高中生物必修三教师用书Word

1生物3必修稳态与环境教师教学用书致教师《稳态与环境》是高中生物课程的三个必修模块之一。正如《普通高中生物课程标准（实验）》（以下简称“课程标准”）所指出的：“必修模块选择的是生物科学的核心内容，同时也是现代生物科学发展最迅速、成果应用最广泛、与社会和个人生活关系最密切的领域。所选内容能够帮助学生从微观和宏观两个方面认识生命系统的物质和结构基础、发展和变化规律以及生命系统中各组分间的相互作用。因此，必修模块对于提高全体高中学生的生物科学素养具有不可或缺的作用。”要搞好本模块的教学，首先应当深入理解本模块的意义和价值。一、学习本模块的意义和价值课程标准在“课程设计思路”中，对本模块的意义和价值，作了如下简明的概括：本模块“有助于学生认识发生在生物体内部和生物与环境之间的相互作用，理解生命系统的稳态，认识生命系统结构和功能的整体性；领悟系统分析、建立数学模型等科学方法及其在科学研究中的应用；形成生态学观点和可持续发展的观念。”课程标准在“内容标准”部分对本模块的意义和价值又作了进一步的阐述：“本模块选取有关生命活动的调节与稳态的知识，有助于学生理解生命活动的本质，了解系统分析的思想和方法，提高对生命系统与环境关系的认识，并为学生树立人与自然和谐发展的观念，形成生态意识和环境保护意识奠定基础。”分析课程标准的上述表述，结合“具体内容标准”和教材内容可以看出，本模块内容在知识、能力和情感态度价值观三个方面都具有独特的教育价值。在知识教育方面的价值对于本模块在知识教育方面的价值，还需要将本模块与另外两个必修模块作为一个整体来考虑。必修模块“所选内容能够帮助学生从微观和宏观两个方面认识生命系统的物质和结构基础、发展和变化规律以及生命系统中各组分间的相互作用”，这是课程标准对必修模块内容的知识教育价值所做的高度概括，它明确指出了在高中生物必修课中，学生的认知对象是生命系统──包括细胞、个体、群体、生态系统等各个层次；认知目标就是理解不同层次生命系统的物质和结构基础、发展和变化规律、各组分间的相互作用、系统与环境的相互作用。对这一认知目标的达成，三个必修模块各有其独特的作用。就本模块来说，主要是在个体和群体水平揭示生命系统的稳态及其与环境的关系（稳态的实现离不开系统内各组分间的相互作用，即自我调节），具体分析如下。从系统的视角认识生命活动的规律和本质生物学是研究生命现象和生命活动规律的科学。在我国的中学生物学课程中，初中阶段侧重于让学生了解生命现象，高中阶段侧重于让学生理解生命活动的本质和规律。生命世界从细胞到个体，从个体到群体，以至生态系统，都是不同层次的生命系统。生命系统有着自身的物质基础和结构基础，有着自身的发生、发展和衰亡的规律。《分子与细胞》模块侧重于使学生在细胞水平认识生命系统的物质基础和结构基础等；《遗传和进化》模块侧重于使学生在基因水平认识生命系统的发生和发展；本模块则侧重于使学生在个体和群体水平认识生命系统内部的调节机制以及与环境的关系。生命系统是开放系统，它们与外界环境之间不断进行着物质交流、能量转换和信息传递，这就决定2了生命系统时刻处于动态变化过程中。生命系统的动态变化都是在一定的范围内进行的，否则就会解体，导致系统的崩溃。也就是说，稳态是生命系统能够独立存在的必要条件。生物体内的各种代谢过程，都将维持自身的稳态作为目标。稳态的维持*的是生命系统内部的自我调节机制。本模块中关于这种调节机制，在个体水平上重点阐述人和动物体生命活动的调节，在群体水平上主要阐述生态系统的自动调节。可见，就理解生命活动的本质和规律来说，本模块具有其他模块不可取代的价值。深入理解稳态、调节、环境等核心概念稳态的概念是本模块的核心概念之一，这一概念的提出源于人体内环境的研究。1857年，法国生理学家贝尔纳（C.Bernard,1813—1878）首先指出，细胞外液是机体细胞直接生活于其中的外环境，也就是身体的内环境。虽然机体的外部环境经常变化，但内环境基本不变，从而给细胞提供了一个比较稳定的理化环境。