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高中生物必修3
?穩(wěn)態(tài)與環(huán)境?
教學(xué)實(shí)踐及案例分析無(wú)錫市教育研究中心冷巨豐無(wú)錫市輔仁高級(jí)中學(xué)龔雷雨
課標(biāo)的要求“課程設(shè)計(jì)思路〞中的表述本模塊有助于學(xué)生認(rèn)識(shí)發(fā)生在生物體內(nèi)部和生物與環(huán)境之間的相互作用,理解生命系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài),認(rèn)識(shí)生命系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能的整體性;領(lǐng)悟系統(tǒng)分析、建立數(shù)學(xué)模型等科學(xué)方法及其在科學(xué)研究中的應(yīng)用;形成生態(tài)學(xué)觀點(diǎn)和可持續(xù)開(kāi)展的觀念?!皟?nèi)容標(biāo)準(zhǔn)〞中的要求本模塊選取有關(guān)生命活動(dòng)的調(diào)節(jié)與穩(wěn)態(tài)的知識(shí)、生物與環(huán)境的知識(shí),有助于學(xué)生理解生命活動(dòng)的本質(zhì),了解系統(tǒng)分析的思想和方法,提高對(duì)生命系統(tǒng)與環(huán)境關(guān)系的認(rèn)識(shí),并為學(xué)生樹(shù)立人與自然和諧開(kāi)展的觀念,形成生態(tài)意識(shí)和環(huán)境保護(hù)意識(shí)奠定根底。教材設(shè)計(jì)思路必修3穩(wěn)態(tài)與環(huán)境1.以科學(xué)家訪談代序1.以科學(xué)家訪談代序?qū)O儒泳院士結(jié)緣生態(tài)學(xué)研究科學(xué)家取得的成果及影響從事研究的方法和不畏艱苦、困難的精神科學(xué)家談生態(tài)學(xué)研究的現(xiàn)實(shí)意義2.以“穩(wěn)態(tài)〞這一核心概念
構(gòu)建內(nèi)容體系穩(wěn)態(tài)與環(huán)境個(gè)體水平的穩(wěn)態(tài)群體水平的穩(wěn)態(tài)人體的內(nèi)環(huán)境與穩(wěn)態(tài)動(dòng)物體生命活動(dòng)的調(diào)節(jié)植物體的激素調(diào)節(jié)種群的數(shù)量變化群落的演替生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性系統(tǒng)的組成和結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)系統(tǒng)內(nèi)的相互作用系統(tǒng)與環(huán)境的相互作用自我調(diào)節(jié)環(huán)境個(gè)體水平(以人體為主)機(jī)體細(xì)胞+內(nèi)環(huán)境神經(jīng)調(diào)節(jié)、體液調(diào)節(jié)、免疫調(diào)節(jié)穩(wěn)態(tài)與健康群體水平種群群落生態(tài)系統(tǒng)人類活動(dòng)與生態(tài)環(huán)境穩(wěn)態(tài)與環(huán)境生產(chǎn)和生活
必修3教材主線?穩(wěn)態(tài)與環(huán)境?——以生物個(gè)體、種群、群落和生態(tài)系統(tǒng)各個(gè)層次生命系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)的維持為主線展開(kāi)的,突出生命系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)與環(huán)境的關(guān)系,同時(shí)強(qiáng)化人體穩(wěn)態(tài)的調(diào)控和健康,以及人類活動(dòng)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的干擾和保護(hù)兩個(gè)方面。3.以問(wèn)題〔任務(wù)〕驅(qū)動(dòng)學(xué)習(xí),引導(dǎo)自主探究和合作章首頁(yè):提出問(wèn)題每節(jié)開(kāi)頭:以“問(wèn)題探討〞開(kāi)始本節(jié)聚焦:以問(wèn)題形式明確本節(jié)核心問(wèn)題資料分析和思考與討論等欄目較多,引導(dǎo)自主合作探究科學(xué)史內(nèi)容的寫(xiě)法:大體遵循發(fā)現(xiàn)——新問(wèn)題——再研究——再發(fā)現(xiàn)的模式來(lái)寫(xiě)實(shí)驗(yàn)和探究:開(kāi)始有問(wèn)題,后面有討論題4.以本章小結(jié)、節(jié)練習(xí)和章的自我檢測(cè)強(qiáng)化學(xué)生的自我評(píng)價(jià)本章小結(jié):知識(shí)、能力、情感態(tài)度價(jià)值觀節(jié)后練習(xí):根底題、拓展題自我檢測(cè):概念檢測(cè)、知識(shí)遷移、技能應(yīng)用、思維拓展第1章
人體內(nèi)環(huán)境與穩(wěn)態(tài)
第1節(jié)
細(xì)胞生活的環(huán)境第2節(jié)內(nèi)環(huán)境與穩(wěn)態(tài)的重要性(是本章的重點(diǎn)內(nèi)容)第1節(jié)細(xì)胞生活的環(huán)境體內(nèi)細(xì)胞生活在細(xì)胞外液中細(xì)胞外液的成分細(xì)胞外液的滲透壓和酸堿度內(nèi)環(huán)境是細(xì)胞與外界環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)交換的媒介第2節(jié)內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的重要性內(nèi)環(huán)境的動(dòng)態(tài)變化對(duì)穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)機(jī)制的認(rèn)識(shí)內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的重要意義第1章?人體的內(nèi)環(huán)境與穩(wěn)態(tài)?
教材分析教學(xué)目的要求知識(shí)方面說(shuō)明穩(wěn)態(tài)的生理意義。能力方面初步了解建構(gòu)概念模型的方法和意義。
情感態(tài)度與價(jià)值觀方面關(guān)注維持內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)與健康的關(guān)系。教學(xué)內(nèi)容的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)
教學(xué)內(nèi)容的結(jié)構(gòu)
教學(xué)內(nèi)容的特點(diǎn)本章內(nèi)容包括?細(xì)胞生活的環(huán)境?和?內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的重要性?兩節(jié)內(nèi)容。其中第1節(jié)可用1課時(shí)進(jìn)行教學(xué),第2節(jié)可用2課時(shí)進(jìn)行教學(xué)〔其中實(shí)驗(yàn)1課時(shí)〕。本章題圖由3張圖片組成:邊防戰(zhàn)士在冰天雪地里巡邏、工人在煉鋼爐前工作、抗洪戰(zhàn)士在補(bǔ)充體能;章引言那么就這3種場(chǎng)景提出問(wèn)題,引發(fā)學(xué)生思考?!皟?nèi)環(huán)境〞比較抽象,教材從宏觀方面引入,從外在表象入手,以引起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。壓圖詩(shī)是本章的點(diǎn)睛之筆,具有統(tǒng)領(lǐng)全章內(nèi)容的功能。第1節(jié)?細(xì)胞生活的環(huán)境?包括體細(xì)胞生活在細(xì)胞外液中、細(xì)胞外液的成分、細(xì)胞外液的滲透壓和酸堿度、內(nèi)環(huán)境是細(xì)胞與外界環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)交換的媒介等內(nèi)容。這些內(nèi)容,是課程標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的“說(shuō)明穩(wěn)態(tài)的生理意義〞的根底。第2節(jié)?內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的重要性?是本章的重點(diǎn)內(nèi)容,包括內(nèi)環(huán)境的動(dòng)態(tài)變化、對(duì)穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)機(jī)制的認(rèn)識(shí)、內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的重要意義等內(nèi)容。“問(wèn)題探討〞引導(dǎo)學(xué)生分析化驗(yàn)單上為什么每種成分都有一個(gè)變化范圍,從而初步認(rèn)識(shí)內(nèi)環(huán)境各成分是動(dòng)態(tài)變化的。因?yàn)轶w溫便于測(cè)量,所以教材以體溫日變化規(guī)律的調(diào)查活動(dòng)著手,進(jìn)入對(duì)內(nèi)環(huán)境動(dòng)態(tài)變化的探討。本節(jié)安排的實(shí)驗(yàn)“生物體維持pH穩(wěn)定的機(jī)制〞,只與內(nèi)環(huán)境組成成分有關(guān),并不涉及機(jī)體各器官系統(tǒng)的協(xié)調(diào)配合,因此,其內(nèi)在邏輯關(guān)系上應(yīng)是緊接著內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)概念出現(xiàn),但教材編排時(shí)為便于閱讀,將它放在正文最后。關(guān)于穩(wěn)態(tài)的調(diào)節(jié)機(jī)制,教材在此處僅做籠統(tǒng)的闡述,相關(guān)內(nèi)容將是第2章學(xué)習(xí)的重點(diǎn)。第2節(jié)內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的重要性教學(xué)設(shè)計(jì)
教學(xué)目標(biāo)確實(shí)定課程標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于本節(jié)內(nèi)容的具體標(biāo)準(zhǔn)是“說(shuō)明內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的生理意義〞。要實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),首先要說(shuō)明什么是內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)。穩(wěn)態(tài)概念是生命科學(xué)的一大根本概念,也是本模塊的核心概念。搞好這一概念的教學(xué),可以為后續(xù)的學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的根底。因此穩(wěn)態(tài)概念及穩(wěn)態(tài)的重要性是本節(jié)教學(xué)內(nèi)容的重點(diǎn)。由于這些內(nèi)容都很抽象,學(xué)生要做到真正理解有一定難度,因而也是本節(jié)教學(xué)內(nèi)容的難點(diǎn)。穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)機(jī)制在后面章節(jié)中要逐步展開(kāi)、深化,在本節(jié)僅做簡(jiǎn)要概述,以承上啟下,因此到達(dá)了解水平即可。每一個(gè)人的健康都與內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)態(tài)有關(guān),幾乎所有人都親歷過(guò)諸如發(fā)燒等穩(wěn)態(tài)失調(diào)引起的疾病。通過(guò)學(xué)習(xí)有關(guān)內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的內(nèi)容,可以幫助學(xué)生結(jié)合生活體驗(yàn)構(gòu)建概念,經(jīng)過(guò)思想認(rèn)同強(qiáng)化自我保健的意識(shí)。?案例解析?教學(xué)設(shè)計(jì)思路
說(shuō)明:本節(jié)內(nèi)容的教學(xué)是按照教材順序安排的,采用先授課后實(shí)驗(yàn)的模式。本案例的設(shè)計(jì)針對(duì)課堂授課局部。教學(xué)實(shí)施的程序
學(xué)生活動(dòng)教師的組織和引導(dǎo)教學(xué)意圖
課下完成調(diào)查。
上次課結(jié)束前布置作業(yè):按照課本上的要求完成“體溫日的變化規(guī)律”的調(diào)查。
學(xué)生體驗(yàn)體溫的相對(duì)穩(wěn)定情況。
學(xué)生匯報(bào)調(diào)查結(jié)果,回答問(wèn)題。請(qǐng)同學(xué)匯報(bào)體溫調(diào)查的結(jié)果,并根據(jù)調(diào)查結(jié)果回答下面的問(wèn)題:1.同一個(gè)人在一日內(nèi)的體溫變化有何特點(diǎn)?2.不同的人(年齡、性別不同)體溫變化有何異同?3.人體溫的日變化與當(dāng)?shù)貧鉁氐娜兆兓泻尾町??總結(jié):健康人的體溫始終接近37℃,處于動(dòng)態(tài)平衡中。
講述:像體溫的變化情況一樣,健康人內(nèi)環(huán)境的每一種成分和理化性質(zhì)都處于動(dòng)態(tài)平衡之中,這種動(dòng)態(tài)平衡稱之為穩(wěn)態(tài),內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定是機(jī)體進(jìn)行正常生命活動(dòng)的必要條件。這節(jié)課我們一起來(lái)學(xué)習(xí)“第2節(jié)內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的重要性”。
引出本節(jié)課的課題。
學(xué)生嘗試列舉事實(shí)。
體溫是內(nèi)環(huán)境理化性質(zhì)的一個(gè)方面,調(diào)查結(jié)果證明體溫處于動(dòng)態(tài)平衡中。那么有哪些事實(shí)可以證明內(nèi)環(huán)境的pH和滲透壓也處于動(dòng)態(tài)平衡中呢?
啟發(fā)學(xué)生思考回憶已有知識(shí)。
學(xué)生觀察,回答問(wèn)題:甲試管中血漿pH變化不明顯;乙試管中水的pH變化明顯??梢?jiàn)血漿pH處于動(dòng)態(tài)平衡中。下面我們首先來(lái)觀察一個(gè)演示實(shí)驗(yàn)。教師演示實(shí)驗(yàn)過(guò)程,引導(dǎo)學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。取甲乙兩個(gè)潔凈試管,向甲內(nèi)加入血漿,乙內(nèi)加入等量蒸餾水,用pH試紙檢測(cè)。然后,向甲、乙內(nèi)各滴入等量的幾滴HCl或NaOH,搖勻后,再用pH試紙檢測(cè)。教師展示實(shí)驗(yàn)結(jié)果,提問(wèn):甲、乙兩支試管在加入酸或堿后的pH變化有何不同?由此可以得出什么結(jié)論?
