王麗娟
(北京市回民學(xué)校 北京 100053)
《普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版2020年修訂)》(以下簡稱《課程標(biāo)準(zhǔn)》)明確指出:生物學(xué)學(xué)科素養(yǎng)是學(xué)生在學(xué)習(xí)生物學(xué)課程中逐漸發(fā)展起來的,在解決真實(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,包括生命觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究和社會責(zé)任4個(gè)方面??茖W(xué)思維是基于事實(shí)證據(jù)、運(yùn)用科學(xué)概念、通過科學(xué)推理和論證對客觀事物的本質(zhì)、規(guī)律及其相互關(guān)系作出判斷和解釋、對事物客觀發(fā)展變化作出預(yù)測的認(rèn)知方式。科學(xué)思維的培養(yǎng)是高中生物學(xué)課程的核心任務(wù)之一。教師在實(shí)際教學(xué)中要逐步發(fā)展學(xué)生的科學(xué)思維,幫助學(xué)生用科學(xué)的方法探究和解釋生命現(xiàn)象和規(guī)律。
“血糖平衡的調(diào)節(jié)”是2020年人教版《選擇性必修1·穩(wěn)態(tài)與調(diào)節(jié)》第三章第二節(jié)的部分內(nèi)容。《課程標(biāo)準(zhǔn)》對該內(nèi)容的要求是:“舉例說明激素通過分級調(diào)節(jié)、反饋調(diào)節(jié)等機(jī)制維持機(jī)體的穩(wěn)態(tài),如甲狀腺激素分泌的調(diào)節(jié)和血糖平衡的調(diào)節(jié)等”。
通過前面的學(xué)習(xí),學(xué)生對激素和激素調(diào)節(jié)已有初步了解,但對激素調(diào)節(jié)生命活動(dòng)的具體機(jī)制尚不清楚。為了培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維,筆者設(shè)計(jì)教學(xué)時(shí),對教材資源進(jìn)行了取舍、加工及整合。教學(xué)過程中,教師首先從飯后血糖含量變化入手,激發(fā)學(xué)生興趣,引發(fā)學(xué)生思考;然后,組織學(xué)生分析細(xì)胞和分子機(jī)理圖,培養(yǎng)學(xué)生對圖表信息的分析解讀能力及歸納推理的能力;最后,回歸生活實(shí)際,引導(dǎo)學(xué)生用生物學(xué)知識解釋生活中的實(shí)際問題,落實(shí)了社會責(zé)任素養(yǎng)的培養(yǎng)。
①通過對血糖來源與去向的分析,形成正常機(jī)體的血糖濃度在一定范圍內(nèi)維持動(dòng)態(tài)平衡的觀點(diǎn)。
②通過對細(xì)胞和分子機(jī)理圖的分析,培養(yǎng)獲取分析解讀信息能力;通過對關(guān)鍵問題的思考、討論和闡述,培養(yǎng)歸納和推理能力。
③嘗試用生物學(xué)知識解釋生活中的實(shí)際問題,倡導(dǎo)關(guān)愛健康,珍惜生命。
教師展示正常人飯后血糖的含量變化曲線(圖1),提出問題:飯后,正常人的血糖含量為什么升高?血糖只有短暫升高,很快就恢復(fù)正常。這是為什么?學(xué)生討論,師生共同總結(jié),歸納血糖的來源和去向。
圖1 正常人飯后血糖的含量變化曲線
設(shè)計(jì)意圖:教師引導(dǎo)學(xué)生利用已有知識學(xué)習(xí)新知,解決問題。師生共同歸納血糖的來源和去向,使學(xué)生明白血糖升高或者降低的途徑,為激素的作用機(jī)理學(xué)習(xí)做鋪墊。
教師提出問題:胰島素如何降血糖?學(xué)生根據(jù)已有知識,很容易說出胰島素有降血糖作用,但是卻不能回答“胰島素如何降血糖”。教師展示圖2,引導(dǎo)學(xué)生分析圖2并完成任務(wù)單上的學(xué)習(xí)探究任務(wù)。
圖2 胰島素作用機(jī)理模式圖
教師引導(dǎo)學(xué)生思考:葡萄糖是如何進(jìn)入組織細(xì)胞的?葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白是怎么合成的?當(dāng)血糖濃度升高時(shí),囊泡的分泌量是否會發(fā)生變化?胰島素是如何到達(dá)靶細(xì)胞的?胰島素刺激細(xì)胞膜上的胰島素受體后,細(xì)胞內(nèi)會發(fā)生哪些變化?
