资源简介

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1.1细胞生活的环境 教学设计
一、教学目标
1.生命观念：精准描述体液、内环境的组成及相互关系，阐明内环境的理化性质及稳态意义，建立“细胞—内环境—外界环境”的整体性生命观念，理解细胞与环境的相互依存关系。
2.科学思维：通过分析体液成分数据、构建物质交换模型、解读理化性质调节案例，培养数据处理、逻辑推理和模型构建能力，掌握“从具体到抽象、从局部到整体”的科学分析方法。
3.科学探究：参与“内环境成分对比”“渗透压影响细胞形态”等小组探究活动，学会设计简单对照实验，规范记录实验现象，提升合作探究与表达交流能力。
4.社会责任：结合内环境稳态与高原反应、脱水、酸碱失衡等健康问题的关联，分析生活中维持内环境稳态的措施，树立科学养生意识，关注人体健康与环境的关系。
二、教学重难点
1.教学重点
（1）内环境的概念界定：明确“内环境=细胞外液”，区分细胞内液与细胞外液、内环境与外界环境的差异。
（2）内环境的组成及相互关系：厘清血浆、组织液、淋巴液的成分异同及物质交换路径，理解三者的动态平衡。
（3）内环境的功能：阐明内环境作为细胞与外界环境物质交换媒介的作用机制，关联人体各大系统的协调配合。
2.教学难点
（1）内环境概念的精准理解：突破“‘内’与‘外’的相对性”认知误区，如消化道、呼吸道内的液体属于外界环境而非内环境。
（2）内环境理化性质的调节机制：理解渗透压、pH等理化性质的内涵，解释缓冲物质调节pH的原理及渗透压维持的关键因素。
（3）物质交换模型的构建与应用：将抽象的物质交换过程转化为具象模型，并用模型解释实际生理现象（如高原反应、水肿等）。
三、教学方法与工具
1.教学方法：采用“情境教学法+探究式教学法+问题链驱动法+模型构建法”相结合。以生活实例创设情境，用递进式问题链引导探究，通过小组合作构建模型，最终实现知识的内化与应用。
2.教学工具：多媒体课件（展示显微图片、成分数据、生理案例）、人体体液组成模型（实物或动画）、“红细胞形态变化”模拟实验视频、小组探究任务单（含数据表格、模型绘制模板）、思维导图模板（用于知识归纳）。
四、教学过程
（一）情境导入：从“细胞的生存困境”引发认知冲突
1.双案例对比：展示两组素材——①草履虫在清水滴中运动、摄食的显微视频，配文字“草履虫直接从水中获取食物和氧气，排出废物”；②人体皮肤划伤后红肿发炎的图片，配文字“皮肤细胞无法直接接触外界，却能正常代谢”。
2.问题链引导：①“草履虫和人体皮肤细胞的生存环境有何不同？”②“人体细胞数量庞大且分布在身体内部，它们如何获取营养和排出废物？”③“是否存在一个‘中间环境’为人体细胞提供支持？”
3.课题引出：通过学生的讨论与回答，教师总结：多细胞生物的细胞大多不直接接触外界环境，而是生活在一个由细胞外液构成的“内环境”中。由此自然引出本节课主题——《细胞生活的环境》，并板书核心词“内环境”。
【设计意图】通过单细胞与多细胞生物细胞生存环境的对比，制造认知冲突，激发学生的探究兴趣，同时为“内环境是细胞与外界的中介”这一核心功能埋下伏笔。
（二）探究新知一：内环境的组成——“细胞外液的三重身份”
1.概念拆解：体液与内环境的关系
（1）展示“人体体液组成示意图”（动画分步呈现）：先呈现“体液”概念——人体内含有的大量以水为基础的液体，统称为体液。再将体液分为“细胞内液”（存在于细胞内，占体液的2/3）和“细胞外液”（存在于细胞外，占体液的1/3）。
（2）重点强调：“内环境=细胞外液”，即细胞直接生活的环境。用通俗比喻解释：“如果把细胞比作‘房子’，内环境就是房子外的‘小区公共空间’，而细胞内液则是‘房子内部’。”
（3）即时辨析：给出以下液体，让学生判断是否属于内环境——①血浆、②细胞内液、③胃液、④淋巴液、⑤汗液、⑥组织液。教师总结：消化道（胃液）、皮肤表面（汗液）的液体直接与外界相通，属于外界环境，均不属于内环境。
2.实例聚焦：细胞外液的三种形式及对应细胞