說(shuō)明人體內(nèi)環(huán)境的pH處于動(dòng)態(tài)平衡中,培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出實(shí)驗(yàn)結(jié)果的能力。
學(xué)生舉例說(shuō)明:多飲多尿、輸液必須輸生理鹽水等。
內(nèi)環(huán)境的理化性質(zhì)除溫度、酸堿度外,還有滲透壓,內(nèi)環(huán)境的滲透壓是否也處于動(dòng)態(tài)平衡中呢?請(qǐng)同學(xué)舉例說(shuō)明。
啟發(fā)學(xué)生聯(lián)系生活經(jīng)驗(yàn),理解滲透壓的穩(wěn)定。
學(xué)生回答(答案略),可能回答不夠準(zhǔn)確,教師要及時(shí)補(bǔ)充。內(nèi)環(huán)境中的化學(xué)成分是如何變化的呢?出示課本“問(wèn)題探討”中的血液生化六項(xiàng)檢查化驗(yàn)單。先說(shuō)明各檢查項(xiàng)目與健康狀況的關(guān)系,然后提問(wèn):1.每種成分的參考值(正常值)都有一個(gè)變化范圍,這說(shuō)明什么?2.從化驗(yàn)單上看,每種成分的指標(biāo)是否正常?
讓學(xué)生學(xué)會(huì)閱讀化驗(yàn)單;說(shuō)明內(nèi)環(huán)境化學(xué)成分處于動(dòng)態(tài)平衡中。
學(xué)生總結(jié)穩(wěn)態(tài)概念。根據(jù)以上內(nèi)容,引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)穩(wěn)態(tài)概念。教師強(qiáng)調(diào):(1)穩(wěn)態(tài)不是恒定不變,而是相對(duì)恒定的一種動(dòng)態(tài)變化;(2)這種動(dòng)態(tài)變化保持在一定范圍內(nèi)。簡(jiǎn)要介紹穩(wěn)態(tài)概念的提出和發(fā)展,并說(shuō)明穩(wěn)態(tài)概念已成為生命科學(xué)的一大基本概念(詳細(xì)內(nèi)容可參考教材中的“科學(xué)史話”)。
學(xué)生邊展示、邊講解。內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)是怎樣實(shí)現(xiàn)的呢?下面以內(nèi)環(huán)境中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、代謝廢物、02、C02等化學(xué)成分為例來(lái)分析。請(qǐng)學(xué)生利用自己制作的課件或圖解,回顧內(nèi)環(huán)境中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、代謝廢物、02、C02等化學(xué)成分的來(lái)源與去路。說(shuō)明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)胞代謝功能的實(shí)現(xiàn)有直接關(guān)系。其次與各器官、系統(tǒng)的協(xié)調(diào)有關(guān)。
學(xué)生利用自制課件講解,體驗(yàn)成就感,鍛煉能力,創(chuàng)造一種生生交流、師生交流的氛圍。
學(xué)生傾聽(tīng)。機(jī)體內(nèi)各個(gè)器官、系統(tǒng),為什么能保持協(xié)調(diào)一致?簡(jiǎn)要介紹人類對(duì)機(jī)體維持穩(wěn)態(tài)機(jī)制的認(rèn)識(shí)過(guò)程,指出目前普遍認(rèn)為,神經(jīng)—體液—免疫調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)是機(jī)體維持穩(wěn)態(tài)的主要調(diào)節(jié)機(jī)制。機(jī)體對(duì)穩(wěn)態(tài)進(jìn)行調(diào)節(jié)的能力是有限的,當(dāng)外界環(huán)境變化過(guò)于劇烈,或人體自身的調(diào)節(jié)功能出現(xiàn)障礙,內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)就會(huì)遭到破壞。內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)遭破壞后會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象呢?
學(xué)生舉例,如尿毒癥、糖尿病、高山缺氧反應(yīng)、發(fā)高燒、嚴(yán)重腹瀉造成的脫水、酸堿中毒等。請(qǐng)同學(xué)列舉幾個(gè)穩(wěn)態(tài)失調(diào)的病例,說(shuō)明癥狀和危害。在同學(xué)充分列舉的基礎(chǔ)上,教師給予適度的補(bǔ)充和修正。為什么內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)失調(diào)后,會(huì)對(duì)機(jī)體造成危害?引導(dǎo)學(xué)生從細(xì)胞代謝需要的物質(zhì)和條件進(jìn)行分析,最后總結(jié)出:內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)是機(jī)體進(jìn)行正常生命活動(dòng)的必要條件。
啟發(fā)學(xué)生思考,與生活經(jīng)驗(yàn)建立聯(lián)系。
學(xué)生討論。如何預(yù)防內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)失調(diào)、保持機(jī)體健康?引導(dǎo)學(xué)生從外界環(huán)境和機(jī)體自身調(diào)節(jié)能力兩個(gè)方面去思考。即通過(guò)加強(qiáng)自我保健,減少外界環(huán)境變化對(duì)機(jī)體的不良影響,同時(shí)增強(qiáng)機(jī)體的調(diào)節(jié)能力以適應(yīng)多變的外環(huán)境。具體如何做?學(xué)生討論,總結(jié)。1.保護(hù)我們的生存環(huán)境,防治環(huán)境污染。2.加強(qiáng)自我保健,為機(jī)體保持健康創(chuàng)造有利條件。尤其是處于比較惡劣的工作環(huán)境中的人,更應(yīng)注意自身保健,如邊防戰(zhàn)士注意保暖、煉鋼工人注意降溫、抗洪戰(zhàn)士注意補(bǔ)充水鹽等。了解這些知識(shí)后才能懂得如何關(guān)愛(ài)自身和他人。3.加強(qiáng)體育鍛煉,增強(qiáng)體質(zhì),提高機(jī)體適應(yīng)外界環(huán)境的能力。
通過(guò)討論,促進(jìn)學(xué)生關(guān)注健康問(wèn)題,強(qiáng)化自我保健和關(guān)愛(ài)他人的意識(shí)和能力。其他問(wèn)題及其對(duì)策關(guān)于“體溫日變化規(guī)律〞的調(diào)查。在此項(xiàng)調(diào)查中需要家長(zhǎng)的協(xié)作配合。家長(zhǎng)工作繁忙,教師有必要提前給家長(zhǎng)發(fā)一封信,懇請(qǐng)家長(zhǎng)配合學(xué)校的教學(xué)工作,協(xié)助孩子完成這項(xiàng)調(diào)查活動(dòng)。選擇好布置活動(dòng)的時(shí)間。由于這項(xiàng)活動(dòng)需要測(cè)量一日內(nèi)7個(gè)時(shí)刻的體溫,應(yīng)選擇父母和孩子共同的休息日來(lái)完成。布置作業(yè)時(shí)應(yīng)就體溫的知識(shí)和測(cè)量體溫的方法進(jìn)行培訓(xùn)??蓞⒖枷旅娴膬?nèi)容:人的體溫是指人身體內(nèi)部的溫度,即內(nèi)環(huán)境的溫度。由于身體內(nèi)部的溫度不容易測(cè)量,所以臨床上常以口腔、腋窩和直腸的溫度來(lái)代表體溫。在本次調(diào)查活動(dòng)中我們用腋窩溫度代表體溫。布置作業(yè)時(shí)要明確以下要求,即在進(jìn)行這項(xiàng)活動(dòng)時(shí),不僅要完成體溫的測(cè)量,還要完成思考題的答復(fù),為下節(jié)課的討論做好準(zhǔn)備。第2章
動(dòng)物和人體生命活動(dòng)
的調(diào)節(jié)
第1節(jié)
通過(guò)神經(jīng)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)第2節(jié)通過(guò)激素的調(diào)節(jié)第3節(jié)
神經(jīng)調(diào)節(jié)與體液調(diào)節(jié)的關(guān)系第4節(jié)
免疫調(diào)節(jié)第1節(jié)
通過(guò)神經(jīng)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)(第1課時(shí))從足球比賽入手進(jìn)行“問(wèn)題探討〞通過(guò)“思考與討論〞回憶反射弧的根本結(jié)構(gòu)和反射圖文分析興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)和興奮在神經(jīng)元之間的傳遞興奮在神經(jīng)元之間單向傳遞的機(jī)理?案例解析?教材分析本課時(shí),在回憶了神經(jīng)調(diào)節(jié)的根本方式之后著重闡述興奮的傳導(dǎo),包括神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)和神經(jīng)元之間的傳遞兩局部?jī)?nèi)容?!吧窠?jīng)纖維上的傳導(dǎo)〞局部:結(jié)合插圖講述了神經(jīng)纖維受刺激時(shí)產(chǎn)生電位變化、電位差和局部電流的形成以及興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)方式;“神經(jīng)元間的傳遞〞局部:在介紹了突觸的結(jié)構(gòu)之后,講述了興奮怎樣從一個(gè)神經(jīng)元通過(guò)突觸傳遞給另一個(gè)神經(jīng)元,最后講述了神經(jīng)元之間,興奮只能單向傳遞的原因。為了更好地發(fā)揮互動(dòng)式教學(xué)的最大優(yōu)勢(shì),教師可適當(dāng)補(bǔ)充關(guān)于研究興奮傳導(dǎo)的實(shí)驗(yàn)材料的選擇以及具體的實(shí)驗(yàn)方法,將這局部知識(shí)復(fù)原到科學(xué)史的研究背景中去認(rèn)識(shí)。神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)和神經(jīng)元間的傳遞這些內(nèi)容比較抽象,學(xué)生沒(méi)有接觸過(guò),不容易理解,在學(xué)習(xí)上具有一定的難度。因此,既是教學(xué)的重點(diǎn)又是教學(xué)的難點(diǎn),特別是興奮傳導(dǎo)時(shí)膜電位的變化和突觸釋放遞質(zhì)的過(guò)程。教學(xué)目標(biāo)分析
知識(shí)與技能1、概述神經(jīng)調(diào)節(jié)的結(jié)構(gòu)根底和反射。2、說(shuō)明興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)和在神經(jīng)元之間的傳遞。過(guò)程與方法1、培養(yǎng)學(xué)生跨學(xué)科知識(shí)的分析、遷移能力2、培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維、邏輯推理能力情感態(tài)度與價(jià)值觀認(rèn)同生物體結(jié)構(gòu)與功能相統(tǒng)一的辨證關(guān)系教學(xué)重點(diǎn)興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)和在神經(jīng)元之間的傳遞教學(xué)難點(diǎn)神經(jīng)沖動(dòng)的產(chǎn)生和傳導(dǎo)教學(xué)目標(biāo)分析學(xué)情分析學(xué)生在初中已經(jīng)學(xué)習(xí)了神經(jīng)調(diào)節(jié)的根本方式—反射,反射的結(jié)構(gòu)根底—反射弧等相關(guān)根底知識(shí),教師只要通過(guò)提問(wèn)、復(fù)習(xí)和及時(shí)深化就可以解決問(wèn)題。高中學(xué)生已經(jīng)具有了一定的認(rèn)知能力,思維的目的性、連續(xù)性和邏輯性也已初步建立,抽象思維能力也大大增強(qiáng),但仍不完善,需要教師主導(dǎo)下的定向教學(xué)活動(dòng)。
