“血糖平衡的調節”一節教學設計

張 浩 霍 峰

（1 西安高新第一中學 陜西西安 710065 2 陜西省彬州中學 陜西咸陽 713500）

“血糖平衡的調節” 在課程標準中的要求是：舉例說明激素通過分級調節、反饋調節等機制維持機體的穩態，例如甲狀腺激素分泌的調節、血糖平衡的調節等。本節課是人教版必修3《穩態與環境》第2 章第2 節的第2 部分內容。這部分內容在教材中的標題是“激素調節的實例”，教材旨在通過列舉血糖平衡的調節、甲狀腺激素分泌的分級調節2 個實例，通過模型構建，闡釋反饋調節機制、激素之間的相互作用關系、激素調節的過程。

在本節第1 課時，學生通過對“激素調節的發現”的學習，對激素和激素調節已有初步了解，但對激素調節生命活動的具體機制尚不清楚。學生在必修1 學習了糖、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。目前糖尿病已危害到很多人的健康，學生對此關注度較高，學習興趣濃厚。

為了培養學生的科學思維，促進學生穩態與平衡觀的形成，強化學生社會責任意識，本節課的設計對教材資源進行了取舍、加工、整合。從內容上，只選取“血糖平衡的調節”一個實例，講清講透，引導學生歸納激素調節的機制。教學過程中，首先從飲食、糖尿病等生活問題入手，聯系生活實際，激發學生的興趣，自然導入新課。然后通過模型構建完成本節課的知識學習和能力培養，最后回歸生活實際，學生用所學知識解釋生活中的問題，落實社會責任的素質培養。

1 教學目標

1）生命觀念：①通過對血糖來源與去向的分析，形成正常機體的血糖濃度在一定范圍內維持動態平衡的觀點；②通過對胰島素和胰高血糖素生理功能的學習，血糖調節過程模型的構建，形成激素調節是人體內環境穩態調節的一種重要機制的認識。

2）科學思維：①結合生活實際和已有的有機物知識，分析得出血糖的來源與去向；②通過物理模型和概念模型的構建，能總結血糖平衡調節的具體過程并概括激素調節的一般過程。

3）社會責任：①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；②學會科學規范的血糖測定方法；③形成向周圍人傳播科學知識的意識；④增強文化自信和民族自豪感。

2 教學過程

2.1 創設真實情境，激發學生興趣 教師與學生聊西安美食，學生談及一些高能量食物。教師指出：這些美食都是高熱量食物，長期過量攝入對健康極其不利；尤其是糖尿病患者，更要控制這些食物的攝入量。學完“血糖平衡的調節”這節課就能找到問題的答案。以此激發學生的興趣，自然導入新課。

2.2 測定血糖含量，分析血糖來源與去向 由課題引出血糖的概念，在學生代表的幫助下測定教師的血糖，邊測邊講解血糖測定的規范操作。教師提出問題：①血糖濃度是一個固定值嗎？②怎樣能讓血糖上升？③升高血糖應補充什么食物？④地震中被廢墟掩埋的許多幸存者的血糖靠什么補充？⑤血糖的主要去向是什么？⑥如果細胞一段時間內分解不了較多的糖，將會怎樣？⑦攝糖過多容易發胖，這說明糖還能以什么形式儲存？一步步引導學生分析血糖的來源與去向。

學生根據問題串結合生活實際和已有知識，分析得出血糖的來源和去向。在此過程中，教師逐步在黑板上用卡片擺出血糖的來源和去向的模型（圖1），其中每張葡萄糖卡片代表“1 L 血液中的0.1 g 葡萄糖”，記為“0.1 g／L”。教師補充說明：肌肉細胞內缺乏相應的酶，肌糖原不能直接代謝產生葡萄糖而補充血糖。

圖1 血糖來源與去向的物理模型

教師指出：血糖來源與去向的動態平衡受神經調節和激素調節的共同影響。這節課主要研究激素調節部分。參與血糖調節的激素有多種，其中胰島素和胰高血糖素發揮主要作用。出示胰島結構圖片并講解。引導學生形成血糖是動態平衡的觀念，在分析過程中培養學生的科學思維。通過測定血糖，學生掌握規范的操作方法。

2.3 學習胰島素和胰高血糖素的生理功能，構建血糖調節物理模型 學生閱讀教材，學習胰島素和胰高血糖素的生理功能。教師作簡單解釋，為構建血糖平衡調節的物理模型做好知識鋪墊。