（1）展示人体组织切片显微图：①血液涂片（标注红细胞、血浆）、②肌肉组织切片（标注肌细胞、组织液）、③淋巴结切片（标注淋巴细胞、淋巴液）。
（2）表格梳理：引导学生结合教材，完成下表，明确不同细胞的“内环境住所”。
细胞类型 生活的内环境 备注
血细胞（红细胞、白细胞） 血浆 血浆是血液的液体成分，血细胞悬浮其中
组织细胞（如肌细胞、神经细胞） 组织液 组织液填充在细胞间隙，是细胞直接接触的环境
淋巴细胞、吞噬细胞 淋巴液、血浆 淋巴细胞可在淋巴液和血浆中流动
3.小组探究：血浆、组织液、淋巴液的成分与关系
（1）探究任务：给各小组发放“血浆与组织液成分对比表”（含数据）和“三种细胞外液相互关系示意图”（未标注箭头），完成以下任务：①对比血浆与组织液的成分差异，找出关键区别；②结合教材描述，用箭头标注三者间的物质交换方向；③讨论“为什么淋巴液是单向流动的？”
（2）数据支撑（简化版成分表）：
成分 血浆（g/100mL） 组织液（g/100mL）
水 90-92 90-92
蛋白质 7-8 0.01-0.04
葡萄糖 0.1 0.1
无机盐 0.9 0.9
（3）成果展示与总结：①成分差异：血浆中蛋白质含量远高于组织液和淋巴液，这是血浆渗透压的重要来源；②物质交换关系：血浆 组织液（通过毛细血管壁双向渗透），组织液→淋巴液（通过毛细淋巴管单向渗透），淋巴液→血浆（通过淋巴循环汇入静脉）；③淋巴液单向流动的原因：毛细淋巴管的管壁细胞呈叠瓦状排列，组织液可进入但难以回流，同时淋巴循环受心脏搏动、肌肉收缩等动力推动，最终汇入血浆。
（4）口诀强化：“血浆组织双向通，组织淋巴单人行，淋巴归血成一体，内环境保稳态功”。
【设计意图】通过数据对比、小组探究和口诀记忆，突破“三种细胞外液关系”这一重点，同时为后续“渗透压”的学习铺垫成分基础。
（三）探究新知二：内环境的理化性质——“细胞的舒适家园”
教师引入：“细胞在内环境中生存，就像人在房间里生活，需要适宜的温度、湿度等条件。内环境的‘宜居性’由哪些理化性质决定？这些性质如何维持稳定？”
1.温度：细胞代谢的“恒温器”
（1）生活实例：“人在寒冷环境中会发抖，炎热环境中会出汗，这是为了维持体温稳定。”给出数据：人体正常体温维持在37℃左右，波动范围不超过1℃。
（2）核心讲解：内环境温度是细胞代谢酶活性的关键影响因素——温度过高，酶活性降低甚至失活；温度过低，酶活性下降，代谢减慢。人体通过神经-体液调节（如甲状腺激素调节产热，汗液蒸发调节散热）维持体温稳定。
（3）即时提问：“发烧时为什么会食欲不振？”（答案：体温升高导致消化酶活性降低，消化功能减弱）。
2.渗透压：细胞形态的“稳定剂”
（1）实验情境：播放“红细胞在不同浓度NaCl溶液中的形态变化”模拟实验视频：①在0.9%NaCl溶液中，红细胞形态正常；②在0.3%NaCl溶液中，红细胞吸水膨胀甚至破裂；③在1.5%NaCl溶液中，红细胞失水皱缩。
（2）概念解读：渗透压是指溶液中溶质微粒对水的吸引力。溶质微粒越多，渗透压越高，吸水能力越强。
（3）重点分析：①血浆渗透压的组成：主要由无机盐（如Na 、Cl ，占渗透压的90%以上）和蛋白质（如血浆蛋白）维持；②生理盐水的意义：0.9%NaCl溶液的渗透压与血浆渗透压相等（等渗溶液），输液时使用可避免血细胞形态改变；③渗透压异常的影响：如长期营养不良导致血浆蛋白减少，血浆渗透压下降，组织液回流减少，引发组织水肿。
（4）小组讨论：“为什么吃太咸会口渴？”（答案：摄入过多盐分导致血浆渗透压升高，刺激下丘脑渗透压感受器，产生渴觉，促使饮水以降低渗透压）。
3.pH：细胞代谢的“酸碱缓冲垫”
（1）矛盾情境：“人体每天会摄入酸性食物（如肉类、鸡蛋）和碱性食物（如蔬菜、水果），同时细胞代谢会产生乳酸、CO 等酸性物质，但血浆pH仍能维持在7.35-7.45之间，这是为什么？”
（2）缓冲机制：介绍血浆中的缓冲物质——主要是H CO /NaHCO 缓冲对，以“乳酸进入血液”为例，分步讲解调节过程：
