吳航楓
摘要 以“血糖平衡的調(diào)節(jié)”一節(jié)為例,以文獻數(shù)據(jù)實例為主線,通過創(chuàng)設(shè)情境、角色扮演、模型構(gòu)建等過程,將學(xué)科核心素養(yǎng)融入教學(xué)各個環(huán)節(jié)。使學(xué)生在真切體悟中完成本節(jié)課的知識學(xué)習(xí)和能力訓(xùn)練,并用所學(xué)知識解釋實際問題,達到發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)的目標。
關(guān)鍵詞 體悟式教學(xué) 角色扮演 血糖調(diào)節(jié) 教學(xué)設(shè)計
中圖分類號 G633.91
文獻標志碼 B
要讓學(xué)生真正掌握知識的內(nèi)涵與本質(zhì),僅依賴于教師的講授是很難實現(xiàn)的。在學(xué)習(xí)過程中,如果學(xué)生能通過解決實際問題或現(xiàn)實案例,并進行反思和總結(jié),則能更好地落實教學(xué)目標。問題解決是一種高級形式的學(xué)習(xí)活動,發(fā)展學(xué)生解決問題的能力,并讓學(xué)生在解決問題的過程中學(xué)習(xí)知識、獲得各種思維技能是重要的教學(xué)目標。而“解決問題”的過程就是讓學(xué)生體驗、領(lǐng)悟的過程。體悟式教學(xué)強調(diào)運用一定的教學(xué)方式,如情境貫穿、角色扮演、實踐參與、合作探究等,讓學(xué)生利用已掌握的知識和經(jīng)驗與學(xué)習(xí)活動相結(jié)合,從而實現(xiàn)新知識與技能的習(xí)得。這不僅與核心素養(yǎng)相契合,而且更能有效落實教學(xué)目標,發(fā)展學(xué)生解決實際問題的能力。
“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》第二章第二節(jié)“通過激素調(diào)節(jié)”中“激素調(diào)節(jié)的實例”的內(nèi)容。該節(jié)內(nèi)容對培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維,促進穩(wěn)態(tài)與平衡觀的形成,以及進行健康生活的教育具有重要意義。本節(jié)內(nèi)容包括血糖的來源和去向、胰島素和胰高血糖素的功能、血糖平衡的調(diào)節(jié)過程三部分,旨在讓學(xué)生通過模型構(gòu)建的方式,闡釋激素之間的相互作用關(guān)系、反饋調(diào)節(jié)機制,深刻領(lǐng)會激素調(diào)節(jié)的過程。筆者嘗試利用體悟式教學(xué)方式,使學(xué)生在分析真實現(xiàn)象中提出問題,進而通過資料分析、合作探究、角色扮演等活動實現(xiàn)對血糖調(diào)節(jié)模型的構(gòu)建,最后再次回歸真實現(xiàn)象,引導(dǎo)學(xué)生利用所學(xué)知識去解釋現(xiàn)象背后的本質(zhì)問題,從而落實學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。
1教學(xué)目標
1通過構(gòu)建血糖平衡的概念模型,形成內(nèi)環(huán)境的相對穩(wěn)定是調(diào)節(jié)的結(jié)果,是多器官、多系統(tǒng)共同協(xié)調(diào)配合實現(xiàn)的生命觀念。
2學(xué)習(xí)運用模型建構(gòu)法來研究問題,在分析推理的過程中訓(xùn)練科學(xué)思維,體驗從抽象到形象的思維模式轉(zhuǎn)化。
3通過創(chuàng)設(shè)情境,在劇本補充和角色扮演的過程中,提升科學(xué)探究的能力。
4通過了解和分析血糖失衡的相關(guān)案例,形成健康生活及傳播科學(xué)生活的意識。
為達成以上教學(xué)目標,本節(jié)課教學(xué)設(shè)計以“正常成人口服75g葡萄糖耐量實驗動態(tài)測量結(jié)果”為教學(xué)主線,引導(dǎo)學(xué)生從分析血糖變化趨勢到最后能科學(xué)分析血糖變化的本質(zhì),利用合作討論、角色扮演和模型構(gòu)建的方式,最終解決以下3個問題:
1機體通過調(diào)節(jié)血糖的來源和去向,從而維持了血糖的平衡。那么,血糖的來源和去向有哪些呢?
2改變血糖來源與去向的速率都將影響血糖的含量,大多數(shù)途徑的改變都需借助某些調(diào)節(jié)物質(zhì)來傳遞信息。究竟是什么激素在發(fā)揮傳遞信息的作用呢?
3胰島素和胰高血糖素在參與調(diào)節(jié)血糖平衡的過程中如何發(fā)揮作用的?
