高二生物必修三細胞生活的環境教學設計
老師們在上課前都會準備教案來梳理教學進度，好的教案可以使同學們在上課時汲取更多的知識。以下是小編為您整理的關於高二生物必修三細胞生活的環境教學設計的相關資料，供您閱讀。
第1節 細胞生活的環境
一、 教學目標
1.描述內環境的組成和理化性質。
2.說明內環境是細胞與外界環境進行物質交換的媒介。
3.嘗試建構人體細胞與外界環境的物質交換模型。
二、教學重點和難點
1.教學重點
***1***內環境的組成和理化性質。
***2***內環境是細胞與外界環境進行物質交換的媒介。
2.教學難點
***1***內環境的理化性質。
***2***內環境是細胞與外界環境進行物質交換的媒介。
三、教學策略
1.關於章節引入的設計
任何一堂課，引言的設計都至關重要。好的開頭不僅使學生能夠迅速集中注意力，有效幫助學生進入學習狀態，並且能夠激發學生學習的主動性和積極性，為上好本節課奠定基礎。“細胞生活的環境”這一課是本章教學的第一課，這節課的引入涉及兩個環節：章題的引入和節題的引入。
章題的引入可以利用教材提供的章題圖來完成。通過啟發學生觀察章題圖、思考圖中內容與本章內容的關係，激發學生學習本章的興趣。同時通過圖片還可以使學生感受到邊防戰士、鍊鋼工人、抗洪搶險戰士工作環境的惡劣，體會他們工作的艱苦，認識他們工作的重要性，這也是一種人文精神的滲透。由於本章內容與人體健康的關係密切，也可以考慮從人類生活中的健康問題入手來引入。
節題的引入可以利用教材提供的“問題探討”來完成。問題探討中人體血細胞、草履蟲的圖片，可以啟發學生比較兩者生活環境的異同，引出體內細胞生活的環境 ──內環境。若有條件，可以出示裝有血液***離心後***和草履蟲培養液的試管代替圖片，這樣的情景更為直觀和真實，更容易激發學生的學習熱情。
2.組織學生開展閱讀、思考與討論、資料分析等活動，在活動中引導學生主動建構內環境及其理化性質的知識。
有關人體內環境組成的內容很抽象，充分利用學生已有的知識、經驗和直觀圖片搭建學習新知識的橋樑，將有助於學生對這部分內容的理解和掌握。例如，可以讓學生觀察教師展示的血漿實物，或引導學生回憶在初中曾經做過的觀察活動;也可以啟發學生回憶手腳磨出水泡的情景，說明水泡中的液體主要是組織液等，這樣都有利於學生建立對細胞外液的感性認識。關於組織液、血漿和淋巴三者間的內在聯絡，教材寫得比較具體，而且配有插圖，可以先讓學生閱讀課本相關內容，同時參考教科書中的圖1-1和1-3，進行獨立思考，再在此基礎上引導學生理解三者間的關係。在看圖過程中，首先應該引導學生識別圖中各種結構和成分，弄清各結構間的關係，這是理解組織液、血漿和淋巴內在聯絡的基礎。教材提供的插圖只反映人體區域性組織中的情況，要說明全身的細胞外液是一個有機的整體，有必要再提供人體迴圈系統***包括血液迴圈和淋巴迴圈***的整體圖，從而有助於學生建立對人體細胞外液的整體認識。
內環境的理化性質是一個更為抽象、更難以理解的深層次問題。一般的講解難以在學生的頭腦中留下深刻印象。可以引導學生開展資料分析、實驗現象分析等討論活動，使學生理解這部分內容。在資料分析中，5個討論題是為學生自學課本內容設計的，討論題1和2圍繞有關細胞外液成分的問題;討論題3和4與細胞外液的滲透壓和酸鹼度有關;討論題5與內環境是細胞與外界環境進行物質交換的媒介有關。要讓每個學生獨立完成這5個題的討論是有一定難度的，因此教師應根據實際情況，針對不同的學生，採用不同的教學策略。例如，如果學生基礎較好、能力較強，可以把他們分成小組，提供充足的時間，放手讓他們討論，並自學課本上的相關內容，最後由教師進行簡單總結。對於基礎較差和能力較弱的學生，教師宜給予適當的引導，再根據教學程序安排學生分階段進行討論。如學習細胞外液成分時，先討論1、2題，學習滲透壓和酸鹼度時，再討論3、4題，第5題則可以放到“內環境是細胞與外界環境進行物質交換的媒介”標題下的“思考與討論”中去。這樣做有利於分散難點，突破每一階段的重點。