①乳酸+NaHCO →乳酸钠+H CO （乳酸被中和，避免pH下降）；②H CO →CO +H O（H CO 分解为CO 和水，CO 通过呼吸运动排出体外）；③若摄入碱性物质，缓冲对中的H CO 会与碱反应，维持pH稳定。
（3）类比理解：“缓冲物质就像水池里的溢洪道和补水装置，水位过高时排水，过低时补水，维持水位稳定。”
（4）健康警示：“当缓冲物质无法维持pH稳定时，会导致酸中毒（pH＜7.35）或碱中毒（pH＞7.45），严重时危及生命。例如，糖尿病患者因代谢异常产生大量酮体（酸性物质），可能引发酮症酸中毒。”
4.总结：内环境理化性质的稳态性
教师强调：内环境的温度、渗透压、pH等理化性质都处于动态平衡中，这种稳定状态称为内环境稳态。稳态是细胞正常生存的必要条件，依赖于人体的调节系统和各器官、系统的协调配合。
【设计意图】通过实验视频、生活实例和类比讲解，将抽象的理化性质转化为具象认知，突破“渗透压调节”“pH缓冲机制”等难点，同时关联健康知识，落实社会责任素养。
（四）探究新知三：内环境的功能——“物质交换的桥梁”
教师引导：“细胞需要的氧气、葡萄糖，产生的二氧化碳、尿素，都要通过内环境与外界交换。内环境如何承担‘桥梁’角色？这需要哪些系统的配合？”
1.模型构建：以“氧气”和“葡萄糖”为例
（1）分组任务：各小组结合人体系统知识，以“外界环境中的氧气→组织细胞”和“外界环境中的葡萄糖→组织细胞”为两条主线，用文字和箭头构建物质交换模型，标注涉及的系统（如呼吸系统、消化系统、循环系统等）。
（2）模型模板（以氧气为例）：外界空气→呼吸系统（肺）→肺泡壁毛细血管→血浆→组织处毛细血管→组织液→组织细胞（线粒体）。
2.成果展示与完善
（1）小组代表展示模型，教师点评并补充：①葡萄糖的交换路径：外界食物→消化系统（消化吸收）→小肠绒毛毛细血管→血浆→组织液→组织细胞；②废物排出路径：组织细胞产生的尿素→组织液→血浆→泌尿系统（肾脏）→外界。
（2）核心总结：内环境是细胞与外界环境进行物质交换的“媒介”，物质交换的实现依赖于呼吸系统、消化系统、循环系统、泌尿系统等各大系统的协调配合，体现了人体的整体性。
3.案例应用：高原反应与内环境
（1）案例呈现：“人初到高原，会出现头痛、乏力、呼吸困难等高原反应，一段时间后症状会缓解。”
（2）模型解释：用物质交换模型分析——①高原地区氧气稀薄，外界环境中氧气进入血浆的量减少，导致组织细胞缺氧，引发高原反应；②人体适应后，红细胞数量增多，血红蛋白含量升高，增强氧气运输能力，使内环境中氧气浓度恢复，症状缓解。
【设计意图】通过模型构建和案例应用，突破“内环境功能”这一重点，同时培养学生的科学思维和知识应用能力。
（五）知识归纳：内环境核心知识思维导图
1.小组合作：各小组结合本节课内容，完成“内环境核心知识”思维导图，框架如下：
内环境
├─概念：细胞外液（血浆+组织液+淋巴液）
├─组成关系：血浆 组织液→淋巴液→血浆
├─理化性质：温度（37℃）、渗透压（无机盐+蛋白质）、pH（7.35-7.45，缓冲物质调节）
├─功能：细胞与外界物质交换的媒介
└─核心观念：稳态是细胞正常生存的前提
2.展示点评：选取2-3组思维导图进行展示，教师补充完善，强调“概念界定”“成分关系”“理化性质”三大核心板块的关联。
【设计意图】通过思维导图梳理知识脉络，帮助学生构建系统化的知识体系，强化重点内容的记忆。
（六）课堂练习：分层巩固，落实重难点
采用“基础题+提升题+拓展题”三级练习体系，兼顾不同层次学生的需求，同时配套详细解析。
1.基础题
下列各项中，属于人体内环境的是（）
A.细胞内液B.消化道内的消化液C.血浆D.泪液
答案：C
解析：内环境即细胞外液，包括血浆、组织液、淋巴液。A属于细胞内成分，B、D直接与外界相通，属于外界环境，均不属于内环境。
血浆、组织液和淋巴液的共同成分不包括（）
A.水B.葡萄糖C.血红蛋白D.无机盐
答案：C
解析：血红蛋白是红细胞内的蛋白质，存在于细胞内液中；血浆、组织液和淋巴液中均含有水、葡萄糖、无机盐等，属于共同成分。
人体中内环境稳态的维持，依赖于各器官、系统的协调配合。下列关于物质交换的叙述，错误的是（）
