研究生物史助力新高考例談“促胰液素的發(fā)現(xiàn)”的常見問題及解決

聶偉偉

摘要：高中新課標(biāo)明確指出：“注重對生物科學(xué)史的學(xué)習(xí)”。生物科學(xué)是一個發(fā)展的過程，凝聚著眾多生物科學(xué)家的心血和智慧。對于生物史的學(xué)習(xí)，使學(xué)生了解科學(xué)發(fā)展中的點(diǎn)點(diǎn)滴滴，嘗試?yán)斫馍锟茖W(xué)的本質(zhì)，掌握生物科學(xué)的研究方法，并從中體會領(lǐng)悟生物科學(xué)家的獻(xiàn)身科學(xué)，大膽質(zhì)疑，勇于創(chuàng)新的諸多先進(jìn)精神。

關(guān)鍵詞：促胰液素 ? 沃泰默 ?研究性 ? 神經(jīng)調(diào)節(jié) ?激素調(diào)節(jié)

本文將就人教版高中生物教材《穩(wěn)態(tài)與環(huán)境》第2章第二節(jié)“通過激素的調(diào)節(jié)”中“資料分析”欄目中促胰液素的發(fā)現(xiàn)歷程內(nèi)容進(jìn)行探究，從而關(guān)注學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，使學(xué)生學(xué)習(xí)充滿活力，為其釋疑答惑，增強(qiáng)自身學(xué)習(xí)自信心。

由于課本中關(guān)于促胰液的發(fā)現(xiàn)中，介紹篇幅較少，只介紹了歷程，未介紹背景，導(dǎo)致學(xué)生存在一些疑點(diǎn)，本文將以例題反饋的形式呈現(xiàn)學(xué)生的錯誤，予以研究。

例1 ?下列有關(guān)促胰液素的發(fā)現(xiàn)史的敘述中，不正確的是（ ? ?）

A. 促胰液素是人們發(fā)現(xiàn)的第一種激素，是由胰腺分泌的

B.沃泰默實(shí)驗其中一組對照組排除鹽酸作用于胰腺分泌胰液

C.斯他林和貝利斯在沃泰默研究的基礎(chǔ)上，勇于向權(quán)威觀點(diǎn)挑戰(zhàn)，大膽質(zhì)疑，探索與創(chuàng)新是成功的關(guān)鍵

D. 促胰液素是由小腸黏膜分泌的，作用于胰腺，促進(jìn)胰腺分泌胰液

正確答案：A

正確率59%，易錯選B

探究問題1：促胰液素是哪分泌的？作用于哪里？

人教版教材中介紹了促胰液的發(fā)現(xiàn)史，卻并沒有直接地詳盡的說明它的分泌場所和化學(xué)本質(zhì)。

由于課本中沃泰默的實(shí)驗中一組對照組是鹽酸直接注入狗的小腸腸腔中，會引起胰腺分泌胰液而學(xué)生易錯誤地認(rèn)為胰腺分泌促胰液素。而另一組實(shí)驗鹽酸直接注入狗的血液而不會引起胰液的分泌，則排除了鹽酸作用于胰腺，促進(jìn)其分泌胰液的可能。在斯他林和貝利斯的實(shí)驗中，另辟蹊徑，作出大膽的假設(shè)，設(shè)計了“將狗的一段小腸剪下，刮下黏膜，將黏膜與稀鹽酸混合，制成提取液，將提取液注入到同一條狗的靜脈中，發(fā)現(xiàn)胰腺分泌胰液。”這個實(shí)驗，才確認(rèn)了促胰液素是由小腸黏膜分泌的，作用于胰腺，使其分泌胰液。

例2 ?下面是與促胰液素發(fā)現(xiàn)有關(guān)的四個實(shí)驗，有關(guān)分析錯誤的是（ ? ?）

①稀鹽酸→小腸腸腔→胰腺分泌胰液

②稀鹽酸→靜脈血液→胰液不分泌胰液

③稀鹽酸→小腸腸腔（去除神經(jīng)）→胰腺分泌胰液

④小腸黏膜+稀鹽酸+沙子制成提取液→靜脈血液→胰腺分泌胰液

A.①與②，②與④對比說明胰液分泌不是稀鹽酸直接作用的結(jié)果

B.①與③對比說明胰液分泌不受神經(jīng)調(diào)節(jié)

