生物科學核心素養(yǎng)滲透課堂教學的案例：“血糖平衡的調(diào)節(jié)”

岳彩鋒

摘 要：生命觀念是生物學學科核心素養(yǎng)的重要組成部分，是構(gòu)成科學思維、科學探究、社會責任的基礎(chǔ)。生命觀念是指對觀察到的生命現(xiàn)象及相互關(guān)系或特性進行解釋后的抽象，是人們經(jīng)過實證后的觀點，是能夠理解或解釋生物學相關(guān)事件和現(xiàn)象的意識、觀念和思想方法。血糖平衡調(diào)節(jié)這一節(jié)課主要能體現(xiàn)以生命系統(tǒng)的特點提煉出的生命觀念的穩(wěn)態(tài)平衡觀、科學思維方法中的模型與建模以及社會責任中的健康生活與關(guān)愛生命。因此在高中生物教學中，教師也在結(jié)合教材采取有效策略，幫助學生形成正確的價值觀、人生觀和世界觀，真正培養(yǎng)科學責任意識，提升生物學學科核心素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：生物教學；核心素養(yǎng)；血糖平衡

一、教材分析

“血糖調(diào)節(jié)”是必修3“穩(wěn)態(tài)與環(huán)境”第二章第一節(jié)“人體的代謝與穩(wěn)態(tài)”的重要內(nèi)容，也是高考中的重點。通過本節(jié)課的學習，主要讓學生掌握“血糖的調(diào)節(jié)過程及糖尿病的防治”。這一部分內(nèi)容是在“內(nèi)環(huán)境與穩(wěn)態(tài)”之后設(shè)計的一節(jié)課，通過探討血糖的穩(wěn)定與調(diào)節(jié)，使學生更進一步理解動物穩(wěn)態(tài)的維持對生命活動的意義，同時在探討血糖調(diào)節(jié)時講到了神經(jīng)調(diào)節(jié)和體液調(diào)節(jié)，這也為后面章節(jié)的有關(guān)內(nèi)容做了知識上的鋪墊。

血糖平衡的調(diào)節(jié)是本節(jié)的重點和難點。教師可用課件引導學生分析胰島素和胰高血糖素的生理作用，使學生了解血糖平衡的體液調(diào)節(jié)。老師再用課件引導學生認識血糖平衡的神經(jīng)調(diào)節(jié)?？赏ㄟ^觀察與教學內(nèi)容相關(guān)的課件輔助教學，形象直觀地展示生命活動調(diào)節(jié)的過程，然后引導學生進行歸納總結(jié)。

當人體的血糖失衡后，會引發(fā)多種疾病，其中糖尿病在生活中發(fā)病率較高，對人體的危害比較嚴重。學生雖然對此病有一定的感性認識，但是具體的，學生并不大清楚，特別是高血糖不一定會出現(xiàn)糖尿，出現(xiàn)了糖尿也不一定是糖尿病，這些內(nèi)容學生在理解上還有一定的難度。本節(jié)課內(nèi)容與人體健康聯(lián)系緊密，涉及一些血糖失衡癥。對這些疾病，學生都有一定的感性認識，因此本節(jié)課的課堂設(shè)計突出學生的主體地位，充分利用學生已有的知識儲備和生活經(jīng)驗，精心為學生設(shè)計一系列的問題，由學生主動去探究有關(guān)血糖平衡調(diào)節(jié)的內(nèi)容。在教學過程中，通過學生對糖尿病患者的觀察現(xiàn)象總結(jié)，是胖人容易得糖尿病還是瘦人容易得糖尿病，為什么？學生通過建立血糖調(diào)節(jié)的模型模擬構(gòu)建動態(tài)的物理模型，再根據(jù)活動中的體會構(gòu)建概念模型，通過本節(jié)的學習，學生要學會將知識應(yīng)用于實踐生活中，學會關(guān)注生活、關(guān)注健康、關(guān)愛生命。本節(jié)課除了培養(yǎng)學生的生命觀念和科學思維外，還培養(yǎng)了學生的社會責任感。

二、學情分析

在本節(jié)第一課時，學生通過對“激素調(diào)節(jié)的發(fā)現(xiàn)”的學習，對激素和激素調(diào)節(jié)有了初步了解，但對激素具體如何調(diào)節(jié)生命活動尚不清楚。本節(jié)就接著上節(jié)課的問題引導學生繼續(xù)探索。學生在必修一學習過有關(guān)糖、脂肪等有機物的知識，為這節(jié)課的學習奠定了良好的知識基礎(chǔ)。學生制作過細胞結(jié)構(gòu)模型，對模型有一定認識，為這節(jié)課模型的構(gòu)建及模型的轉(zhuǎn)化做好了能力鋪墊。