教學(xué)內(nèi)容教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)引言與神經(jīng)調(diào)節(jié)的基本方式:復(fù)習(xí)神經(jīng)調(diào)節(jié)的基本方式—反射,反射的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)—反射弧等相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)興奮的概念引言:請(qǐng)同學(xué)們欣賞一段足球比賽的精彩情境。(播放世界杯比賽畫(huà)面)問(wèn):比賽畫(huà)面為我們展現(xiàn)了運(yùn)動(dòng)、力量、協(xié)調(diào)的美,那么運(yùn)動(dòng)員要經(jīng)過(guò)哪些方式的調(diào)節(jié)才能完成如此協(xié)調(diào)的動(dòng)作?小結(jié):如果僅有體液調(diào)節(jié),機(jī)體就難以迅速而精確地作出反應(yīng)。人和動(dòng)物體內(nèi)各器官,系統(tǒng)的協(xié)調(diào)和統(tǒng)一,各項(xiàng)生命活動(dòng)的進(jìn)行以及對(duì)外界環(huán)境的變化做出相應(yīng)的反應(yīng),主要是通過(guò)神經(jīng)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)作用來(lái)完成的。答:神經(jīng)調(diào)節(jié)和體液調(diào)節(jié)教學(xué)過(guò)程神經(jīng)調(diào)節(jié)的基本方式—反射,反射的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)—反射弧問(wèn):初中的學(xué)習(xí)我們知道,神經(jīng)調(diào)節(jié)的基本方式是反射,那么,什么是反射呢?(教師適時(shí)引導(dǎo)學(xué)生加以補(bǔ)充完整,并著重強(qiáng)調(diào)反射概念的三要素)問(wèn):反射的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)是什么?創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境:讓學(xué)生自己識(shí)別反射弧中的各結(jié)構(gòu),在此基礎(chǔ)上以小組為單位討論構(gòu)建出一條完整的反射弧。播放課件,引導(dǎo)學(xué)生觀察反射弧結(jié)構(gòu)模式圖,并提示注意閃動(dòng)部位代表的結(jié)構(gòu)。問(wèn):如果反射弧中的某個(gè)環(huán)節(jié)受損,反射活動(dòng)將會(huì)怎樣?(展示經(jīng)典例題加以分析,作到及時(shí)鞏固)答:反射是指在中樞神經(jīng)系統(tǒng)的參與下,動(dòng)物體或人體對(duì)內(nèi)外環(huán)境變化作出的規(guī)律性應(yīng)答小組討論、分析回答:反射弧由感受器,傳入神經(jīng),神經(jīng)中樞,傳出神經(jīng)和效應(yīng)器五部分組成教師與學(xué)生共同舉例分析對(duì)反射弧知識(shí)鞏固強(qiáng)化神經(jīng)元結(jié)構(gòu)的復(fù)習(xí)神經(jīng)纖維的再認(rèn)知過(guò)渡,引出興奮的概念例題分析:(略)師:通常脊椎動(dòng)物的反射弧,在感覺(jué)神經(jīng)元和運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元之間還有中間神經(jīng)元,它起著傳遞信息的作用。那么這些神經(jīng)元的結(jié)構(gòu)又是怎樣的呢?引導(dǎo)學(xué)生觀察神經(jīng)元結(jié)構(gòu)模式圖并敘述各部分結(jié)構(gòu)。(略)師強(qiáng)調(diào):長(zhǎng)的樹(shù)突、軸突和髓鞘構(gòu)成神經(jīng)纖維。小結(jié):從宏觀上看,興奮需要在反射弧各部分上傳導(dǎo);從微觀上看,興奮則需要在組成反射弧的每一個(gè)神經(jīng)元內(nèi)部傳導(dǎo),特別是在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)。問(wèn):那么什么是興奮呢?學(xué)生分析回答,教師加以評(píng)價(jià)補(bǔ)充學(xué)生觀察、思考、回顧學(xué)生從圖中感知學(xué)生思考并參考教材形成概念:是指動(dòng)物體或人體的某些組織(如神經(jīng)組織)或細(xì)胞感受外界刺激后,相對(duì)靜止?fàn)顟B(tài)變?yōu)轱@著活躍狀態(tài)的過(guò)程興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)資料呈現(xiàn),將學(xué)生思維引入問(wèn)題情境實(shí)驗(yàn)再現(xiàn),體驗(yàn)科學(xué)家的探究歷程與前人對(duì)話,認(rèn)同觀點(diǎn)背景資料:早在1791年,意大利解剖學(xué)家伽伐尼發(fā)現(xiàn)興奮傳導(dǎo)實(shí)際上是一種生物電現(xiàn)象。但是神經(jīng)纖維都很細(xì),作實(shí)驗(yàn)很困難。到20世紀(jì)30年代英國(guó)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)烏賊的巨大神經(jīng)纖維是實(shí)驗(yàn)的理想材料,它粗大的軸突直徑可達(dá)1mm,使測(cè)量電位差的微電極極易插入,為開(kāi)展實(shí)驗(yàn)提供了方便。實(shí)驗(yàn)方法1:教師展示神經(jīng)表面電位差的動(dòng)畫(huà)課件。(提示學(xué)生注意觀察圖示)師:取兩個(gè)微電極,一個(gè)插入神經(jīng)纖維內(nèi),一個(gè)接到神經(jīng)纖維表面,用微伏計(jì)測(cè)出膜內(nèi)外的電位差,即叫勢(shì)差。結(jié)果顯示:膜外為正電位,膜內(nèi)為負(fù)電位。問(wèn):為什么會(huì)出現(xiàn)電位差呢?結(jié)論:很早人們就發(fā)現(xiàn)神經(jīng)纖維膜內(nèi)外就存在著離子濃度的差異。學(xué)生熟悉資料,觀察實(shí)驗(yàn)過(guò)程,思考學(xué)生觀察,嘗試回答相關(guān)問(wèn)題思考認(rèn)可科學(xué)家的觀點(diǎn)興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)兩種離子跨膜運(yùn)輸?shù)姆治鲆约澳?nèi)外電位的變化分析動(dòng)畫(huà)分步演示,引導(dǎo)學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)方法2:教師展示Na+和K+通過(guò)Na+通道和K+通道進(jìn)行跨膜運(yùn)輸?shù)膭?dòng)畫(huà)課件。(提示學(xué)生注意觀察圖示)并分析兩種離子的濃度差:膜內(nèi)的K+離子濃度遠(yuǎn)高于膜外,Na+離子濃度則相反。師:在細(xì)胞未受刺激時(shí),也就是靜息狀態(tài)時(shí),膜內(nèi)的K+離子很容易通過(guò)載體通道蛋白順著濃度梯度大量運(yùn)轉(zhuǎn)到膜外,從而形成膜外正電位,膜內(nèi)負(fù)電位。當(dāng)神經(jīng)纖維的某一部位受到刺激時(shí),膜上的Na+離子載體通道蛋白被激活,Na+離子通道透性增強(qiáng),大量Na+離子內(nèi)流,使膜兩側(cè)電位差倒轉(zhuǎn),即膜外由正電位變?yōu)樨?fù)電位,膜內(nèi)由負(fù)電位變?yōu)檎娢弧煟壕唧w分析興奮傳導(dǎo)的過(guò)程并分步演示興奮在神經(jīng)纖維上傳導(dǎo)的動(dòng)畫(huà)。創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境:①靜息時(shí),膜內(nèi)外電位處于何種狀態(tài)?②受刺激時(shí),興奮部位的膜內(nèi)外發(fā)生了怎樣的變化?教師引導(dǎo)學(xué)生觀察分析并得出結(jié)論:學(xué)生觀察思考從動(dòng)畫(huà)的觀察過(guò)程體會(huì)膜電位的變化觀察興奮傳導(dǎo)過(guò)程,思考靜息時(shí)和受刺激時(shí)膜內(nèi)外電位的變化興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)在兩種離子跨膜運(yùn)輸?shù)姆治龅幕A(chǔ)上,進(jìn)一步解析動(dòng)作電位和靜息電位的成因動(dòng)畫(huà)完整演示,形成整體思維①靜息時(shí),由于K+外流膜內(nèi)電位為負(fù),膜外電位為正。②由于Na+離子內(nèi)流,興奮部位膜內(nèi)外迅速發(fā)生了一次電位變化,膜外由正電位變?yōu)樨?fù)電位,膜內(nèi)則由負(fù)電位變?yōu)檎娢?。教師點(diǎn)撥:試用電學(xué)知識(shí)來(lái)解釋這個(gè)問(wèn)題,并就膜外與膜內(nèi)分別說(shuō)明。在神經(jīng)纖維膜外興奮部位與未興奮部位之間形成了電位差,于是就有了電荷移動(dòng),在細(xì)胞膜內(nèi)的興奮部位與鄰近的未興奮部位之間也形成了電位差,也有了電荷移動(dòng),這樣就形成了局部電流,電流方向如何呢?教師引導(dǎo):觀察鄰近的未興奮部位,這種局部電流又刺激相鄰的未興奮部位發(fā)生上述同樣的電位變化,又產(chǎn)生局部電流,如此依次進(jìn)行下去,興奮不斷向前傳導(dǎo),而已興奮部位又不斷依次恢復(fù)原靜息電位。興奮就按這樣的方式沿著神經(jīng)纖維迅速向前傳導(dǎo)。師:演示完整的興奮在神經(jīng)纖維上傳導(dǎo)動(dòng)畫(huà),讓學(xué)生領(lǐng)悟傳導(dǎo)過(guò)程并讓學(xué)生歸納和復(fù)述學(xué)生分析得出結(jié)果學(xué)生分析、討論:鄰近未興奮部位仍然維持原來(lái)的“外正內(nèi)負(fù)”,那么,興奮部與原來(lái)的未興奮部位之間將會(huì)出現(xiàn)怎樣的變化?學(xué)生活動(dòng):電流在膜外由未興奮部位流向興奮部位,在膜內(nèi)則相反,從而形成了局部電流回路。生復(fù)述過(guò)程:刺激→膜電位變化→電位差→電荷移動(dòng)→局部電流。傳導(dǎo)實(shí)質(zhì):膜電位變化→局部電流興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)總結(jié)、歸納過(guò)渡,創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境,引出新知識(shí)—興奮在神經(jīng)元之間的傳遞師:大家分析了當(dāng)興奮從樹(shù)突經(jīng)胞體傳向軸突進(jìn)的傳導(dǎo)方向,如果在一條離體神經(jīng)纖維中段施加一個(gè)適宜的刺激,傳導(dǎo)方向又是怎樣的呢?(圖示略)師:興奮傳導(dǎo)還受機(jī)械壓力、冷凍、電流、化學(xué)藥物等因素的影響而受到干擾或阻斷。當(dāng)興奮傳到神經(jīng)纖維未梢時(shí),是怎樣到達(dá)下一個(gè)神經(jīng)元的呢?師:引出突觸的知識(shí)。圖片展示:光學(xué)顯微鏡下觀察到的突觸結(jié)構(gòu),突觸是由哪幾部分組成的?引導(dǎo)學(xué)生分析突觸的結(jié)構(gòu)。(與此同時(shí),展示電子顯微鏡下觀察到的突觸結(jié)構(gòu),即突觸前膜、突觸間隙、突觸后膜。注意引導(dǎo)學(xué)生觀察突觸小體內(nèi)的突觸小泡)展示:將畫(huà)面還原到兩個(gè)神經(jīng)元之間的圖片上去觀察突觸。生:從物理學(xué)角度來(lái)思考這個(gè)問(wèn)題,興奮部位與兩側(cè)未興奮部位都存在電位差,所以刺激神經(jīng)纖維上任何一點(diǎn),所產(chǎn)生的沖動(dòng)均可沿著神經(jīng)纖維向兩側(cè)同時(shí)傳導(dǎo)。所以興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)具有雙向性。學(xué)生觀察思考解析遞質(zhì)在突觸間傳遞的過(guò)程興奮在神經(jīng)元間單向傳遞的原因分析傳遞完成后遞質(zhì)的去向師:當(dāng)興奮通過(guò)軸突傳到突觸小體時(shí),突觸小體內(nèi)的突觸小泡就將遞質(zhì)釋放到突觸間隙里,突觸后膜的相應(yīng)受體蛋白接受遞質(zhì)的的化學(xué)刺激,引起突觸后膜的膜電位改變。這樣,興奮就從一個(gè)神經(jīng)元通過(guò)突觸而傳遞給了另一個(gè)神經(jīng)元。突觸后膜的受體對(duì)遞質(zhì)有高度的選擇性。師:由于遞質(zhì)只存在于突觸小體內(nèi),只能由突觸前膜釋放到突觸間隙作用于突觸后膜上,使后一個(gè)神經(jīng)元興奮或抑制,所以神經(jīng)元之間興奮傳遞只能是單方向的。就是說(shuō):興奮只能從一個(gè)神經(jīng)元的軸突傳到另一個(gè)神經(jīng)元的樹(shù)突或胞體,而不能向相反的方向傳遞。這種單向傳遞使整個(gè)神經(jīng)系統(tǒng)活動(dòng)能有規(guī)律的進(jìn)行。說(shuō)明:遞質(zhì)發(fā)生效應(yīng)后就被酶破壞而失活,一次神經(jīng)沖動(dòng)只能引起一次遞質(zhì)釋放,產(chǎn)生一次突觸后膜電位變化,之后很快又恢復(fù)為靜息狀態(tài)。生:再次觀察動(dòng)畫(huà)模擬過(guò)程,復(fù)述,概括。興奮在神經(jīng)元間傳遞過(guò)程:興奮→突觸小體→突觸小泡釋放遞質(zhì)→突觸間隙→突觸后膜興奮或抑制。學(xué)生理解興奮傳遞單向性的原因?qū)ι窠?jīng)調(diào)節(jié)特點(diǎn)的理解打下理論基礎(chǔ)興奮傳遞是一個(gè)耗能過(guò)程藥物的使用對(duì)興奮傳遞的干擾興奮傳導(dǎo)和傳遞的比較本課時(shí)內(nèi)容歸納總結(jié)鞏固練習(xí)師:引導(dǎo)學(xué)生觀察線粒體,得出興奮傳遞是一個(gè)耗能的過(guò)程結(jié)論。應(yīng)用:有些殺蟲(chóng)劑能抑制酶的活性,使遞質(zhì)不被破壞,遞質(zhì)一直結(jié)合在后膜的受體部位,連續(xù)發(fā)生作用,使神經(jīng)處于持續(xù)沖動(dòng)狀態(tài)而不能恢復(fù)到靜息狀態(tài),這樣,就使動(dòng)物長(zhǎng)時(shí)間處于震顫、痙攣狀態(tài),終致死亡。教師創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境,設(shè)計(jì)編排表格內(nèi)容,從信號(hào)形式、傳導(dǎo)速度、傳導(dǎo)方向、實(shí)質(zhì)幾方面進(jìn)行比較(表略)。隨后,展示經(jīng)典例題加以分析(題略)小結(jié):教師總結(jié)本節(jié)課知識(shí),回顧本節(jié)課的知識(shí)要點(diǎn),為下一課時(shí)的教學(xué)打下伏筆。(略)學(xué)生對(duì)前后知識(shí)聯(lián)系,強(qiáng)化認(rèn)知學(xué)以致用,知識(shí)源于生活學(xué)生思考、分析回答學(xué)生與教師一起回顧本節(jié)課的主要內(nèi)容第3章