2教學(xué)過程
2.1創(chuàng)設(shè)真實情境,激發(fā)學(xué)生興趣
教師播放“低血糖和高血糖的危害”視頻,引入血糖平衡的重要性,激發(fā)學(xué)生的興趣,并指出:葡萄糖雖是細胞生命活動的主要能源物質(zhì)。但是,血液中的葡萄糖過高或者過低都會對健康造成不良影響。機體如何維持血糖相對穩(wěn)定?
2.2引導(dǎo)學(xué)生分析實例信息,歸納血糖的來源與去向
教師向?qū)W生展示論文《HK和GOD法檢測口服葡萄糖耐量試驗結(jié)果的差異研究》中的測量結(jié)果數(shù)據(jù)(表1、圖1),使學(xué)生通過真實的研究案例,體會健康人口服葡萄糖后的血糖濃度變化。學(xué)生分析圖形變化,發(fā)現(xiàn)健康人口服葡萄糖后血糖雖有升高,但是也會下降。教師提出問題:升高的血糖來自于哪里?下降的血糖又到哪去了呢?以此逐步引導(dǎo)學(xué)生利用學(xué)案中的信息,嘗試構(gòu)建血糖來源和去路的概念模型,如圖2所示。
2.3引導(dǎo)學(xué)生觀察分析圖例,學(xué)習(xí)相關(guān)激素教師指導(dǎo)學(xué)生再次回到葡萄糖耐量實驗動態(tài)測量曲線,引導(dǎo)學(xué)生理解人體內(nèi)血糖的變化是非常迅速的過程,需借助某些調(diào)節(jié)物質(zhì)來參與傳遞信息,從而引入胰島素和胰高血糖素。并結(jié)合教材信息,呈現(xiàn)胰腺中的胰島,介紹胰島A細胞、B細胞以及它們所分泌的相關(guān)激素。同時,教師通過一道例題幫助學(xué)生深刻理解胰島素和胰島素的生理功能。
例如,糖類是我們每天攝入量最多的有機物,根據(jù)圖3回答有關(guān)糖代謝及其調(diào)節(jié)的問題。
(1)胰島B細胞分泌的,可促,可促(填序號)過程,(2)胰島A細胞分泌的(填序號)過程。
2.4引導(dǎo)學(xué)生補充劇本,進行戲劇表演,體悟激素如何發(fā)揮作用
教師提出問題:胰島素和胰高血糖素作為內(nèi)環(huán)境中的信號分子,在不同的情境下是如何具體發(fā)揮作用的?教師向?qū)W生展示班上某同學(xué)在學(xué)校生活的兩個情境(餐后回寢和運動比賽)視頻,再指導(dǎo)學(xué)生小組結(jié)合教材原文,補充完整“血糖平衡的調(diào)節(jié)”劇本。
“血糖平衡的調(diào)節(jié)”劇本
旁白:各位觀眾大家好,這是本臺記者從彭同學(xué)內(nèi)環(huán)境中發(fā)來的報道。根據(jù)彭同學(xué)的飲食預(yù)報,目前他已經(jīng)吃完午飯,內(nèi)環(huán)境中即將迎來一場血糖風(fēng)暴,血液中葡萄糖急劇增加變得格外擁擠,內(nèi)環(huán)境將如何應(yīng)對,具體詳情請跟隨我們的鏡頭走進現(xiàn)場一探究竟。
[第一幕]
地點:內(nèi)環(huán)境;角色:胰島B細胞、胰島素、肝臟細胞、肌肉細胞、其他組織細胞。
胰島B細胞:各部門不要擔(dān)心,我立刻讓去傳信,給這群新來的葡萄糖找些新去處。
胰島素:肝臟細胞、肌肉細胞、其它組織細胞們,希望你們現(xiàn)在加速攝取、這些新來的葡萄糖。
肝臟細胞:好嘞,這群葡萄糖聽我指揮,你們一部分在這氧化分解釋放能量,一部分合成先。儲存在我這,剩下的轉(zhuǎn)化成。
肌肉細胞:趕快趕快,這些葡萄糖來我這兒,你們在這釋放能量,剩下的合成待在我這。
其他組織細胞:那群葡萄糖別等了,趕緊來我們這釋放能量吧!
旁白:隨著胰島素的精準出擊,各部門的快速反應(yīng),彭博同學(xué)的內(nèi)環(huán)境很快恢復(fù)了安寧。
……two hours later……
旁白:各位觀眾大家好,剛接到熱心觀眾打來的電話,彭同學(xué)正在進行街舞比賽。據(jù)現(xiàn)場觀眾發(fā)來的信息,他血液中的葡萄糖正逐漸減少,內(nèi)環(huán)境又將如何應(yīng)對這場血糖危機,請大家跟隨我們的鏡頭再次回到現(xiàn)場一窺端倪。
[第二幕]
地點:內(nèi)環(huán)境;角色:胰島A細胞、胰高血糖素、肝臟細胞。
胰島A細胞:各部門不要焦慮,我將立即派遣去傳信,把丟失的葡萄糖都找回來。
胰高血糖素:肝臟細胞們,現(xiàn)在立刻啟動拯救血糖計劃,趕緊行動起來。
肝臟細胞:收到!