3.以任務驅動討論的開展，以討論促進任務的完成，通過建立與已有知識的聯絡，最終實現對“內環境是細胞與外界環境進行物質交換的媒介”的充分理解。
這部分教學內容與學生在必修1中學過的物質出入細胞的內容，及初中學過的消化、呼吸、迴圈、泌尿系統等知識聯絡緊密。教材提供了“思考與討論”和“技能訓練”兩項學生活動，旨在通過活動引導學生回憶學過的相關知識，並建立起與新知識間的聯絡，從而理解內環境是細胞與外界環境進行物質交換的媒介。
教學時，建議將“技能訓練”作為一項任務佈置給學生，要求每一位學生利用課下的時間獨立完成。學生在接受任務後，會開始思考自己應該如何完成這項任務。他們可能會面臨兩個問題：一是人體細胞與外界環境的物質交換過程是如何完成的?二是選擇哪種表現形式來表達。這時他們就會產生與他人交流的願望。老師可提出，為了幫助同學降低完成任務的難度，同時保證任務完成的質量，要求同學以小組為單位，在課堂上就自己面臨的問題展開討論，也可根據“思考與討論”中的問題展開討論。由於學生是帶著任務參與討論的，因此會很投入、很積極，討論的效果就能得到保證。討論結束後，應由同學或老師總結人體細胞與外界環境進行物質交換的過程，這樣可以幫助學生掃清知識上的障礙，為課下完成任務奠定基礎。同時，最好提供給學生一個製作好的範例，如圖解***見圖1-1***或課件，使學生明確這項任務的要求，即製作時首先要注意科學性，其次要注意形式的多樣化。在指導學生完成任務的過程中還應發揮評價的作用，促進學生積極地、高質量地完成任務。例如，學生完成任務後，教師要給予及時評價，成績可以記入學期總評，或選出優秀作品在課堂展示、交流、點評等。
圖1-1體內細胞與外界環境進行物質交換的過程
四、答案和提示
***一***問題探討
1.圖1中是人體血液中的血細胞，包括紅細胞、白細胞等;圖2中是單細胞動物草履蟲。
2.血細胞生活在血漿中。草履蟲直接生活在外界水環境中。兩者生活環境的相似之處是：都是液體環境;不同之處是：血細胞生活在體內的血漿中，並不直接與外界環境進行物質交換，而草履蟲直接生活在外界環境中;與外界環境相比，血漿的理化性質更為穩定，如溫度基本恆定等。
***二***思考與討論1
1.細胞外液是指存在於細胞外的體液，包括血漿、組織液和淋巴等。血細胞直接生活在血漿中，體內絕大多數細胞直接生活在組織液中，大量淋巴細胞直接生活在淋巴液中。由此可見，細胞外液是體內細胞直接生活的環境。
2.相同點：它們都屬於細胞外液，共同構成人體內環境，基本化學組成相同。
不同點：***1***在人體記憶體在的部位不同：血漿位於血管內，組織液分佈於組織細胞之間，淋巴分佈於淋巴管中;***2***生活於其中的細胞種類不同：存在於組織液中的是體內各組織細胞，存在於血漿中的是各種血細胞，存在於淋巴中的是淋巴細胞等;***3***所含的化學成分有差異，如血漿中含有較多的蛋白質，而組織液和淋巴中蛋白質很少。