C. ①②③④對比說明胰液分泌受小腸黏膜產(chǎn)生的物質(zhì)（由血液運(yùn)輸）調(diào)節(jié)

D.要證明胰液分泌受不受神經(jīng)的調(diào)節(jié)應(yīng)再設(shè)計實(shí)驗繼續(xù)探究

正確答案：B

正確率37%，易錯選D

探究問題2：胰腺分泌胰液是否受神經(jīng)調(diào)節(jié)？

回歸教材進(jìn)行分析，沃泰默做了上題中的①②③三組實(shí)驗，斯他林和貝利斯做了④實(shí)驗，通過對照，①與③組成的實(shí)驗自變量是通向小腸的神經(jīng)，因變量是胰腺是否分泌胰液，其結(jié)果說明胰腺分泌胰液可以不通過神經(jīng)調(diào)節(jié)產(chǎn)生。

①與②，②與④對照說明胰液分泌不是稀鹽酸直接作用的結(jié)果，其結(jié)果說明胰腺分泌胰液與小腸黏膜產(chǎn)生的化學(xué)物質(zhì)有關(guān)。

①②③④對照說明胰液分泌受小腸黏膜產(chǎn)生的物質(zhì)由血液運(yùn)輸來調(diào)節(jié)。

根據(jù)分析，發(fā)現(xiàn)問題，胰腺分泌胰液是否受神經(jīng)調(diào)節(jié)是本題的癥結(jié)所在。教材中強(qiáng)調(diào)引起胰腺分泌胰液存在激素調(diào)節(jié)，通過沃泰默實(shí)驗分析，該過程可以不受神經(jīng)調(diào)節(jié)的影響，但到底神經(jīng)調(diào)節(jié)發(fā)揮作用沒有呢？教材中未肯定也未否定。

為了揭開謎底，筆者查閱了促胰液素的發(fā)現(xiàn)史，從中一窺端倪。

早在1850年，法國實(shí)驗生理學(xué)家克勞德·伯爾納（Claude·Bernard）發(fā)現(xiàn)酸性食物進(jìn)入小腸會引起胰液分泌。近代消化生理學(xué)奠基人巴甫洛夫認(rèn)為：消化腺在神經(jīng)調(diào)節(jié)下分泌消化液，胰腺分泌胰液也不例外。調(diào)節(jié)胰液分泌的反射弧如何形成？巴甫洛夫的學(xué)生帕皮爾斯基（Popielski）發(fā)現(xiàn)，在切斷雙側(cè)迷走神經(jīng)、雙側(cè)內(nèi)臟大神經(jīng)及毀損延髓，甚至切除太陽神經(jīng)叢，毀壞脊髓及切去胃的幽門部后，鹽酸仍能引起胰液分泌。帕皮爾斯基認(rèn)為這是一個局部短反射，其反射弧連接十二指腸黏膜和胰腺的腺泡細(xì)胞。

現(xiàn)在生理學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，食物的色香味形以及對各消化道的刺激，可通過條件反射和非條件反射引起胰液分泌，支配胰腺的神經(jīng)為迷走神經(jīng)和內(nèi)臟神經(jīng)。

綜上所述，胰腺分泌胰液應(yīng)該是包含神經(jīng)調(diào)節(jié)和體液調(diào)節(jié)。但是切除了通向該段小腸的神經(jīng)后，留下血管，再向小腸內(nèi)注入稀鹽酸時，胰腺仍能分泌胰液，此時為激素調(diào)節(jié)。

小結(jié)：胰腺分泌胰液，有兩條調(diào)節(jié)途徑：神經(jīng)—體液調(diào)節(jié)和激素調(diào)節(jié)。

通過錯題實(shí)例進(jìn)行探究反饋，通過學(xué)習(xí)回顧科學(xué)史，激發(fā)學(xué)生的興趣，也能夠在腦海中形成較為深刻的印象的信息影響，從而使抽象的內(nèi)容具體化，復(fù)雜的問題簡單化，充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，提升探究問題的積極性，在課程改革逐步深入的今天，更有利于打造出高效生物課堂。

在當(dāng)前的教育的發(fā)展形勢下，社會人士相對于學(xué)生的理論知識與技能更多的注重學(xué)生人文精神的培養(yǎng)，生物科學(xué)史中具有大量科學(xué)家的奉獻(xiàn)精神，教師將生物科學(xué)史運(yùn)用到實(shí)際教學(xué)中是當(dāng)前教學(xué)中滲透德育的一個有效的突破點(diǎn)。生物科學(xué)史中隱藏的人文精神不僅能開闊學(xué)生的知識視野，還能促使學(xué)生正確的對待生活中的生物現(xiàn)象，培養(yǎng)學(xué)生勇于質(zhì)疑、敢于挑戰(zhàn)、堅持不懈并敢于奉獻(xiàn)的精神，在無形之中增強(qiáng)學(xué)生的德育意識

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