陸曉東 陶建英
本文以探索“體液調(diào)節(jié)”中的“甲狀腺激素調(diào)節(jié)”為例,通過病例分析,共同總結(jié)歸納甲狀腺的生理作用,通過資料分析、構(gòu)建甲狀腺激素調(diào)節(jié)模型,科學思維的基礎(chǔ)上進一步完善調(diào)節(jié)模型,運用模型分析問題,達成學生的科學思維提升。
本節(jié)內(nèi)容主要講述的是內(nèi)分泌系統(tǒng)與激素調(diào)節(jié)的知識,著重說明激素對生長、發(fā)育、生殖、新陳代謝等基本生命活動具有重要而顯著的調(diào)節(jié)功能。在以往教學過程中,教師常采用讀書指導法,讓學生閱讀教材內(nèi)容并識記整個過程。因此,筆者嘗試開展基于科學思維發(fā)展的“甲狀腺激素調(diào)節(jié)”的論證式教學。通過內(nèi)分泌系統(tǒng)介紹器官的學習,完成調(diào)節(jié)過程的模型建構(gòu)。以病例分析為基礎(chǔ),提供內(nèi)分泌系統(tǒng)的功能,分泌激素的主要作用,發(fā)展學生的科學思維,引導學生構(gòu)建甲狀腺激素調(diào)節(jié)的模型,提高學生解決實際問題的能力。
基于課程標準的內(nèi)容要求、學業(yè)要求和學業(yè)質(zhì)量標準,并圍繞培養(yǎng)學生核心素養(yǎng)的要求,制定了如下教學目標:
(1)通過病例分析,掌握甲狀腺激素的生理作用。
(2)通過資料閱讀和分析,發(fā)展科學思維能力,論證材料內(nèi)容,構(gòu)建甲狀腺激素分泌調(diào)節(jié)機制。
(3)通過模型建構(gòu),嘗試運用反饋調(diào)節(jié)的原理,解釋致病機理,形成歸納和概括能力。
3.1 甲狀腺的生理作用
教師提供病例資料,引導學生歸納:甲狀腺激素的生理作用?
結(jié)論:甲狀腺能促進幼年動物的生長發(fā)育;促進物質(zhì)代謝和能量轉(zhuǎn)換。
學生分析實驗設(shè)計的自變量,考察自變量的數(shù)量及其設(shè)定數(shù)量的目的,考慮科學性而言,是否需要增加實驗設(shè)計的組別?學生通過實驗設(shè)計,提升科學思維,不斷探索的過程中加強知識與能力的共同提升。
綜上所有資料和開展的實驗,注重學生對實驗過程的理解和設(shè)計意圖的理解,針對各實驗的結(jié)論,引導學生初步總結(jié)歸納甲狀腺的生理作用。
3.2 構(gòu)建甲狀腺激素調(diào)節(jié)模型
教師提供以下資料,引導學生分析問題:
資料二:促甲狀腺激素釋放激素(thyrotropin-releasing hormone,TRH)由下丘腦分泌的一種三肽,與垂體前葉促甲狀腺細胞上的特異TRH受體結(jié)合,引起促甲狀腺激素(TSH)系列釋放。促甲狀腺激素是腺垂體分泌的促進甲狀腺的生長和機能的激素,具有促進甲狀腺濾泡上皮細胞增生、甲狀腺激素合成和釋放的作用。
問題1:資料中涉及的內(nèi)分泌腺是什么?
問題2:內(nèi)分泌腺分泌的激素分別是什么?
問題3:分泌的激素其作用分別是什么?
學生通過資料分析獲得以上三個問題的答案,并能引發(fā)學生深入思考,探索科學的思維過程。教師引導學生思考:下丘腦分泌的促甲狀腺激素釋放激素,促進垂體合成、分泌促甲狀腺激素的釋放;腺垂體分泌的促甲狀腺激素,促進甲狀腺合成、分泌甲狀腺激素。
教師進一步介紹甲狀腺會合成、分泌兩種甲狀腺激素;再根據(jù)資料一的實驗,分析甲狀腺的生理功能,分析獲得甲狀腺激素作用遍及全身所有的器官。
問題4:這三種內(nèi)分泌腺和分泌的激素之間有何種關(guān)系呢?
利用以上所有資料和實驗設(shè)計過程,學生圍繞這一論題,收集證據(jù),運用一定的論證方式解釋、評價自己以及他人證據(jù)與觀點之間的相關(guān)性,促進思維的共享與交鋒,最終達成較為可接受結(jié)論的活動。通過學生的思考、分析、討論、教師的引導,學生構(gòu)建甲狀腺激素調(diào)節(jié)機制的初步模型,掌握甲狀腺激素相關(guān)分泌腺的前后順序和相互關(guān)系,論證甲狀腺激素分泌調(diào)節(jié)機制的相互關(guān)系,科學思維過程感受生命的意義。
3.3 完善甲狀腺激素的反饋調(diào)節(jié)模型
提供以下資料,引導學生分析問題:
資料三:甲狀腺作用機制是與受體結(jié)合形成激素受體復合體,誘導基因轉(zhuǎn)錄過程,并且有負反饋調(diào)節(jié)機制。激素分泌過多會反過來抑制下丘腦和垂體減少激素的分泌,能夠促進新陳代謝、加速物質(zhì)轉(zhuǎn)化、產(chǎn)生熱量等,維持機體正常體溫。
問題5:通過下丘腦和垂體的調(diào)節(jié),甲狀腺激素分泌量增多,如何達到激素的相對平衡狀態(tài)?
根據(jù)資料一提供的信息,利用甲狀腺激素調(diào)節(jié)模型,教師提出科學思維的方向,按照甲狀腺激素調(diào)節(jié)模型,甲狀腺激素不斷積累增多,血液中的甲狀腺激素過多,引發(fā)“甲亢”,引導學生完善反饋調(diào)節(jié)的模型。并要求學生針對模型加以描述內(nèi)容,掌握相關(guān)新的專業(yè)名詞。
學生在科學思維的基礎(chǔ)上完善了整個模型建構(gòu),但是并不確認學生掌握程度如何?教師展示另一模型,學生分析鞏固相關(guān)知識點,同時進一步完善科學思維過程,知識與思維并駕齊驅(qū),內(nèi)化學科素養(yǎng)。
本節(jié)課內(nèi)容對于學生而言,比較陌生、抽象、生疏,而且專業(yè)術(shù)語名稱多而長,需要學生在記憶的基礎(chǔ)上,理解運用。因而在教學內(nèi)容的處理上,通過學生對一系列資料的分析討論、觀看圖片等活動,進行探究及合作學習,聯(lián)系生活實例開展分析解決問題,激發(fā)學生的科學思維能力,增加學生課堂教學的參與度,注重以學生的發(fā)展為課堂教學的中心,提升學生的科學素養(yǎng)。
(作者單位:1. 浙江省嵊州市高級中學2. 浙江省嵊州中學)