贝尔纳认为，“内环境的稳定是独立自由的生命的条件。”失去了这些条件，代谢活动就不能正常进行，细胞的生存就会出现危机。1926年，美国生理学家坎农（W.B.Cannon,1871—1945）发展了内环境稳定的概念，指出内环境的稳定状态只有通过协调各种生理过程才能达成。内环境的任何变化都会引起机体自动调节组织和器官的活动，产生一些反应来减少内环境的变化。他将这种由代偿性调节反应所形成的稳定状态称为稳态（homeostasis）。他认为稳态并不意味着稳定不变，而是指一种可变的相对稳定的状态，这种状态是*完善的调节机制抵抗外界环境的变化来维持的。高中生物必修3教师教学用书致教师在坎农之后，随着生物学的发展，以及系统论和控制论的思想方法对生物学的影响，稳态的概念突破了生理学范畴，延伸至生命科学的各个领域，成为整个生命科学的一大基本概念。人们认识到，不仅人体的内环境存在稳态，各个层次的生命系统都存在稳态。在微观领域，细胞内的各种理化性质也是大致维持稳定的，各种酶促反应的进行受到反馈调节；基因表达过程中同样存在稳态。在宏观领域，种群、群落、生态系统都存在稳态。就人体的稳态而言，通过神经调节和体液调节而实现稳态的观点也得到进一步发展，提出稳态是通过神经、内分泌和免疫调节网络来维持的，强调免疫调节在稳态维持中的作用。通过上述分析，并结合本模块的具体内容标准和教材内容可以看出，本模块的重要价值之一就是帮助学生理解稳态、调节和环境等生物学核心概念，并围绕这些概念建立良好的知识结构。在能力培养方面的价值课程标准确定的能力目标包括操作技能、搜集和处理信息的能力和科学探究能力三个方面，尤为重视科学探究能力的培养。领悟和运用科学方法，对于发展科学探究能力至关重要，而不同模块在科学方法教育上既有共同之处，又有不同的侧重点。下面首先分析本模块在科学方法教育方面的独特价值。正如课程标准所指出的，本模块有助于学生“领悟系统分析、建立数学模型等科学方法及其在科学研究中的应用”，这一表述明确指出了本模块在科学方法上的侧重点。在科学方法方面，本模块重在系统分析和建构模型的方法。系统分析是明确系统的边界后，在分析系统组成要素、层次结构的基础上，分析系统各组分间相互影响的定量关系，建立系统的数学模型，并利用计算机对系统结构优化，使系统具有功能整合作用的问题分析方法。一般包括四个阶段：第一阶段是定性分析，包括划分系统边界、确定系统组分、分析系统层次、明确问题及研究目标；第二阶段为定量研究阶段，包括定量研究各组分间的影响关系、建立系统数学模型；第三阶段为模型分析阶段，是在认识系统动态规律的基础上，确定系统模型的参数，进行模型试验，优化系统功能；第四阶段为系统结构优化阶段，是通过模拟分析，优化系统结构，实行系统调控，使系统具有系统功能整合特性，实现优化的系统功能。限于高中学生的发展水平和需要，本模块并不要求学生掌握如此完整的系统分析方法，而是重在领悟系统方法的思想，初步学会从系统的整体出发，分析整体与局部、部分与部分、整体与外部环境之间的相互关3系。在进行有关系统分析的探究活动时，主要做系统分析的第一阶段的工作，有些活动可深入到第二阶段，比如建立种群增长的数学模型。建立数学模型是生态学研究的重要方法。“具体内容标准”中要求学生“尝试建立数学模型解释种群数量的变化”，教材中也介绍了建立数学模型的方法，安排了相应的探究活动，可以帮助学生理解建立模型的一般步骤，领悟并尝试应用这种方法。本模块教材还安排了“建立血糖调节的模型”的活动，可以帮助学生进一步练习建立物理模型和概念模型的方法（侧重在概念模型）。同其他两个模块一样，本模块的科学方法教育既有侧重点，又是全方位的。通过科学史的介绍和探究活动的安排，学生可以在逻辑推理的训练、实验材料的选择、实验数据的处理等方面得到全面提高。本模块安排的探究活动十分丰富，包括实验1个、探究5个、模型建构1个、调查（课外实践）4个、资料分析（资料搜集和分析）12个、思考与讨论18个、技能训练4个、制作1个。