026-2027学年高二上学期生物人教版选择性必修1

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普通

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1.1 细胞生活的环境

人教版(2019)选择性必修1《稳态与调节》第1章 人体的内环境与稳态

年级

高二年级

授课时间

1课时(45分钟)

课题

第1节 细胞生活的环境

教材分析

本节是人教版(2019)高中生物学选择性必修1《稳态与调节》第1章《人体的内环境与稳态》的第1节,是整册教材的起始课。对应的课程标准内容要求为:1.1.1 说明血浆、组织液和淋巴等细胞外液共同构成高等动物细胞赖以生存的内环境;1.1.2 阐明机体细胞生活在内环境中,通过内环境与外界环境进行物质交换,同时也参与内环境的形成和维持;1.1.3 简述机体通过呼吸、消化、循环和泌尿等系统参与内、外环境间的物质交换(《普通高中生物学课程标准(2017年版2020年修订)》模块1“稳态与调节”)。

从单元整体看,本章依次回答“细胞生活在什么样的环境中—这个环境为什么能保持相对稳定—这种稳定靠什么调节”,本节承担“建立内环境概念、明确内环境的成分与理化性质、初步理解内环境的功能”的任务,是后续学习血糖、体温、pH和渗透压调节以及神经调节、体液调节、免疫调节的概念基础。

教材以“人血液中的血细胞与草履虫生活环境的比较”(问题探讨)引入,通过“细胞外液是细胞直接生活的环境”“血浆、组织液、淋巴液之间的内在联系”“全身的细胞外液是一个有机整体”三组思考·讨论,结合“血浆的化学组成”表,引导学生从个体水平走向细胞水平、从结构走向功能,形成结构与功能观、稳态与平衡观。本节不涉及稳态的调节机制,教学边界应止于“内环境的组成、成分、理化性质与功能”,稳态及其调节留给第2节。

学情分析

已有基础:学生在初中《生物学》七年级下册已学习血液的组成(血浆和血细胞)、血管与血液循环,在高中必修1已学习细胞膜的结构与功能、物质跨膜运输(被动运输与主动运输)及水盐平衡的初步知识,能说出“细胞是生命活动的基本单位”。

主要困难:(1)血浆、组织液、淋巴液在体内“看不见、摸不着”,学生难以建立三者的空间位置关系;(2)内环境是抽象概念,易与细胞内液、外界环境混淆,常见前概念错误有:把“血液”整体当作细胞生活的环境、把血红蛋白当作内环境成分、把消化液和尿液当作体液;(3)渗透压概念在必修1未深入涉及,需借助直观模型建立“溶质微粒数目决定渗透压”的认识;(4)从“细胞—内环境—系统—外界环境”作系统分析,对综合思维要求较高。

说明:以上为基于教材和课程标准的常规预设,具体班级的学情(如前置知识的掌握程度)以实际诊断结果为准,可据本设计中的支架与当堂检测调整难度。

教学目标

1.生命观念:能说明血浆、组织液和淋巴液共同构成内环境,概述内环境的成分与理化性质(渗透压、酸碱度、温度),解释内环境为细胞提供相对稳定的生存条件,初步形成结构与功能观、稳态与平衡观。

2.科学思维:能依据血浆与组织液、淋巴液的成分差异及图示信息,用箭头和文字建构三者物质交换的模型,并据此判断某物质或液体是否属于内环境

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成分、推断水分的移动方向。

3.科学探究:本课不重点展开(在“血浆化学成分归类”“物质交换概念图”等资料分析与建模任务中作初步渗透,不另设完整探究活动)。

4.社会责任:能运用内环境的成分与理化性质知识解释生理盐水输液、血液透析等实际问题,认同健康生活方式对维持内环境稳定的意义。

教学重、难点

教学重点:1.内环境的组成及血浆、组织液、淋巴液之间的物质交换关系;2.细胞外液的成分与理化性质。

教学难点:1.建构血浆、组织液、淋巴液之间物质交换的图示模型(空间关系抽象);2.理解“内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介”,并从系统层面说明各系统的作用;3.判断某物质或液体是否属于内环境成分。

突破方式:以“细胞膜为界”的划分解决体液两部分的空间关系;以“留白模式图”让学生自己补画箭头解决三者关系;以半透膜渗透装置把渗透压可视化;以半成品概念图梳理系统与内环境的物质交换关系;以“液体+物质”双重辨析训练内环境成分的判断。