三、教學目標

（一）生命觀念

通過生活常識，總結(jié)糖尿病的特點及產(chǎn)生原因，通過激素調(diào)節(jié)血糖的實例感悟生命現(xiàn)象與自然觀、穩(wěn)態(tài)與調(diào)節(jié)觀；提高認識生命本質(zhì)的能力，感受生命的復雜、神奇與協(xié)調(diào)；產(chǎn)生尊重生命、珍惜生命、關(guān)愛生命的情感。

（二）科學探究

通過胰島素之父——班廷的故事，梳理科學探究的一般過程、學會科學探究的一般方法、養(yǎng)成質(zhì)疑求實嚴謹?shù)目茖W態(tài)度；讓學生體會科學家如何困惑于問題，如何假設(shè)問題的“答案”，考慮從哪些途徑去解決問題，并以此漸漸地養(yǎng)成探究的態(tài)度、方法和思維。

（三）理性思維

模型與建模是高中生物學科研究中常用的一種方法，血糖調(diào)節(jié)模型的建立本身是物理模型，然后根據(jù)活動體會構(gòu)建概念模型，有利于學生的理解和認知。

（四）社會責任

正確看待人類的疾病，將所學生物學知識與生產(chǎn)、生活實際結(jié)合起來，喚起學生敢于發(fā)現(xiàn)和探索人類疾病的預防與治療方法的社會責任感。

四、教學策略和手段

（一）學法

本著為學習而設(shè)計教學的思路，在教學過程中，通過重建內(nèi)容結(jié)構(gòu)，力圖實現(xiàn)將陳述性知識轉(zhuǎn)變?yōu)檫^程性知識。在教學中利用糖尿病及胰導素的探究歷程導入，為學生創(chuàng)設(shè)一個知識再發(fā)現(xiàn)的探究情景，引導他們重走科學探索之路。在培養(yǎng)學生的研究能力、發(fā)展他們的學科核心素養(yǎng)以及實現(xiàn)知識的主動建構(gòu)上是有效的做法。

（二）教法

針對新課標強調(diào)過程式教學，采用布魯納的“現(xiàn)象—問題—探究”式教學法，按照“觀察生命現(xiàn)象、發(fā)現(xiàn)問題”“分析問題”“知識學習”“聯(lián)系實際解決問題”幾個環(huán)節(jié)，分別解決“糖尿病的產(chǎn)生原因，血糖的來源與去路、胰島素與胰高血糖素的作用”等主要問題。其中涉及與前面知識及與生活實際的聯(lián)系，在教學方法上則更多地采用任務(wù)驅(qū)動、問題串的形式讓學生自主學習，通過實驗對比、主動探究等方法展開學習，輔以講解和課件展示，歸納和總結(jié)，幫助學生更好地過渡和理解所學知識。

五、教學設(shè)計

教學過程：

（一）創(chuàng)設(shè)情境，導入新課

教師活動：提出問題：大家想一想是胖人易患糖尿病還是瘦人易患糖尿病，為什么？

學生活動：學生討論并發(fā)言：有些人說胖人，有些人說見到好多瘦人患糖尿病。

教師總結(jié)：評價學生的回答，其實胖人容易患糖尿病，肥胖與糖尿病是緊密聯(lián)系在一起的，肥胖引起糖尿病可以說是一個必然的結(jié)果。

教學意圖：精心設(shè)置問題，創(chuàng)設(shè)生活常識情境，激發(fā)學生興趣，思考，探索能力，自然導入新課。

（二）精心設(shè)疑，層層深入，獲取新知

引出血糖的來源與去向

教師活動：這是為什么呢？學完血糖的平衡調(diào)節(jié)這節(jié)課我們就能找到問題的答案。為什么吃得多就容易胖？我們先看血糖的來源和去路？

出示課題名稱。

講解：生活常識，課件展示一天內(nèi)血糖含量變化圖。

引導學生分析血糖含量是變化的，但是會在一定范圍內(nèi)維持動態(tài)平衡。維持血糖的動態(tài)平衡，其實就是在維持血糖來源和去向的平衡。

學生活動：學生聆聽并思考血糖含量變化；回答教師提出的問題，一步一步分析血糖的來源與去向。

教學意圖：引導學生形成正常人血糖穩(wěn)定的意識；引導學生形成血糖是動態(tài)平衡的觀念。

（三）學習胰島素和胰高血糖素的生理功能

教師活動：結(jié)合生活實際，引導學生分析血糖的三大來源與三大去向。

讓學生閱讀課本26頁；對胰島素的生理功能進行解釋并觀看胰島素之父——班廷發(fā)現(xiàn)胰島素探索歷程視頻；出示飯后血糖含量的變化曲線，引導學生分析血糖從1.3g/L恢復到0.9g/L的調(diào)節(jié)過程。

