“建立血糖調(diào)節(jié)的模型”教學(xué)組織與反思

蔣從鳳 （廣東省臺(tái)山市第一中學(xué) 廣東臺(tái)山 529200）

1 教材分析

“血糖平衡的調(diào)節(jié)”是人教版高中生物學(xué)教材必修3《穩(wěn)態(tài)與環(huán)境》第2章“動(dòng)物和人體生命活動(dòng)的調(diào)節(jié)”第2節(jié)“通過(guò)激素的調(diào)節(jié)”中的部分內(nèi)容。人體內(nèi)血糖調(diào)節(jié)的過(guò)程十分復(fù)雜，既有激素調(diào)節(jié)，也有神經(jīng)調(diào)節(jié)的參與，內(nèi)容較為抽象，若單憑教師講述，學(xué)生很難理解。教材采用模型構(gòu)建的方法處理這部分知識(shí)，充分利用學(xué)生已有的知識(shí)儲(chǔ)備和生活經(jīng)驗(yàn)，通過(guò)教師的引導(dǎo)，由學(xué)生主動(dòng)探究有關(guān)血糖平衡調(diào)節(jié)的知識(shí)。但教材中的模型構(gòu)建方法在實(shí)際教學(xué)中操作較困難，為此筆者對(duì)模型構(gòu)建的材料和步驟進(jìn)行了改進(jìn)，將構(gòu)建物理模型與概念模型相結(jié)合，收到了較好的教學(xué)效果。

2 教學(xué)目標(biāo)

1）知識(shí)目標(biāo)：①描述進(jìn)食后和運(yùn)動(dòng)時(shí)人體內(nèi)血糖的來(lái)源和去路；②掌握胰島素和胰高血糖素的作用和分泌的相互關(guān)系；③理解血糖調(diào)節(jié)的過(guò)程和機(jī)制。

2）能力目標(biāo)：①通過(guò)構(gòu)建血糖調(diào)節(jié)的動(dòng)態(tài)物理模型，掌握構(gòu)建物理模型的一般方法；②通過(guò)構(gòu)建血糖來(lái)源和去路的概念模型等，掌握構(gòu)建概念模型的一般方法。

3）情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)：①培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系生活實(shí)際，學(xué)以致用的意識(shí)；②增強(qiáng)學(xué)生自我保健意識(shí)，更加珍愛(ài)生命，養(yǎng)成良好的生活習(xí)慣。

3 教具準(zhǔn)備

構(gòu)建模型的材料：代表葡萄糖的黃色圓形小磁珠30粒（直徑為3 cm），代表胰島素的白色小磁珠10粒，代表胰高血糖素的粉紅色小磁珠10粒，代表糖原的黃色大磁珠5粒（直徑為5 cm），代表脂肪的紅色大磁珠5粒。

4 教學(xué)過(guò)程

4.1 創(chuàng)設(shè)情境，導(dǎo)入新課 用多媒體展示視頻《新聞大求真——糖尿病》，提出要探索的問(wèn)題，導(dǎo)入新課：通過(guò)視頻學(xué)習(xí)概括糖尿病的主要癥狀，哪些激素與糖尿病的形成有關(guān)？參照教材理解胰島素和胰高血糖素的功能。

4.2 構(gòu)建餐后血糖調(diào)節(jié)的模型

4.2.1 構(gòu)建餐后血糖來(lái)源和去路的概念模型

教師提出問(wèn)題：餐后血糖為什么會(huì)升高（來(lái)源）？機(jī)體如何使升高的血糖下降到正常水平（去路）？

學(xué)生1在黑板上嘗試構(gòu)建餐后血糖來(lái)源和去路的概念模型。

教師提出新問(wèn)題：此時(shí)胰島素和胰高血糖素的含量發(fā)生怎樣的變化？

學(xué)生討論后得出結(jié)論：胰島素含量增加，胰高血糖素的含量減少，即胰島素能抑制胰高血糖素的分泌。

師生共同完善餐后血糖來(lái)源和去路的概念模型，如圖 1。

圖1 餐后血糖的來(lái)源和去路概念圖

4.2.2 構(gòu)建餐后血糖調(diào)節(jié)的動(dòng)態(tài)物理模型 教師介紹構(gòu)建模型的材料并提出要求，學(xué)生分組討論，小組派2個(gè)代表在黑板上的概念圖中模擬調(diào)節(jié)過(guò)程。一位學(xué)生負(fù)責(zé)解說(shuō)，另一位學(xué)生負(fù)責(zé)演示。

語(yǔ)言描述1：穩(wěn)態(tài)時(shí)，人體內(nèi)血糖的來(lái)源和去路能保持動(dòng)態(tài)平衡，使血糖含量維持在0.8～1.2 g/L左右。胰島素和胰高血糖素的含量也穩(wěn)定在一定的水平。