植物的激素調(diào)節(jié)第1節(jié)植物生長(zhǎng)素的發(fā)現(xiàn)第2節(jié)生長(zhǎng)素的生理作用第3節(jié)
其他植物激素
第1節(jié)
植物生長(zhǎng)素的發(fā)現(xiàn)章首頁(yè)壓圖詩(shī),進(jìn)入問(wèn)題情境“問(wèn)題探討〞引出問(wèn)題,接近要點(diǎn)欄目問(wèn)題串,層層剝筍深入探究?案例解析?教學(xué)設(shè)計(jì)二:第1節(jié)植物生長(zhǎng)素的發(fā)現(xiàn)課標(biāo)分析概述生長(zhǎng)素的發(fā)現(xiàn)和作用,要求學(xué)生能收集、整理信息,對(duì)這些信息進(jìn)行解釋、推斷和擴(kuò)展。內(nèi)容分析生長(zhǎng)素是科學(xué)家在研究植物向光性過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的一類激素,也是植物界中最早發(fā)現(xiàn)的激素。達(dá)爾文父子是研究生長(zhǎng)素的先驅(qū),后來(lái)又有鮑森·詹森、拜爾、溫特等,人們終于明確了生長(zhǎng)素的產(chǎn)生、作用和性質(zhì),所以這一節(jié)可以讓學(xué)生沿著科學(xué)家探索生物奧秘的道路,理解科學(xué)研究的方法,學(xué)習(xí)科學(xué)家獻(xiàn)身的科學(xué)精神,對(duì)提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)很有意義。教材以探究活動(dòng)的方式展示給學(xué)生發(fā)現(xiàn)生長(zhǎng)素過(guò)程中幾個(gè)經(jīng)典實(shí)驗(yàn),但又沒(méi)有和以前教材一樣給學(xué)生既定的結(jié)論,這就給學(xué)生的思維留足了空間。伴著每個(gè)實(shí)驗(yàn),教師都可以先引導(dǎo)或看后引導(dǎo)學(xué)生思考每個(gè)實(shí)驗(yàn)的科學(xué)假設(shè)是什么,是如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的,實(shí)驗(yàn)結(jié)論是什么等,這樣可以翻開(kāi)學(xué)生思路,培養(yǎng)學(xué)生思考問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。
教學(xué)目標(biāo)分析
知識(shí)與技能
概述生長(zhǎng)素的發(fā)現(xiàn)過(guò)程。
過(guò)程與方法評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和結(jié)論,訓(xùn)練邏輯思維的嚴(yán)密性。情感態(tài)度與價(jià)值觀
體驗(yàn)發(fā)現(xiàn)生長(zhǎng)素的過(guò)程和方法。教學(xué)重點(diǎn)
生長(zhǎng)素的發(fā)現(xiàn)過(guò)程。教學(xué)難點(diǎn)
1、生長(zhǎng)素的產(chǎn)生、運(yùn)輸和分布。2、科學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的嚴(yán)謹(jǐn)性分析。教學(xué)過(guò)程課后反思:美國(guó)著名的科學(xué)史家薩頓說(shuō)過(guò):“一部科學(xué)史,在很大程度上就是一部工具史,這些工具,無(wú)論有形或無(wú)形,由一系列人物創(chuàng)造出來(lái),以解決他們遇到的某些問(wèn)題。每種工具和方法都是人類智慧的結(jié)晶。〞利用生物學(xué)史的材料進(jìn)行探究,是生物學(xué)教學(xué)中常用的一種方法,而這節(jié)課就較適合進(jìn)行探究,在教學(xué)中對(duì)科學(xué)史進(jìn)行適當(dāng)?shù)慕M織和選擇,設(shè)計(jì)好教案,引導(dǎo)學(xué)生深入思考科學(xué)家的工作過(guò)程,領(lǐng)悟科學(xué)家是如何發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、尋找證據(jù)、合理推理的,體驗(yàn)科學(xué)家不斷深化對(duì)問(wèn)題認(rèn)識(shí)過(guò)程和科學(xué)探索的精神。有的老師認(rèn)為生物學(xué)史就是一個(gè)過(guò)程,讓學(xué)生記住就可以了,那么為什么這次新課改明確提出要注意生物學(xué)史的學(xué)習(xí)呢?生物學(xué)史教育對(duì)實(shí)現(xiàn)?生物課程標(biāo)準(zhǔn)?理念具有重要意義,這是由生物學(xué)史的內(nèi)涵所決定的。生物學(xué)史既包括科學(xué)家對(duì)生命現(xiàn)象的研究過(guò)程,以包括科學(xué)家研究生命現(xiàn)象時(shí)所持有的不同觀點(diǎn)和態(tài)度;既包括生物學(xué)理論和方法的形成演變,又包括不同學(xué)科之間的聯(lián)系、科學(xué)與社會(huì)的相互影響。本節(jié)課是一堂無(wú)多媒體輔助的教學(xué)。多媒體的使用與否,關(guān)鍵還是看教師的設(shè)計(jì),好的老師才是一節(jié)好課的締造者,是一節(jié)課的靈魂,而不是多媒體課件,即使有課件,也只有將先進(jìn)的教學(xué)媒體與先進(jìn)的教育思想融于一體,才能更好地發(fā)揮多媒體教學(xué)的優(yōu)越性。新課改還有很長(zhǎng)的路要走,有很多需要權(quán)衡的地方,在以后的教學(xué)中,建議大家多比照思考,找出適合自己學(xué)校、適合自己學(xué)生的切實(shí)可行的教學(xué)方法和教學(xué)方式。第四章
種群和群落
第一節(jié)種群的特征第二節(jié)
種群數(shù)量的變化第三節(jié)群落的結(jié)構(gòu)第四節(jié)群落的演替第1節(jié)
種群的特征本章引言開(kāi)宗明義,闡述概念“問(wèn)題探討〞進(jìn)行估算,身體力行引出問(wèn)題“探究〞活動(dòng)領(lǐng)悟方法特征理解,個(gè)體與整體的統(tǒng)一?案例解析?
理解種群密度這個(gè)特征,教材在種群密度之后介紹了出生率和死亡率、遷入率和遷出率、年齡組成和性別比例這幾個(gè)特征。它們都能和實(shí)際生活相聯(lián)系,學(xué)習(xí)起來(lái)難度不大。種群的特征是本課題的重點(diǎn),學(xué)生通常不善于將種群的各個(gè)特征與物種保護(hù),農(nóng)、林、牧、魚(yú)、人口等實(shí)際問(wèn)題聯(lián)系起來(lái),去理解該理論在實(shí)踐上的重要指導(dǎo)作用。用豐富直觀材料支撐這些理論知識(shí),使之活化,可突出重點(diǎn)內(nèi)容。學(xué)情分析從學(xué)生方面看,經(jīng)過(guò)必修一、必修二和必修三的學(xué)習(xí),學(xué)生已經(jīng)具有了較強(qiáng)的動(dòng)手能力和分析問(wèn)題的能力,這有助于教材安排探究活動(dòng)的進(jìn)行,也明助于他們學(xué)習(xí)和理解這節(jié)課內(nèi)容。但他們的抽象思維能力還待于進(jìn)一步提高,一些概念、概括性的內(nèi)容的學(xué)習(xí)不能單獨(dú)完成,教師要注意發(fā)揮引導(dǎo)作用。在講授新課時(shí),教師可以從“生物與環(huán)境是相互作用的統(tǒng)一整體〞出發(fā),提出:生物不僅以個(gè)體為單位面對(duì)環(huán)境,還會(huì)
以各種群體為單位來(lái)面對(duì)環(huán)境,由此引入本課題目。從學(xué)習(xí)資源方面來(lái)看,課前教師要準(zhǔn)備好學(xué)生探究活動(dòng)中需要的材料并要求學(xué)生復(fù)習(xí)初中所學(xué)習(xí)過(guò)的生態(tài)學(xué)知識(shí)。教學(xué)目標(biāo)分析
知識(shí)與技能
列舉種群的特征上。
過(guò)程與方法嘗試用校方法(標(biāo)志重捕法)調(diào)查種群密度。教學(xué)重點(diǎn)
種群的特征。教學(xué)難點(diǎn)
校方的選擇和確定。教學(xué)過(guò)程(學(xué)生閱讀教材,找出種群的幾個(gè)特征)師:種群密度是種群的主要特征之一,科學(xué)家在研究生物種群時(shí)一般需要了解種群密度,那么,用什么方法統(tǒng)計(jì)種群密度呢?統(tǒng)計(jì)植物和動(dòng)物種群密度的方法是否相同呢?生:統(tǒng)計(jì)種群密度用取樣調(diào)查法,動(dòng)物用標(biāo)志重捕法,植物用樣方法。師:對(duì)動(dòng)物種群密度的調(diào)查,常用標(biāo)志重捕法,那么怎樣用這種方法調(diào)查出一種動(dòng)物種群的密度呢?生:調(diào)查動(dòng)物種群密度時(shí),要在一個(gè)有比較明顯界限的區(qū)域內(nèi),捕捉一定數(shù)量的動(dòng)物個(gè)體進(jìn)行標(biāo)志,然后放回,經(jīng)過(guò)一個(gè)適當(dāng)時(shí)期(標(biāo)志個(gè)體與未標(biāo)志個(gè)體充分混合分布)后,再進(jìn)行重捕。根據(jù)重捕樣本中標(biāo)志者的比例,估計(jì)該區(qū)域的種群總數(shù),可計(jì)算出某種動(dòng)物的種群密度。師:標(biāo)志重捕法的原理是,重捕取樣中標(biāo)志個(gè)體的比例與樣地總數(shù)中標(biāo)志個(gè)體的比例相等。下面我們可以模擬實(shí)驗(yàn)標(biāo)志重捕法調(diào)查種群密度:1、從一包未知數(shù)量的綠豆中取出50粒,換成50粒紅豆(代替標(biāo)志),會(huì)后將這包豆子放入大燒杯中充分混合,使兩種豆子混合均勻。2、分別請(qǐng)20位同學(xué)閉上眼睛抓取豆子,每次從大燒杯中抓取一粒豆子,放入小燒杯中。3、數(shù)一數(shù)小燒杯中共有多少粒紅豆(M)。4、按照以下公式計(jì)算紙包中的綠豆總數(shù):M/20=50/N,N為紙包中的綠豆總數(shù)(代表種群總數(shù))。那么N=1000/M5、重復(fù)3次,求平均值。6、數(shù)綠豆總數(shù),將大燒杯中的豆子倒在桌子上數(shù)清粒數(shù),與5中測(cè)算的平均值比較,看是否相近。師:在這個(gè)模擬實(shí)驗(yàn)中,M代表的是作了標(biāo)志的動(dòng)物在重捕時(shí)被捕到的數(shù)目,20個(gè)同學(xué)代表重捕時(shí)捕捉的動(dòng)物總數(shù),那么,作了標(biāo)志的動(dòng)物是否在重捕時(shí)一定能捕捉到呢?什么因素會(huì)影響到被標(biāo)志動(dòng)物在重捕時(shí)被捕捉的概率大小呢?生:標(biāo)志方法對(duì)動(dòng)物的身體有傷害,導(dǎo)致其壽命減短或死亡。生:標(biāo)志太醒目,導(dǎo)致被標(biāo)志的動(dòng)物容易被天敵發(fā)現(xiàn)而死亡。生:標(biāo)志物太重,使被標(biāo)志的動(dòng)物活動(dòng)能力下降,或者導(dǎo)致疾病感染。生:標(biāo)志物或標(biāo)志符號(hào)脫落或消失。師:很好,這幾位同學(xué)找出了影響實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)確性的因素,我們概括如下:1、標(biāo)志物和標(biāo)志方法必須不會(huì)對(duì)動(dòng)物的身體產(chǎn)生傷害。如選用著色標(biāo)志時(shí),要注意色素?zé)o害,如果用切趾、剪翅等方法標(biāo)志動(dòng)物時(shí),不能影響被標(biāo)志動(dòng)物正常的活動(dòng)或者導(dǎo)致疾病、感染等。2、標(biāo)志不能過(guò)分醒目。因?yàn)檫^(guò)分醒目的個(gè)體,在自然界中有可能改變其與捕食者之間的關(guān)系,最終有可能改變樣本中標(biāo)志個(gè)體的比例而導(dǎo)致結(jié)果失真。3、標(biāo)志符號(hào)必須能夠維持一定時(shí)間,在調(diào)查研究期間不能消失。師:前面我們討論了動(dòng)物種群密度的調(diào)查方法,植物很種群密度的調(diào)查那么用樣方法,這里所說(shuō)的樣方也叫樣本,是從研究對(duì)象的集體中抽取出來(lái)的局部個(gè)體的集合。在使用這種方法調(diào)查植物種群密度時(shí)樣方的選擇非常關(guān)鍵,大家思考一下,選擇樣方時(shí)應(yīng)注意什么問(wèn)題?生:要隨機(jī)取樣,不能摻入調(diào)查者的主觀性,否那么沒(méi)有代表性。生:每個(gè)樣方的面積大小要相同。生:老師,在實(shí)際操作中,選取樣方的個(gè)數(shù)和大小要怎樣確定呢?師:好,這個(gè)問(wèn)題很實(shí)用,在樣方的選取過(guò)程中,往往根據(jù)調(diào)查地段的實(shí)際情況選擇不同的取樣方法,主要有以下兩種:1、點(diǎn)狀取樣法。點(diǎn)狀取樣法中常用的為五點(diǎn)取樣法。當(dāng)調(diào)查的總體為非長(zhǎng)條形時(shí),可用此法取樣。在總體中按梅花形取5個(gè)樣方,每個(gè)樣方的長(zhǎng)和寬要求一致。這種方法適用于調(diào)查植物個(gè)體分布比較均勻的情況。(見(jiàn)課本P61圖)2、等距取樣法。當(dāng)調(diào)查的總體為長(zhǎng)條形時(shí),可用等距取樣法。先將調(diào)查總體分成假設(shè)干等份,由抽樣比率決定距離或間隔,然后按這一相等的距離或間隔抽取樣方的方法,叫等距取樣法。例如,長(zhǎng)條形的總體為400m長(zhǎng),如果要等距抽取40個(gè)樣方,那么抽樣的比率為1/10,抽樣距離為10m。然后可再按需要在每10m內(nèi)進(jìn)行取樣,樣方大小要求一致。師:種群密度是一個(gè)種群的首要特征,我們要利用有益生物,保護(hù)瀕危生物或防治有害生物,首先要知道所設(shè)計(jì)生物種群的密度大小,才能采取相應(yīng)的措施。教師布置課外實(shí)習(xí)內(nèi)容:調(diào)查校園內(nèi)一種植物的種群密度(以自然組為單位)。第5章
