穩(wěn)態(tài)與環(huán)境》教材分析

《穩(wěn)態(tài)與環(huán)境》教材分析》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《穩(wěn)態(tài)與環(huán)境》教材分析（39頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、單擊此處編輯母版標題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,*,教材分析,天津市紅橋區(qū)教育中心,李新花,一,.,教材總體介紹,二,.,教材內(nèi)容的簡析,1.,穩(wěn)態(tài)與環(huán)境,的設(shè)計思路,有助于學(xué)生認識發(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),，認識,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)觀點和可持續(xù)發(fā)展的觀念。,引自課程標準,P4,課程設(shè)計思路,一,.,教材總體介紹,系統(tǒng)論的思想,本模塊涉及的是多層次生命系統(tǒng)，與,分子與細胞,模塊將“細胞作為基本的生命系統(tǒng)”，在系統(tǒng)論思想方面是一

2、致的。,控制論的思想,反饋是控制論的核心?？刂普撜J為，生物界和人類行為中，幾乎所有的達到“目的”的控制活動，都運用了負反饋原理。,一,.,教材總體介紹,關(guān)于系統(tǒng)分析方法,課程標準相關(guān)要求：,P4,，,P19,系統(tǒng)分析的方法：,對系統(tǒng)內(nèi)的基本問題，運用邏輯推理和分析計算，在確定或不確定條件下，找出可行方案進行分析比較，使系統(tǒng)整體效益達到最優(yōu)的一種方法,（,辭海,P 3251,）,。,一般包括四個階段：,第一階段是定性分析，包括劃分系統(tǒng)邊界、確定系統(tǒng)組分、分析系統(tǒng)層次、明確問題及研究目標；,第二階段為定量研究階段，包括定量研究各組分間的影響關(guān)系、建立系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型；,第三階段為模型分析階段，是在認識

3、系統(tǒng)動態(tài)規(guī)律的基礎(chǔ)上，確定系統(tǒng)模型的參數(shù)，進行模型試驗，優(yōu)化系統(tǒng)功能；,第四階段為系統(tǒng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化階段，是通過模擬分析，優(yōu)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，實行系統(tǒng)調(diào)控，使系統(tǒng)具有系統(tǒng)功能整合特性，實現(xiàn)優(yōu)化的系統(tǒng)功能。,教材對系統(tǒng)分析方法的處理,教材考慮到高中生的特點，并不要求學(xué)生掌握如此完整的系統(tǒng)分析方法，而是重在引導(dǎo)學(xué)生領(lǐng)悟系統(tǒng)方法的思想，初步學(xué)會從系統(tǒng)的整體出發(fā)，分析部分與部分、部分與整體、整體與外部環(huán)境之間的相互關(guān)系，而不是孤立、片面地看待事物。,在進行有關(guān)系統(tǒng)分析的探究活動時，主要做系統(tǒng)分析的第一階段的工作，有些活動可深入到第二階段，比如建立種群增長的數(shù)學(xué)模型。,系統(tǒng)分析的方法在教材中是內(nèi)含的，沒有外顯。,穩(wěn)

4、態(tài)與環(huán)境,穩(wěn)態(tài)與環(huán)境是本模塊的兩大核心概念，彼此相互關(guān)聯(lián)。,生物個體、種群、群落、生態(tài)系統(tǒng)是不同層次的生命系統(tǒng)。,生命系統(tǒng)都存在穩(wěn)態(tài)。,生命系統(tǒng)都是開放的系統(tǒng)，與其環(huán)境之間不斷進行著物質(zhì)、能量和信息的交流。,在不斷變化的環(huán)境中，生命系統(tǒng)能夠通過自我調(diào)節(jié)實現(xiàn)穩(wěn)態(tài)。,穩(wěn)態(tài)與環(huán)境,模塊具體內(nèi)容標準,3.1,植物的激素調(diào)節(jié),3.2,動物生命活動的調(diào)節(jié),3.3,人體的內(nèi)環(huán)境與穩(wěn)態(tài),3.4,種群和群落,3.5,生態(tài)系統(tǒng),3.6,生態(tài)環(huán)境的保護,引自課程標準,P2022,生物,3,穩(wěn)態(tài)與環(huán)境,具體內(nèi)容標準,2.,穩(wěn)態(tài)與環(huán)境,模塊教育的價值,本模塊選取有關(guān)生命活動的調(diào)節(jié)與穩(wěn)態(tài)的知識，有助于學(xué)生理解生命活動的本