活動(dòng)1：將9個(gè)黃色圓形小磁珠放在“血糖”處，模擬血糖含量在正常范圍內(nèi)（0.9 g/L）。將 5個(gè)白色和4個(gè)粉紅色小磁珠分別放在“胰島素”和“胰高血糖素”處，模擬激素處于正常水平（胰島素的含量比胰高血糖素的含量略高）。

語(yǔ)言描述2：人體進(jìn)食后，食物中的糖類(lèi)經(jīng)消化吸收后，大量葡萄糖被吸收到血液中，血糖升高，超出正常值。

活動(dòng)2：將7個(gè)黃色小磁珠放在“食物中的糖類(lèi)”處，用以模擬食物中糖類(lèi)消化產(chǎn)生葡萄糖；接著又順著消化吸收的箭頭轉(zhuǎn)移至“血糖”處，模擬食物中糖類(lèi)被消化吸收后使血糖升高到1.6 g/L。

語(yǔ)言描述3：血糖升高后，刺激胰島B細(xì)胞增加胰島素分泌，同時(shí)抑制胰島A細(xì)胞分泌胰高血糖素。

活動(dòng)3：增加3個(gè)白色小磁珠至“胰島素”處，模擬胰島素分泌增加；從“胰高血糖素”處拿走2個(gè)粉紅色小磁珠，模擬胰高血糖素含量減少。

語(yǔ)言描述4：在胰島素的作用下，促進(jìn)血糖大量氧化分解，其次合成糖原和轉(zhuǎn)化成非糖物質(zhì)，從而降低血糖。

活動(dòng) 4：將“血糖”處的3個(gè)黃色小磁珠轉(zhuǎn)移至“CO2+H2O+能量”處，2 個(gè)轉(zhuǎn)移至“糖原”處，2 個(gè)轉(zhuǎn)移至“非糖物質(zhì)”處。模擬血糖的去路增加。將“糖原”處的黃色小磁珠換成1個(gè)大的黃色磁珠，模擬糖原的合成。將“非糖物質(zhì)”處的黃色小磁珠換成1個(gè)大的紅色磁珠，模擬轉(zhuǎn)化成脂肪。

4.3 構(gòu)建運(yùn)動(dòng)時(shí)血糖調(diào)節(jié)的模型

4.3.1 構(gòu)建運(yùn)動(dòng)時(shí)血糖來(lái)源和去路的概念模型

教師提出問(wèn)題：運(yùn)動(dòng)時(shí)血糖為什么會(huì)下降（去路）？機(jī)體如何使下降的血糖回到正常水平（來(lái)源）？

學(xué)生2在黑板上嘗試構(gòu)建運(yùn)動(dòng)時(shí)血糖來(lái)源和去路的概念模型。

教師提出新問(wèn)題：此時(shí)，胰島素和胰高血糖素的含量應(yīng)發(fā)生怎樣的變化？胰島素的含量是否會(huì)顯著減少？

學(xué)生討論得出結(jié)論：胰高血糖素的含量增加，但胰島素含量不會(huì)大量減少甚至還略有增加，即胰高血糖素會(huì)促進(jìn)胰島素的分泌（升血糖是為了用血糖）。

師生共同完善運(yùn)動(dòng)時(shí)血糖來(lái)源和去路的概念模型，如圖2。

圖2 運(yùn)動(dòng)時(shí)血糖的來(lái)源和去路概念圖

4.3.2 構(gòu)建運(yùn)動(dòng)時(shí)血糖調(diào)節(jié)的動(dòng)態(tài)物理模型教師提出要求，學(xué)生分組討論，小組派2位代表在黑板上的概念圖中模擬調(diào)節(jié)過(guò)程。一位學(xué)生負(fù)責(zé)解說(shuō)，另一位學(xué)生負(fù)責(zé)演示。

語(yǔ)言描述1：穩(wěn)態(tài)時(shí)，人體內(nèi)血糖的來(lái)源和去路能保持動(dòng)態(tài)平衡，使血糖含量維持在0.8～1.2 g/L。胰島素和胰高血糖素的含量也穩(wěn)定在一定的水平。

活動(dòng)1：將9個(gè)黃色圓形小磁珠放在“血糖”處，模擬血糖含量在正常范圍內(nèi)。將5個(gè)白色和4個(gè)粉紅色小磁珠分別放在“胰島素”和“胰高血糖素”處，模擬激素處于正常水平。

