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必修3稳态与环境•第一章人体的内环境与稳态•第二章动物和人体生命活动的调节•第三章植物的激素调节•第四章种群和群落•第五章生态系统及其稳定性•第六章生态环境的保护主要内容•本模块学习的目的和意义•教材编排体系•教学建议一、本模块学习的目的和意义（一）从高中生物课程的总体设计思路看本模块学习的目的•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。——《课标》“课程设计思路”•认知对象：–是生命系统（包括细胞、个体、群体、生态系统等各层次）；•认知目标：–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。•《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；•《遗传与进化》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过程及原因；•《稳态与环境》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。（二）学习本模块的意义•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。——《课标》“课程设计思路”•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。——《课标》内容标准•1.在知识方面：学生通过本模块的学习，可以理解：–生物个体是如何在不断变化的环境中，通过自我调节机制维持自身的稳态的；–生物与生物之间、生物与无机环境之间又是怎样通过复杂的相互作用形成一个统一的整体的。•从系统的角度认识生命活动的本质和规律–生命系统是开放系统–生命系统时刻处于动态变化过程中–生态系统的动态变化都是在一定的范围内进行的–稳态是生命系统能够独立存在的必要条件–稳态的维持靠的是生命系统内部的自动调节机制•深入理解稳态、调节和环境等核心概念–本模块最核心的概念是稳态。–由于系统所处的环境是不断变化的，因此需要通过一定的调节机制才能实现系统的稳态。–系统的稳态主要是通过反馈调节机制而实现的。•在一个系统中，系统本身工作的效果，反过来又作为信息调节该系统的工作，这种调节方式叫做反馈调节。•在生物体和生态系统内部，实际上都存在复杂的反馈调节网络，稳态是通过网络化的反馈调节而实现的。•2.在能力方面，学生通过本模块的学习，可以：–了解系统分析的思想和方法，逐步形成整体性思维的习惯，初步学会建立数学模型，提高从内因和外因相互作用的角度分析事物发展变化的能力。•系统分析方法–系统分析是明确系统的边界后，在分析系统组成要素的基础上，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。•具体实施分为四个阶段：第一阶段：定性分析——划分边界，确定组分，分析层次，明确问题及研究目标；第二阶段：定量分析——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：模型分析——确定系统模型的参数，进行模型实验，优化功能；第四阶段：结构优化——优化系统结构，实行系统调控，实现优化的系统功能。例如•在有限的耕地面积上，如何养活更多的人口？•分析：–系统边界、组成成分、组分间的关系–数量关系–调整饮食结构•教材对系统分析方法的处理–重在引导学生领悟系统方法的思想，初步学会从系统的整体出发，分析部分与部分、部分与整体、整体与外部环境之间的相互关系，而不是孤立、片面地看待事物。–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。•本模块对于学生全面领悟科学方法十分重要。科学方法教育的侧重点生物1：分子与细胞领悟观察、实验、比较、分析和综合等科学方法及其在科学研究过程中的应用；生物2：遗传与进化领悟假说演绎、建立模型等科学方法及其在科学研究中的应用；生物3：稳态与环境领悟系统分析、建立数学模型等科学方法及其在科学研究中的应用；•3.在情感态度与价值观方面，学生通过本模块的学习，可以：–提高对生命系统与环境关系的认识，为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。情感态度价值观方面生物1：分子与细胞科学地理解生命的本质，形成辩证唯物主义自然观。生物2：遗传与进化理解遗传和变异在物种繁衍过程中的对立统一，生物的遗传变异与环境变化在进化过程中的对立统一，形成生物进化观点。生物3：稳态与环境形成生态学观点和可持续发展的观念。二、教材的编排体系（一）本模块内容设计思路•1.核心概念：–本模块的内容包括生命活动的调节和生物与环境两大方面，但是，它并不是这些内容的简单合并，而是由稳态这一重要核心概念统领的个体和群体两个研究水平的内容。2.基本思路：–将生物的个体和群体看作不同层次的生命系统，它们都在与外界环境的相互作用中，通过自身的调节机制维持稳态。侧重点是人体的稳态侧重点是生态系统的稳态（二）教材的章节编排体系•主线：–生物个体、种群、群落和生态系统等多层次生命系统的稳态（或稳定性）的维持。1~3章：个体水平的生命系统的稳态及其维持。•第1章“人体的内环境与稳态”–以人体细胞为例，研究细胞与其周围环境间的相互作用及关系，引出内环境的概念，并通过人体的调节实现内环境的稳态。•为什么先要以人体细胞为例讲述生命活动的稳态与调控？一、与必修1衔接。二、从科学发展史的角度来看“稳态概念的提出和发展”是贝尔纳首先提出内环境的概念，而他的研究对象是动物体，在此基础上稳态的概念不断发展。三、以植物生命活动的调节为教材主线，无法将生物生命活动的稳态与调节的全貌展现。