樊熒熒

（江蘇省沙溪高級(jí)中學(xué) 江蘇蘇州 215421）

1 教材分析

“激素調(diào)節(jié)的過(guò)程”是人教版生物學(xué)《選擇性必修1·穩(wěn)態(tài)與調(diào)節(jié)》第三章第二節(jié)的內(nèi)容。本節(jié)內(nèi)容對(duì)應(yīng)課標(biāo)內(nèi)容要求中的次位概念“舉例說(shuō)明激素通過(guò)分級(jí)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”。由于本節(jié)內(nèi)容繁多，因此需要分為2個(gè)課時(shí)進(jìn)行。其中第一課時(shí)主要以人體血糖平衡調(diào)節(jié)為例，介紹激素通過(guò)反饋調(diào)節(jié)維持機(jī)體穩(wěn)態(tài)的機(jī)制。而第二課時(shí)重點(diǎn)介紹甲狀腺激素分泌的分級(jí)調(diào)節(jié)，說(shuō)明激素分級(jí)調(diào)節(jié)的機(jī)制和意義，分析激素調(diào)節(jié)的一般過(guò)程和特點(diǎn)，同時(shí)運(yùn)用STS欄目評(píng)價(jià)應(yīng)用激素類藥物的利與弊。

2 學(xué)情分析

學(xué)生在前面課時(shí)的學(xué)習(xí)中已經(jīng)掌握了激素的相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)，掌握了研究激素的方法“摘除法“和”移植法”，為本節(jié)課通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究尋找證據(jù)構(gòu)建甲狀腺激素分泌的調(diào)節(jié)過(guò)程打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。同時(shí)，學(xué)生對(duì)于生活中的一些現(xiàn)象和疾病有所了解和關(guān)注，教師可引導(dǎo)學(xué)生透過(guò)現(xiàn)象對(duì)本質(zhì)進(jìn)行剖析。但在該過(guò)程中涉及的科學(xué)探究和建模思維能力，學(xué)生可能有所欠缺。

3 教學(xué)目標(biāo)

（1）通過(guò)激素調(diào)節(jié)的實(shí)例分析，認(rèn)同激素作為信息分子調(diào)節(jié)生命活動(dòng)，維持內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)。

（2）通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究、模型建構(gòu)等方式構(gòu)建甲狀腺激素分泌的分級(jí)調(diào)節(jié)和反饋調(diào)節(jié)，發(fā)展分析與概括、模型與建模等科學(xué)思維；基于事實(shí)和證據(jù)概述激素調(diào)節(jié)的特點(diǎn)，培養(yǎng)分析和綜合能力。

（3）通過(guò)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)以及分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果探究下丘腦、垂體和甲狀腺在甲狀腺激素分泌過(guò)程中的關(guān)系，強(qiáng)化實(shí)證意識(shí)和科學(xué)探究的一般方法。

（4）通過(guò)相關(guān)疾病和生活現(xiàn)象的分析探討引導(dǎo)學(xué)生養(yǎng)成良好生活習(xí)慣和健康生活。

4 教學(xué)思路

本節(jié)內(nèi)容聚焦，“甲狀腺激素分泌的分級(jí)調(diào)節(jié)”和“激素調(diào)節(jié)的特點(diǎn)”兩大核心問(wèn)題，在具體教學(xué)時(shí)都采用“情境-問(wèn)題-知識(shí)-情境”的教學(xué)范式，圍繞“甲減”這一大情境展開(kāi)學(xué)生活動(dòng)，旨在活動(dòng)中落實(shí)核心素養(yǎng)。具體教學(xué)路徑如圖1、圖2所示。

圖1 甲狀腺激素分泌的分級(jí)調(diào)節(jié)教學(xué)路徑

圖2 激素調(diào)節(jié)的特點(diǎn)教學(xué)路徑

5 教學(xué)過(guò)程

5.1 創(chuàng)設(shè)情境，激趣起疑

教師在導(dǎo)入環(huán)節(jié)設(shè)置師生互動(dòng)活動(dòng)，以教師自身“發(fā)現(xiàn)病癥、懷疑患病、就醫(yī)檢查、驗(yàn)血確診”的親身經(jīng)歷，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)“甲減”這一疾病的關(guān)注。教師呈現(xiàn)自己的甲狀腺功能三項(xiàng)報(bào)告單，并從情境中剝離出問(wèn)題：“甲減”顧名思義，甲狀腺激素含量低，但為什么下丘腦分泌的促甲狀腺激素釋放激素和垂體分泌的促甲狀腺激素卻偏高呢？甲狀腺激素的分泌和下丘腦、垂體之間到底有何關(guān)系呢？