你們立刻分解成葡萄糖,趕緊轉(zhuǎn)化成葡萄糖。
旁白:我們再次看到經(jīng)過彭同學(xué)內(nèi)環(huán)境中各部門的通力協(xié)作,血液中又恢復(fù)一片祥和的景象。血糖是我們內(nèi)環(huán)境中的重要組成成分,感謝我們身體里各部門的精準配合,使我們的血糖含量在任何情況下都在正常的范圍內(nèi),讓我們每天都充滿活力與能量。
劇本完成后,小組內(nèi)部統(tǒng)一劇本內(nèi)容,確保無科學(xué)錯誤。然后,每組分配好角色,全班進行戲劇表演。角色扮演不僅可以加深學(xué)生對胰島素和胰高血糖素功能的理解,更重要的是讓學(xué)生真切感受到激素作為一種信號分子通過作用于靶細胞完成對生命活動的調(diào)節(jié)過程。
2.5促進學(xué)生分析過程,構(gòu)建概念模型教師指出為了使剛才所表演的調(diào)節(jié)過程顯得
更加簡潔凝練,通過小組合作結(jié)合學(xué)案中的信息(圖4),以文字與箭頭的形式,構(gòu)建出血糖在不同情境下的調(diào)節(jié)模型。完成后,學(xué)生代表展示本組構(gòu)建的概念模型,結(jié)合概念模型解說調(diào)節(jié)過程,其他學(xué)生對描述過程進行評價。教師引導(dǎo)學(xué)生將表演內(nèi)容轉(zhuǎn)化為概念模型,從形象到抽象,培養(yǎng)學(xué)生的
科學(xué)思維。
2.6引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)歸納完善模型過程,解決實際問題
教師提問:胰島A細胞、胰島B細胞的工作分別是什么?工作的效果如何?血糖下降會對胰島B細胞的工作起什么作用呢?血糖上升后的血糖會不會使胰島A細胞繼續(xù)工作呢?工作的效果會反過來影響該系統(tǒng)的工作嗎?并結(jié)合模型分析,使學(xué)生理解反饋調(diào)節(jié)的概念和反饋調(diào)節(jié)機制對穩(wěn)態(tài)的意義,師生共同對血糖平衡的調(diào)節(jié)模型進一步完善(圖5)。最后引導(dǎo)學(xué)生回歸到最初的血糖變化曲線圖,利用所學(xué)的知識對這條曲線的變化原因進行本質(zhì)和科學(xué)的分析。學(xué)生利用所學(xué)知識解決實際問題,提高了科學(xué)思維能力,培養(yǎng)了“穩(wěn)態(tài)與平衡”的生命觀念,從而促進生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的發(fā)展。
2.7倡導(dǎo)健康生活,落實社會責(zé)任
教師過渡:血糖是人重要的能量來源,但是它過高或過低都會造成機體不正常運作?,F(xiàn)在人們的生活水平有了很大的提高,各方面得到了極大的滿足,但是一些新聞我們卻屢見不鮮。教師展示“女孩低血糖兩次暈倒車廂”“為治糖尿病切掉半個胃”等微博熱門話題,引導(dǎo)學(xué)生進一步感悟“穩(wěn)態(tài)與平衡”的生命觀念,從而引導(dǎo)學(xué)生形成積極鍛煉、合理飲食、正常作息的良好習(xí)慣,落實本節(jié)課的社會責(zé)任目標。
3教學(xué)反思
本節(jié)課以真實研究數(shù)據(jù)為主線,教師基于學(xué)生對穩(wěn)態(tài)的了解,創(chuàng)設(shè)問題情境,為探究學(xué)習(xí)奠定主題,激發(fā)學(xué)生的興趣。學(xué)生通過角色扮演、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,真切體悟“穩(wěn)態(tài)與平衡”的生命觀念。學(xué)生運用已學(xué)知識分析血糖變化的本質(zhì)原因,提升了用理論知識解決實際問題的能力,從而關(guān)注穩(wěn)態(tài)失調(diào)與健康的關(guān)系,認同健康文明的生活方式,更好地落實了生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。
參考文獻:
[1]陳琦,劉儒德.當(dāng)代教育心理學(xué)[M].北京:北京師范大學(xué)出版社,2007:325.
[2]李立和,常玉芝,李錚,劉冰,魏志斌.HK和GOD法檢測口服葡萄糖耐量試驗結(jié)果的差異研究[J].檢驗醫(yī)學(xué),2012,27(9):719-721.