基于“稳态与平衡观”的跨学科知识在高中生物教学中的应用

刘焕书

(福建省上杭县第一中学 364200)

“稳态与平衡观”是《普通高中生物学课程标准(2017)》中凝炼出的生物学学科核心素养之一——生命观念中的重要内容，是自然科学课程共同的重要概念.通俗的说，稳态即维持相对稳定的状态，而平衡是对立的两个方面或相关的几个方面在数量或质量上均等或大致均等.生命系统是一个稳态和平衡的系统，无论是构成生命的物质还是结构，亦或是个体的数量，在系统的调节下，均需保持相对稳定，否则生命就无法正常进行.所以在高中生物学教学中培养学生牢固形成“稳态与平衡观”，在高中生物复习中利用稳态与平衡的观念来构建相关的知识体系，并且利用稳态与平衡的观念来实现跨学科解决一些实际问题，包括试题，具有重要的意义.

一、基于“稳态与平衡观”的人体水平衡数学模型的建构

在数学上，学生从小学开始就懂得，一个小水池，有一进水口和一个出水口，当进水速度大于出水速率时，水池中的水会越来越多，反之会越来越少；当进水速率与出水速率相当时，水池中的水能保持相对稳定.利用学生这个熟悉、易理解的原理，进行人体水平衡知识的建构.人体内的水分约占体重的50%～60%，相当于水池中的水量，每天水的来源相当于进水口，每天水的排出相当于出水口，当人体水的来源(主要包括饮水、食物中的水、代谢产生的水等)与排出(主要通过肾脏排尿、皮肤排汗、呼吸中的水蒸气和粪便中带走的水等)相当时，人体内的水就能保持相对稳定.由于人体排出的水量的多少主要受水的来源(用a表示)的影响，而排水主要是通过排尿量(用y表示)和排汗量(用x表示)进行；……