生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性第1節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)第2節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)第3節(jié)
生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)第4節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞第5節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性
教材分析生物與其生存的環(huán)境通過(guò)能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)而相互作用,共同組成了一個(gè)統(tǒng)一的整體,稱為生態(tài)系統(tǒng)。能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)是生態(tài)系統(tǒng)的主要功能,生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)是學(xué)習(xí)其功能的根底。在此之前已經(jīng)學(xué)習(xí)了種群和群落的相關(guān)知識(shí),它們的研究對(duì)象是一定自然區(qū)域的同種生物或所有生物,本節(jié)是在學(xué)習(xí)種群和群落的根底上,進(jìn)一步學(xué)習(xí)生物與其生活環(huán)境是如何構(gòu)成一個(gè)不可分割的統(tǒng)一整體的。種群,群落,生態(tài)系統(tǒng)是生態(tài)學(xué)上三個(gè)密切相關(guān)的概念,范圍由小到大,內(nèi)容由淺到深;本節(jié)知識(shí)又是學(xué)習(xí)生態(tài)系統(tǒng)的功能,環(huán)境保護(hù)等的根底。所以說(shuō),本節(jié)知識(shí)在本單元中起到承前啟后的作用。生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)包括生態(tài)系統(tǒng)的成分、食物鏈和食物網(wǎng)。生態(tài)系統(tǒng)一般都有四種成分:非生物的物質(zhì)和能量、生產(chǎn)者、消費(fèi)者、分解者。它們之間歸根到底通過(guò)能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)而相互作用,從而形成了食物鏈和食物網(wǎng)。教學(xué)設(shè)計(jì)四:第1節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)
教學(xué)方法設(shè)計(jì)以“自主、探究、合作〞為學(xué)生學(xué)習(xí)的根本形式,以培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)為指導(dǎo),采用直觀式(多媒體教學(xué))、討論法、比較法、歸納法等多種教法,實(shí)現(xiàn)師生互動(dòng),表達(dá)“以學(xué)生為主體,教師為指導(dǎo)〞的教學(xué)思想。學(xué)情分析學(xué)生已具備學(xué)習(xí)本節(jié)的根底知識(shí):生物的新陳代謝及其根本類型,光合作用,種群和群落。另外,學(xué)生具有一定的觀察、分析問(wèn)題的能力。生態(tài)系統(tǒng)的四種成分是依據(jù)它們的營(yíng)養(yǎng)功能來(lái)劃分的,所以新陳代謝是理解它們?cè)谏鷳B(tài)系統(tǒng)中的功能和地位的必要根底知識(shí)。一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)中有許多種群,所有的種群構(gòu)成了群落,群落與無(wú)機(jī)環(huán)境相互作用共同構(gòu)成了生態(tài)系統(tǒng),通過(guò)與種群、群落的比較,可加深理解生態(tài)系統(tǒng)的概念及結(jié)構(gòu)。教學(xué)目標(biāo)分析
知識(shí)與技能
舉例說(shuō)出什么是生態(tài)系統(tǒng)。
過(guò)程與方法嘗試建構(gòu)生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模型。情感態(tài)度與價(jià)值觀
1、討論某一生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。2、認(rèn)同生物與環(huán)境是一個(gè)統(tǒng)一的整體。教學(xué)重點(diǎn)
討論某一生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。教學(xué)難點(diǎn)
說(shuō)明生態(tài)系統(tǒng)是一個(gè)整體。教學(xué)過(guò)程課后反思:新一輪課改強(qiáng)調(diào)通過(guò)開(kāi)展學(xué)生的自主性,使學(xué)生主動(dòng)獲取知識(shí)。教師在教學(xué)過(guò)程中,應(yīng)把重點(diǎn)放在對(duì)學(xué)生進(jìn)行方法的指導(dǎo)上,引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)學(xué)習(xí),幫助他們用生物學(xué)的觀點(diǎn)解釋自然界中千姿百態(tài)的生命現(xiàn)象,解決生產(chǎn)、生活實(shí)際中的有關(guān)生物學(xué)科的問(wèn)題,建立生物與環(huán)境、生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能之間的聯(lián)系的觀點(diǎn),著眼于知識(shí)的類比,使知識(shí)系統(tǒng)化、網(wǎng)絡(luò)化,讓學(xué)生嘗試建立生態(tài)系統(tǒng)的教學(xué)模型。課堂上要讓學(xué)生獨(dú)立思考,進(jìn)行質(zhì)疑、討論、辯論、練習(xí)甚至是自己組織“游戲〞“對(duì)話〞“角色扮演〞等,積極嘗試探索式為主的“主動(dòng)式〞學(xué)習(xí),本節(jié)課可以設(shè)計(jì)如下探究性學(xué)習(xí)活動(dòng):1、角色扮演:學(xué)生扮演生態(tài)系統(tǒng)的四種成分以及相關(guān)主要生理活動(dòng);2、觀察家庭水族箱、養(yǎng)魚(yú)缸等,理解生態(tài)系統(tǒng)的概念;3、記錄近日所吃食物名稱,思考自己在食物鏈中的位置;4、設(shè)計(jì)一個(gè)能較長(zhǎng)時(shí)間維持穩(wěn)態(tài)的生態(tài)系統(tǒng)。另外,還要關(guān)注“情感態(tài)度與價(jià)值觀〞目標(biāo)的達(dá)成。任何一門學(xué)科,其主要功能應(yīng)該是教育功能,生物學(xué)科學(xué)教育功能的內(nèi)涵是極其豐富的,主要包括兩個(gè)方面:學(xué)科教育;人文教育。前者重在進(jìn)行科學(xué)思維、科學(xué)方法的訓(xùn)練,后者重在關(guān)愛(ài)生命,關(guān)注人類自身賴以生存的環(huán)境,關(guān)注人與自然和諧開(kāi)展等教育。第6章
生態(tài)環(huán)境的保護(hù)第1節(jié)人口增長(zhǎng)對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響第2節(jié)保護(hù)我們共同的家園
?人口增長(zhǎng)對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響?
教學(xué)設(shè)計(jì)教學(xué)目標(biāo)確實(shí)定課程標(biāo)準(zhǔn)中的具體內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)是“探討人口增長(zhǎng)對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響〞。該條內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)屬經(jīng)歷水平的情感性目標(biāo)。教材為學(xué)生從事相關(guān)活動(dòng)提供了兩個(gè)背景材料:〔1〕我國(guó)的人口現(xiàn)狀與前景;〔2〕人口增長(zhǎng)對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響,同時(shí)介紹了一種因果聯(lián)系分析方法。由此,本節(jié)教學(xué)目標(biāo)確定為:我國(guó)的人口現(xiàn)狀與前景;探討人口增長(zhǎng)對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響;關(guān)注我國(guó)人口增長(zhǎng)過(guò)快帶來(lái)的問(wèn)題;運(yùn)用資料搜集與分析的方法,了解人口增長(zhǎng)過(guò)快給當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境帶來(lái)的影響。?案例解析?教學(xué)設(shè)計(jì)思路
學(xué)生對(duì)人口增長(zhǎng)過(guò)快及其帶來(lái)的諸多問(wèn)題都有切身的感受和一定的認(rèn)識(shí)?;谶@些感受和認(rèn)識(shí),比較容易建立起“人口增長(zhǎng)〞與“生態(tài)環(huán)境〞兩者之間的聯(lián)系。另一方面,高中學(xué)生已具有一定的理性思維能力,能對(duì)許多自然和社會(huì)現(xiàn)象或事實(shí)作出科學(xué)、合理的評(píng)判。根據(jù)教學(xué)目標(biāo)的要求,本節(jié)教學(xué)教師應(yīng)充分調(diào)動(dòng)學(xué)生參與討論的積極性,更多地從思考問(wèn)題的角度、解決問(wèn)題的方法等方面給予具體指導(dǎo)。由于地理學(xué)也涉及到了人口增長(zhǎng)與環(huán)境的內(nèi)容,在教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)要考慮側(cè)重點(diǎn),防止簡(jiǎn)單重復(fù),本節(jié)教學(xué)應(yīng)圍繞生態(tài)學(xué)上的問(wèn)題。有條件的學(xué)校,可以將本節(jié)內(nèi)容分成假設(shè)干小主題,在教師進(jìn)行必要的指導(dǎo)后,以小組為單位,通過(guò)查閱資料,撰寫(xiě)一份主題報(bào)告,在課堂上進(jìn)行交流。在交流過(guò)程中,教師進(jìn)行概括和總結(jié)。也可采用講、議結(jié)合的形式,由教師呈現(xiàn)相關(guān)內(nèi)容,啟發(fā)學(xué)生思考與討論。教師在呈現(xiàn)相關(guān)內(nèi)容時(shí),應(yīng)當(dāng)盡可能輔之以具體的實(shí)例、圖片等,以豐富教學(xué)內(nèi)容,提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。教學(xué)實(shí)施的程序
學(xué)生活動(dòng)教師的組織和引導(dǎo)教學(xué)意圖
閱讀相關(guān)內(nèi)容,開(kāi)展討論。展示我國(guó)歷年人口增長(zhǎng)情況圖,復(fù)習(xí)種群的數(shù)量變化相關(guān)內(nèi)容,以我國(guó)歷年人口增長(zhǎng)情況圖為例,討論:1.影響人口數(shù)量變化的因素有哪些?2.為什么我國(guó)歷年人口增長(zhǎng)情況表現(xiàn)出“J”型增長(zhǎng)?3.中國(guó)政府認(rèn)為,人口、資源、環(huán)境三者的關(guān)系,人口是關(guān)鍵。人口問(wèn)題仍然是制約中國(guó)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的首要問(wèn)題。為什么?