設(shè)計(jì)意圖：在導(dǎo)入環(huán)節(jié)，教師以自己親身經(jīng)歷作為情境引入課題，即貼合學(xué)生生活，又容易引起共鳴，同時(shí)在故事情境中強(qiáng)化學(xué)生的問(wèn)題意識(shí)和證據(jù)意識(shí)，自然引出本節(jié)的核心問(wèn)題之一“甲狀腺激素的分泌和下丘腦、垂體之間到底有何關(guān)系？”。

5.2 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，構(gòu)建模型

在通過(guò)探究下丘腦、垂體和甲狀腺三者之間的關(guān)系從而構(gòu)建出甲狀腺激素分泌的分級(jí)調(diào)節(jié)過(guò)程中，教師設(shè)置了實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和模型建構(gòu)兩個(gè)學(xué)生活動(dòng)，引導(dǎo)學(xué)生首先通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)獲取證據(jù)，繼而根據(jù)證據(jù)分析得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論，最后基于實(shí)驗(yàn)結(jié)論構(gòu)建（完善、修正）甲狀腺激素分泌的概念模型，辨析分級(jí)調(diào)節(jié)和反饋調(diào)節(jié)及各自意義。具體教學(xué)分為兩階段進(jìn)行。①設(shè)置探究垂體和甲狀腺關(guān)系的實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)自變量、因變量、無(wú)關(guān)變量，在該過(guò)程中滲透研究激素的方法——摘除法和移植法，強(qiáng)調(diào)加法原理、減法原理和科學(xué)探究的原則。實(shí)驗(yàn)方案見(jiàn)表1。通過(guò)分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，學(xué)生得出結(jié)論：垂體中的某些物質(zhì)（TSH）可以維持甲狀腺的形態(tài)，促進(jìn)甲狀腺分泌甲狀腺激素。之后，教師設(shè)置學(xué)生活動(dòng)，要求學(xué)生依據(jù)實(shí)驗(yàn)一的結(jié)論初步構(gòu)建甲狀腺激素分泌過(guò)程中垂體和甲狀腺的關(guān)系（圖3）。

表1 探究垂體和甲狀腺的關(guān)系

圖3 甲狀腺激素分泌過(guò)程中垂體和甲狀腺的關(guān)系

②教師設(shè)置探究下丘腦與垂體、甲狀腺關(guān)系的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)方案見(jiàn)表2。通過(guò)分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，教師引導(dǎo)學(xué)生得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論：下丘腦分泌的TRH可以促進(jìn)垂體分泌TSH，甲狀腺激素可以抑制垂體分泌TSH。之后，教師設(shè)置學(xué)生活動(dòng)，要求學(xué)生依據(jù)該實(shí)驗(yàn)結(jié)論，在剛才構(gòu)建的模型的基礎(chǔ)上進(jìn)一步構(gòu)建下丘腦與垂體、甲狀腺的關(guān)系。這時(shí)學(xué)生呈現(xiàn)出兩種模型（圖4）。在判斷究竟是哪種模型正確時(shí)，教師再次強(qiáng)化學(xué)生的證據(jù)意識(shí)，引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合引入環(huán)節(jié)中“甲減”患者的“甲功三項(xiàng)”報(bào)告單中“甲狀腺激素分泌減少，TRH和TSH分泌增多”這一事實(shí)，結(jié)合甲亢患者的”甲功三項(xiàng)“報(bào)告單中“甲狀腺激素分泌增多，TRH和TSH分泌減少”這一事實(shí)，引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)證據(jù)認(rèn)同“當(dāng)甲狀腺激素分泌過(guò)多時(shí)會(huì)抑制下丘腦和垂體的分泌功能”，即B模型正確。至此，學(xué)生完善、修正、構(gòu)建出甲狀腺激素分泌的概念模型（圖5）。接著，教師引導(dǎo)學(xué)生辨析分級(jí)調(diào)節(jié)和反饋調(diào)節(jié)，并且總結(jié)分級(jí)調(diào)節(jié)的概念、類型和意義以及反饋調(diào)節(jié)的意義。

