系統論思想在高中生物教學中應用的嘗試

佘瑞雪

【摘 要】以“血糖平衡的調節”為例，嘗試將系統論思想應用于高中生物教學中，期望能對學生思維習慣進行潛移默化的影響，改善學生的思維品質。

【關鍵詞】系統論思想 血糖平衡 應用

長期以來，我國教育更注重知識的傳授，而忽略了學生思維品質的培養。生物教學中概念繁多，知識零散呈碎片化。學生很多時候能夠記清某個知識點，卻無法把握知識點之間的聯系，導致學習效果不佳。把生物和生物學知識體系放在系統的位置上加以認識和考查，有利于學生從整體上把握生物學知識，從本質上理解生物學知識。

一、系統論思想簡述

系統觀念的萌芽在人類認識史上早就產生了。中國古代的陰陽五行說就把宇宙萬物看作陰陽兩種矛盾互相對立的勢力和水、火、金、木、土五種物質要素“相生相克”，即互相聯系，互相作用的結果。古希臘的亞里士多德則更明確地提出“整體大于部分的總和”的思想，說明整體是各個部分有機聯系著的統一體，而不是部分的機械規程。

系統方法論是從系統的觀點出發，始終注重整體與部分、部分與部分、整體與環境的相互聯系、相互作用。它有四個原則：整體性、相互聯系、有序性和動態原則。系統方法論認為，任何系統都是有幾要素組成的，而系統內各要素之間又形成一定的結構關系、層次關第系統的運動還表現為信息的輸入、信息的處理和信息的輸出和反饋等一系列活動過程。

系統分析的一般方法：確定系統的邊界——確定該系統涉及的結構及各結構的功能——如何實現系統的整體功能。生物是一個開放的系統，組成生物體的各組織和器官之間是相互聯系的。各組織與器官間始終通過信息傳遞相互協調，共同維持機體的穩態。本文以血糖平衡的調節為例，按照系統分析的基本程序，將系統整體性思想、信息傳遞思想等基本的生物學科思想滲透于教學過程中，希望學生能通過參與血糖平衡調節模型的建構，在掌握血糖平衡調節過程涉及的知識點的同時，培養從整體的角度分析問題的能力。

二、系統論思想應用于“血糖平衡的調節”的教學過程

第一，導入課題，確定研究的系統 回顧穩態的概念。提供血糖濃度過高或過低時機體出現相應癥狀的資料，提出血糖平衡作為內環境穩態的重要內容，維持血糖濃度穩定十分重要。

第二，血糖平衡模型的建構。一是確定與維持血糖平衡相關的結構及各結構的功能設置問題：與體內葡萄糖含量變化有關的結構有哪些？這些結構分別有什么功能？可以讓學生回憶、討論。學生可能會提到小腸、肝臟、胰島細胞、下丘腦甚至大腦等結構。教師根據情況進行糾正分析，引導學生將以往的零碎知識聯系起來，形成對血糖調節的整體印象。二是分析相關結構如何相互聯系與作用，實現血糖平衡。

（1）多媒體展示：飯后血糖含量變化曲線圖（用過早餐后較長時間不再進食），引導學生思考血糖的來源和去向。進食后血糖含量上升是因為從食物中消化吸收葡萄糖。隨后，血糖含量下降是因為細胞攝取、利用葡萄糖，合成糖原或轉化為脂肪等非糖物質。之后，血糖含量重新升高的原因是肝糖原分解。而如果在較長時間后血糖含量還可能上升是因為脂肪等物質的轉化補充。

（2）分析歸納：血糖的來源和去向。根據上述的分析引導學生歸納出血糖的三條來源和三條去路。

（3）設置問題：在血糖水平進行調節的過程中，胰島素和胰高血糖素是如何進行調節，從而使得機體的血糖維持相對穩定呢？（繼續在曲線上分析）

（4）歸納：胰島素和胰高血糖素的作用。通過曲線分析及歸納，學生對血糖的動態平衡有更深刻的認識，并且能夠自主歸納出胰島素與胰高血糖素的功能。

（5）設置問題：剛才所講到的與血糖調節有關的結構如何起作用？這些結構之間有什么聯系？當血糖水平升高時，胰島是怎樣反應的？反應的結果怎樣？當血糖水平降低時呢？

（6）歸納：引導學生討論分析胰島素和胰高 血糖素調節血糖的機制，并得出出血糖平衡調節的圖解式模型。當血糖升高時，胰島B細胞直接接受刺激，或由血管壁上的化學感受器興奮，傳至下丘腦的某一區域，通過傳出神經將興奮傳至胰島B細胞，引起胰島素分泌增加，促進組織細胞回事攝取、利用和儲存葡萄糖，最終引起血糖降低。當血糖降低時，胰島A細胞直接接受刺激，或由血管壁上的化學感受器興奮，傳至下丘腦的某一區域，通過傳出神經將興奮傳至胰島A細胞，引起胰高血糖素分泌增加，促進糖原分解，促進非糖物質轉化為葡萄糖，最終導致血糖升高。同時，下丘腦另一區域興奮后，可通過另一條傳出神經將興奮傳至腎上腺，引起腎上腺素分泌增加，促進糖原分解，也起到升高血糖的作用。

（7）分析：激素間的拮抗作用與協同作用及反饋調節。在上述模型的基礎上，學生能夠很容易地理解胰島素與胰高血糖素之間的拮抗作用及胰高血糖素與腎上腺素之間的協同作用。同時，教師可以提出如：血糖濃度升高可刺激胰島素分泌，胰島素會持續分泌嗎之類的問題，引導學生歸納出反饋調節的概念。從模型上，學生也很容易理解負反饋調節是維持機體穩態的基本機制。

（8）板書總結：以文字和箭頭的形式，繪出概念圖。至此，通過系統論的學習方法，先點出涉及的結構的功能，再通過神經調節、激素調節等信息傳遞的方式將各結構間相互聯系，最終實現了整體功能大于局部之和。

在本節的基礎上，可以將甲狀腺激素的分級調節、抗利尿激素分泌的調節加入到概念圖中。如此，動物生命活動調節的幾個實例以下丘腦為中心，有機地整合在一起。學生對動物體如何維持穩態能有一個較為直觀的認識。

三、小結

系統論的基本觀點——開放性、自組織性、復雜性、整體性、關聯性，等級結構性、動態平衡性、時序性等無不與生物這一系統的特征一一契合。將系統論的思想介紹給學生，引導他們按照系統研究的方法學習，對于構建知識網絡，將各模塊零散的知識有機地串聯起來，改善傳統的死記硬背的學習方法，改善思維品質有莫大的幫助。

參考文獻

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