教学方法与准备

教学方法:情境导入与问题驱动、图文资料分析、模型(概念图)建构、讲授与追问结合、当堂检测反馈。

教学准备:多媒体课件(血细胞与草履虫图片、体液分布示意图、渗透装置动画、物质交换概念图半成品);“血浆化学组成”资料卡;概念图学案(每组1份);半透膜渗透装置演示(条件不足时用动画替代)。

 

教学过程

教学环节与教学内容

教师活动(含设计意图)

学生活动与预期回应(含评价与反馈)

复习导入

(4分钟)

情境:医院血液透析;教材P2“问题探讨”图1(人血液中的血细胞)与图2(草履虫)。

关键问题:①两种细胞分别生活在什么环境中?生活环境的异同是什么?②若把血细胞放入草履虫生活的水环境中,会发生什么变化?③人体绝大多数细胞并不直接与外界接触,它们生活在哪里?

出示血液透析情境与两张细胞图片,提问①。

【追问】“血细胞生活在血液中”这一说法准确吗?血液由哪两部分组成?(引导区分血浆与血细胞)

【追问】血细胞与草履虫的生活环境有什么本质区别?(是否直接与外界环境进行物质交换)

【过渡】人体内绝大多数细胞并不直接与外界接触,它们又生活在什么环境中?这就是本节要解决的问题。

【设计意图】用真实医疗情境唤起学习动机;通过两种细胞生活环境的比较,暴露“血液即细胞生活环境”的前概念,为内环境概念的建立制造认知冲突。

观察图片,比较两种细胞的生活环境并作答。

预设回应:血细胞生活在血浆中,草履虫生活在水中;相同点是都生活在液体环境中,不同点是草履虫直接与外界环境进行物质交换,血细胞并不直接与外界接触。

预设错误:把“血液”整体说成血细胞的生活环境。

【评价与反馈】以能否区分血浆与血细胞、能否说出“是否直接与外界交换物质”这一差别为判据;若仍混淆,追问“血浆和血细胞分别属于血液的哪一部分”,纠正后再进入新课。

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教学过程

教学环节与教学内容

教师活动(含设计意图)

学生活动与预期回应(含评价与反馈)

新知探究一

(8分钟)

一、体内细胞生活在细胞外液中(教材P2~P4)

1.体液:人体内含有大量以水为基础的液体,包括细胞内液(约占2/3)和细胞外液(约占1/3)。

2.内环境:由细胞外液构成的液体环境,是体内细胞生活的直接环境。

3.细胞外液主要包括血浆、组织液和淋巴液:血浆是血细胞直接生活的环境;组织液是存在于组织细胞间隙的液体(又叫细胞间隙液),是体内绝大多数组织细胞直接生活的环境;淋巴液存在于淋巴管中,是淋巴细胞和吞噬细胞直接生活的环境。

关键问题:①细胞内液与细胞外液以什么为界?②三种细胞外液分别“服务”哪些细胞?③血液、消化液、泪液、尿液属于内环

板书“体液”的两部分,以细胞膜为界说明细胞内液与细胞外液。

【任务1】阅读教材P2~P4,完成“细胞—直接生活环境”对应表(血细胞、组织细胞、淋巴细胞、毛细血管壁细胞、毛细淋巴管壁细胞)。

【讲授】给出内环境概念,强调“内环境”是相对于机体外界环境而言,它并不与外界直接接触。

【任务2·辨析】给出4类液体(血液、消化液、泪液、尿液)和4种物质(血红蛋白、血浆蛋白、呼吸酶、载体蛋白),判断是否属于内环境并说明依据。

【方法提炼】一看是否位于血浆、组织液、淋巴液中;二看是否与外界直接相通或位于细胞内。

【设计意图】以“细胞膜为界”的划分突破体液两部分的空间关系;以“液体+物质”双重辨析把内环境概念落到实处,解决“看不见”的空间想象难点。

阅读教材,填写对应表并交流:血细胞—血浆;组织细胞—组织液;淋巴细胞—淋巴液;毛细血管壁细胞—血浆和组织液;毛细淋巴管壁细胞—淋巴液和组织液。

对4类液体与4种物质作判断并说明理由。

预设回应:血液不属于内环境(血浆属于内环境,血细胞不属于);消化液、泪液、尿液因与外界相通而不属于内环境;血红蛋白位于红细胞内、呼吸酶位于细胞内、载体蛋白位于细胞膜上,都不是内环境成分。

预设错误:认为“血液属于内环境”;把血红蛋白等同于血浆蛋白。

【评价与反馈】以对应表5项全对、8项判断正确且能说出依据为达标;出现“血液属于内环境”的错误时,要求其指出血液的组成后重做判断,并用同类判断题即时复检。

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