貫穿式情境在高中生物學(xué)復(fù)習(xí)課中的應(yīng)用

摘要：以尿糖超標(biāo)的甲、乙、丙為主線貫穿整個(gè)教學(xué)過程。分析癥狀及原因，構(gòu)建血糖調(diào)節(jié)的概念模型；深化情境，探討胰島素釋放和作用的分子機(jī)制，提升學(xué)生分析與綜合、歸納與概括的思維能力；延伸情境，提出治療方案以解決實(shí)際問題，增強(qiáng)了學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感。貫穿式情境能促使學(xué)生的知識(shí)體系化，思維發(fā)展更具連續(xù)性和遞進(jìn)性，有利于提升學(xué)生的生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：貫穿式情境；高中生物；學(xué)科核心素養(yǎng)

文章編號(hào)：1003-7586（2024）02-0084-03 中國分類號(hào)：G633.91 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

《普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版2020年修訂）》提出：生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)是解決真實(shí)情境中的實(shí)際問題時(shí)所表現(xiàn)出來的價(jià)值觀念、必備品格與關(guān)鍵能力，進(jìn)一步明確了核心素養(yǎng)的情境屬性。2020年初，我國教育部考試中心發(fā)布了《中國高考評(píng)價(jià)體系》，該文件強(qiáng)調(diào)，創(chuàng)新評(píng)價(jià)方式要以情境為高考考查內(nèi)容的載體。在近年的各地高考題中，大部分選擇題與非選擇題均以真實(shí)的情境化材料為題干，將社會(huì)與個(gè)人生活的各方面所涉及的與高中知識(shí)相關(guān)的實(shí)際問題設(shè)計(jì)為考題。

貫穿式情境教學(xué)法是創(chuàng)設(shè)真實(shí)教學(xué)情境為主線情境，針對(duì)涉及的知識(shí)點(diǎn)拆解或延伸主線情境，形成具有關(guān)聯(lián)性的分支情境，根據(jù)分支情境設(shè)置任務(wù)和問題形成探究主線，引導(dǎo)學(xué)生持續(xù)進(jìn)行情境學(xué)習(xí)的一種教學(xué)模式。

在高三生物學(xué)復(fù)習(xí)備考教學(xué)過程中，多數(shù)教師都積極地在教學(xué)中使用情境教學(xué)法。但是，許多時(shí)候情境僅被應(yīng)用于課堂教學(xué)的導(dǎo)入環(huán)節(jié)，僅起到在課堂之初引起學(xué)生興趣的作用，在隨后的教學(xué)環(huán)節(jié)中卻不再提及，這一做法容易讓學(xué)生在后續(xù)脫離情境的學(xué)習(xí)中失去熱情，缺乏思維的連續(xù)性。教師在情境教學(xué)過程中采用一個(gè)知識(shí)點(diǎn)創(chuàng)設(shè)一個(gè)情境，或一個(gè)知識(shí)點(diǎn)創(chuàng)設(shè)多個(gè)不同情境，學(xué)生在頻繁更換的獨(dú)立情境中學(xué)習(xí)相關(guān)知識(shí)，使得課堂探究主線弱化，邏輯不明朗，對(duì)知識(shí)框架的建構(gòu)和科學(xué)思維的發(fā)展非常不利。

貫穿式情境可以通過一個(gè)大情境下的分支情境將零散的知識(shí)點(diǎn)串聯(lián)起來，學(xué)生得以在整體化的情境中保持學(xué)習(xí)的興趣，同時(shí)進(jìn)行知識(shí)的建構(gòu)，理清知識(shí)點(diǎn)的內(nèi)在邏輯，有利于深度理解知識(shí)體系，使得思維具有連續(xù)性、遞進(jìn)性，有利于生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的發(fā)展。

1教材分析及設(shè)計(jì)思路

隨著國人生活水平的不斷提高，糖尿病發(fā)病率有逐年增加的趨勢(shì)，身邊的糖尿病人也越來越多，成為了一個(gè)非常重要的社會(huì)問題和醫(yī)學(xué)問題。糖尿病微專題涉及血糖的來源和去向，血糖調(diào)節(jié)的方式和機(jī)理，糖尿病的癥狀、類型、預(yù)防及治療方法。本微專題中，通過對(duì)3位尿糖異常的患者從尿糖濃度、血糖濃度、癥狀分析、治療方案等不同角度的分析，能將本微專題所涉及的知識(shí)點(diǎn)聯(lián)系起來，并采用事實(shí)性資料、圖表來引導(dǎo)學(xué)生獲取信息、分析問題、解決問題，一定程度上可以提升學(xué)生的科學(xué)思維，發(fā)展學(xué)生的生物學(xué)科核心素養(yǎng)，提高學(xué)生的應(yīng)試能力。

2教學(xué)目標(biāo)

（1）通過對(duì)真實(shí)情境的分析，掌握糖尿病的判斷標(biāo)準(zhǔn)，能夠用模型與建摸的方法闡明血糖平衡調(diào)節(jié)的過程。