表2 探究下丘腦與垂體和甲狀腺的影響

圖4 學(xué)生構(gòu)建的2個(gè)模型

圖5 甲狀腺激素分泌的模型

設(shè)計(jì)意圖：本節(jié)重點(diǎn)之一就是構(gòu)建出甲狀腺激素分泌的分級(jí)調(diào)節(jié)，而這一過(guò)程是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究、實(shí)證意識(shí)以及建模思維的重要載體。筆者通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來(lái)探究下丘腦、垂體和甲狀腺之間的關(guān)系，并強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的原則和變量的設(shè)置，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力。在本環(huán)節(jié)，教師采用模型建構(gòu)的方法，促進(jìn)學(xué)生構(gòu)建三者的關(guān)系，通過(guò)第一個(gè)實(shí)驗(yàn)引導(dǎo)學(xué)生初步構(gòu)建垂體和甲狀腺的關(guān)系，通過(guò)第二個(gè)實(shí)驗(yàn)引導(dǎo)學(xué)生完善下丘腦和上述兩者的關(guān)系。此過(guò)程中學(xué)生呈現(xiàn)的兩種結(jié)果能引發(fā)其認(rèn)知矛盾，教師據(jù)此輔以證據(jù)，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)同甲狀腺激素分泌的分級(jí)調(diào)節(jié)和反饋調(diào)節(jié)，幫助學(xué)生修正和完善概念模型，使學(xué)生再次強(qiáng)化證據(jù)意識(shí)和建模思維。

5.3 知識(shí)遷移，問(wèn)題解決

依據(jù)“情境-問(wèn)題-知識(shí)-情境”的教學(xué)范式，在習(xí)得知識(shí)后需將知識(shí)運(yùn)用于新的情境解決新的問(wèn)題才算實(shí)現(xiàn)知識(shí)真正地內(nèi)化。因此在構(gòu)建出甲狀腺激素分泌的概念模型后，筆者設(shè)置了一個(gè)劣構(gòu)的開(kāi)放性問(wèn)題：結(jié)合甲狀腺激素的分級(jí)調(diào)節(jié)和反饋調(diào)節(jié)，分析“甲減”可能的病因以及如何治療“甲減”。學(xué)生小組討論后發(fā)表不同見(jiàn)解：挑食導(dǎo)致食物中碘含量偏少，甲狀腺激素合成不足——改善飲食習(xí)慣；甲狀腺病變，甲狀腺細(xì)胞不能合成足量的甲狀腺激素——通過(guò)藥物補(bǔ)充甲狀腺激素。通過(guò)這一開(kāi)放性問(wèn)題的討論，教師自然過(guò)渡到本節(jié)的第二個(gè)核心問(wèn)題“激素調(diào)節(jié)的特點(diǎn)”。

設(shè)計(jì)意圖：圍繞“甲減”這一大情境，拆解出“甲減”可能的病因以及“甲減”的治療手段這一真實(shí)具體而開(kāi)放的小情境，旨在提升學(xué)生將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用到新情境中從而解決實(shí)際問(wèn)題的能力，引導(dǎo)學(xué)生養(yǎng)成健康生活習(xí)慣，關(guān)注健康相關(guān)的實(shí)際問(wèn)題。

