運(yùn)用5E教學(xué)模式開展“血糖調(diào)節(jié)”一節(jié)的教學(xué)

李珊珊

(安徽省宿州市蕭縣蕭城第一中學(xué) 宿州 235200)

5E教學(xué)模式是由美國生物科學(xué)課程研究所(BSCS)提出的基于建構(gòu)主義理論的教學(xué)模式，包括吸引、探究、解釋、遷移和評價5個環(huán)節(jié)。筆者嘗試將5E教學(xué)模式落實(shí)于“通過激素調(diào)節(jié)”中“血糖調(diào)節(jié)”一節(jié)的教學(xué)中。建立5E教學(xué)模式的各個環(huán)節(jié)與生物學(xué)核心素養(yǎng)各組分的對應(yīng)關(guān)系，以期在教學(xué)實(shí)踐中將兩者進(jìn)行有效地銜接，達(dá)到發(fā)展學(xué)生生物學(xué)核心素養(yǎng)的目標(biāo)。

1 教材分析與設(shè)計(jì)思路

“血糖調(diào)節(jié)”一節(jié)是人教版生物學(xué)教材(必修3)《穩(wěn)態(tài)與環(huán)境》中“通過激素調(diào)節(jié)”第二課時的內(nèi)容。該節(jié)內(nèi)容的學(xué)習(xí)，對于學(xué)生深入領(lǐng)悟個體穩(wěn)態(tài)的調(diào)節(jié)機(jī)制，以及進(jìn)行健康教育具有重要的意義。教學(xué)中基于學(xué)生對穩(wěn)態(tài)的了解，創(chuàng)設(shè)問題情境，引起認(rèn)知沖突，為探究學(xué)習(xí)奠定主題，激發(fā)興趣；通過自主探究，構(gòu)建血糖調(diào)節(jié)模型，闡述反饋調(diào)節(jié)和不同激素之間存在的相互關(guān)系，引領(lǐng)學(xué)生感悟“穩(wěn)態(tài)與平衡”的生命觀念；在此基礎(chǔ)上，運(yùn)用已學(xué)知識分析血糖失衡相關(guān)的疾病及調(diào)節(jié)機(jī)理,促使學(xué)生的認(rèn)知由個體層次向細(xì)胞和分子水平深化轉(zhuǎn)變，關(guān)注穩(wěn)態(tài)失調(diào)與健康的關(guān)系，認(rèn)同健康文明的生活方式。在環(huán)環(huán)相扣、層層遞進(jìn)的課堂教學(xué)中，更好地實(shí)現(xiàn)學(xué)生生物學(xué)科核心素養(yǎng)的目標(biāo)。

2 教學(xué)過程

2.1 吸引 這一環(huán)節(jié)主要指向核心素養(yǎng)中科學(xué)思維的培養(yǎng)。教師用PPT分別展示馬拉松比賽和學(xué)生用餐的照片，并且說明正常人血糖含量是0.8～1.2g/L，全身的血量大約為5 L。請學(xué)生思考： 長跑中運(yùn)動員每小時至少要消耗300 g葡萄糖，比賽過程會導(dǎo)致血糖含量明顯下降？餐后血糖濃度迅速升高后如何恢復(fù)？組織學(xué)生進(jìn)行小組討論血糖的來源和去路，引入本節(jié)課主題血糖平衡的調(diào)節(jié)。

本環(huán)節(jié)通過創(chuàng)設(shè)與現(xiàn)實(shí)生活密切聯(lián)系的問題情境，激發(fā)學(xué)生的好奇心，使其主動參與到問題討論中來，在相互交流中暴露他們腦中前概念，同時引起認(rèn)知沖突，從而激發(fā)學(xué)生繼續(xù)探究的興趣，引出本節(jié)課的探究主題。

2.2 探究—解釋—評價 其中“探究”環(huán)節(jié)指向科學(xué)思維和科學(xué)探究的培養(yǎng)，“解釋”環(huán)節(jié)指向生命觀念的培養(yǎng)，“評價”環(huán)節(jié)指向生命觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究和社會責(zé)任的培養(yǎng)。

活動1： 教師提前制作電子卡片，利用交互式電子白板，結(jié)合無線投屏技術(shù)支持，讓學(xué)生在自主活動中演示并歸納血糖的來源和去路。

解釋—評價1： 利用制作好的電子卡片，學(xué)生在電子白板上拖動演示并講解，訓(xùn)練提高他們熟練使用生物學(xué)術(shù)語的能力，為本節(jié)課的探究活動奠定理論基礎(chǔ)。教師點(diǎn)評并做適當(dāng)?shù)难a(bǔ)充。

活動2： 提出問題： ①血糖調(diào)節(jié)中最主要的器官是什么？發(fā)揮最主要調(diào)節(jié)作用的激素是哪兩種？說出相應(yīng)分泌細(xì)胞的名稱。②胰島素和胰高血糖素調(diào)節(jié)血糖的途徑有哪些？

解釋—評價2： 電子白板上呈現(xiàn)胰腺結(jié)構(gòu)示意圖及局部放大圖，學(xué)生分組討論后派代表介紹相應(yīng)器官及細(xì)胞名稱，結(jié)合血糖來源和去路，分析兩種激素的作用途徑及不同點(diǎn)，從而通過有效提問引發(fā)學(xué)生思考，將血糖調(diào)節(jié)模型進(jìn)行初步拆解，易化了本節(jié)重難點(diǎn)，為下一步的學(xué)習(xí)做好鋪墊。