（2）基于對(duì)事實(shí)性資料與圖文模型的分析，能夠歸納概括出胰島素釋放的分子機(jī)制和胰島素作用的分子機(jī)制，提高分析問題與解決問題的思維能力。

（3）通過對(duì)糖尿病癥狀的原因分析，嘗試運(yùn)用模型與建模的方法闡明糖尿病“三多一少”的機(jī)制，進(jìn)一步強(qiáng)化結(jié)構(gòu)與功能觀、穩(wěn)態(tài)與平衡觀，增強(qiáng)糖尿病知識(shí)宣傳的社會(huì)責(zé)任。

（4）基于真實(shí)情境對(duì)糖尿病類型進(jìn)行判斷和原因分析，嘗試運(yùn)用所學(xué)知識(shí)給出相應(yīng)的治療思路與預(yù)防措施，增強(qiáng)社會(huì)責(zé)任感，做健康中國的促進(jìn)者和實(shí)踐者。

3教學(xué)過程

3.1創(chuàng)設(shè)情境，引出主題

教師給出情境：在最近的聚會(huì)中，甲、乙、丙發(fā)現(xiàn)他們有相同的苦惱——尿糖超標(biāo)，并且甲和乙還出現(xiàn)多尿、多飲、多食但體重減少的癥狀。教師提出問題：你能否利用所學(xué)知識(shí)為甲、乙二人解惑？學(xué)生比較容易就能判斷出這是糖尿病的癥狀。教師繼續(xù)追問，判斷的依據(jù)是什么？教師通過身邊常見的真實(shí)情境，引發(fā)學(xué)生的興趣，接著引導(dǎo)學(xué)生積極結(jié)合尿液的形成過程及滲透壓等知識(shí)，逐一對(duì)“尿糖”“多尿”“多飲”“多食但體重減少”的癥狀進(jìn)行分析。教師引導(dǎo)學(xué)生，通過用已學(xué)知識(shí)分析實(shí)際問題并作出判斷，進(jìn)一步強(qiáng)化學(xué)生的邏輯推理能力。

3.2延續(xù)情境，建構(gòu)概念

在前面給出的情境的基礎(chǔ)上，教師繼續(xù)深化情境。

情境：甲、乙和丙聽了大家的分析后，為弄清楚是否患糖尿病，又去醫(yī)院進(jìn)行了一次血液檢測(cè)，結(jié)果如圖1所示（已知糖尿病血糖濃度指標(biāo)為空腹≥7.0 mmol／L、餐后2h≥11.1 mmol／L）。

基于此情境，提出問題串：問題一，據(jù)圖初步判斷糖尿病患者是誰？你的理由是什么？問題二，正常人體內(nèi)血糖的來源和去路分別有哪些？問題三，丙餐后1h內(nèi)血糖濃度持續(xù)上升，原因是什么？1h后血糖濃度開始下降，原因是什么（請(qǐng)嘗試用建模的方法建構(gòu)該過程的血糖調(diào)節(jié)模型）？問題四，通過血糖平衡調(diào)節(jié)的模型可以看出哪兩方面的信號(hào)可以促進(jìn)胰島素的分泌？

通過上述問題的解決，引導(dǎo)學(xué)生通過基于真實(shí)情境的數(shù)據(jù)分析，初度判斷糖尿病，并聯(lián)系人體血糖來源與去路的相關(guān)知識(shí)，強(qiáng)化學(xué)生對(duì)血糖平衡調(diào)節(jié)模型的運(yùn)用，有利于學(xué)生知識(shí)體系的形成。

3.3深化概念，發(fā)展思維

在建構(gòu)了血糖調(diào)節(jié)模型的基礎(chǔ)上，繼續(xù)深入地探討葡萄糖對(duì)胰島B細(xì)胞的作用機(jī)制、胰島素的釋放及對(duì)靶細(xì)胞的作用機(jī)理。

教師給出葡萄糖對(duì)胰島B細(xì)胞的作用機(jī)制模式圖（見圖2），并引導(dǎo)學(xué)生深度分析胰島索的釋放機(jī)制。首先是根據(jù)圖示推測(cè)胰島B細(xì)胞是如何感受到血糖含量的變化的？教師要引導(dǎo)學(xué)生完整地描述胰島素的釋放機(jī)制。葡萄糖濃度升高到刺激閩以上時(shí)，葡萄糖經(jīng)胰島B細(xì)胞膜上的轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白進(jìn)入細(xì)胞。細(xì)胞經(jīng)過呼吸過程產(chǎn)生大量ATP，阻斷ATP敏感型K+通道，進(jìn)而抑制了K+的外流，使細(xì)胞膜內(nèi)的電位升高，Ca2+通道打開，胞內(nèi)的Ca2+濃度升高，促進(jìn)胰島索分子以胞吐的方式釋放到細(xì)胞外。之后，教師進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)胰島索作用機(jī)理圖（見圖3）描述胰島素降血糖的機(jī)理。胰島素對(duì)靶細(xì)胞的調(diào)節(jié)作用至少表現(xiàn)在兩個(gè)方面，一方面是增加靶細(xì)胞膜葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的數(shù)量，從而促進(jìn)靶細(xì)胞對(duì)葡萄糖的吸收；另一方面，胰島素通過調(diào)節(jié)酶的活性，促進(jìn)對(duì)葡萄糖的利用和儲(chǔ)存。

