基于“穩(wěn)態(tài)與平衡觀”的“血糖平衡調(diào)節(jié)”教學(xué)探究

王建華

摘 要：“穩(wěn)態(tài)與平衡觀”是高中生物核心素養(yǎng)“生命觀念”的重要內(nèi)容，也是一種重要的學(xué)科思想。在“血糖平衡調(diào)節(jié)”的教學(xué)探究中，依據(jù)“穩(wěn)態(tài)與平衡觀”這一生命觀念，結(jié)合已學(xué)知識和生活體驗，通過運用圖示和構(gòu)建模型等方法，引導(dǎo)學(xué)生表征并闡述血糖平衡的調(diào)節(jié)，理解人體內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)態(tài)與平衡，并從系統(tǒng)分析的角度，認識個體生命系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)與平衡。

關(guān)鍵詞：生命觀念；穩(wěn)態(tài)；血糖平衡

“生命觀念”是生物核心素養(yǎng)的主要內(nèi)容之一。《普通高中生物學(xué)課程標準》（2017年版）指出，“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，是經(jīng)過實證后的想法或觀點，是能夠理解或解釋相關(guān)事件和現(xiàn)象的意識、觀念和思想方法。[1]其中“穩(wěn)態(tài)與平衡觀”是“生命觀念”的重要內(nèi)容，而“血糖平衡的調(diào)節(jié)”就是形成這一生命觀念的重要內(nèi)容之一。

一、教材分析與教學(xué)策略

“血糖平衡的調(diào)節(jié)”是人教版高中生物教材必修三第二章“動物和人體生命活動的調(diào)節(jié)”中第二節(jié)“通過激素的調(diào)節(jié)”中的內(nèi)容。作為第一課時，既要調(diào)動學(xué)生已有的知識經(jīng)驗（初中時對激素調(diào)節(jié)的認識），又要在舊知的基礎(chǔ)上建立新的知識體系。特別是本節(jié)內(nèi)容涉及“穩(wěn)態(tài)與平衡觀”這一生命觀念的形成，是發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)的一個重要內(nèi)容。既可作為個體水平上的穩(wěn)態(tài)的學(xué)習(xí)，也可以為后面學(xué)習(xí)系統(tǒng)層面的穩(wěn)態(tài)打下良好的基礎(chǔ)。

本節(jié)課具體的教學(xué)策略就是以“穩(wěn)態(tài)”為中心，以“不穩(wěn)”為切入點，通過學(xué)生活動引導(dǎo)學(xué)生把所學(xué)知識與社會生活中的實際問題相結(jié)合，分析問題、解決問題，建構(gòu)模型、應(yīng)用模型，從而來達成本課的學(xué)習(xí)目標。

二、 指向核心素養(yǎng)的學(xué)習(xí)目標

目標1：通過血糖調(diào)節(jié)模型的建構(gòu)與應(yīng)用，從系統(tǒng)分析的角度，初步認識個體生命系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)。

目標2：在學(xué)習(xí)過程中逐步發(fā)展學(xué)生模型與建模的科學(xué)思維。

目標3：培養(yǎng)學(xué)生進行觀察、提問、設(shè)計、實施以及結(jié)果的交流與討論的科學(xué)探究能力。

目標4：能夠運用“穩(wěn)態(tài)與平衡觀”這一生命觀念分析和解決社會生活中的問題，并建立健康文明的生活方式。

三、 基于“穩(wěn)態(tài)與平衡觀”的教學(xué)過程

“穩(wěn)態(tài)與平衡觀”既是生命觀念的一項重要內(nèi)容，也是中學(xué)生物的一種重要的學(xué)科思想。所有的生命系統(tǒng)都存在于一定的環(huán)境之中，在不斷變化的環(huán)境條件下，依靠自我調(diào)節(jié)機制維持其穩(wěn)態(tài)。高等多細胞生物體和人體在生長、發(fā)育、代謝、遺傳和變異等各種生命活動中，通過一定的調(diào)節(jié)機制，使機體保持穩(wěn)態(tài)，并作為一個整體完成復(fù)雜的生命活動，適應(yīng)多變的環(huán)境。

（一）情境呈現(xiàn)

呈現(xiàn)血常規(guī)化驗圖：你看到了什么？想到了什么？

通過具體的一張血常規(guī)化驗圖，引導(dǎo)學(xué)生觀察和思考，從而理解穩(wěn)態(tài)因子的正常數(shù)值是一個范圍，而不是一個絕對的數(shù)字，為穩(wěn)態(tài)與平衡觀確定一個正確的基調(diào)。