活動3： PPT中呈現(xiàn)餐后血糖變化曲線圖(圖略),出示問題： ①餐后血糖含量上升的原因是什么？②60 min后哪種激素分泌增加？③血糖恢復(fù)正常的過程中，該激素通過哪些途徑降低血糖的？④通過交互式電子白板，移動相關(guān)的電子卡片，構(gòu)建餐后血糖調(diào)節(jié)動態(tài)的物理模型。

再呈現(xiàn)馬拉松運(yùn)動時血糖變化曲線圖，出示問題： ①運(yùn)動時血糖降低的原因是什么？②運(yùn)動對血液中胰島素和胰高血糖素濃度將產(chǎn)生什么影響？③激素的這種變化與血糖水平的變化之間有什么關(guān)系？④構(gòu)建運(yùn)動后血糖調(diào)節(jié)動態(tài)的物理模型。

解釋—探究： 以問題串的形式引領(lǐng)學(xué)生層層深入地探究，給予學(xué)生足夠的時間進(jìn)行邏輯推理，再通過自主活動結(jié)合電子白板分別構(gòu)建兩種狀態(tài)下的物理模型，將學(xué)生分析問題、解決問題的科學(xué)思維過程外顯化，將教材中抽象的內(nèi)容轉(zhuǎn)化成學(xué)生可體驗(yàn)、可觀察的知識建構(gòu)過程，讓學(xué)生在針對生物學(xué)現(xiàn)象進(jìn)行觀察、交流與討論的過程中，提高團(tuán)隊(duì)合作的科學(xué)探究能力，同時解答了“吸引”環(huán)節(jié)學(xué)生的疑惑。

活動4： 在面向全體學(xué)生的模擬活動之后，再根據(jù)活動中的體驗(yàn),分組討論構(gòu)建圖解式概念模型。并通過模型分析提出問題： ①為什么血糖濃度調(diào)節(jié)到一定程度就不再降低或升高了？②為什么胰島素或胰高血糖素會停止分泌？

解釋—評價3： 在小組合作學(xué)習(xí)活動中，嘗試用自己的理解闡述對血糖調(diào)節(jié)的認(rèn)知，教師深入學(xué)生中間，對討論中出現(xiàn)的問題進(jìn)行講解、補(bǔ)充和矯正，引導(dǎo)他們建立完整的血糖調(diào)節(jié)知識結(jié)構(gòu)。再結(jié)合模型分析及問題思考，建構(gòu)反饋調(diào)節(jié)的概念，理解不同激素間的相互關(guān)系，提高學(xué)生科學(xué)思維能力的同時，向?qū)W生滲透和闡釋“穩(wěn)態(tài)與平衡”的生命觀念，從而促進(jìn)學(xué)生生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的發(fā)展。

2.3 遷移—評價 其中，“遷移”環(huán)節(jié)指向生命觀念的培養(yǎng)。本環(huán)節(jié)鼓勵學(xué)生將理論遷移到生活實(shí)際應(yīng)用中去，在新情境中解決新問題。介紹當(dāng)血糖代謝失衡時，人體會患低血糖或糖尿病，簡介低血糖癥狀及預(yù)防措施后，重點(diǎn)從細(xì)胞和分子水平分析血糖調(diào)節(jié)機(jī)制。結(jié)合全國高考卷中胰島B細(xì)胞響應(yīng)血糖變化圖示，提出問題： ①細(xì)胞外葡萄糖濃度的改變，對胰島素的釋放有什么影響？②體現(xiàn)血糖調(diào)節(jié)的機(jī)制是什么？是如何體現(xiàn)的？讓學(xué)生在細(xì)胞水平上理解血糖的調(diào)節(jié)機(jī)制。再結(jié)合高考卷中靶細(xì)胞響應(yīng)胰島素變化示意圖，進(jìn)一步從分子水平深入討論： ①胰島素通過什么途徑提高了細(xì)胞對葡萄糖的轉(zhuǎn)運(yùn)能力？②胰島素水平低時，葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白去向可能是什么？③從自身免疫病的角度，分析哪些因素可能會引發(fā)糖尿病？④糖尿病患者有哪些特征？原因是什么？如何治療和預(yù)防？你有什么感想。

上述問題串的引導(dǎo)，促使學(xué)生由單純地接受個體水平的血糖調(diào)節(jié)向深化為細(xì)胞和分子水平的認(rèn)識轉(zhuǎn)變，還幫助學(xué)生進(jìn)一步提升歸納概括、語言組織表述等科學(xué)思維能力[1]，在討論中認(rèn)識到養(yǎng)成健康的生活方式的重要意義，并肩負(fù)起主動向他人宣傳健康生活和關(guān)愛生命等相關(guān)知識的社會責(zé)任。

5E教學(xué)模式的各個環(huán)節(jié)根據(jù)需要可作靈活處理，評價更是一直貫穿于整個教學(xué)活動中。教師通過合理設(shè)計(jì)5E教學(xué)模式各環(huán)節(jié)的教學(xué)活動并組織實(shí)施，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維，提高他們的科學(xué)探究能力，在自主活動中理解生物學(xué)概念性知識，在此基礎(chǔ)上樹立生命觀念，增強(qiáng)自身的社會責(zé)任感，最終達(dá)到提升學(xué)生的生物學(xué)核心素養(yǎng)的目標(biāo)。