學生活動：閱讀課本26頁，學習胰島素和胰高血糖素的生理功能；學生觀看視頻；

學生觀看視頻感受科學探究歷程。

觀察曲線。

教學意圖：使學生結(jié)合生活實際和已有知識，生成新的知識。為模型構(gòu)建做好知識鋪墊；讓學生真正懂得思考的人能自主地為自己的問題尋求答案，漸漸養(yǎng)成探究的態(tài)度、方法和思維。

（四）學生構(gòu)建血糖調(diào)節(jié)的物理模型

教師活動：讓學生甲到講臺上模擬胰島B細胞，學生乙模擬胰島素的靶細胞。讓學生用卡片和模擬活動表示出血糖從1.3g/L恢復到0.9g/L的調(diào)節(jié)過程。

對學生模擬活動進行評價。

教師總結(jié)：胰島B細胞分泌的胰島素不能直接使血糖降低，它必須作用于相應(yīng)的靶細胞，通過調(diào)節(jié)靶細胞的活動，從而使血糖降低。出示運動時血糖含量的變化曲線，引導學生分析血糖從0.8g/L恢復到0.9g/L的調(diào)節(jié)過程。

讓學生丙到講臺上模擬胰島A細胞，學生丁模擬胰高血糖素的靶細胞。讓學生用卡片和模擬活動表示出血糖從0.8g/L恢復到0.9g/L的調(diào)節(jié)過程，對學生模擬活動進行評價。

學生活動：學生甲、乙到講臺上模擬，其他學生仔細觀察。

學生丙、丁到講臺上模擬，其他學生仔細觀察。

教學意圖：通過模擬活動，讓學生體會胰島素降血糖的調(diào)節(jié)過程。

通過模擬活動，讓學生體會胰高血糖素降血糖的調(diào)節(jié)過程。

（五）學生構(gòu)建血糖調(diào)節(jié)的概念模型

教師活動：引導學生完善學案中的概念模型構(gòu)建；

展示學生完成的概念模型；

引導學生分析胰島素和胰高血糖素的相互拮抗作用；構(gòu)建反饋調(diào)節(jié)模型。

學生活動：完善學案中的概念模型構(gòu)建。同桌之間可以相互討論。

學生代表展示構(gòu)建的血糖調(diào)節(jié)的概念模型并用簡潔的語言描述血糖調(diào)節(jié)的過程

教學意圖：引導學生從形象到抽象，培養(yǎng)學生的理性思維；

學生明白反饋調(diào)節(jié)機制。

（六）總結(jié)激素調(diào)節(jié)的過程

教師活動：引導學生根據(jù)血糖平衡調(diào)節(jié)過程總結(jié)激素調(diào)節(jié)的過程。

學生活動：根據(jù)血糖平衡調(diào)節(jié)過程的模型分析、總結(jié)；

分析胰島素、胰高血糖素在血糖平衡調(diào)節(jié)過程中扮演的角色，總結(jié)激素調(diào)節(jié)的過程。

教學意圖：引導學生主動學會歸納總結(jié)。

（七）引出糖尿病

教師活動：提出問題：結(jié)合本節(jié)內(nèi)容，肥胖的人為什么容易患糖尿??？

播放視頻：胖人與糖尿病。

評價學生的回答。

提出問題：預防糖尿病經(jīng)常說要“管住嘴、邁開腿”，請用所學知識分析其中的科學道理。

評價學生的回答。

引出糖尿病日，并提問：作為一名中學生，你覺得你能為糖尿病的預防和人類健康作出哪些力所能及的貢獻呢？

學生活動：觀看視頻；學生思考并回答。

教學意圖：關(guān)注本節(jié)課的點睛部分，落實本節(jié)課的知識目標；增強學生的文化自信和民族自豪感；引導學生關(guān)注糖尿病，了解糖尿病與飲食習慣的關(guān)系，養(yǎng)成良好的生活習慣。

引導學生形成向周圍人傳播科學知識的意識。

注：本文系發(fā)展中學生核心素養(yǎng)的課堂教學新實踐研究全國教育科學“十三五”規(guī)劃2016年度單位資助教育部規(guī)劃課題，課題批準號：FHB160563.

編輯 李琴芳