通過問題串引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、合作探究，分析胰島素釋放的分子機(jī)制和作用的分子機(jī)制，加深對(duì)血糖平衡調(diào)節(jié)分子機(jī)制層面的認(rèn)識(shí)。這個(gè)過程訓(xùn)練了學(xué)生識(shí)圖析圖、分析與綜合、歸納與概括的思維能力和應(yīng)試能力，也進(jìn)一步深化了學(xué)生對(duì)結(jié)構(gòu)與功能觀的領(lǐng)悟。

3.4遷移運(yùn)用，解決問題

在建構(gòu)了血糖調(diào)節(jié)的模型，并分析了胰島素的釋放和作用機(jī)理之后，再回到情境所述的糖尿病的問題，用所學(xué)知識(shí)來診斷、治療與預(yù)防糖尿病。

情境：醫(yī)院為了進(jìn)一步確定甲、乙的糖尿病類型，分別對(duì)他們血液中的胰島素含量進(jìn)行了檢測(cè)，結(jié)果如圖4所示，其中丙為正常人體內(nèi)胰島素水平變化曲線。

通過小組討論回答下列問題：問題一，可以通過抽血檢測(cè)胰島素在體內(nèi)的含量的原因是什么？問題二，分析胰島素含量測(cè)定結(jié)果，判斷甲、乙二人患糖尿病的類型并說出依據(jù)。問題三，有一種胰島素依賴型糖尿病是由于患者體內(nèi)某種T細(xì)胞過度激活為細(xì)胞毒性T細(xì)胞后，選擇性地與胰島B細(xì)胞密切接觸，導(dǎo)致胰島B細(xì)胞死亡而發(fā)病的，患者的胰島索含量低于正常水平。若甲的糖尿病是上述機(jī)制導(dǎo)致的，在免疫學(xué)上這種病稱為什么？你能否針對(duì)該病提出兩種治療措施？問題四，對(duì)乙的基因測(cè)序提示其胰島B細(xì)胞中HDAC基因呈低甲基化，導(dǎo)致HDAC基因過量表達(dá)而積累了大量HDAC蛋白，進(jìn)而引起胰島B細(xì)胞對(duì)葡萄糖刺激的敏感度下降。你能提出針對(duì)該種糖尿病的一種潛在的新療法嗎？問題五，糖尿病與人們的飲食狀況和生活方式有直接的關(guān)系，飲食過多而不節(jié)制、營養(yǎng)過剩、體力活動(dòng)過少，肥胖等都是糖尿病的誘因，那么日常生活中我們?nèi)绾斡行Х乐翁悄虿。?/p>

通過對(duì)情境進(jìn)行再利用，以及問題串層層遞進(jìn)地引導(dǎo)，學(xué)生認(rèn)識(shí)到在確診糖尿病后，醫(yī)生需要進(jìn)一步確認(rèn)糖尿病的類型，分析可能的原因后才能有針對(duì)性地提出治療方案。教師通過呈現(xiàn)相關(guān)資料引導(dǎo)學(xué)生自主分析解決問題，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和求索欲望，訓(xùn)練了學(xué)生的科學(xué)思維和嘗試運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力。教師通過對(duì)糖尿病預(yù)防方面的思考，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)健康生活，增強(qiáng)社會(huì)責(zé)任感，做健康中國的倡導(dǎo)者與實(shí)踐者。

4結(jié)合課例反思總結(jié)、提煉方法

在高三復(fù)習(xí)課中，學(xué)生對(duì)于基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)已經(jīng)知曉，課堂少了很多新奇感，容易枯燥無味。而復(fù)習(xí)課需要高效地將整個(gè)高中階段的零碎的知識(shí)點(diǎn)構(gòu)建成體系，并能發(fā)展學(xué)生的思維和能力，以提升學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)。因此，在高三生物學(xué)的復(fù)習(xí)課開展情境教學(xué)，優(yōu)化情境教學(xué)方式，能夠保持學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，幫助學(xué)生理解問題，分析習(xí)題情境，實(shí)現(xiàn)知識(shí)的提取和遷移應(yīng)用。

貫穿式情境讓課堂主線由情境主線與知識(shí)主線交織而成，學(xué)生得以在整體化的情境中保持學(xué)習(xí)的興趣，同時(shí)進(jìn)行知識(shí)的建構(gòu)，理清知識(shí)點(diǎn)的內(nèi)在邏輯，有利于深度理解知識(shí)體系。在真正面對(duì)生活中的相關(guān)情境時(shí)，學(xué)生先前所獲得的知識(shí)和技能也更有可能發(fā)生遷移，使得思維具有連續(xù)性、遞進(jìn)性，有利于科學(xué)思維的發(fā)展。