3.提示：當血漿流經毛細血管時，水和一切能夠透過毛細血管壁的物質可以在毛細血管動脈端滲出，進入組織細胞間隙而成為組織液，絕大多數的組織液在毛細血管靜脈端又可以重新滲入血漿中。少量的組織液還可以滲入毛細淋巴管，形成淋巴，淋巴經淋巴迴圈由左右鎖骨下靜脈匯入血漿中。它們之間的關係如圖1-2所示。由此可見，全身的細胞外液是一個有機的整體。
圖1-2組織液、血漿、淋巴之間的關係
***三***資料分析
1.提示：表中的化學物質可分為無機物和有機物。無機物包括水和無機鹽離子***如Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Fe2+、Cl-、HPO42-、SO42-、HCO3-***等，有機物包括糖類***如葡萄糖***、蛋白質***如血清白蛋白、血清球蛋白、纖維蛋白原等***、脂質***如各種脂肪酸、脂肪、卵磷脂、膽固醇***、氨基酸氮、尿素氮、其他非蛋白氮和乳酸等。
2.還含有氣體分子***主要是氧氣和二氧化碳***、調節生命活動的各種激素、其他有機物***如維生素***等。
3.Na+、Cl-含量較多。它們的作用主要是維持血漿滲透壓。
4.維持血漿的酸鹼平衡。
5.提示：如血漿中的葡萄糖主要來源於食物中的糖類。食物中的澱粉經消化系統消化後，分解為葡萄糖，經小腸絨毛吸收後進入血液，通過血液迴圈運輸到全身各處。進入組織細胞後，葡萄糖主要用於氧化分解放能，最終生成二氧化碳和水，並排入內環境中。二氧化碳通過血液迴圈被運輸到肺，通過呼吸系統排出體外，而多餘的水主要在腎臟通過形成尿液排出體外。***其他合理答案也可***
***四***旁欄思考題
提示：哺乳動物的生理鹽水是質量分數為0.9%的NaCl溶液，這樣的溶液所提供的滲透壓與血漿等細胞外液的滲透壓相同，所以是血漿的等滲溶液。如果輸液時使用的NaCl溶液的質量分數低於或高於0.9%，則會造成組織細胞吸水或失水。
***五***思考與討論2
1.提示：Na+和Cl-等直接來自於食物，不需要經過消化就可以直接被吸收。葡萄糖、氨基酸等物質主要來自於食物中的糖類和蛋白質。糖類和蛋白質是兩類大分子物質，必須經過消化系統的消化，分解為葡萄糖和氨基酸才能被吸收。上述物質在小腸內經主動運輸進入小腸絨毛內的毛細血管中，經血液迴圈運輸到全身各處的毛細血管，再通過物質交換過程進入組織液和淋巴。
2.提示：細胞代謝產生的CO2與H2O結合，在碳酸酐酶作用下，發生下列反應：
HCO-3通過與細胞外的陰離子交換到達細胞外液，即組織液、血漿或淋巴中。主要與呼吸系統有關。
3.提示：人體具有體溫調節機制以保持細胞外液溫度的恆定。詳細內容可參考教材第2章關於人體體溫調節的內容。參與體溫調節的器官和系統有面板、肝臟、骨骼肌、神經系統、內分泌系統、呼吸系統等。
4.提示：體內細胞產生的代謝廢物主要通過面板分泌汗液，泌尿系統形成、排出尿液和呼吸系統的呼氣這三條途徑來排出，其中以泌尿系統和呼吸系統的排洩途徑為主。例如，血漿中的尿素主要通過腎臟形成的尿液排出體外。血漿中的CO2通過肺動脈進入肺泡周圍的毛細血管，由於血液中的CO2分壓大於肺泡中CO2的分壓，CO2就從血液中向肺泡擴散，再通過呼氣運動排出體外。
***六***練習
基礎題
1.C。
2.B。
3.B。
4.毛細血管壁細胞的直接生活環境是血漿和組織液，毛細淋巴管壁細胞的直接生活環境是淋巴和組織液。
拓展題
***1***肺泡壁、毛細血管壁。***2***食物的消化和營養物質的吸收。 ***3***腎小管的重吸收。 ***4***面板。
五、參考資料