語(yǔ)言描述2：運(yùn)動(dòng)時(shí)，血糖氧化加快，血糖濃度下降。

活動(dòng)2：將5個(gè)黃色小磁珠從“血糖”處轉(zhuǎn)移到“CO2+H2O+能量”處，模擬血糖被氧化分解，血糖濃度下降。

語(yǔ)言描述3：血糖降低到一定程度后，刺激胰島A細(xì)胞分泌胰高血糖素增加。

活動(dòng)3：增加3個(gè)粉紅色小磁珠至“胰高血糖素”處，模擬胰高血糖素分泌增加。增加1個(gè)白色小磁珠至“胰島素”處，模擬胰島素略有增加。

語(yǔ)言描述4：在胰高血糖素的作用下，促進(jìn)肝糖原分解補(bǔ)充血糖，促進(jìn)非糖物質(zhì)轉(zhuǎn)化，從而升高血糖。

活動(dòng)演示4：將2個(gè)大的黃色磁珠放在“肝糖原”處，接著換成3個(gè)小磁珠，模擬肝糖原分解成葡萄糖，再轉(zhuǎn)移至“血糖”處，模擬補(bǔ)充血糖。將1個(gè)大的粉紅色磁珠放在“非糖物質(zhì)”處，接著換成2個(gè)黃色小磁珠，模擬脂肪等轉(zhuǎn)化成葡萄糖，再轉(zhuǎn)移至“血糖”處，模擬補(bǔ)充血糖。

4.4 構(gòu)建血糖的來(lái)源和去路的概念模型 學(xué)生通過(guò)構(gòu)建上述模型已知人體內(nèi)血糖的主要來(lái)源和去路，可將其構(gòu)建成一個(gè)完整的概念模型，如圖3。

圖3 人體內(nèi)血糖的來(lái)源和去路概念圖

4.5 構(gòu)建血糖調(diào)節(jié)的概念模型 通過(guò)對(duì)血糖調(diào)節(jié)的過(guò)程進(jìn)行動(dòng)態(tài)模擬后，學(xué)生已基本掌握血糖調(diào)節(jié)的主要途徑——激素調(diào)節(jié)的過(guò)程，教師進(jìn)一步闡述血糖調(diào)節(jié)的次要途徑神經(jīng)調(diào)節(jié)過(guò)程，并構(gòu)建血糖調(diào)節(jié)完整過(guò)程的概念模型，如圖4。

圖4 血糖調(diào)節(jié)過(guò)程概念圖

4.6 分析與應(yīng)用

問(wèn)題：如何檢測(cè)糖尿？出現(xiàn)糖尿一定是糖尿病嗎？糖尿病的病因是什么？現(xiàn)代社會(huì)糖尿病的發(fā)病率越來(lái)越高，這與人們的飲食和生活方式有什么關(guān)系？如何預(yù)防糖尿??？學(xué)生通過(guò)討論，發(fā)表自己的觀點(diǎn)并最終達(dá)成共識(shí)。

5 教學(xué)反思

本節(jié)課的核心是構(gòu)建2個(gè)模型，即構(gòu)建餐后血糖調(diào)節(jié)的模型和運(yùn)動(dòng)時(shí)血糖調(diào)節(jié)的模型。教材中也安排了類(lèi)似的模型構(gòu)建內(nèi)容，但其操作非常復(fù)雜，學(xué)生不知從何做起。筆者將其進(jìn)行了三大改進(jìn)，一是對(duì)模型材料的改進(jìn)，由原來(lái)的紙片改為彩色磁珠，可直接吸附在有磁性的綠板上，演示更方便、直觀，學(xué)生自行操作也更簡(jiǎn)單。二是對(duì)模型內(nèi)容的改進(jìn)，既模擬了血糖的來(lái)源和去路變化，使學(xué)生更易理解和接受，又模擬了激素的變化，突破了胰島素和胰高血糖素的關(guān)系這一難點(diǎn)。三是對(duì)步驟的改進(jìn)，將每一個(gè)大模型構(gòu)建又分割成幾個(gè)小任務(wù)。例如，若直接讓學(xué)生構(gòu)建餐后血糖調(diào)節(jié)的模型，學(xué)生肯定覺(jué)得難度太大，無(wú)從入手，而先讓他們構(gòu)建正常情況下的血糖、胰島素和胰高血糖素的含量模型，后構(gòu)建餐后血糖的來(lái)源和去路的概念模型，再構(gòu)建餐后血糖調(diào)節(jié)的模型，學(xué)生的思路才能活躍，操作也更順暢。通過(guò)這種模型構(gòu)建的方法，學(xué)生更易接受和理解血糖調(diào)節(jié)的知識(shí)，充分體現(xiàn)了學(xué)生的主體地位，激活了學(xué)生的思維。同時(shí)通過(guò)這節(jié)課的訓(xùn)練學(xué)生還掌握了模型構(gòu)建法的一般操作與步驟，為以后進(jìn)一步學(xué)習(xí)奠定了基礎(chǔ)。當(dāng)然，在實(shí)際操作時(shí)還需教師適當(dāng)引導(dǎo)，在學(xué)生思維卡殼時(shí)教師要適時(shí)點(diǎn)撥，在學(xué)生思維偏移時(shí)要適時(shí)地?fù)苷?。這也體現(xiàn)了教師的教學(xué)智慧在課堂調(diào)控中的重要。

［1]張?jiān)?“建立血糖調(diào)節(jié)的模型”教學(xué)設(shè)計(jì).中學(xué)生物教學(xué)，2009(12)：9.