（二）經(jīng)驗分析

結(jié)合已學(xué)知識和生活體驗，分析血糖的來源與去路。

生命活動需要糖類，葡萄糖是細胞呼吸的反應(yīng)底物，細胞中的葡萄糖從哪里來呢？從而引入血糖這一概念；再通過實際生活的體驗分析血糖的主要來源——食物中的糖類，然后由其他實例明確其他非糖物質(zhì)也可以和血糖相互轉(zhuǎn)化。從人體內(nèi)這些物質(zhì)的來源和去路要相對平衡，才能維持這些物質(zhì)在人體內(nèi)含量的相對穩(wěn)定的想法出發(fā)，深入分析人體內(nèi)血糖的來源和去路，逐漸完成“血糖的來源與去路”示意圖（圖1），并通過分析把圖示的脈絡(luò)理解透徹。

（三）情境說明

呈現(xiàn)正常人進食后血糖濃度與胰島素濃度、胰島素濃度與胰高血糖素濃度關(guān)系曲線圖，你又看到了什么？想到了什么？可以得到什么初步結(jié)論？通過一系列問題的設(shè)計和對圖2的思考，學(xué)生對人體通過自身的調(diào)節(jié)機制而維持血糖濃度的相對穩(wěn)定狀態(tài)有了初步的認識，培養(yǎng)了學(xué)生的生命觀念和科學(xué)思維。

（四）模型建構(gòu)

在具體的調(diào)節(jié)過程中，胰島素和胰高血糖素又是如何發(fā)揮作用來維持人體血糖濃度的穩(wěn)定呢？用不同顏色的卡片代表葡萄糖、糖原、胰島素、胰高血糖素，以小組為單位模擬吃飯后和運動后體內(nèi)葡萄糖、糖原、胰島素、胰高血糖素的變化，建構(gòu)如圖3所示血糖調(diào)節(jié)模型。進一步理解人體內(nèi)血糖含量升高時，刺激胰島B細胞，促進它分泌胰島素，同時作用于胰島A細胞，使之減少胰高血糖素的分泌。當(dāng)胰島素隨血液運輸?shù)礁魏图∪獾绕鞴倩蚪M織時，能促進細胞對葡萄糖的攝取和利用，還可促進肝細胞和肌肉細胞將葡萄糖合成為糖原儲存起來，從而使血糖含量下降。當(dāng)血糖含量降低到一定程度時，就會抑制胰島素的分泌，增加胰高血糖素的分泌，從而促進肝糖原的分解，形成較多的葡萄糖，使血糖含量升高。可見胰島素的作用結(jié)果會反過來影響胰島素的分泌，胰高血糖素也是如此，這就是反饋調(diào)節(jié)。[2]

（五）應(yīng)用模型

提供早餐飯后血糖濃度的變化曲線或馬拉松運動時血糖濃度的變化曲線，要求學(xué)生在圖4中表示出各激素的濃度變化，在一定的生物學(xué)事實基礎(chǔ)上進一步建構(gòu)穩(wěn)態(tài)和反饋的概念。

（六）跟進思考

對于一個正常的人來說，如果飲食不當(dāng)，則會造成胰島素過量分泌，引起肥胖，請嘗試分析原因。再結(jié)合上述血糖調(diào)節(jié)的負反饋調(diào)節(jié)模型，分析減肥的有效措施有哪些？學(xué)生通過小組內(nèi)分析和討論，師生互動，獲得正確的答案或共識。這樣的思考與討論加深了學(xué)生對血糖調(diào)節(jié)機制的理解，培養(yǎng)了學(xué)生運用生物學(xué)知識解決生活中實際問題的思維習(xí)慣和能力，認同并采納健康文明的生活方式，有利于學(xué)生科學(xué)思維和社會責(zé)任的形成。

四、教學(xué)反思

血糖平衡是穩(wěn)態(tài)與生命觀的重要內(nèi)容，對于培養(yǎng)學(xué)生的生命觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究和社會責(zé)任都有著不可或缺的作用。本節(jié)課的教學(xué)中，從生活現(xiàn)實出發(fā)，再回歸現(xiàn)實；從“穩(wěn)”的分析出發(fā)，再到“不穩(wěn)”的討論，都需要教師密切注意教學(xué)過程中動態(tài)生成的資源，要讓學(xué)生成為模型建構(gòu)與應(yīng)用的真正實施者，這樣才能真正達成本節(jié)課的基于核心素養(yǎng)的學(xué)習(xí)目標。

參考文獻：

[1]中華人民共和國教育部.普通高中生物學(xué)課程標準（2017年版）[M].北京：人民教育出版社，2018：4-5.

[2]趙占良.“穩(wěn)態(tài)與環(huán)境”模塊的解讀[J]. 生物學(xué)通報，2004（6）：31-33.