圍繞生態(tài)學(xué)上的問(wèn)題(人口增長(zhǎng)過(guò)快涉及的問(wèn)題較多,本節(jié)教學(xué)應(yīng)抓住生態(tài)學(xué)上的問(wèn)題來(lái)展開(kāi)討論),認(rèn)識(shí)我國(guó)人口現(xiàn)狀與前景。采用頭腦風(fēng)暴法,讓學(xué)生充分發(fā)揮想像力,盡可能在“人口增長(zhǎng)”與“影響生態(tài)環(huán)境”之間建立因果聯(lián)系(參考教材圖6-2)。各小組交流、說(shuō)明討論的結(jié)果。提出問(wèn)題:人口增長(zhǎng)過(guò)快可能對(duì)生態(tài)環(huán)境有哪些影響?設(shè)計(jì)若干個(gè)主題,例如,人口增長(zhǎng)過(guò)快與環(huán)境污染的關(guān)系、人口增長(zhǎng)過(guò)快與森林資源的關(guān)系、人口增長(zhǎng)過(guò)快與開(kāi)墾土地的關(guān)系、人口增長(zhǎng)過(guò)快與水資源的關(guān)系、人口增長(zhǎng)過(guò)快與能源或礦產(chǎn)的關(guān)系,等等,組織學(xué)生小組討論,每小組完成一個(gè)主題。要求建立的聯(lián)系科學(xué)合理、符合邏輯,并區(qū)別出直接原因和間接原因,主要原因和次要原因。
以“人口增長(zhǎng)過(guò)快對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響”的素材為載體,讓學(xué)生學(xué)習(xí)因果關(guān)聯(lián)分析方法。有條件的學(xué)??梢酝ㄟ^(guò)網(wǎng)絡(luò)調(diào)查。在課堂上可討論資料搜集與分析的方案。提出問(wèn)題:運(yùn)用上述方法,進(jìn)一步分析“人口增長(zhǎng)過(guò)快給當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境帶來(lái)哪些影響?”提示:影響一個(gè)地區(qū)人口數(shù)量變化的主要原因包括人口的自然增長(zhǎng)和人口的機(jī)械增長(zhǎng)(即由人口遷移引起的)。結(jié)合教學(xué)中的情況進(jìn)行小結(jié)。
這是本節(jié)的重點(diǎn)。讓學(xué)生通過(guò)自身經(jīng)歷(調(diào)查),形成在當(dāng)?shù)厝丝谠鲩L(zhǎng)對(duì)生態(tài)環(huán)境影響的感性認(rèn)識(shí)。來(lái)自課改實(shí)驗(yàn)區(qū)的信息反響關(guān)于本模塊知識(shí)跨度大,如何在教學(xué)中防止零散概念的堆積問(wèn)題本模塊有動(dòng)物和人體生命活動(dòng)調(diào)節(jié)內(nèi)容,植物激素調(diào)節(jié)內(nèi),種群、群落、生態(tài)系統(tǒng)等方面的內(nèi)容,知識(shí)跨度相當(dāng)大把握教材主線,即:生物個(gè)體、種群、群落和生態(tài)系統(tǒng)多層次生命系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)的維持,可有效防止零散概念堆積,形成知識(shí)整體操作策略:抓住本模塊的主線,把握其關(guān)鍵詞:“個(gè)體水平的生命系統(tǒng)〞“群體水平的生命系統(tǒng)〞“穩(wěn)態(tài)〞“調(diào)節(jié)〞“環(huán)境〞。操作方法一:抓好“關(guān)節(jié)點(diǎn)〞。抓住教材中的幾個(gè)“關(guān)節(jié)點(diǎn)〞,有助于從下一層次的生命系統(tǒng)“躍遷〞到上一層次的生命系統(tǒng),關(guān)注多層次生命系統(tǒng)之間的關(guān)系。教材中的“關(guān)節(jié)點(diǎn)〞(見(jiàn)后頁(yè)):第1章篇首頁(yè)的壓圖詩(shī),闡述了穩(wěn)態(tài)的特征;第一章第一節(jié)的“問(wèn)題探討〞,從細(xì)胞水平過(guò)渡到個(gè)體水平;第8頁(yè)穩(wěn)態(tài)的定義;第11頁(yè)“科學(xué)史話〞?穩(wěn)態(tài)概念的提出和開(kāi)展?,指出了穩(wěn)態(tài)是生命科學(xué)的一大根本概念;第2章章引言,指出了穩(wěn)態(tài)與調(diào)節(jié)的關(guān)系;第27頁(yè)反響調(diào)節(jié)的定義;第3章“本章小結(jié)〞最后一段和第4章引言、壓圖詩(shī),從個(gè)體水平過(guò)渡到群體水平;第71頁(yè)方框“研究群落〞,研究了低一層次生命系統(tǒng)與高一層次生命系統(tǒng)的關(guān)系;第5章第1節(jié)的“問(wèn)題探討〞,從群落過(guò)渡到生態(tài)系統(tǒng);第114頁(yè)的“技能訓(xùn)練〞,對(duì)生命系統(tǒng)共性進(jìn)行總結(jié);等等。以上所提到的“關(guān)節(jié)點(diǎn)〞,或是本模塊核心概念,或是不同層次生命系統(tǒng)的學(xué)習(xí)內(nèi)容交接點(diǎn),把握這些點(diǎn)是重要的。操作方法二:概念網(wǎng)絡(luò)化。對(duì)于本模塊的學(xué)習(xí)來(lái)說(shuō),僅僅把握這些點(diǎn)顯然不夠,而是要以這些點(diǎn)為紐帶,讓本模塊的主要概念在學(xué)生的頭腦中“以命題網(wǎng)絡(luò)的形式,經(jīng)過(guò)重建被保存下來(lái)〞,使本模塊知識(shí)系統(tǒng)化和整體化。在進(jìn)行具體內(nèi)容的教學(xué)時(shí),經(jīng)常對(duì)照教材主線并及時(shí)總結(jié)有助于學(xué)生將本模塊內(nèi)容系統(tǒng)化、整體化。操作舉例例一、“免疫調(diào)節(jié)〞。突出免疫的調(diào)節(jié)作用,關(guān)注免疫調(diào)節(jié)與神經(jīng)調(diào)節(jié)、體液調(diào)節(jié)的關(guān)系,引導(dǎo)學(xué)生正確認(rèn)識(shí)三者間關(guān)系,整體上理解生命活動(dòng)的調(diào)節(jié)例二、課本P.27中反響調(diào)節(jié)的定義,并闡述了其意義,P.109中提出負(fù)反響調(diào)節(jié)。讓學(xué)生聯(lián)系這兩處有關(guān)內(nèi)容,比較內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)和生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性調(diào)節(jié)間的異同,這對(duì)于理解生命系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)和調(diào)節(jié)的共性將很有幫助例三、教材中有很多概念圖〔如每章最后“自我檢測(cè)〞中〕,教學(xué)中靈活運(yùn)用好已有概念圖,還可設(shè)計(jì)出跨章、跨生命系統(tǒng)層次的概念圖,引導(dǎo)學(xué)生建立各章節(jié)間的聯(lián)系,使學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)進(jìn)行內(nèi)化和整體建構(gòu)
關(guān)于本模塊突出的科學(xué)方法課程標(biāo)準(zhǔn)指出:本模塊有助于學(xué)生“領(lǐng)悟系統(tǒng)分析、建立模型等科學(xué)方法及其在科學(xué)研究中的應(yīng)用〞。本模塊中的模型教學(xué)問(wèn)題模型是人們?yōu)榱似浞N特定目的而對(duì)認(rèn)識(shí)對(duì)象所作的一種簡(jiǎn)化的概括性的描述模型可以分為物理模型、數(shù)學(xué)模型和概念模型三類:物理模型是指以實(shí)物或圖畫(huà)形式直觀地表達(dá)認(rèn)識(shí)對(duì)象特征的模型數(shù)學(xué)模型是指用來(lái)描述一個(gè)系統(tǒng)或它的性質(zhì)的數(shù)學(xué)形式概念模型是指以文字抽象概括出事物本質(zhì)特征的模型必修3中的模型教學(xué)資源模型種類教學(xué)資源物理模型內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)與各大系統(tǒng)功能聯(lián)系示意圖;反射弧模式圖;興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)和在突觸部位的傳遞示意圖;各種中樞、言語(yǔ)區(qū)示意圖;體溫調(diào)節(jié)、水鹽平衡調(diào)節(jié)、甲狀腺激素分級(jí)調(diào)節(jié)、血糖調(diào)節(jié)示意圖;體液免疫、細(xì)胞免疫示意圖;群落空間結(jié)構(gòu)示意圖;生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模型;能量流動(dòng)示意圖;碳循環(huán)示意圖;制作生態(tài)瓶等數(shù)學(xué)模型“J”型、“S”型種群增長(zhǎng)曲線;能量金字塔等概念模型血糖調(diào)節(jié);負(fù)反饋調(diào)節(jié)等模型建構(gòu)案例一:建立血糖調(diào)節(jié)模型〔P.26〕提出問(wèn)題血糖平衡是如何維持的?確定實(shí)驗(yàn)題目:建立血糖調(diào)節(jié)的模型作出假設(shè)機(jī)體主要是通過(guò)一些特定的激素來(lái)調(diào)節(jié)人體內(nèi)血糖平衡,最主要是胰島素和胰高血糖素,它們對(duì)血糖調(diào)節(jié)有拮抗作用實(shí)驗(yàn)預(yù)期胰島素降血糖,胰高血糖素升血糖設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案模擬吃飯后的反響:甲將2張“糖卡〞〔正面朝上〕貼在黑板上。由乙、丙嘗試用卡片進(jìn)行操作,目的是恢復(fù)正常血糖水平模擬運(yùn)動(dòng)時(shí)的反響:甲從黑板上拿下走1張正面朝上的“糖卡〞。由乙、丙嘗試用卡片進(jìn)行操作,目的是恢復(fù)正常血糖水平實(shí)施探究分組3人一組,分別簡(jiǎn)稱為甲、乙、丙。甲保管“糖卡〞〔正面朝上〕2張,代表血糖濃度變化;乙保管“胰島素卡〞和“胰高血糖素卡〞,代表胰島;丙保管剩余的“糖卡〞〔正面朝下〕,代表儲(chǔ)存的糖原或肝臟器官探究過(guò)程甲將9張“糖卡〞正面朝上貼在黑板上,代表正常血糖水平〔0.9g/L〕。手中拿兩張“糖卡〞〔正面朝上〕備用。丙拿剩下的4張“糖卡〞〔正面朝下〕準(zhǔn)備與甲和乙互動(dòng)。乙拿“胰島素卡〞和“胰高血糖素卡〞,配合探究。①模擬吃飯后的反響……②模擬運(yùn)動(dòng)后的反響……推出結(jié)論機(jī)體主要是通過(guò)一些特定的激素來(lái)調(diào)節(jié)血糖平衡的,其中最主要的是胰島A細(xì)胞分泌的胰高血糖素和胰島B細(xì)胞分泌的胰島素。胰島素降低血糖,胰高血糖素升高血糖,它們對(duì)血糖調(diào)節(jié)有拮抗作用表達(dá)與交流學(xué)生寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)報(bào)告,向全班同學(xué)匯報(bào)本組“建立血糖調(diào)節(jié)的模型〞探究的過(guò)程和結(jié)果,介紹優(yōu)點(diǎn)、缺點(diǎn)和成功的經(jīng)驗(yàn)教學(xué)實(shí)錄對(duì)“建立血糖調(diào)節(jié)模型〞的說(shuō)明人教社課程教材研究所的譚永平老師認(rèn)為這一模型既有物理模型也有概念模型,而主要指的是建立概念模型。學(xué)生所做的模擬活動(dòng)是構(gòu)建動(dòng)態(tài)的物理模型;根據(jù)模擬活動(dòng)的體驗(yàn)構(gòu)建圖解式概念模型。分析某個(gè)模型空間究竟是物理模型還是概念模型,需要克服非此即彼的二元對(duì)立觀點(diǎn),因?yàn)橛械哪P涂赡芗仁俏锢砟P?,也是概念模型。教材設(shè)計(jì)這個(gè)模型建構(gòu)活動(dòng),一方面是讓學(xué)生嘗試進(jìn)行模型建構(gòu)活動(dòng),理解模型方法的重要作用;另一方面,讓學(xué)生通過(guò)這一探究活動(dòng),更好地理解和把握反響調(diào)節(jié)這一概念,了解血糖調(diào)節(jié)和激素調(diào)節(jié)的機(jī)制。所以,該模型建構(gòu)活動(dòng)不只是學(xué)生“拿幾張卡片擺一擺〞做游戲,而是以此為途徑培養(yǎng)學(xué)生對(duì)科學(xué)的探究能力。模型建構(gòu)案例二:建構(gòu)種群增長(zhǎng)數(shù)學(xué)模型〔P.65〕種群數(shù)量變化課件教案學(xué)案建立生物數(shù)學(xué)模型有三個(gè)根本問(wèn)題:①如何將實(shí)際問(wèn)題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)模型;②如何設(shè)計(jì)模型中的未知參數(shù);③如何根據(jù)觀察數(shù)據(jù)對(duì)已建立的模型做出一些判斷,如某些關(guān)系是否成立建模的一般步驟:建模準(zhǔn)備、模型假說(shuō)、建立模型、模型檢驗(yàn)、模型的應(yīng)用拓展:探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化〔P.68“探究〞〕要求學(xué)生具有建立數(shù)學(xué)模型的思想和方法模型建立步驟:①建模準(zhǔn)備。