研究生物史助力新高考例談“促胰液素的發現”的常見問題及解決

聶偉偉

摘要：高中新課標明確指出：“注重對生物科學史的學習”。生物科學是一個發展的過程，凝聚著眾多生物科學家的心血和智慧。對于生物史的學習，使學生了解科學發展中的點點滴滴，嘗試理解生物科學的本質，掌握生物科學的研究方法，并從中體會領悟生物科學家的獻身科學，大膽質疑，勇于創新的諸多先進精神。

關鍵詞：促胰液素 ? 沃泰默 ?研究性 ? 神經調節 ?激素調節

本文將就人教版高中生物教材《穩態與環境》第2章第二節“通過激素的調節”中“資料分析”欄目中促胰液素的發現歷程內容進行探究，從而關注學生的認知結構，使學生學習充滿活力，為其釋疑答惑，增強自身學習自信心。

由于課本中關于促胰液的發現中，介紹篇幅較少，只介紹了歷程，未介紹背景，導致學生存在一些疑點，本文將以例題反饋的形式呈現學生的錯誤，予以研究。

例1 ?下列有關促胰液素的發現史的敘述中，不正確的是（ ? ?）

A. 促胰液素是人們發現的第一種激素，是由胰腺分泌的

B.沃泰默實驗其中一組對照組排除鹽酸作用于胰腺分泌胰液

C.斯他林和貝利斯在沃泰默研究的基礎上，勇于向權威觀點挑戰，大膽質疑，探索與創新是成功的關鍵

D. 促胰液素是由小腸黏膜分泌的，作用于胰腺，促進胰腺分泌胰液

正確答案：A

正確率59%，易錯選B

探究問題1：促胰液素是哪分泌的？作用于哪里？

人教版教材中介紹了促胰液的發現史，卻并沒有直接地詳盡的說明它的分泌場所和化學本質。

由于課本中沃泰默的實驗中一組對照組是鹽酸直接注入狗的小腸腸腔中，會引起胰腺分泌胰液而學生易錯誤地認為胰腺分泌促胰液素。而另一組實驗鹽酸直接注入狗的血液而不會引起胰液的分泌，則排除了鹽酸作用于胰腺，促進其分泌胰液的可能。在斯他林和貝利斯的實驗中，另辟蹊徑，作出大膽的假設，設計了“將狗的一段小腸剪下，刮下黏膜，將黏膜與稀鹽酸混合，制成提取液，將提取液注入到同一條狗的靜脈中，發現胰腺分泌胰液。”這個實驗，才確認了促胰液素是由小腸黏膜分泌的，作用于胰腺，使其分泌胰液。

例2 ?下面是與促胰液素發現有關的四個實驗，有關分析錯誤的是（ ? ?）

①稀鹽酸→小腸腸腔→胰腺分泌胰液

②稀鹽酸→靜脈血液→胰液不分泌胰液

③稀鹽酸→小腸腸腔（去除神經）→胰腺分泌胰液

④小腸黏膜+稀鹽酸+沙子制成提取液→靜脈血液→胰腺分泌胰液

A.①與②，②與④對比說明胰液分泌不是稀鹽酸直接作用的結果

B.①與③對比說明胰液分泌不受神經調節

C. ①②③④對比說明胰液分泌受小腸黏膜產生的物質（由血液運輸）調節

D.要證明胰液分泌受不受神經的調節應再設計實驗繼續探究

正確答案：B

正確率37%，易錯選D

探究問題2：胰腺分泌胰液是否受神經調節？

回歸教材進行分析，沃泰默做了上題中的①②③三組實驗，斯他林和貝利斯做了④實驗，通過對照，①與③組成的實驗自變量是通向小腸的神經，因變量是胰腺是否分泌胰液，其結果說明胰腺分泌胰液可以不通過神經調節產生。

①與②，②與④對照說明胰液分泌不是稀鹽酸直接作用的結果，其結果說明胰腺分泌胰液與小腸黏膜產生的化學物質有關。

①②③④對照說明胰液分泌受小腸黏膜產生的物質由血液運輸來調節。

根據分析，發現問題，胰腺分泌胰液是否受神經調節是本題的癥結所在。教材中強調引起胰腺分泌胰液存在激素調節，通過沃泰默實驗分析，該過程可以不受神經調節的影響，但到底神經調節發揮作用沒有呢？教材中未肯定也未否定。

為了揭開謎底，筆者查閱了促胰液素的發現史，從中一窺端倪。

早在1850年，法國實驗生理學家克勞德·伯爾納（Claude·Bernard）發現酸性食物進入小腸會引起胰液分泌。近代消化生理學奠基人巴甫洛夫認為：消化腺在神經調節下分泌消化液，胰腺分泌胰液也不例外。調節胰液分泌的反射弧如何形成？巴甫洛夫的學生帕皮爾斯基（Popielski）發現，在切斷雙側迷走神經、雙側內臟大神經及毀損延髓，甚至切除太陽神經叢，毀壞脊髓及切去胃的幽門部后，鹽酸仍能引起胰液分泌。帕皮爾斯基認為這是一個局部短反射，其反射弧連接十二指腸黏膜和胰腺的腺泡細胞。

現在生理學研究發現，食物的色香味形以及對各消化道的刺激，可通過條件反射和非條件反射引起胰液分泌，支配胰腺的神經為迷走神經和內臟神經。

綜上所述，胰腺分泌胰液應該是包含神經調節和體液調節。但是切除了通向該段小腸的神經后，留下血管，再向小腸內注入稀鹽酸時，胰腺仍能分泌胰液，此時為激素調節。

小結：胰腺分泌胰液，有兩條調節途徑：神經—體液調節和激素調節。

通過錯題實例進行探究反饋，通過學習回顧科學史，激發學生的興趣，也能夠在腦海中形成較為深刻的印象的信息影響，從而使抽象的內容具體化，復雜的問題簡單化，充分調動學生的學習熱情，提升探究問題的積極性，在課程改革逐步深入的今天，更有利于打造出高效生物課堂。

在當前的教育的發展形勢下，社會人士相對于學生的理論知識與技能更多的注重學生人文精神的培養，生物科學史中具有大量科學家的奉獻精神，教師將生物科學史運用到實際教學中是當前教學中滲透德育的一個有效的突破點。生物科學史中隱藏的人文精神不僅能開闊學生的知識視野，還能促使學生正確的對待生活中的生物現象，培養學生勇于質疑、敢于挑戰、堅持不懈并敢于奉獻的精神，在無形之中增強學生的德育意識

參考文獻：

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