5、質(zhì)，了解系統(tǒng)分析的思想和方法，提高對生命系統(tǒng)與環(huán)境關(guān)系的認識，并為學(xué)生樹立人與自然和諧發(fā)展的觀念，形成生態(tài)意識和環(huán)境保護意識奠定基礎(chǔ)。,引自課程標準,P19,具體內(nèi)容標準,生物,3,穩(wěn)態(tài)與環(huán)境,課標與新教材增加的內(nèi)容,知識方面,評述植物激素的應(yīng)用價值,探討動物激素在生產(chǎn)中的應(yīng)用,關(guān)注艾滋病的流行和預(yù)防,概述人體免疫系統(tǒng)在維持穩(wěn)態(tài)中的作用,（,突出免疫作為穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)的一部分）,。,舉例說出生態(tài)系統(tǒng)中的信息傳遞,（,突出了信息傳遞是系統(tǒng)的要素之一）。,方法方面,了解系統(tǒng)分析的思想和方法,嘗試建立數(shù)學(xué)模型解釋種群的數(shù)量變動,3.,教材編寫的主線,主線：生物個體、種群、群落和生態(tài)系統(tǒng)多層次生命系統(tǒng)的

6、穩(wěn)態(tài)（或穩(wěn)定性）的維持。,突出生命系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)與環(huán)境的關(guān)系，同時強化人體穩(wěn)態(tài)的調(diào)控和健康，以及人類活動對生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的干擾和保護兩個方面。,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,個體水平（以人體為主）,機體細胞,+,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),人類活動與生態(tài)環(huán)境,穩(wěn)態(tài)與環(huán)境,生產(chǎn)和生活,多層次的生命系統(tǒng),系統(tǒng)的“穩(wěn)態(tài)”與“調(diào)節(jié)”,以個體水平為主,系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能,以生態(tài)系統(tǒng)為例,內(nèi)涵,系統(tǒng)的視角看生命,13,章：個體水平,45,章：群體水平 本模塊從“細胞”的角度進入個體水平，以和,分子與細胞,銜接

7、；從個體到種群、再到群落和生態(tài)系統(tǒng)，存在“連接點”，這樣就構(gòu)成了清晰的縱向線索。,二,.,教材內(nèi)容的解析,1.,教材對,6,章順序安排的考慮,“穩(wěn)態(tài)”,首先是由內(nèi)環(huán)境提出，因此，先在個體水平解決什么是內(nèi)環(huán)境和穩(wěn)態(tài)。穩(wěn)態(tài)需要通過調(diào)節(jié)實現(xiàn)，因此，接著安排機體生命活動的調(diào)節(jié)。植物沒有“穩(wěn)態(tài)”的提法，植物的激素調(diào)節(jié)難以成為貫穿始終的線索，不宜開篇就學(xué)習(xí)。,穩(wěn)態(tài)是生命系統(tǒng)的共同特征，在前述基礎(chǔ)上，接著學(xué)習(xí)群體水平,種群、群落、生態(tài)系統(tǒng)相應(yīng)內(nèi)容。,種群、群落最終組成生態(tài)系統(tǒng)，生態(tài)系統(tǒng)作為宏觀層次的重點，可以以系統(tǒng)的思想貫穿。在了解生態(tài)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，再學(xué)習(xí)生態(tài)環(huán)境的保護。,2.,課標要求及新增加的內(nèi)容,科學(xué)

8、家訪談,是對傳統(tǒng)教科書緒論的突破,見人、見事、見精神,有知識、有過程、有方法，還有對中學(xué)生殷殷的囑托,孫先生談幼年有趣的事情，對于中學(xué)生增加對生物的興趣有一定的影響,知識：第,3,頁“生態(tài)學(xué)是研究生物與環(huán)境間相互作用關(guān)系的科學(xué)”等,過程：孫先生研究的過程,方法：他談到所用生物統(tǒng)計學(xué)的方法,整個談話都能看出他對待科研的態(tài)度,對中學(xué)生的囑托：韶光易逝，勸君惜取少年時！,課標要求,說明穩(wěn)態(tài)的生理意義,舉例說明神經(jīng)、體液調(diào)節(jié)在維持穩(wěn)態(tài)中的作用,概述人體免疫系統(tǒng)在維持穩(wěn)態(tài)中的作用,關(guān)注艾滋病的流行與預(yù)防,新增的內(nèi)容,現(xiàn)代穩(wěn)態(tài)的概念,實驗：生物體維持,pH,穩(wěn)定的機制,現(xiàn)代觀點：神經(jīng),體液,免疫調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)結(jié)

