生物科學核心素養滲透課堂教學的案例：“血糖平衡的調節”

岳彩鋒

摘 要：生命觀念是生物學學科核心素養的重要組成部分，是構成科學思維、科學探究、社會責任的基礎。生命觀念是指對觀察到的生命現象及相互關系或特性進行解釋后的抽象，是人們經過實證后的觀點，是能夠理解或解釋生物學相關事件和現象的意識、觀念和思想方法。血糖平衡調節這一節課主要能體現以生命系統的特點提煉出的生命觀念的穩態平衡觀、科學思維方法中的模型與建模以及社會責任中的健康生活與關愛生命。因此在高中生物教學中，教師也在結合教材采取有效策略，幫助學生形成正確的價值觀、人生觀和世界觀，真正培養科學責任意識，提升生物學學科核心素養。

關鍵詞：生物教學；核心素養；血糖平衡

一、教材分析

“血糖調節”是必修3“穩態與環境”第二章第一節“人體的代謝與穩態”的重要內容，也是高考中的重點。通過本節課的學習，主要讓學生掌握“血糖的調節過程及糖尿病的防治”。這一部分內容是在“內環境與穩態”之后設計的一節課，通過探討血糖的穩定與調節，使學生更進一步理解動物穩態的維持對生命活動的意義，同時在探討血糖調節時講到了神經調節和體液調節，這也為后面章節的有關內容做了知識上的鋪墊。

血糖平衡的調節是本節的重點和難點。教師可用課件引導學生分析胰島素和胰高血糖素的生理作用，使學生了解血糖平衡的體液調節。老師再用課件引導學生認識血糖平衡的神經調節?？赏ㄟ^觀察與教學內容相關的課件輔助教學，形象直觀地展示生命活動調節的過程，然后引導學生進行歸納總結。

當人體的血糖失衡后，會引發多種疾病，其中糖尿病在生活中發病率較高，對人體的危害比較嚴重。學生雖然對此病有一定的感性認識，但是具體的，學生并不大清楚，特別是高血糖不一定會出現糖尿，出現了糖尿也不一定是糖尿病，這些內容學生在理解上還有一定的難度。本節課內容與人體健康聯系緊密，涉及一些血糖失衡癥。對這些疾病，學生都有一定的感性認識，因此本節課的課堂設計突出學生的主體地位，充分利用學生已有的知識儲備和生活經驗，精心為學生設計一系列的問題，由學生主動去探究有關血糖平衡調節的內容。在教學過程中，通過學生對糖尿病患者的觀察現象總結，是胖人容易得糖尿病還是瘦人容易得糖尿病，為什么？學生通過建立血糖調節的模型模擬構建動態的物理模型，再根據活動中的體會構建概念模型，通過本節的學習，學生要學會將知識應用于實踐生活中，學會關注生活、關注健康、關愛生命。本節課除了培養學生的生命觀念和科學思維外，還培養了學生的社會責任感。

二、學情分析

在本節第一課時，學生通過對“激素調節的發現”的學習，對激素和激素調節有了初步了解，但對激素具體如何調節生命活動尚不清楚。本節就接著上節課的問題引導學生繼續探索。學生在必修一學習過有關糖、脂肪等有機物的知識，為這節課的學習奠定了良好的知識基礎。學生制作過細胞結構模型，對模型有一定認識，為這節課模型的構建及模型的轉化做好了能力鋪墊。

三、教學目標

（一）生命觀念

通過生活常識，總結糖尿病的特點及產生原因，通過激素調節血糖的實例感悟生命現象與自然觀、穩態與調節觀；提高認識生命本質的能力，感受生命的復雜、神奇與協調；產生尊重生命、珍惜生命、關愛生命的情感。

（二）科學探究

通過胰島素之父——班廷的故事，梳理科學探究的一般過程、學會科學探究的一般方法、養成質疑求實嚴謹的科學態度；讓學生體會科學家如何困惑于問題，如何假設問題的“答案”，考慮從哪些途徑去解決問題，并以此漸漸地養成探究的態度、方法和思維。

（三）理性思維

模型與建模是高中生物學科研究中常用的一種方法，血糖調節模型的建立本身是物理模型，然后根據活動體會構建概念模型，有利于學生的理解和認知。

（四）社會責任

正確看待人類的疾病，將所學生物學知識與生產、生活實際結合起來，喚起學生敢于發現和探索人類疾病的預防與治療方法的社會責任感。

四、教學策略和手段

（一）學法

本著為學習而設計教學的思路，在教學過程中，通過重建內容結構，力圖實現將陳述性知識轉變為過程性知識。在教學中利用糖尿病及胰導素的探究歷程導入，為學生創設一個知識再發現的探究情景，引導他們重走科學探索之路。在培養學生的研究能力、發展他們的學科核心素養以及實現知識的主動建構上是有效的做法。

（二）教法

針對新課標強調過程式教學，采用布魯納的“現象—問題—探究”式教學法，按照“觀察生命現象、發現問題”“分析問題”“知識學習”“聯系實際解決問題”幾個環節，分別解決“糖尿病的產生原因，血糖的來源與去路、胰島素與胰高血糖素的作用”等主要問題。其中涉及與前面知識及與生活實際的聯系，在教學方法上則更多地采用任務驅動、問題串的形式讓學生自主學習，通過實驗對比、主動探究等方法展開學習，輔以講解和課件展示，歸納和總結，幫助學生更好地過渡和理解所學知識。