5.4 圍繞情境，設(shè)疑引思

由上一環(huán)節(jié)學(xué)生提出的口服藥物補(bǔ)充甲狀腺激素，教師提及：“甲減”患者每天早上起床后空腹吃一片“優(yōu)甲樂(lè)”（成分為左甲狀腺素鈉），要定期驗(yàn)血以檢查激素水平。據(jù)此，教師引導(dǎo)學(xué)生思考：臨床上為什么能抽取血樣以檢測(cè)激素水平？從而引出激素調(diào)節(jié)特點(diǎn)之一：通過(guò)體液運(yùn)輸。接著，教師追問(wèn)：激素能通過(guò)體液定向運(yùn)輸嗎？如果不能定向運(yùn)輸，難道對(duì)全身所有細(xì)胞都起作用嗎？引導(dǎo)學(xué)生思考得出激素調(diào)節(jié)特點(diǎn)之一：作用于靶器官和靶細(xì)胞。之后，教師要求學(xué)生以剛才學(xué)習(xí)的甲狀腺激素分泌為例，分析TRH、TSH和甲狀腺激素的靶器官或者靶細(xì)胞，并分析激素只能作用于靶器官和靶細(xì)胞的原因。教師引導(dǎo)學(xué)生思考：TSH在垂體和甲狀腺之間充當(dāng)了什么角色？這種作用能持續(xù)嗎？學(xué)生從而得出激素調(diào)節(jié)特點(diǎn)之一：作為信使傳遞信息，且激素一經(jīng)靶細(xì)胞接受并起作用后就失活了。為了維持激素含量的動(dòng)態(tài)平衡，體內(nèi)需要源源不斷地產(chǎn)生激素。教師追問(wèn)：那么，人體內(nèi)激素的含量多嗎？學(xué)生思考得出激素調(diào)節(jié)“微量和高效”的特點(diǎn)，同時(shí)舉證“科學(xué)家從3噸新鮮的甲狀腺中才能提取出0.23 g的甲狀腺激素”，進(jìn)一步證明“微量和高效”。

設(shè)計(jì)意圖：圍繞“甲減”患者的治療和定期抽血這一情境，教師設(shè)置了環(huán)環(huán)相扣的問(wèn)題串，在問(wèn)題串的驅(qū)動(dòng)下，使學(xué)生的思維朝著沉浸性和層進(jìn)性方向不斷發(fā)展，逐步總結(jié)出激素調(diào)節(jié)的四大特點(diǎn)，發(fā)展了學(xué)生的實(shí)證意識(shí)和邏輯思維。

5.5 關(guān)注STS，指導(dǎo)生活

課堂最后，教師小結(jié)：“事實(shí)上，在機(jī)體內(nèi)，往往多種激素共同參與調(diào)節(jié)同一生理功能，各種激素彼此關(guān)聯(lián)，相互影響，共同維持內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)態(tài)?！蓖瑫r(shí)，教師圍繞“甲減”這一情境，進(jìn)一步說(shuō)明“老師每天早上服用的這個(gè)優(yōu)甲樂(lè)不能過(guò)量，否則可能導(dǎo)致甲亢，甚至引起代謝綜合征，影響其他激素的分泌”。由此，引出本節(jié)課的評(píng)價(jià)任務(wù)：小組合作，結(jié)合課本“科學(xué)·技術(shù)·社會(huì)”欄目，查閱相關(guān)資料，評(píng)價(jià)應(yīng)用激素類藥物的利與弊，每組上交一份報(bào)告，下節(jié)課分享交流。

設(shè)計(jì)意圖：通過(guò)評(píng)價(jià)應(yīng)用激素類藥物的利與弊，教師引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注生活、關(guān)注社會(huì)，理解科學(xué)技術(shù)既能造福人類，也能帶來(lái)負(fù)面影響，使學(xué)生深度體會(huì)科學(xué)與技術(shù)和社會(huì)的深層聯(lián)系，進(jìn)一步落實(shí)社會(huì)責(zé)任的培育。

6 教學(xué)反思

本節(jié)課采用情境教學(xué)法，將“甲減”這一大情境貫穿始終。通過(guò)“情境-問(wèn)題-知識(shí)-情境”教學(xué)范式的構(gòu)建，通過(guò)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、構(gòu)建模型、分析概括等活動(dòng)培養(yǎng)學(xué)生實(shí)證意識(shí)、科學(xué)探究、建模思維等核心素養(yǎng)。教師引導(dǎo)學(xué)生分析激素調(diào)節(jié)的特點(diǎn)，滲透生命信息觀和穩(wěn)態(tài)觀；通過(guò)STS欄目的評(píng)價(jià)任務(wù)落實(shí)社會(huì)責(zé)任的培育。