9、構(gòu)是機體維持穩(wěn)態(tài)的主要機制,穩(wěn)態(tài)不局限于內(nèi)環(huán)境的范疇，而是適用于生命科學(xué)的一大基本概念。分子水平上有基因表達的穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)、酶活性的穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)，器官水平上如血壓、心率的穩(wěn)態(tài)，宏觀水平上如種群數(shù)量的穩(wěn)態(tài)、生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)。,穩(wěn)態(tài)的現(xiàn)代概念,（,1,）神經(jīng)、內(nèi)分泌、免疫系統(tǒng)各自的活性物質(zhì)分別是神經(jīng)遞質(zhì)（或神經(jīng)肽）、激素和細胞因子。,（,2,）神經(jīng)內(nèi)分泌系統(tǒng)的神經(jīng)遞質(zhì)、激素與免疫系統(tǒng)的細胞因子的作用方式，都是直接與受體接觸。,（,3,）某些類型的細胞如含嗜鉻顆粒蛋白細胞，是神經(jīng)內(nèi)分泌和免疫系統(tǒng)所共有的。,神經(jīng)、內(nèi)分泌與免疫系統(tǒng)具有的共同的化學(xué)語言構(gòu)成了三大系統(tǒng)之間相互聯(lián)系的分子基礎(chǔ),在,實驗的基礎(chǔ)上，類比推

10、理生物體是如何維持,pH,穩(wěn)態(tài)的。,既應(yīng)考慮如何做實驗，也應(yīng)考慮如何對結(jié)果進行分析：運用什么方法，如何進行解釋。,增加實驗,課標要求,概述人體神經(jīng)調(diào)節(jié)的結(jié)構(gòu)和調(diào)節(jié)的過程,描述人腦的高級功能,描述動物激素的調(diào)節(jié),描述動物激素在生產(chǎn)中的應(yīng)用,描述體溫調(diào)節(jié)、水鹽調(diào)節(jié)、血糖調(diào)節(jié),新增內(nèi)容,模型的建構(gòu)：建立血糖調(diào)節(jié)的模式,促胰液素的發(fā)現(xiàn)史,神經(jīng)調(diào)節(jié)和體液調(diào)節(jié)的協(xié)調(diào),安排了一連串問題，以引導(dǎo)學(xué)生一步步地深入思考；提供的資料更為詳細，“搭橋”之處增多。,教學(xué)主線,囿于定論的沃泰默,另辟蹊徑的斯他林和貝里斯,巴浦洛夫的感慨,教材主線,一個新問題的出現(xiàn),兩種不同的思維,深信神經(jīng)調(diào)節(jié)的作用,大膽跳出“神經(jīng)反射”傳

11、統(tǒng)概念的框框,開辟了一個新領(lǐng)域,一條深刻的教訓(xùn),第,2,節(jié) 通過激素的調(diào)節(jié),模型建構(gòu)活動：一方面是為了讓學(xué)生通過活動，領(lǐng)悟模型方法簡化問題、抽象出本質(zhì)的作用，并在以后的學(xué)習(xí)和生活中懂得適當應(yīng)用這一重要方法；另一方面，也是為了讓學(xué)生通過自主的探究過程，更好地理解和把握有關(guān)的生物學(xué)概念。,模型方法：是以研究模型來揭示原型的形態(tài)、特征和本質(zhì)的方法，是以簡化和直觀的形式來顯示復(fù)雜事物或過程的手段。,神經(jīng)調(diào)節(jié)和體液調(diào)節(jié)的協(xié)調(diào)：增加內(nèi)容較多。安排了“資料分析”活動，以體溫調(diào)節(jié)和水鹽調(diào)節(jié)為例，讓學(xué)生分析神經(jīng)調(diào)節(jié)和體液調(diào)節(jié)如何協(xié)調(diào)。之后，對二者關(guān)系作總結(jié)。在這節(jié)內(nèi)容中，教材注意突出神經(jīng)調(diào)節(jié)和體液調(diào)節(jié)對于穩(wěn)態(tài)的