明確目的:探究酵母菌種群數(shù)量動(dòng)態(tài)變化的規(guī)律;②模型假設(shè)。假設(shè)“在資源、空間無(wú)限和不受其他生物制約的理想環(huán)境中,酵母菌的種群增長(zhǎng)不會(huì)受種群密度增加的影響〞;③建立模型。在營(yíng)養(yǎng)和空間沒(méi)有限制的條件下,酵母菌繁殖個(gè)數(shù)呈指數(shù)增長(zhǎng)。用圖表示即為“J〞型曲線;④模型檢驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)室條件下,酵母菌的生存空間和營(yíng)養(yǎng)資源是有限的,隨著時(shí)間的推移,酵母菌的種群的增長(zhǎng)就會(huì)受到限制,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)用坐標(biāo)圖表示出,就會(huì)呈“S〞型曲線。兩曲線間的陰影局部,就表示環(huán)境阻力;⑤模型的應(yīng)用。知道了在實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)條件下影響酵母菌種群增長(zhǎng)的因素,就可以調(diào)控其生長(zhǎng),符合實(shí)驗(yàn)?zāi)康?。教學(xué)實(shí)錄模型建構(gòu)案例三:生態(tài)系統(tǒng)負(fù)反響調(diào)節(jié)概念模型負(fù)反響調(diào)節(jié)在生態(tài)系統(tǒng)中普遍存在,它是生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)節(jié)能力的根底〔P.109〕構(gòu)建食蟲(chóng)鳥(niǎo)種群與害蟲(chóng)種群之間負(fù)反響調(diào)節(jié)的概念模型〔P.109“思考與討論〞〕Flash動(dòng)畫(huà)模擬,構(gòu)建動(dòng)態(tài)模型教學(xué)案例:簡(jiǎn)案課件小結(jié)生物模型方法是對(duì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)方法教育必須貫徹落實(shí)的重要組成局部,建模能力是培養(yǎng)學(xué)生探究能力必須貫徹落實(shí)的重要組成局部。因而,在新課程實(shí)施中,一定要充分利用課程資源,優(yōu)化教學(xué)過(guò)程,促使學(xué)生學(xué)會(huì)用模型方法來(lái)分析與解決問(wèn)題,切實(shí)加強(qiáng)和培養(yǎng)學(xué)生的建模能力,這必將有助于提高學(xué)生的探究能力,進(jìn)而提高學(xué)生的生物科學(xué)素養(yǎng)。關(guān)于模塊中的活動(dòng)與探究操作案例:“用樣方法調(diào)查草地中某種雙子葉植物的種群密度〞觀看錄像深化拓展:“設(shè)計(jì)用樣方法測(cè)定種群密度的模擬實(shí)驗(yàn)〞提出要求:現(xiàn)在有一張50cm×50cm的白紙,200粒綠豆,直尺和鉛筆等工具,請(qǐng)你利用這些工具設(shè)計(jì)一個(gè)模擬樣方法測(cè)定植物種群密度的實(shí)驗(yàn)?zāi)P?,并向大家展示你的設(shè)計(jì)。提示:⑴讓學(xué)生在白紙上制作一方格表,如以下圖。⑵將200粒綠豆隨機(jī)撒在方格上,代表某個(gè)植物的種群分布。⑶在方格上選5~6個(gè)最具代表性的格子作為樣方。⑷對(duì)每個(gè)樣方中的綠豆進(jìn)行計(jì)數(shù),然后取平均數(shù)乘以總方格數(shù),即為種群的數(shù)量。資料搜索:常用的取樣方法在取樣調(diào)查中,常用的取樣方法有很多種,一般根據(jù)種群在空間中的分布概型確定的理論樣方數(shù),分別采用隨機(jī)抽樣法〔隨機(jī)數(shù)字〕、五點(diǎn)式、對(duì)角線式、棋盤式、平行線式以及“Z〞字形方式等取樣方法,用不同的取樣方法估計(jì)種群密度并有一定的誤差。〔參看右圖〕關(guān)于教材,時(shí)常聽(tīng)到的
“內(nèi)容太多了,講不完!〞“知識(shí)不系統(tǒng),跳躍性太大!〞“各章節(jié)重點(diǎn)不好確定!〞“探究活動(dòng)太多,根本做不完!〞“那么多小欄目,怎么用啊?〞“知識(shí)內(nèi)容與習(xí)題要求有距離!〞一、內(nèi)容多的問(wèn)題新教材內(nèi)容多在哪?知識(shí)內(nèi)容
局部有增有減,總體上沒(méi)有增多.增加的內(nèi)容如:免疫、血糖調(diào)節(jié)、體溫調(diào)節(jié)、水鹽調(diào)節(jié)、生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞。減少的內(nèi)容如:個(gè)體水平的新陳代謝、個(gè)體發(fā)育。新教材內(nèi)容多在哪?主要增加了以下三方面內(nèi)容:科學(xué)的過(guò)程與方法的內(nèi)容;科學(xué)探究活動(dòng)的內(nèi)容;與社會(huì)和個(gè)人生活相聯(lián)系的內(nèi)容。為什么增加這三方面內(nèi)容?對(duì)策1.應(yīng)當(dāng)按照課程標(biāo)準(zhǔn)的要求,努力落實(shí)新課程的根本理念。有的教師因?yàn)檎n時(shí)緊,就把全部時(shí)間用在知識(shí)教學(xué)上,使教材中的探究活動(dòng)束之高閣,這種做法是值得商榷的。對(duì)策2.知識(shí)內(nèi)容教學(xué)應(yīng)突出重點(diǎn)。
教材中的知識(shí)內(nèi)容不必講述得面面俱到。應(yīng)當(dāng)認(rèn)真研究課標(biāo)的要求,分析不同教學(xué)內(nèi)容的難易程度和教育價(jià)值,確定教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)。知識(shí)內(nèi)容的講授集中在突出重點(diǎn)、突破難點(diǎn)上。要突出主干知識(shí),突出核心的概念和原理。枝節(jié)性知識(shí)、學(xué)生自己讀書(shū)即可明白的知識(shí),可以略講或不講,可以讓學(xué)生自學(xué)。對(duì)策3.探究活動(dòng)的安排應(yīng)當(dāng)追求活動(dòng)的質(zhì)量而不是數(shù)量。必修3中設(shè)計(jì)了豐富多樣的科學(xué)探究活動(dòng):實(shí)驗(yàn)〔1〕;探究〔5〕;數(shù)學(xué)模型建構(gòu)〔1〕;資料分析〔11〕;思考與討論〔19〕;技能訓(xùn)練〔4〕;調(diào)查或課外實(shí)踐〔4〕;制作〔1〕對(duì)策4.要厘清事實(shí)性材料與概念、原理等知識(shí)的關(guān)系,在教學(xué)中區(qū)別對(duì)待。生物學(xué)現(xiàn)象、科學(xué)家觀察到的生物學(xué)事實(shí)等事實(shí)性材料,往往是為學(xué)生建構(gòu)概念、理解原理效勞的,比方,為了讓學(xué)生理解群落中的種間關(guān)系,教材安排了資料分析活動(dòng)〔P.72〕:列舉2個(gè)反映種間關(guān)系的實(shí)驗(yàn)資料。對(duì)策5.必修和選修模塊的教學(xué)進(jìn)度要統(tǒng)一考慮。二、教學(xué)重點(diǎn)的問(wèn)題各章節(jié)教學(xué)重點(diǎn)確實(shí)定1.根據(jù)課標(biāo)中〞具體內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)〞的目標(biāo)行為動(dòng)詞來(lái)確定.2.根據(jù)教學(xué)內(nèi)容與其他章節(jié)的銜接關(guān)系來(lái)確定,如生命系統(tǒng)、生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型.3.參照各章的引言、節(jié)的“本節(jié)聚焦〞和“本章小結(jié)〞來(lái)確定.4.課文中的黑體字都是重點(diǎn).三、知識(shí)系統(tǒng)性問(wèn)題怎樣看待教材的知識(shí)體系要在理解新課標(biāo)的根底上,從全面提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)出發(fā),去理解教材的知識(shí)體系.不能僅從知識(shí)角度來(lái)看.課標(biāo)中關(guān)于必修模塊設(shè)計(jì)思路的表述必修模塊的設(shè)計(jì)思路〔課標(biāo)〕:必修模塊“所選內(nèi)容能夠幫助學(xué)生從微觀和宏觀兩個(gè)方面認(rèn)識(shí)生命系統(tǒng)的物質(zhì)和結(jié)構(gòu)根底、開(kāi)展和變化規(guī)律以及生命系統(tǒng)中各組分間的相互作用〞。必修3的知識(shí)體系普通高中生物課程標(biāo)準(zhǔn):“所有的生命系統(tǒng)都存在于一定的環(huán)境中,在不斷變化的環(huán)境條件下,依靠自我調(diào)節(jié)機(jī)制維持其穩(wěn)態(tài)〞。。?穩(wěn)態(tài)與環(huán)境?——以生物個(gè)體、種群、群落和生態(tài)系統(tǒng)各個(gè)層次生命系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)的維持為主線,突出生命系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)與環(huán)境的關(guān)系,同時(shí)強(qiáng)化人體穩(wěn)態(tài)的調(diào)控和健康,以及人類活動(dòng)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的干擾和保護(hù)兩個(gè)方面。系統(tǒng)的組成和結(jié)構(gòu)
穩(wěn)態(tài)系統(tǒng)內(nèi)的相互作用系統(tǒng)與環(huán)境的相互作用自我調(diào)節(jié)環(huán)境個(gè)體水平(以人體為主)機(jī)體細(xì)胞+內(nèi)環(huán)境神經(jīng)調(diào)節(jié)、體液調(diào)節(jié)、免疫調(diào)節(jié)穩(wěn)態(tài)與健康群體水平種群群落
生態(tài)系統(tǒng)人類活動(dòng)與生態(tài)環(huán)境穩(wěn)態(tài)與環(huán)境生產(chǎn)和生活四、探究活動(dòng)多的問(wèn)題探究活動(dòng)的取舍根據(jù)課標(biāo)的具體內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)和活動(dòng)建議來(lái)確定.根據(jù)學(xué)校課程資源條件來(lái)確定.根據(jù)不同探究活動(dòng)的教育價(jià)值來(lái)確定.如下頁(yè).3.4種群和群落具體內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)活動(dòng)建議列舉種群的特征。
嘗試建立數(shù)學(xué)模型解釋種群的數(shù)量變動(dòng)。探究培養(yǎng)液中酵母種群數(shù)量動(dòng)態(tài)變化。描述群落的結(jié)構(gòu)特征。土壤中動(dòng)物類群豐富度的研究。調(diào)查當(dāng)?shù)刈匀蝗郝渲腥舾煞N生物的生態(tài)位。闡明群落的演替。探究水族箱(或魚(yú)缸)中群落的演替。3.5生態(tài)系統(tǒng)具體內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)活動(dòng)建議討論某一生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。設(shè)計(jì)并制作生態(tài)瓶。分析生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)的基本規(guī)律及其應(yīng)用。調(diào)查或探討一個(gè)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)。舉例說(shuō)出生態(tài)系統(tǒng)中的信息傳遞。
闡明生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
