生物学教学中学生活动的设计策略——以“内环境的稳态”一节为例

（江苏省南通市天星湖中学江苏南通226010）

教学设计是根据课程标准的要求和教学对象的特点，将教学诸要素有序安排，确定合适的教学方案的设想和计划。教学设计一般包括教学目标、教学重难点、教学方法、教学步骤与时间分配等环节。学生活动从属教学步骤环节。教师设计学生活动，旨在凸显学生主体地位，引导学生参与知识建构，主动获取知识，提升生物学科核心素养。

“内环境的稳态”是人教版《选择性必修1·稳态与调节》第一章第二节。本节课包括“内环境的动态变化”“对稳态调节机制的认识”“内环境稳态的重要意义”。学生通过学习，可以建构起内环境稳态的概念，掌握神经—体液—免疫调节机制，理解内环境稳态是生物生命活动的必要条件。笔者例举本节课中几个学生活动，讨论设计理念、设计策略。

教师提出问题：人体生活在一个多变的环境中，寒来暑往，其内环境是如何保持稳定的呢？

学生开展活动①“探究血浆酸碱平衡”。基于教师提供的清水、缓冲液、牛血清、物质量浓度为0.1mol/L的盐酸溶液、物质量浓度为0.1mol/L的NaOH溶液、小烧杯、酸碱指示剂等其他必要的器材，模拟探究外来酸碱性物质进入机体后内环境pH的变化（表1）。

材料物质量浓度0.1mol/L的盐酸溶液加入不同数量液滴后的pH051015202530清水缓冲液牛血清物质量浓度0.1mol/L的NaOH溶液加入不同数量液滴后的pH051015202530

实验现象：加入少量的碱性或酸性物质，血清和缓冲液的pH基本不变。

学生得出推论：外界环境变化，机体内环境的pH可以保持稳定。

接着，学生开展活动②“验证渗透压变化对红细胞形态的影响”。基于教师提供的等渗溶液（质量分数为0.9%的NaCl溶液）、低渗溶液（质量分数为0.3%的NaCl溶液）、高渗溶液（质量分数为1.5%的NaCl溶液）、抗凝牛血（柠檬酸钠处理）、显微镜等其他必要的器材，观察红细胞在不同溶液中的形态。

学生设计实验，实施实验，得出结论：红细胞在等渗溶液形态保持不变，在低渗溶液中吸水膨胀，在高渗溶液中失水皱缩。因而，血浆渗透压保持相对稳定，红细胞的形态、功能才能正常。学生得到启示：内环境渗透压保持相对稳定，生命活动才能正常进行。

教师引导学生开展活动③“分析人类体温恒定的调节机制”。学生收集家庭成员一昼夜体温测量数据。教师引导学生思考：一个人在一昼夜中，体温处于动态平衡之中。①衣衫单薄，身处寒冷环境，身体有何反应？②酷暑季节，从事室外工作，身体有何反应？③机体如何调节产热散热平衡，关联哪些系统?学生分析，推导体温调节关联神经系统、内分泌系统，明确其调节机制为“神经—体液调节”。

教师在将教材内容转化为学生活动时，没有“面面俱到”式地把其所有内容纳入其中。在内容取舍上，教师采取的基本策略是“去枝叶存主干”，围绕内环境的“酸碱度”“渗透压”“温度”三项理化性质来设计学生活动，设计理念暗合课程标准“内容聚焦大概念”的课程理念。活动①是探究实验，通过实验，学生可以体会：血清（血浆）酸碱度在外界酸碱物质的影响下，可以保持恒定；内环境稳态的调节是有限度的，超过限度，稳态就会失衡。活动②为验证实验，证明机体正常的功能需要内环境的稳态来保障。活动③以学生的生活经验为基础，促进学生分析、推导出体温恒定的“神经—体液”调节机制，将学生活动聚焦主干知识，可以避免知识碎片化，帮助学生建立起系统的、广泛联系的知识体系。

教师提出问题：生物代谢产生一些酸性或碱性物质。这些物质进入机体，会使机体的pH发生明显改变吗？

（1）概念初构阶段。

依据问题，兴趣小组的学生选用肝匀浆、缓冲液、清水三类材料，用物质量浓度为0.1mol/L的NaOH溶液进行实验。学生得到实验结论：在外界碱性物质的影响下，肝匀浆pH保持相对稳定。得到推论：正常情况下，人体内环境的pH保持相对稳定。教师引导学生评价商家高价售卖碱性水进行评价，评判“酸碱体质理论”。

教师引导学生分析24h的体温数据、某人分别饮用生理盐水和清水后体内渗透压变化曲线数据、某人餐前餐后血糖变化曲线数据。学生得到结论：正常情况下，人体内环境的温度、渗透压、血糖浓度保持相对稳定。学生通过实验及数据分析，建构起“稳态”的概念：稳态是内环境的理化性质和组成成分保持相对稳定的状态。

师生进一步探讨：如何保持相对稳定的状态呢？

（2）概念再构阶段。

教师介绍贝尔纳的观点，使学生知道神经调节在维持稳态中有重要作用。介绍“工业冷库耐寒实验”，引导学生讨论：在寒冷环境下，体表器官有哪些变化？哪些器官系统参与体温调节？学生得到结论：生物体通过器官和系统的协调活动来维持体温的相对稳定。并再构概念：稳态是各个器官、系统协调活动，使内环境的理化性质和组成成分