因为植物生命活动的调节相对简单。，•第2章“动物和人体生命活动的调节”–在人或动物个体层面上介绍如何通过调节网络的调节实现内环境的稳态及与外界环境的适应。•第3章“植物激素的调节”–通过介绍与人类生活关系密切的、常见的植物生命活动的调节的相关知识，一方面使学生了解生物界一大类群——植物是如何进行生命活动的调控并达到稳态的，另一方面是希望学生能借此体会地球生物的生命活动都与环境有关，都需要通过调节实现稳态。•第4章“种群和群落”–先介绍相对简单的，一定自然区域内，同种生物群体和不同种的生物群体的生命系统的特征和发展变化，为讲解更宏观的生命系统——生态系统打基础。–在章引言中讲解了种群、群落的概念。–人类活动对种群、群落的存在和发展产生重大影响，了解种群、群落的特征和发展规律是本章重点介绍的内容。•第5章“生态系统及其稳定性”–从系统论的角度重点介绍了生态系统内部组成及结构、各组分间的关系及相互作用、生物群落与无机环境间的相互作用、生态系统的相对稳定。–从宏观的方面讲述了生命系统的环境、调节与稳态。•第6章“生态环境的保护”–重点讲述人类在生物圈中有独特作用。–随着人类的生活和人口增加，人类活动在很大程度上改变了地球的环境，使地球上许多生物的生存受到严重威胁，并危及人类自身的生存和发展。–在对待地球资源的问题上，人类不能只知索取不知保护；不能只顾眼前不顾长远。应该正确处理人与自然的关系，走可持续发展的道路。（三）贯穿本模块教材的思想•系统论的思想——本模块涉及的是多层次生命系统，与《分子与细胞》模块将“细胞作为基本的生命系统”，在系统论思想方面是一致的。•控制论的思想——反馈是控制论的核心。控制论认为，生物界和人类行为中，几乎所有的达到“目的”的控制活动，都运用了负反馈原理。系统论•系统论的创始人是美籍奥地利生物学家贝塔朗菲。•所谓系统，即由相互作用和相互依赖的若干组成部分结合成的、具有特定功能的有机整体。•贝塔朗菲认为一切生命都处于积极运动状态，有机体作为一个系统能够保持动态稳定是系统向环境充分开放，获得物质、信息、能量交换的结果。控制论•控制论是著名美国数学家维纳（WienerN）同他的合作者适应近代科学技术中不同门类相互渗透与相互融合的发展趋势而创始的。•控制论是研究系统的状态、功能、行为方式及变动趋势，控制系统的稳定，揭示不同系统的共同的控制规律，使系统按预定目标运行的技术科学。•控制论的主要方法：–反馈方法：用反馈控制原理去分析和处理问题的研究方法。所谓反馈控制就是由控制器发出的控制信息的再输出发生影响，以实现系统预定目标的过程。•正反馈能放大控制作用，实现自组织控制。但也使偏差愈益加大，导致振荡。•负反馈能纠正偏差，实现稳定控制，但它减弱控制作用、损耗能量。•教材中体现控制论思想的实例–人体血糖平衡的调节、甲状腺激素分泌的分级调节–人体的体温调节、水盐调节–生态系统的自我调节能力（四）探究活动与科学方法1.探究活动特点：–本模块探究活动的特点是时间和空间跨度大、类型丰富、数量较多。•实验1、探究5、模型构建1、调查2、资料（搜集）分析12、思考与讨论18、技能训练4、制作1、课外实践2。2．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（包括技能训练）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。–科学方法侧重：模型方法、系统分析的方法教材中的探究活动探究活动类型特点能力目标侧重点实验说明材料用具、方法步骤等，由学生按提示操作培养操作技能和观察能力探究学生自行制订探究方案全面提高科学探究能力模型建构提供一定指导，由学生动手动脑建构模型领悟和运用建构模型的方法资料分析提供让学生分析的资料培养信息处理的能力资料搜集分析让学生搜集资料培养信息收集和处理能力思考与讨论提出问题，让学生讨论培养思维、表达能力技能训练就科学探究的某一环节创设情境，提出问题训练过程技能调查提出要求和提示，让学生到自然界或社会中进行调查培养实践能力制作提供较详细的指导，由学生动手操作培养实际操作能力课外实践提出要求，让学生从事实践活动培养实践能力模型方法–模型：人们为了认识自然界中某一复杂的事物，或发生的过程、规律等，常用形象化的具体实物，或抽象的语言文字、图表、数学公式等进行模拟或简化描述。•包括物理模型、概念模型和数学模型等。–模型方法：是以研究模型来揭示原型的形态、特征和本质的方法，是以简化和直观的形式来显示复杂事物或过程的手段。–模型建构活动：•一方面是为了让学生通过活动，领悟模型方法简化问题、抽象出本质的作用，并在以后的学习和生活中懂得适当应用这一重要方法；•另一方面，也是为了让学生通过自主的探究过程，更好地理解和把握有关的生物学概念。•例：数学模型——种群增长的数学模型，不仅讲数学模型，还介绍建立数学模型的方法。（五）情感态度价值观教育的内容1．总体上–前3章：侧重于关注健康–后3章：关注人与自然的和谐2．主要内容：–关注科学本质和科学精神：重视实证、逻辑、质疑和开放–充满人文关怀：–关注科学、技术、社会之间的相互关系（STS）：教材中蕴含情感态度价值观的内容总汇1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多样性与基本结构的共同性生物与环境是统一的整体种群、群落、生态系统等教材中蕴含情感态度价值观的内容总汇2情感态度价值观具体内涵相应内容举例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科学精神科学态度敢于质疑、尊重事实、严谨、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教材中蕴含情感态度价值观的内容总汇3情感态度价值观具体内涵相应内容举例科学价值观认识科学