A.氧气从肺泡进入血浆，需要通过肺泡壁和毛细血管壁细胞
B.葡萄糖从消化道进入血浆，需要通过小肠绒毛上皮细胞和毛细血管壁细胞
C.尿素从组织细胞进入尿液，需要通过组织液、血浆和肾小管上皮细胞
D.淋巴液中的蛋白质直接进入血浆，不需要通过细胞
答案：D
解析：淋巴液中的蛋白质需通过淋巴循环汇入静脉，进入血浆，此过程需经过淋巴管壁和血管壁细胞，D错误；A、B、C均符合物质交换的路径规律。
2.提升题
下图为人体内环境示意图，其中①②③分别代表不同的细胞外液，请回答：
（1）图中①②③分别是什么液体？
（2）用箭头表示①②③之间的物质交换关系。
（3）若某人长期营养不良，会导致②中液体增多，引发组织水肿，原因是什么？
答案：（1）①血浆，②组织液，③淋巴液；（2）① ②→③→①；（3）长期营养不良导致血浆中蛋白质含量减少，血浆渗透压下降，②组织液回流到①血浆的量减少，组织液积累，引发水肿。
解析：本题结合示意图考查内环境组成及关系，第（3）问关联“渗透压”知识，强化“成分→性质→生理现象”的逻辑链。
人体剧烈运动时，肌肉细胞无氧呼吸产生大量乳酸，为什么血浆pH不会明显下降？
答案：血浆中含有H CO /NaHCO 等缓冲物质，乳酸进入血浆后，会与NaHCO 反应生成乳酸钠和H CO ，H CO 分解为CO 和水，CO 通过呼吸运动排出体外，从而维持血浆pH的稳定。
解析：本题考查缓冲物质的调节机制，需准确描述反应过程及最终结果，突破“pH调节”这一难点。
3.拓展题
结合本节课知识，分析以下生活场景中内环境稳态的调节机制，并提出维持内环境稳态的建议：
（1）场景一：运动员在马拉松比赛中，会大量出汗，同时呼吸急促。
（2）场景二：某人因腹泻导致身体脱水，医生建议补充淡盐水。
答案：（1）①大量出汗：导致内环境水分和无机盐流失，渗透压升高，人体通过产生渴觉促使饮水，同时肾脏减少排尿以保水；②呼吸急促：肌肉代谢产生大量CO ，导致血浆pH略有下降，呼吸急促可加快CO 排出，维持pH稳定。建议：比赛中适量补充含无机盐的运动饮料，赛后及时补水和营养。（2）①腹泻脱水：导致内环境水分和无机盐（如Na ）流失，渗透压紊乱，细胞代谢受影响。②补充淡盐水：可补充流失的水分和无机盐，维持内环境渗透压稳定。建议：腹泻期间避免剧烈运动，饮食清淡，遵医嘱补充电解质。
解析：本题结合生活场景，综合考查内环境理化性质的调节，培养学生“用生物学知识解释生活现象”的能力，落实社会责任素养。
（七）课堂小结与作业布置
（1）课堂小结
教师引导学生回顾：“本节课我们认识了细胞的‘生活环境’——内环境，明确了它的组成、理化性质和功能。核心是要理解：内环境是细胞与外界沟通的桥梁，其稳态是细胞正常生存的保障，而稳态的维持需要人体各系统的协调配合。”
（2）分层作业
（1）基础作业：完成教材第6页“练习”1-4题，巩固内环境组成及关系。
（2）提升作业：绘制“细胞通过内环境与外界进行物质交换的完整模型”，标注涉及的系统和物质流向。
（3）拓展作业：查阅资料，分析“糖尿病患者的内环境稳态变化”，撰写一篇200字左右的短文，说明糖尿病对血糖、pH等内环境理化性质的影响。
五、教学反思
1.亮点：本节课通过“情境导入—数据探究—模型构建—案例应用”的环节设计，有效突破了重难点。小组探究和模型构建活动充分调动了学生的参与度，生活案例和健康知识的融入增强了课程的实用性，符合核心素养的培养要求。
2.不足：①“缓冲物质调节pH”的机制较为抽象，部分学生可能难以理解反应过程，需在后续教学中通过简化动画或实物演示进一步强化；②物质交换模型的构建对学生的系统知识储备要求较高，课前需提醒学生复习人体各大系统的功能。
3.改进：①补充“缓冲液模拟实验”实物演示（如用pH试纸检测乳酸与碳酸氢钠溶液混合前后的pH变化）；②课前发放“人体系统功能回顾”预习单，为模型构建奠定基础。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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