12、貢獻，并注意將教材內(nèi)容與現(xiàn)實生活中的健康問題相聯(lián)系。,課程標準“,描述,體溫調(diào)節(jié)、水鹽調(diào)節(jié)、血糖調(diào)節(jié)”，血糖調(diào)節(jié)在“激素調(diào)節(jié)”中解決了，體溫調(diào)節(jié)、水鹽調(diào)節(jié)則作為神經(jīng)調(diào)節(jié)和體液調(diào)節(jié)協(xié)調(diào)作用的例子在本節(jié)安排。（,了解水平,）,課標要求,免疫系統(tǒng)的組成,免疫系統(tǒng)的防衛(wèi)功能,重點和難點,免疫系統(tǒng)的防衛(wèi)功能,本節(jié)的重點和難點,資料分析,艾滋病,，說明免疫系統(tǒng)受損后危害的嚴重性，從而突出了免疫調(diào)節(jié)的作用；,關(guān)于體液免疫和細胞免疫，不需要進一步深入；,免疫系統(tǒng)功能過強或過弱均不好,需要全面、辯證地分析問題。,免疫學(xué)的應(yīng)用,免疫學(xué)的進步，使得人類在預(yù)防傳染性疾病、進行疾病的診斷，以及成功進行器官移植等方面有了

13、長足的進步，但是，科學(xué)技術(shù)并不能解決所有問題。例如，要解決可移植器官短缺的問題，就既需要科學(xué)技術(shù)的進步，也需要人文精神的提升。,重視基本概念、原理和規(guī)律,如何處理：,知識性內(nèi)容圍繞生物學(xué)基本概念、原理和規(guī)律展開，避免過多事實性知識的羅列堆砌和單純描述，在認識“是什么”的基礎(chǔ)上，更多地探討“如何”和“為什么”。比如關(guān)于激素的調(diào)節(jié)（重點：激素的,反饋調(diào)節(jié),和分級調(diào)節(jié)）,關(guān)于反饋調(diào)節(jié),來自于工程學(xué)的自動控制理論,控制論的定義：,來自受控部分的、反映輸出變量變化的信息,傳向控制部分,稱為反饋（,feedback,）,生物系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)與工程學(xué)中的自動控制有不少相似之處，但前者要復(fù)雜、精細得多,反饋的基本形

14、式,（,1,）前饋,前饋的作用是在輸出變量不發(fā)出反饋信息的情況下，由監(jiān)測裝置檢測到干擾信息后發(fā)出信息，作用于控制系統(tǒng)，調(diào)整控制信息，以對抗干擾信息對受控系統(tǒng)的作用，使輸出變量保持穩(wěn)定。通過超前洞察動因，及時作出適應(yīng)性反應(yīng)。,例子,1,：條件反射,例子,2,：消化液的頭期分泌（當食物尚未入口，唾液就開始分泌，胃腸道出現(xiàn)運動和分泌，為食物的消化與吸收作了準備。）,例子,3,：人們進入冬泳場所或高溫車間，那里的環(huán)境和氣氛就會通過感官刺激和條件反射活動早早地做好適應(yīng)環(huán)境的準備。,反饋的基本形式,（,2,）后饋：又可分為正反饋和負反饋,正反饋：如果受控部分發(fā)出的信息與控制信息的作用相同，從而促進和加強控

15、制部分的活動，這種反饋稱為正反饋。一旦正反饋過程啟動,就逐步增強，不可逆地進行直至反應(yīng)完成。,例子：神經(jīng)沖動的傳播、血液凝固過程、排尿反射、分娩以及月經(jīng)周期中黃體生成素的釋放,負反饋：如果受控部分發(fā)出的反饋信息與控制信息的作用相反，制約或減弱了控制部分的活動，“糾正”了控制信息，這種反饋稱為負反饋。,負反饋的重要性似乎遠大于正反饋，一是因為它在生理活動中的數(shù)量大、涉及面廣；二是它不斷“糾正”控制信息，從而在維持穩(wěn)態(tài)上發(fā)揮了巨大作用。,負反饋調(diào)節(jié)的不足,滯后性：負反饋必須在輸出信號出現(xiàn)偏差后才起作用，即總是要滯后一段時間才去糾正“偏差”。,波動性：糾正偏差又不可能一步到位，難免出現(xiàn)忽強忽弱的波動，通過逐步調(diào)整才達到預(yù)定的穩(wěn)定目標。,增加的內(nèi)容,第,3,節(jié) 其他植物激素,課標要求,概述植物生長素的發(fā)現(xiàn)和作用,舉例其他植物激素,評述植物激素的應(yīng)用價值,提示注意,生長素的發(fā)現(xiàn)過程強調(diào)了“科學(xué)重視實證”，也強調(diào),邏輯推理過程,，同時在技能訓(xùn)練中予以練習(xí),老教材的許多優(yōu)點都還在，沒有涉及與到外界環(huán)境的關(guān)系（與植物學(xué)界的提法一致），但要讓學(xué)生明白植物的調(diào)節(jié)不光是激素調(diào)節(jié)，因此教材在,P54,有一段楷體字提醒注意,