探究活動(dòng)的安排要依據(jù)課標(biāo)“具體內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)〞技能性目標(biāo)所對(duì)應(yīng)的活動(dòng)必須做?!盎顒?dòng)建議〞列出的活動(dòng)盡量做。教材中其他活動(dòng)可靈活掌握。五、欄目多的問(wèn)題教材各種欄目如何運(yùn)用問(wèn)題探討:上課導(dǎo)入時(shí)可用,意圖是思維熱身,不一定馬上討論出答案.本節(jié)聚焦:本節(jié)重點(diǎn),教師清楚即可,不必寫(xiě)在黑板上.資料分析和思考與討論:在課堂教學(xué)中靈活穿插,不一定嚴(yán)格按照教材上的位置,也不一定都做.練習(xí):根底題是所有學(xué)生必做的.拓展題是選做的,意在活潑思維,并且不都追求統(tǒng)一答案.旁欄思考題:感興趣的同學(xué)思考,不要求都做。相關(guān)信息、知識(shí)鏈接、學(xué)科交叉等不做必學(xué)要求。自我檢測(cè):概念檢測(cè)、知識(shí)遷移和技能應(yīng)用是必做的,思維拓展是選做的。各種探究活動(dòng)欄目的教學(xué)目標(biāo)側(cè)重點(diǎn)見(jiàn)下頁(yè)類型特點(diǎn)能力目標(biāo)側(cè)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)說(shuō)明材料用具、方法步驟等培養(yǎng)操作技能和觀察能力探究學(xué)生自行制訂探究方案學(xué)生自主探究的空間大全面提高科學(xué)探究能力模型建構(gòu)提供一定的指導(dǎo),由學(xué)生動(dòng)手動(dòng)腦建構(gòu)模型領(lǐng)悟和運(yùn)用建構(gòu)模型的方法資料分析提供讓學(xué)生分析的資料培養(yǎng)信息處理能力資料搜集和分析讓學(xué)生搜集資料培養(yǎng)信息搜集和處理能力思考與討論提出要討論的問(wèn)題培養(yǎng)思維能力技能訓(xùn)練就科學(xué)探究的某一環(huán)節(jié)創(chuàng)設(shè)情境,提出問(wèn)題訓(xùn)練過(guò)程技能調(diào)查提出要求,讓學(xué)生到自然界或社會(huì)中進(jìn)行調(diào)查培養(yǎng)調(diào)查能力六、多種版本教材的問(wèn)題六、多種版本教材的問(wèn)題教學(xué)內(nèi)容的選擇和把握以課標(biāo)為依據(jù)。以一種版本為主,借鑒其他版本的優(yōu)點(diǎn)。概念的表述應(yīng)以學(xué)生用書(shū)為準(zhǔn)。高考命題的依據(jù)是課標(biāo)和考綱,不是教材。因此,不必過(guò)于擔(dān)憂。七、知識(shí)內(nèi)容與習(xí)題關(guān)系問(wèn)題區(qū)別必做和選做。節(jié)后練習(xí)的“根底題〞是必做題,“拓展題〞是選做題.自我檢測(cè)的“概念檢測(cè)〞、“知識(shí)遷移〞、“技能應(yīng)用〞是必做題,“思維拓展〞是選做題。有的習(xí)題需要教材修訂時(shí)修改,使之與課文內(nèi)容更吻合。關(guān)于免疫學(xué)內(nèi)容的進(jìn)展由一道題及一個(gè)問(wèn)題說(shuō)起切除胸腺的幼年小鼠,其免疫功能表現(xiàn)為細(xì)胞免疫缺陷、體液免疫功能下降細(xì)胞免疫、體液免疫功能均正常細(xì)胞免疫缺陷、體液免疫功能正常細(xì)胞免疫正常、體液免疫功能下降問(wèn)題:HIV攻擊的是人類的T細(xì)胞,為什么說(shuō)艾滋病患者幾乎喪失了所有特異性免疫功能?細(xì)胞免疫不還是存在嗎?為什么把“免疫調(diào)節(jié)〞與“神經(jīng)—體液調(diào)節(jié)〞并列神經(jīng)免疫內(nèi)分泌學(xué)的進(jìn)展神經(jīng)免疫內(nèi)分泌學(xué)的興起20世紀(jì)二、三十年代,有研究者指出神經(jīng)系統(tǒng)與免疫系統(tǒng)的聯(lián)系,但未受到重視;20世紀(jì)50年代以來(lái),免疫系統(tǒng)與神經(jīng)、內(nèi)分泌這兩大系統(tǒng)之間的聯(lián)系才逐漸受到重視;1977年,研究者首次獲得了神經(jīng)與免疫系統(tǒng)之間相互作用的具體證據(jù),并提出了免疫—神經(jīng)—內(nèi)分泌網(wǎng)絡(luò)〔immune-neuroendocrinenetwork〕假說(shuō)。近十多年來(lái),從分子水平上找到了神經(jīng)內(nèi)分泌系統(tǒng)與免疫系統(tǒng)兩者之間的統(tǒng)一性,不僅完全證明了它們之間的密切關(guān)系,而且改變了人們對(duì)神經(jīng)內(nèi)分泌及免疫系統(tǒng)的傳統(tǒng)認(rèn)識(shí);邊緣學(xué)科:神經(jīng)免疫調(diào)節(jié)學(xué)〔neuroimmunomodulation〕、神經(jīng)免疫內(nèi)分泌學(xué)〔neuroimmunoendocrinology〕或神經(jīng)免疫學(xué)〔neuroimmunology〕。神經(jīng)、內(nèi)分泌與免疫系統(tǒng)具有的共同的化學(xué)語(yǔ)言構(gòu)成了三大系統(tǒng)之間相互聯(lián)系的分子根底神經(jīng)內(nèi)分泌與免疫系統(tǒng)之間的相互作用教材內(nèi)容更新體液免疫和細(xì)胞免疫局部?jī)?nèi)容更新現(xiàn)行大綱教材和課標(biāo)教材的描述:“大多數(shù)病原體經(jīng)過(guò)吞噬細(xì)胞的攝取和處理,暴露出這種病原體所特有的抗原,將抗原傳遞給T細(xì)胞;T細(xì)胞將抗原傳遞給B細(xì)胞。少數(shù)抗原直接刺激B細(xì)胞。B細(xì)胞受到刺激后,開(kāi)始一系列的…〞現(xiàn)行大綱教材講到細(xì)胞免疫的效應(yīng)階段時(shí),“激活靶細(xì)胞內(nèi)的溶酶體酶,…〞體液免疫和細(xì)胞免疫局部?jī)?nèi)容更新“大多數(shù)病原體經(jīng)過(guò)吞噬細(xì)胞等的攝取和處理,暴露出這種病原體所特有的抗原,將抗原傳遞給T細(xì)胞,T細(xì)胞分泌淋巴因子;少數(shù)抗原直接刺激B細(xì)胞,B細(xì)胞受到刺激后,在淋巴因子的協(xié)助下,開(kāi)始一系列的…〞“效應(yīng)T細(xì)胞可以與被抗原入侵的宿主細(xì)胞密切接觸,使這些細(xì)胞裂解死亡。〞關(guān)于靶細(xì)胞的死亡途徑效應(yīng)T細(xì)胞誘導(dǎo)靶細(xì)胞死亡主要通過(guò)釋放多種介質(zhì)和細(xì)胞因子介導(dǎo)的。〔1〕穿孔素〔perforin,成孔蛋白〕對(duì)靶細(xì)胞打孔;〔2〕顆粒酶:一組絲氨酸酯酶,進(jìn)入靶細(xì)胞胞漿,使靶細(xì)胞凋亡;〔3〕TNF〔腫瘤壞死因子〕,與靶細(xì)胞外表受體結(jié)合,啟動(dòng)caspase程序,使靶細(xì)胞凋亡。關(guān)于抗原抗原:可廣泛用于指被B細(xì)胞或〔和〕T細(xì)胞外表抗原受體〔即一些膜結(jié)合抗體〕所識(shí)別的任何分子。分類〔根據(jù)產(chǎn)生抗體時(shí)是否需要T細(xì)胞的參與〕TD抗原:在刺激B細(xì)胞產(chǎn)生抗體時(shí)需要T細(xì)胞的輔助,在T細(xì)胞缺乏時(shí)不能誘導(dǎo)抗體產(chǎn)生,故又稱為胸腺依賴性抗原,主要為蛋白質(zhì)類抗原。刺激T細(xì)胞產(chǎn)生細(xì)胞免疫反響。TI抗原:主要是非蛋白質(zhì)類抗原,如多糖、脂類、核酸等,它們誘導(dǎo)的抗體反響無(wú)須T細(xì)胞的輔助。能誘導(dǎo)初次免疫應(yīng)答,但無(wú)記憶細(xì)胞產(chǎn)生,所產(chǎn)生的抗體主要是IgM抗體。TI抗原不刺激T細(xì)胞產(chǎn)生細(xì)胞免疫反響。主要組織相容性復(fù)合體〔majorhistocompatibilitycomplex,MHC〕抗原遞呈細(xì)胞〔antigen-presentingcell,APC〕能攝取和在細(xì)胞內(nèi)加工處理抗原,并將抗原信息遞呈給T細(xì)胞的細(xì)胞稱為抗原遞呈細(xì)胞,它是一組特化的細(xì)胞群體。包括單核細(xì)胞、各種巨噬細(xì)胞、B細(xì)胞、樹(shù)突狀細(xì)胞〔是體內(nèi)抗原遞呈功能最強(qiáng)的APC〕、內(nèi)皮細(xì)胞等。其中最重要的是樹(shù)突狀細(xì)胞、單核-巨噬細(xì)胞和B細(xì)胞。樹(shù)突狀細(xì)胞可刺激初始T細(xì)胞活化、增殖,分化為效應(yīng)T細(xì)胞,B細(xì)胞和單核-巨噬細(xì)胞只能將抗原遞呈給效應(yīng)T、B細(xì)胞,不能刺激初始T細(xì)胞。在細(xì)胞免疫中,主要是巨噬細(xì)胞將抗原遞呈給T細(xì)胞;在體液免疫中,B細(xì)胞是主要的抗原遞呈細(xì)胞。T細(xì)胞的類群
根據(jù)T細(xì)胞的分化狀態(tài)、表達(dá)的細(xì)胞外表分子以及功能的不同初始T細(xì)胞:沒(méi)有接觸過(guò)抗原刺激的成熟T細(xì)胞,處于細(xì)胞周期的G0期,存活期短;效應(yīng)T細(xì)胞:執(zhí)行機(jī)體免疫效應(yīng)功能的細(xì)胞;記憶性T細(xì)胞:維持機(jī)體免疫記憶功能,處于G0期,存活時(shí)間很長(zhǎng),可達(dá)數(shù)年,甚至幾十年。根據(jù)T細(xì)胞在免疫應(yīng)答中的功能不同輔助性T細(xì)胞:能輔助T、B細(xì)胞產(chǎn)生免疫應(yīng)答的類群,它們通過(guò)產(chǎn)生的淋巴因子來(lái)起作用;細(xì)胞毒性T細(xì)胞:具有免疫殺傷效應(yīng)〔直接殺傷靶細(xì)胞〕的類群;調(diào)節(jié)性T細(xì)胞:具有免疫抑制功能的T細(xì)胞類群。B細(xì)胞的類群
依照B細(xì)胞外表是否表達(dá)某些分子,可把B細(xì)胞分為B1細(xì)胞和B2細(xì)胞B1細(xì)胞產(chǎn)生于個(gè)體發(fā)育的早期,主要存在于腹膜腔、胸膜腔和腸道固有層,在蛋白質(zhì)抗原的免疫應(yīng)答中無(wú)重要性;B2細(xì)胞即通常所指的B細(xì)胞。B細(xì)胞有三個(gè)主要的功能產(chǎn)生抗體,介導(dǎo)體液免疫;遞呈抗原;分泌淋巴因子,參與免疫調(diào)節(jié)、炎癥反響及造血過(guò)程。細(xì)胞免疫和體液免疫的過(guò)程
當(dāng)外源性抗原進(jìn)入機(jī)體后,很快〔數(shù)分鐘〕就會(huì)被APC在感染或炎癥局部攝取,然后在細(xì)胞內(nèi)降解抗原并將其加工處理成抗原多肽片段,再以抗原肽-MHC復(fù)合物的形式表達(dá)于細(xì)胞外表〔此過(guò)程稱為抗原處理,約需3h〕。當(dāng)APC與T細(xì)胞接觸時(shí),抗原肽-MHC復(fù)合物被T細(xì)胞的受體識(shí)別,從而將信息傳遞給T細(xì)胞,引起T細(xì)胞活化〔此過(guò)程稱為抗原遞呈〕?;罨腡細(xì)胞通過(guò)分泌淋巴因子來(lái)進(jìn)一步活化B細(xì)胞以產(chǎn)生抗體或活化其他T細(xì)胞以引起細(xì)胞免疫反響??梢哉f(shuō),抗原識(shí)別過(guò)程實(shí)質(zhì)上是攜帶抗原肽-MHC復(fù)合物的APC“尋找〞抗原特異性初始T細(xì)胞的過(guò)程;初始T多由樹(shù)突狀細(xì)胞活化,效應(yīng)T細(xì)胞和記憶細(xì)胞識(shí)別多種APC遞呈的抗原。T細(xì)胞的活化T細(xì)胞的活化需要雙信號(hào)的刺激,第一信號(hào)來(lái)自抗原,提供方式是APC外表的抗原肽-MHC復(fù)合物與受體的相互作用和結(jié)合,該信號(hào)確保免疫應(yīng)答的特異性;第二個(gè)信號(hào)是微生物產(chǎn)物或非特異性免疫針對(duì)微生物的應(yīng)答成分,該信號(hào)確保免疫應(yīng)答在需要的條件下才能得以發(fā)生。當(dāng)只有第一信號(hào)時(shí),T細(xì)胞處于無(wú)應(yīng)答狀態(tài)。B細(xì)胞的活化B細(xì)胞的抗原識(shí)別受體能直接識(shí)別蛋白質(zhì)抗原,或識(shí)別蛋白質(zhì)降解而暴露的抗原決定簇,而無(wú)需APC對(duì)抗原的處理和遞呈。B細(xì)胞外表的抗原識(shí)別受體識(shí)別抗原是產(chǎn)生B細(xì)胞活化的第一信號(hào),只有這些細(xì)胞在接受T細(xì)胞的輔助時(shí)才能夠活化來(lái)產(chǎn)生抗體。B細(xì)胞的活化需要兩個(gè)信號(hào):抗原信號(hào)和活化的T細(xì)胞信號(hào)〔并不是遞呈抗原,而是通過(guò)其他的分子信號(hào)提供的〕,并需要T細(xì)胞所分泌的細(xì)胞因子。在體液免疫中,T細(xì)胞通過(guò)提供刺激信號(hào)、分泌細(xì)胞因子等方式輔助B細(xì)胞,B細(xì)胞作為APC可通過(guò)加工、處理、遞呈抗原的形式激活T細(xì)胞。問(wèn)題解答為什么免疫反響的過(guò)程沒(méi)有按三個(gè)階段來(lái)劃分?為什么介紹細(xì)胞免疫的過(guò)程時(shí)要比體液免疫簡(jiǎn)略?為什么把過(guò)敏反響列入免疫功能過(guò)于強(qiáng)大的范疇?學(xué)生應(yīng)該掌握到何種程度?1.為什么免疫反響的過(guò)程沒(méi)有按三個(gè)階段來(lái)劃分?
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