通过这些探究活动，可以全面提高学生的生物学实验操作技能、收集和处理信息的能力、科学探究能力。在情感态度价值观教育方面的价值本模块所蕴含的情感态度价值观内容十分丰富，依据课程标准的有关表述，并结合教材内容进行分析，主要包括以下两个方面：一是关注生物科学的发展与社会的关系，如“评述植物激素的应用价值”、“探讨动物激素在生产中的应用”、“关注艾滋病的流行和预防”；二是形成环境保护意识，树立人与自然和谐发展的观念，如“关注全球性生态环境问题”、“形成环境保护需要从我做起的意识”等。此外，对学生科学态度和科学精神的养成、民族自豪感和民族责任感的确立等，都有潜移默化的影响，详见表1。表1本模块蕴含情感态度价值观的内容总汇情感态度价值观具体内涵相应内容举例辩证唯物主义观点相互作用、普遍联系激素间的相互作用生物与环境之间的相互作用结构与功能相适应局部与整体相统一多样性与共同性相统一神经系统的结构与功能神经和体液的分级调节生态系统的多样性与基本结构的共同性生物与环境是一个统一的整体种群、群落、生态系统等热爱祖国的情感关注我国生物资源、人口、环境、科技发展水平第6章《生态环境的保护》关心家乡建设调查当地农田生态系统中的能量流动情况认同我国科技、经济、社会发展的巨大成就生态农业4科学精神科学态度敢于质疑尊重事实严谨、仔细善于反思勇于创新和实践稳态概念的提出和发展促胰液素的发现生长素的发现科学价值观认识科学和技术的性质促胰液素的发现生长素的发现理解科学、技术和社会的互动乐于参与相关社会事务的讨论评价应用激素类药物的利与弊评述植物生长调节剂的应用科技与职业意识神经外科医生、植保员、林业工程师、景观设计师可持续发展观认同人与自然和谐发展的意义教材第4、5、6章保健意识，关爱他人珍爱生命，认同生活方式与健康的关系拒绝毒品，慎用心理药物艾滋病──威胁人类的免疫缺陷病二、教学内容的设计思路和呈现方式设计思路课程标准（特别是本模块的内容标准）是本模块教学内容设计的重要依据。总的设计思路是贯彻落实课程标准提出的基本理念，根据本模块的具体内容标准，结合学生的年龄特征、认知规律和教学实际，本着便于教和学的原则进行设计。主要包括编排体系的设计、知识内容深广度的把握、培养科学探究能力的途径、STS教育思想的渗透等方面。编排体系的设计按照课程标准的要求，本模块应当包括植物的激素调节、动物生命活动的调节、人体的内环境与稳态、种群和群落、生态系统、生态环境的保护六部分内容。然而，课程标准规定的这六部分内容，并不意味着教材一定分成这样六章。如何确定教材内容的编排体系和深广度，还要分析具体内容标准、活动建议，并且要考虑学生的认知规律。仔细分析具体内容标准，可以看出它有几个值得注意的特点。·“稳态”和“环境”是贯穿本模块的核心概念本模块的具体内容标准前言指出：“所有的生命系统都存在于一定的环境中，在不断变化的环境条件下，依*自我调节机制维持其稳态。”这一表述点明了本模块的基本立意：所谓“稳态与环境”并不是个体水平的“稳态”与群体水平的“生物与环境”的简单加和，而是将生物的个体和群体都当作生命系统来看，它们都处于不断变化的环境中，都能依*自我调节机5制维持其稳态。将“稳态”和“环境”当作贯穿整个模块的核心概念，应当是设计本模块编排体系的基本思路。·知识性目标的要求大多属于理解水平按所用知识性目标动词，具体内容标准中属于了解水平（举例说出、描述、列举）的有6项，属于理解水平（阐明、说明、概述、搜集、举例说明）的有11项，属于应用水平（分析）的有1项，理解水平的条目占61%以上。可见本模块的知识性目标的基本定位是理解。按照课程标准中的定义，理解是指把握内在逻辑联系，与已有知识建立联系，进行解释、推理、区分、扩展，提供证据，收集和整理信息。这既是对教材内容深广度的要求，也暗含了对教材内容编排体系的要求（如体现内在逻辑联系）。·重视实践能力的培养同其他模块一样，本模块的能力目标是全方位的。不同的是，本模块由于侧重于宏观水平的内