五、教學設計

教學過程：

（一）創設情境，導入新課

教師活動：提出問題：大家想一想是胖人易患糖尿病還是瘦人易患糖尿病，為什么？

學生活動：學生討論并發言：有些人說胖人，有些人說見到好多瘦人患糖尿病。

教師總結：評價學生的回答，其實胖人容易患糖尿病，肥胖與糖尿病是緊密聯系在一起的，肥胖引起糖尿病可以說是一個必然的結果。

教學意圖：精心設置問題，創設生活常識情境，激發學生興趣，思考，探索能力，自然導入新課。

（二）精心設疑，層層深入，獲取新知

引出血糖的來源與去向

教師活動：這是為什么呢？學完血糖的平衡調節這節課我們就能找到問題的答案。為什么吃得多就容易胖？我們先看血糖的來源和去路？

出示課題名稱。

講解：生活常識，課件展示一天內血糖含量變化圖。

引導學生分析血糖含量是變化的，但是會在一定范圍內維持動態平衡。維持血糖的動態平衡，其實就是在維持血糖來源和去向的平衡。

學生活動：學生聆聽并思考血糖含量變化；回答教師提出的問題，一步一步分析血糖的來源與去向。

教學意圖：引導學生形成正常人血糖穩定的意識；引導學生形成血糖是動態平衡的觀念。

（三）學習胰島素和胰高血糖素的生理功能

教師活動：結合生活實際，引導學生分析血糖的三大來源與三大去向。

讓學生閱讀課本26頁；對胰島素的生理功能進行解釋并觀看胰島素之父——班廷發現胰島素探索歷程視頻；出示飯后血糖含量的變化曲線，引導學生分析血糖從1.3g/L恢復到0.9g/L的調節過程。

學生活動：閱讀課本26頁，學習胰島素和胰高血糖素的生理功能；學生觀看視頻；

學生觀看視頻感受科學探究歷程。

觀察曲線。

教學意圖：使學生結合生活實際和已有知識，生成新的知識。為模型構建做好知識鋪墊；讓學生真正懂得思考的人能自主地為自己的問題尋求答案，漸漸養成探究的態度、方法和思維。

（四）學生構建血糖調節的物理模型

教師活動：讓學生甲到講臺上模擬胰島B細胞，學生乙模擬胰島素的靶細胞。讓學生用卡片和模擬活動表示出血糖從1.3g/L恢復到0.9g/L的調節過程。

對學生模擬活動進行評價。

教師總結：胰島B細胞分泌的胰島素不能直接使血糖降低，它必須作用于相應的靶細胞，通過調節靶細胞的活動，從而使血糖降低。出示運動時血糖含量的變化曲線，引導學生分析血糖從0.8g/L恢復到0.9g/L的調節過程。

讓學生丙到講臺上模擬胰島A細胞，學生丁模擬胰高血糖素的靶細胞。讓學生用卡片和模擬活動表示出血糖從0.8g/L恢復到0.9g/L的調節過程，對學生模擬活動進行評價。

學生活動：學生甲、乙到講臺上模擬，其他學生仔細觀察。

學生丙、丁到講臺上模擬，其他學生仔細觀察。

教學意圖：通過模擬活動，讓學生體會胰島素降血糖的調節過程。

通過模擬活動，讓學生體會胰高血糖素降血糖的調節過程。

（五）學生構建血糖調節的概念模型

教師活動：引導學生完善學案中的概念模型構建；

展示學生完成的概念模型；

引導學生分析胰島素和胰高血糖素的相互拮抗作用；構建反饋調節模型。

學生活動：完善學案中的概念模型構建。同桌之間可以相互討論。

學生代表展示構建的血糖調節的概念模型并用簡潔的語言描述血糖調節的過程

教學意圖：引導學生從形象到抽象，培養學生的理性思維；

學生明白反饋調節機制。

（六）總結激素調節的過程

教師活動：引導學生根據血糖平衡調節過程總結激素調節的過程。

學生活動：根據血糖平衡調節過程的模型分析、總結；

分析胰島素、胰高血糖素在血糖平衡調節過程中扮演的角色，總結激素調節的過程。

教學意圖：引導學生主動學會歸納總結。

（七）引出糖尿病

教師活動：提出問題：結合本節內容，肥胖的人為什么容易患糖尿病？

播放視頻：胖人與糖尿病。

評價學生的回答。

提出問題：預防糖尿病經常說要“管住嘴、邁開腿”，請用所學知識分析其中的科學道理。

評價學生的回答。

引出糖尿病日，并提問：作為一名中學生，你覺得你能為糖尿病的預防和人類健康作出哪些力所能及的貢獻呢？

學生活動：觀看視頻；學生思考并回答。

教學意圖：關注本節課的點睛部分，落實本節課的知識目標；增強學生的文化自信和民族自豪感；引導學生關注糖尿病，了解糖尿病與飲食習慣的關系，養成良好的生活習慣。

引導學生形成向周圍人傳播科學知識的意識。

注：本文系發展中學生核心素養的課堂教學新實踐研究全國教育科學“十三五”規劃2016年度單位資助教育部規劃課題，課題批準號：FHB160563.

編輯 李琴芳