【推荐阅读】优秀教学设计:“例析内环境的稳态与调节”复习课教学设计与实施/赵守环

来源:仪征中学 时间:2024-09-26
 

“例析内环境的稳态与调节”复习课教学设计与实施 

赵守环 

(北京市第一六一中学)



摘要


内环境稳态是机体正常生命活动的必需条件,依赖于神经调节、体液调节和免疫调节的共同作用。本节课重在通过分析教师提供的课外资料——炎症反应引起的调节过程,揭 示 3 种调节方式的关系及发挥作用过程的共同点,对教材中内环境稳态的调节部分进行有益补充。整个教学过程复习基础,提升能力,落实了生物学学科核心素养。



关键词

    内环境稳态 调节 学科核心素养



1. 教学内容及学情分析

“内环境的稳态与调节”是人教版选择性必修 1 第 1~4 章的内容,对应于《普通高中生物学课程标准(2017 年 版 2020 年修订)》课程内容(二)选择性必修课程模块 1“稳态与调节”内容要求的核心概念 1“生命个体的结构与功能相适应,各结构协调统一共同完成复杂的生命活动,并通过一定的调节机制保持稳态”,重要概念 1.2“内环境的变化会引发机体的自动调节,以维持内环境的稳态”,以及次位概念 1.4.3“举例说出神经调节与体液调节相互协调共同维持机体的稳态”。内环境的稳态是机体进行正常生命活动的必需条件,能否维持稳态关乎健康问题。在神经调节、体液调节和免疫调节共同作用下,生命体能维持稳态,教材通过水、体温、血糖平衡的调节实例阐明了神经调节和体液调节的关系,但没有说明二者与免疫调节的联系。本节课重在通过分析教师给予的课外资料,即分析糖尿病病因以及炎症反应引起的调节过程,揭示 3 种调节方式的关系及发挥作用的过程,对教材内容进行有益补充,提升学生的生命观念、科学思维和社会责任等学科核心素养。 

在高三综合复习阶段,学生已经能够说出内环境的组成成分、内环境稳态的重要性、维持内环境稳态的调节方式、神经调节与体液调节的关系及血糖平衡等的调节过程。此外,学生基本具备了从图例中获取信息的能力及将信息与已知知识结合,对某些生物学现象进行解释的能力。



2. 教学目标

1)描述血糖平衡的过程,据图分析胰岛素分泌及作用机制,阐述蛋白质空间结构决定其功能,增强结构与功能观。

2)分析糖尿病的病因,寻求预防措施及治疗方案,提升获取信息、分析问题和解决问题的能力;认同健康的重要性,增强社会责任感。 

3)分析、讨论、描述炎症反应的过程,提升整合信息的能力和思辨能力;提升科学思维这一核心素养;认同内环境稳态与神经、体液、免疫调节机制密不可分,发展进化与适应观、稳态与平衡观。


     3. 教学重点和难点

重点:据图阐述炎症反应的调节过程,分析神经调节、体液调节和免疫调节在稳态维持过程中的关系,提升能力,发展核心素养。 

难点:在准确识图及分析总结神经调节、体液调节和免疫调节三者之间的关系过程中提升能力,发展核心素养。


4. 教学过程设计与实施


4.1 温习旧知,引入新课

通过提问的方式,复习内环境的概念及成分、内环境稳态的意义及 实现内环境稳态的调节方式。该教学环节导入本节课的同时,使学生认同内环境稳态的重要性。


4.2 血糖平衡调节过程的分析

4.2.1 复习血糖平衡调节的过程 

教师指出血糖的正常浓度范围、高血糖和低血糖的数值后, 引导学生说明血糖失衡的影响,学生在此过程中 认可血糖平衡及身体健康的重要性。 

复习血糖平衡调节的过程及神经调节与体液调节的关系。通过“为什么胰岛 A、B 细胞既能直接感知血糖浓度的变化,又能接受下丘脑传来的血糖浓度的信息?”这一问题,提升分析问题的能力,培养结构与功能观。 

4.2.2 胰岛素分泌的机制 

胰岛素和胰高血糖素相互拮抗,胰岛素的增加会抑制胰高血糖素的分泌,通过提问的方式,引导学生运用已知知识解释“胰高血糖素的增加会促进胰岛素分泌的原 因”,从而提升分析问题的能力。通过图 1 引导学生从分子水平说明胰高血糖素增加促进胰岛素分泌的过程,提升学生获取信息的能力和表达能力,认可结构与功能相适应的观点,发展生命观念和科学思维等核心素养。

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4.2.3 胰岛素作用的机制 

通过事例“某糖尿病患者误注射过量胰岛素,此人先是大汗淋漓,之后休克”,引导学生说明原因并提出缓解休克的措施。学生用生物学知识解释生活现象,提升应用能力并发展科学思维。通过图 2 及提问的方式,分析胰岛素降低血糖的机制。通过这一环节复习胰岛素作用的基础知识,提升准确获取图示信息的能力和表达能力,以及解题时进行准确文本表述的能力。

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4.3 神经-体液-免疫调节间的关系分析 

4.3.1 糖尿病的病因推测 

根据胰岛素作用的机制,推测糖尿病的病因并判断能否通过注射胰岛素解决问题。学生总结:1)胰岛素基因突变以及 Ca2+通道蛋白功能减弱等导致胰岛素数量不 足,可用注射胰岛素的方法解决问题。2)胰岛素抵抗,不能用注射胰岛素的方法解决。此过程有利于提升学生用辩证的方式分析问题、解决问题的能力和发展科学思维。

4.3.2 胰岛素抵抗与炎症反应间关系 

炎症反应是身体组织和细胞对于感染病原微生物、创伤等做出的反应,也是机体正常防御机制的一种表现,是进行免疫调节的过程。如果炎症反应过于严重,也会对机体造成一定程度的损伤。胰岛素抵抗是绝大多数糖尿病患者的病因 。图 3 中 TNF-a(肿瘤坏死因子)和 IL-6(白细胞介素 6)是 2 种重要的促炎细胞因子。教师提供这些信息后,通过图 3 引导学生分析导致胰岛素抵抗的因 素,启发学生思考这类糖尿病预防和治疗的方法。学生分析:炎症反应导致 TNF-a 和 IL-6 含量增加,PI3K 激酶和葡萄糖转运蛋白的活性减弱,这些是产生胰岛素抵抗的原因。实际上,在炎症反应中,能促进胰岛素抵抗的炎症因子不止这 2 种,能产生炎症因子的细胞也不止免疫细胞,能导致胰岛素信号转导能力减弱的也不止这 2 种情 况。教师和学生共同总结:免疫调节能影响体液调节。教师提示:糖尿病发病率的提升与慢性炎症患者逐年增多有直接的关系,社会进步和发展较快,竞争日益增强,人们的精神压力也越来越大,慢性炎症患者逐年增多是否与其有关?

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4.3.3 长期精神压力对糖尿病发病的影响 

学生获取图 4 的相关信息,精神压力通过下丘脑-垂 体-肾上腺皮质调节轴和交感神经-肾上腺髓质系统 2 条通路抑制免疫细胞的功能,如果精神压力长期存在,免疫细胞的功能长期被抑制,可导致免疫功能失调,从而使身体出现一定程度的慢性炎症。长期精神压力导致慢性炎症的过程,体现出神经调节调控免疫调节。

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