1.血漿、組織液、淋巴化學成分的差別
血漿是血液中的液體成分，90%以上是水，其中含有數千種物質，包括蛋白質、脂質、糖類、各種鹽類、氨基酸、維生素、激素、抗體和各種細胞代謝產物等;組織液是血漿經過毛細血管濾過而形成的，其中各種離子成分與血漿相同，也存在各種血漿蛋白，但其濃度明顯低於血漿;組織液中的物質進入毛細淋巴管，就成為淋巴，因此淋巴的成分與組織液類似。與血漿相比，淋巴中水分的含量明顯較多，另外，由腸道吸收的脂肪絕大部分是經過淋巴而進入血液的。
2.組織液、淋巴的生成和迴流
圖1-3 組織液生成與迴流示意圖
組織液是血漿經過毛細血管壁在毛細血管動脈端生成的，它在毛細血管的靜脈端被重吸收，少量進入毛細淋巴管，形成淋巴***圖1-3***。在正常情況下，組織液不斷地生成，又不斷地被重吸收回血液，始終保持著動態平衡，血量和組織液量維持相對穩定。決定血漿液體成為組織液的有四個因素：毛細血管血壓、組織液靜水壓、血漿膠體滲透壓和組織液膠體滲透壓。其中，毛細血管血壓和組織液膠體滲透壓是促使血漿濾過***組織液形成***的因素，而血漿膠體滲透壓和組織液靜水壓是促使組織液重吸收回血液的因素，濾過的力量和重吸收的力量之差稱為有效濾過壓。如果整根毛細血管的有效濾過壓均為正值，則只有濾過而無重吸收，否則相反。決定有效濾過壓的各種因素的變化及毛細血管通透性的變化都可以影響組織液生成。
組織液進入淋巴管，即成為淋巴。流經毛細血管的血漿，有0.5%～2%在動脈端進入組織間隙，成為組織液，其中約90%在靜脈端被重吸收回血液，其餘約10%進入毛細淋巴管，生成淋巴。組織液與淋巴的壓力差是促使液體進入淋巴管的動力。因此，任何使組織液壓力升高的因素都能加快淋巴的生成速度。毛細淋巴管匯合成淋巴管，全身的淋巴經淋巴管收集，最後匯入靜脈***迴流入血液迴圈***。淋巴管壁的收縮及其中的瓣膜能推動淋巴迴流，淋巴管周圍組織對淋巴管的壓迫也能增加淋巴的迴流量。另外，凡能增加淋巴生成的因素也都能增加淋巴的迴流量。淋巴的迴流具有重要的意義，它可以回收血漿喪失的蛋白質、調節血漿和組織液之間的液體平衡、運輸脂肪及其他營養物質，還具有防禦和免疫功能。
3.血漿滲透壓
滲透壓是溶液的一個重要性質，凡是溶液都有滲透壓。對於稀溶液來說，其計算公式為π=cRT，其中c為溶液中溶質的濃度，R是氣體常數，T為熱力學溫度。由公式可以看出，滲透壓只與單位體積中溶質的分子或離子個數有關，而與其大小無關，比如0.3 mol/L的葡萄糖溶液與0.3 mol/L蔗糖溶液的滲透壓是相同的，而0.3 mol/L的氯化鈉溶液的滲透壓約是0.3 mol/L的葡萄糖溶液的滲透壓的兩倍。
正常人血漿中總滲透壓約為300 mOsm/L***1 mmol 非電解質，如葡萄糖在1 L水中溶解後形成的滲透壓即為1 mOsm/L***，於37 ℃時相當於6.7個大氣壓或679.5 kPa。血漿滲透壓主要來自於各種離子***血漿中非電解質如葡萄糖、尿素等含量較少，僅相當於5 mOsm/L左右***，它們形成的滲透壓約為295 mOsm/L，稱為血漿晶體滲透壓。血漿中雖然含有大量蛋白質，但蛋白質分子量大，所產生的滲透壓很小，不超過1.5 mOsm/L，稱為血漿膠體滲透壓。臨床上規定血漿總滲透壓正常範圍為280～320 mOsm/L。如果溶液的滲透壓在這個範圍之內，稱為血漿的等滲溶液***如生理鹽水、0.278 mol/L的葡萄糖溶液***;小於此範圍的溶液則為低滲溶液;大於此範圍的溶液則為高滲溶液。