運用5E教學模式開展“血糖調節”一節的教學

李珊珊

(安徽省宿州市蕭縣蕭城第一中學 宿州 235200)

5E教學模式是由美國生物科學課程研究所(BSCS)提出的基于建構主義理論的教學模式，包括吸引、探究、解釋、遷移和評價5個環節。筆者嘗試將5E教學模式落實于“通過激素調節”中“血糖調節”一節的教學中。建立5E教學模式的各個環節與生物學核心素養各組分的對應關系，以期在教學實踐中將兩者進行有效地銜接，達到發展學生生物學核心素養的目標。

1 教材分析與設計思路

“血糖調節”一節是人教版生物學教材(必修3)《穩態與環境》中“通過激素調節”第二課時的內容。該節內容的學習，對于學生深入領悟個體穩態的調節機制，以及進行健康教育具有重要的意義。教學中基于學生對穩態的了解，創設問題情境，引起認知沖突，為探究學習奠定主題，激發興趣；通過自主探究，構建血糖調節模型，闡述反饋調節和不同激素之間存在的相互關系，引領學生感悟“穩態與平衡”的生命觀念；在此基礎上，運用已學知識分析血糖失衡相關的疾病及調節機理,促使學生的認知由個體層次向細胞和分子水平深化轉變，關注穩態失調與健康的關系，認同健康文明的生活方式。在環環相扣、層層遞進的課堂教學中，更好地實現學生生物學科核心素養的目標。

2 教學過程

2.1 吸引 這一環節主要指向核心素養中科學思維的培養。教師用PPT分別展示馬拉松比賽和學生用餐的照片，并且說明正常人血糖含量是0.8～1.2g/L，全身的血量大約為5 L。請學生思考： 長跑中運動員每小時至少要消耗300 g葡萄糖，比賽過程會導致血糖含量明顯下降？餐后血糖濃度迅速升高后如何恢復？組織學生進行小組討論血糖的來源和去路，引入本節課主題血糖平衡的調節。

本環節通過創設與現實生活密切聯系的問題情境，激發學生的好奇心，使其主動參與到問題討論中來，在相互交流中暴露他們腦中前概念，同時引起認知沖突，從而激發學生繼續探究的興趣，引出本節課的探究主題。

2.2 探究—解釋—評價 其中“探究”環節指向科學思維和科學探究的培養，“解釋”環節指向生命觀念的培養，“評價”環節指向生命觀念、科學思維、科學探究和社會責任的培養。

活動1： 教師提前制作電子卡片，利用交互式電子白板，結合無線投屏技術支持，讓學生在自主活動中演示并歸納血糖的來源和去路。

解釋—評價1： 利用制作好的電子卡片，學生在電子白板上拖動演示并講解，訓練提高他們熟練使用生物學術語的能力，為本節課的探究活動奠定理論基礎。教師點評并做適當的補充。

活動2： 提出問題： ①血糖調節中最主要的器官是什么？發揮最主要調節作用的激素是哪兩種？說出相應分泌細胞的名稱。②胰島素和胰高血糖素調節血糖的途徑有哪些？

解釋—評價2： 電子白板上呈現胰腺結構示意圖及局部放大圖，學生分組討論后派代表介紹相應器官及細胞名稱，結合血糖來源和去路，分析兩種激素的作用途徑及不同點，從而通過有效提問引發學生思考，將血糖調節模型進行初步拆解，易化了本節重難點，為下一步的學習做好鋪墊。

活動3： PPT中呈現餐后血糖變化曲線圖(圖略),出示問題： ①餐后血糖含量上升的原因是什么？②60 min后哪種激素分泌增加？③血糖恢復正常的過程中，該激素通過哪些途徑降低血糖的？④通過交互式電子白板，移動相關的電子卡片，構建餐后血糖調節動態的物理模型。

再呈現馬拉松運動時血糖變化曲線圖，出示問題： ①運動時血糖降低的原因是什么？②運動對血液中胰島素和胰高血糖素濃度將產生什么影響？③激素的這種變化與血糖水平的變化之間有什么關系？④構建運動后血糖調節動態的物理模型。

解釋—探究： 以問題串的形式引領學生層層深入地探究，給予學生足夠的時間進行邏輯推理，再通過自主活動結合電子白板分別構建兩種狀態下的物理模型，將學生分析問題、解決問題的科學思維過程外顯化，將教材中抽象的內容轉化成學生可體驗、可觀察的知識建構過程，讓學生在針對生物學現象進行觀察、交流與討論的過程中，提高團隊合作的科學探究能力，同時解答了“吸引”環節學生的疑惑。

活動4： 在面向全體學生的模擬活動之后，再根據活動中的體驗,分組討論構建圖解式概念模型。并通過模型分析提出問題： ①為什么血糖濃度調節到一定程度就不再降低或升高了？②為什么胰島素或胰高血糖素會停止分泌？

解釋—評價3： 在小組合作學習活動中，嘗試用自己的理解闡述對血糖調節的認知，教師深入學生中間，對討論中出現的問題進行講解、補充和矯正，引導他們建立完整的血糖調節知識結構。再結合模型分析及問題思考，建構反饋調節的概念，理解不同激素間的相互關系，提高學生科學思維能力的同時，向學生滲透和闡釋“穩態與平衡”的生命觀念，從而促進學生生物學學科核心素養的發展。

2.3 遷移—評價 其中，“遷移”環節指向生命觀念的培養。本環節鼓勵學生將理論遷移到生活實際應用中去，在新情境中解決新問題。介紹當血糖代謝失衡時，人體會患低血糖或糖尿病，簡介低血糖癥狀及預防措施后，重點從細胞和分子水平分析血糖調節機制。結合全國高考卷中胰島B細胞響應血糖變化圖示，提出問題： ①細胞外葡萄糖濃度的改變，對胰島素的釋放有什么影響？②體現血糖調節的機制是什么？是如何體現的？讓學生在細胞水平上理解血糖的調節機制。再結合高考卷中靶細胞響應胰島素變化示意圖，進一步從分子水平深入討論： ①胰島素通過什么途徑提高了細胞對葡萄糖的轉運能力？②胰島素水平低時，葡萄糖轉運蛋白去向可能是什么？③從自身免疫病的角度，分析哪些因素可能會引發糖尿病？④糖尿病患者有哪些特征？原因是什么？如何治療和預防？你有什么感想。

上述問題串的引導，促使學生由單純地接受個體水平的血糖調節向深化為細胞和分子水平的認識轉變，還幫助學生進一步提升歸納概括、語言組織表述等科學思維能力[1]，在討論中認識到養成健康的生活方式的重要意義，并肩負起主動向他人宣傳健康生活和關愛生命等相關知識的社會責任。

5E教學模式的各個環節根據需要可作靈活處理，評價更是一直貫穿于整個教學活動中。教師通過合理設計5E教學模式各環節的教學活動并組織實施，培養學生的科學思維，提高他們的科學探究能力，在自主活動中理解生物學概念性知識，在此基礎上樹立生命觀念，增強自身的社會責任感，最終達到提升學生的生物學核心素養的目標。