學(xué)生討論、歸納出胰島素對靶細(xì)胞的調(diào)節(jié)作用。
接著,教師提出問題:機(jī)體為什么會在血糖升高的刺激下加速胰島素的分泌?這個(gè)問題的答案對于學(xué)生來說是未知的知識,因此教師提供圖3,引導(dǎo)學(xué)生讀圖并完成任務(wù)單上的學(xué)習(xí)探究任務(wù)。
圖3 葡萄糖對胰島B細(xì)胞的作用
教師追問:當(dāng)胰島B細(xì)胞周圍的葡萄糖濃度升高時(shí),葡萄糖進(jìn)入胰島B細(xì)胞的量會如何變化?葡萄糖進(jìn)入胰島B細(xì)胞后,細(xì)胞內(nèi)會發(fā)生哪些變化?胰島素通過哪種方式釋放?
學(xué)生思考問題后,嘗試以文字和箭頭形式表示胰島B細(xì)胞分泌胰島素的生理過程。
教師提出問題:注射胰島素對高血糖癥狀都有效嗎?并簡單介紹糖尿病相關(guān)知識,提供“胰島素抵抗”相關(guān)文本資料,引導(dǎo)學(xué)生思考:激素調(diào)節(jié)有哪些特點(diǎn)?胰島素抵抗的原因是什么?某人因體內(nèi)含有大量胰島素受體的抗體而表現(xiàn)出高血糖癥狀,注射胰島素能不能有效調(diào)節(jié)其血糖水平?為什么?課后,學(xué)生自主查閱資料了解糖尿病的患病機(jī)理并嘗試解釋。
設(shè)計(jì)意圖:教師設(shè)置一系列問題,層層深入,引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)已有知識并結(jié)合模式圖,逐步推理出胰島素的細(xì)胞分子作用機(jī)理;通過問題驅(qū)動(dòng),增強(qiáng)學(xué)生探究知識、解決問題的欲望,并有效培養(yǎng)學(xué)生對圖表信息的解讀能力和推理能力。教師引導(dǎo)學(xué)生分析血糖進(jìn)入胰島B細(xì)胞后可能引發(fā)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)過程,使學(xué)生能從分子水平更深入地理解激素調(diào)節(jié)的作用機(jī)理,并強(qiáng)化獲取分析和解讀信息的能力。教師使學(xué)生對糖尿病的原有認(rèn)知產(chǎn)生沖突,在引導(dǎo)學(xué)生用生物學(xué)知識解釋生活中實(shí)際問題的同時(shí),養(yǎng)成良好的生活習(xí)慣,認(rèn)同并采納健康文明的生活方式。
任何課堂教學(xué)都離不開問題,學(xué)習(xí)過程就是不斷提出問題、解決問題的過程。好的問題都能夠促進(jìn)學(xué)生深層次思考,啟發(fā)學(xué)生的思維,幫助學(xué)生形成愛思考、善分析的良好思維品質(zhì)。本節(jié)課上,教師對教材資源進(jìn)行取舍、加工及整合,圍繞“機(jī)體如何降血糖”這一主題,以問題驅(qū)動(dòng)的方式,引導(dǎo)學(xué)生分析飯后血糖含量變化的曲線模型,解讀與推理胰島素分泌及作用機(jī)理,利用“胰島素抵抗”資料使學(xué)生對糖尿病的原有認(rèn)知產(chǎn)生沖突。這樣既實(shí)現(xiàn)了對學(xué)生邏輯思維能力的培養(yǎng),也在一定程度上提升了學(xué)生的批判性思維。