淺談“建立血糖調節模型”的改進與反思

摘 要：本節是必修3第2章《動物和人體生命活動的調節》的第2節。本節內容包括激素調節的發現、激素調節的實例、激素調節的特點三部分內容?！把瞧胶獾恼{節”是激素調節的實例，在高中生物教材中一直是教學的重點和難點，人教版普通高中課程標準實驗教材“穩態與環境”模塊部分中采用了模型建構的方法來處理這部分知識，本文對教材中的模型進行改進，充分利用學生已有的知識儲備和生活經驗，通過教師的引導，由學生主動地去探究有關血糖平衡調節的新內容。

關鍵詞：胰島素；胰高血糖素；血糖平衡；模型

在高中生物教材中，血糖平衡的調節一直是重要的教學內容，但是，個體水平的調節與穩態，內容比較抽象。以往的教學在設計思路是主要僅憑教師講述，僅僅告訴了學生內容，學生很難真正理解。根據高中生物新課標人教版必修三教材《穩態與環境》中，從建模的角度設計了“建立血糖調節的模型”探究實驗，意在引導學生通過這個建?；顒樱玫乩斫馊梭w內是如何對血糖含量進行調節的，并在此基礎上理解體內激素如何對生命活動進行調節；同時，也力圖引導學生初步了解建構模型，尤其是概念模型的基本方法和意義。學生所做的模擬活動，是構建動態的物理模型，模擬活動之后，學生再根據在活動中的體驗，構建圖解式概念圖模型。但教材中的模型建構方法在實際教學中存在一些不足，無法與血糖的來源去路相互聯系，為此筆者對模型建構的方法進行了改進，并收到了良好的教學效果。

一、 教學改進

針對教材中設計上的不盡如人意之處，將教材中的模型建構活動做了改進，改進后的模型優點是：能模擬出血糖、激素在人體內的分布情況，能模擬出胰島素、胰高血糖具體的調節過程。具體有多種顏色的卡片分別代表血糖、胰島素、胰高血糖素、肝糖原、肌糖原、食物中的葡萄糖、脂肪和某些氨基酸、二氧化碳和水和能量，模擬運動時血糖的利用及飯后血糖升高的過程，意在引導學生通過這個探究活動更好地理解人體內是如何對血糖含量進行調節的，同時，引導學生完成概念模型繪制（文字和箭頭）。

（一） 教學用具準備

首先在給每個小組準備一張A3張大小的平面圖，在平面圖上設計出以下區域：消化道、血液、胰島A細胞、胰島B細胞、肝臟細胞、肌肉細胞、其他組織細胞。具體分布如右圖：

其次課前分配任務給各個小組，任務如下：請各個小組的同學用紅色卡片制作12張“葡萄糖”卡，并在每張卡片上注明0.1g/L的葡萄糖；用黃色卡片制作2張“胰島素”卡，用藍色卡片制作2張“胰島血糖素”卡；用綠色卡片制作1張“肌糖原”卡，用紫色卡片制作1張“肝糖原”卡；用粉色卡片制作1張“食物中的糖類”卡，用橙色卡片制作1張“脂肪和某些氨基酸”卡，用白色卡片制作1張“CO2、H2O和能量”卡，各種卡片做成不同的形狀，如下圖：

課前布置小組完成卡片制作的意義在于：首先讓同學們課前熟悉本節所學的主要名詞，同時熟悉各種卡片，利用上課時物理模型的構建；其次，在制作過程中，培養學生的動手能力和協調合作能力。

（二） 模型的構建過程

模型一：血糖穩態模型的構建

情境設置：正常人的血糖含量一般穩定在0.9 g/L左右，血液中也含有一定量的胰島素和胰高血糖素。

同學們根據所給的情景，利用卡片在平面圖上進行模型的構建：在平面圖的“血液”區域中擺9張葡萄糖卡，1張胰島素卡和1張胰高血糖素卡。通過這個人基礎模型的構建，同學們既熟悉了卡片和平面圖的使用，也理解了“血糖”的概念（即血液中的葡萄糖），進一步對胰島A細胞分泌胰高血糖素，胰島B細胞分泌胰島素，激素需要通過體液運輸等知識進行了鞏固。

模型二：血糖偏高時調節模型的構建

情境設置：某高二學生吃完午飯后，血糖升高至1.2 g/L，一段時間后，血糖恢復為0.9 g/L。血糖是如何調節的？

（1）你能模擬出血糖含量為1.2 g/L的過程嗎？試一試。（2）血糖由1.2 g/L降低至0.9 g/L的過程中，主要由哪種激素發揮作用呢？請模擬出激素的變化。（3）血糖由1.2 g/L降低至0.9 g/L的過程中，細胞中主要發生了哪些變化？請模擬。

根據所給的提示，同學們在小組內積極進行模型的構建。首先此時血糖的來源“食物中糖類”的消化吸收，在平面圖的“消化道”中加入“食物中的糖類”卡片，糖類消化吸收后，在平面圖的“血液”中加入3張葡萄糖卡。其次血糖由1.2 g/L降低至0.9 g/L的過程中（模擬降低血糖），同學們能夠模擬出胰島B細胞分泌胰島素進入血液的過程，接著可以繼續模擬出胰島素作用于靶細胞，被靶細胞表面的特異性受體識別而發揮作用，而此時可以對血糖的去路進行模擬，胰島素的作用效果是促進血糖進入組織細胞氧化分解成CO2、H2O并釋放出能量（葡萄糖卡從血液移入組織細胞，在組織細胞中取出葡萄糖卡，放入“CO2、H2O和能量”卡），促進血糖進入肝臟細胞合成肝糖原（葡萄糖卡從血液移入肝臟細胞，在肝臟細胞中取出葡萄糖卡，放入肝糖原卡），促進血糖進入肌肉細胞合成肌糖原（葡萄糖卡從血液移入肌肉細胞，在肌肉細胞中取出葡萄糖卡，放入肌糖原卡），促進血糖轉化為脂肪、某些氨基酸等（萄糖卡從血液移入組織細胞，在組織細胞中取出葡萄糖卡，放入“脂肪、某些氨基酸”卡）。最后模擬胰島素發揮作用后被滅活（胰島素卡片被取下）。

模型三：血糖偏低時調節模型的構建

情境設置：下午5：20某同學在操場打籃球，血糖含量下降至0.7 g/L，經過調節，很快恢復到0.9 g/L。血糖含量是如何調節的呢？請構建血糖恢復正常水平的過程的模型。

首先模擬血糖從0.9 g/L降低至0.7 g/L的過程（模擬血糖的去路），血液中的葡萄糖（血糖）進入組織細胞被氧化分解，血糖降低；其次模擬血糖從0.7 g/L升高至0.9 g/L的過程（模擬升高血糖），胰島A細胞分泌胰高血糖素進入血液，胰高血糖素作用于靶細胞，被靶細胞表面的特異性受體識別而發揮作用，同時可以對血糖的來源進行模擬，胰高血糖素的作用效果是促進肝糖原的分解（“肝糖原”卡在肝臟細胞中分解為“葡萄糖”卡，“葡萄糖”卡從肝臟細胞進入血液），促進脂肪等非糖物質的轉化（“脂肪”卡片在組織細胞中分解為葡萄糖卡，葡萄糖卡從組織細胞進去血液）。最后模擬胰高血糖素發揮作用后被滅活（胰高血糖素卡片取下）。

二、 小結

在人教版新課標必修三《穩態與環境》教材中，血糖平衡調節的模型只是簡單地模擬了胰島素能夠降低血糖，胰高血糖素能夠升高血糖。而通過改進的三個模型的可以模擬出血糖的概念、胰島素和胰高血糖素的來源、血糖的來源和去路，通過模擬還能解決兩個教學中經常容易忽視的問題：一是血糖需要進入相應的細胞才能被利用，二是激素要通過體液運輸，激素要被靶細胞表面的特異性受體識別，發揮作用后激素會被滅活。

通過這樣的模型建構活動，將這個教學難點化難為易，知識的呈現更為直觀、形象，每位學生都能看明白，有助于學生們在第一時間正確掌握知識。教師的適當參與有助于活動的順利進行。一方面有利于教師把握活動的方向；另一方面有了教師的適當參與，學生的積極性更高，課堂氣氛更活躍，還拉近了師生關系。

本次模型的改進中運用的卡片種類較多，學生需要提前熟悉，在今后的教學可以進一步改進，例如嘗試用學生代替卡片進行角色扮演，可以提高學生的參與度。

參考文獻：

[1] 普通高中課程標準試驗教科書必修3《穩態與環境》[M].北京：人民教育出版社，2006.

[2] 劉恩山.中學生物教學論（第二版）[M].北京：高等教育出版社，2009.

[3] 普通高中生物課程標準[M].北京：人民教育出版社，2006.

作者簡介：

許玲靈，中學一級教師，云南省普洱市，普洱第二中學。endprint