教師出示餐后血糖含量的變化曲線，引導學生分析血糖從1.3 g／L 恢復到0.9 g／L 的調節過程。學生甲、乙到講臺上分別模擬胰島B 細胞和胰島素的靶細胞。教師提問：胰島B 細胞分泌什么激素？（學生甲：分泌胰島素。）分泌的激素的作用是什么？（學生甲：降血糖。）分泌的激素能直接讓血糖降低嗎？（學生甲：不能。）如何降血糖？（學生甲：促進組織細胞攝取、利用、儲存葡萄糖。） 胰島B 細胞分泌的激素作用于靶細胞，從而使血糖降低。請胰島素靶細胞將血糖降至0.9 g／L。學生乙即從黑板上取走4 張糖卡。這些卡片代表葡萄糖，它們去哪里了？請嘗試解釋這些葡萄糖的去向。學生乙將葡萄糖卡片放在組織細胞所在位置，構建的模型（圖2）分別表示這些葡萄糖進行氧化分解、合成肝糖原、合成肌糖原。師生對模型構建過程進行評價。

教師出示運動時血糖含量變化曲線，引導學生分析血糖從0.8 g／L 恢復至0.9 g／L 的調節過程。學生丙、丁到講臺上分別模擬胰島A 細胞和胰高血糖素的靶細胞，在教師引導下，構建相應的物理模型。師生對模型構建過程進行評價。

通過模擬活動，不僅加深學生對胰島素和胰高血糖素功能的了解，更重要的是讓學生真切感受到激素作為一種信號分子通過作用于靶細胞完成對生命活動的調節過程。

2.4 分析血糖調節的物理模型，構建血糖調節的概念模型 教師指出通過卡片、模擬活動的形式表示了血糖的調節過程，這樣的模型稱為物理模型。現大家嘗試根據物理模型，用文字、箭頭等表示血糖調節過程，即構建血糖調節的概念模型。

教師向學生提供印有概念模型框架的學案。學生共同討論，在學案上完成概念模型構建（圖3）。

圖3 血糖平衡調節的概念模型

學生代表展示構建的概念模型，并結合概念模型用最簡潔的語言描述調節過程。教師引導其他學生對描述過程進行評價。引導學生將物理模型轉化為概念模型，從形象到抽象，培養學生的科學思維。

2.5 教師步步引導，總結激素調節的過程

①引導：在血糖調節過程中，胰島素和胰高血糖素的作用是相同還是相反？

總結：在生物學中，將這種不同激素調節同一個生命活動中生理作用效果相反的關系稱為相互拮抗。機體就是通過胰島素和胰高血糖素的拮抗作用調節血糖平衡的。

②引導：胰島B 細胞分泌的胰島素會使血糖濃度降低，血糖濃度降低后對胰島B 細胞分泌胰島素是否會產生影響？將怎么影響？

總結：在一個系統中，系統本身工作的效果，反過來又作為信息調節該系統的工作，這種調節方式稱為反饋調節。

③引導：在血糖平衡調節中，反饋調節有什么意義？

總結：通過負反饋調節能維持血糖含量的穩定，還能維持激素含量的相對穩定。

④引導：胰島素和胰高血糖素在血糖調節過程中發揮了什么作用？

總結：胰島素、胰高血糖素作為信號分子，將信息傳給相應的靶細胞，通過影響靶細胞的活動對生命活動進行調節。其實所有的激素調節過程都是如此，一定的內分泌腺細胞分泌激素，激素通過體液運輸，到達靶細胞所在部位，通過影響靶細胞的功能完成對生命活動的調節。這就是激素調節。

教師通過步步引導、層層推進，幫助學生理解反饋調節機制及意義，協助學生根據血糖平衡調節過程總結激素調節的過程，落實本節課的生命觀念目標。

2.6 引出糖尿病 教師自然過渡：通過模型構建，大家知道正常人通過調節可維持血糖含量的相對穩定。血糖調節若出現異常，人體就會患低血糖病或糖尿病等一些疾病。

教師播放有關“糖尿病目前的發病率及預防措施”視頻，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；并引導學生嘗試解讀《黃帝內經》上描述糖尿病的癥狀“多飲而渴不止，多食而饑不止，多尿而膏濁不止”。增強學生的文化自信和民族自豪感；作為一名中學生，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？引導學生形成向周圍人傳播科學知識的意識，落實本節課的社會責任目標。

3 教學反思

本節課通過創設真實情境、整合教學資源、完善模型構建，很好地落實了生命觀念、科學思維、社會責任等核心素養。教材中模型構建方法只能讓學生體會到胰島素和胰高血糖素的作用，不能讓學生體會到激素只是一種信號分子，為此，對模型構建的材料和步驟進行了完善，并將物理模型與概念模型構建相結合，不僅有利于落實知識目標，而且培養了學生的科學思維。通過測血糖、構建模型等活動，很好地調動了學生的積極性，學生主動參與教學。通過示范血糖測定的科學操作規范、引入糖尿病相關資料，關注學生的成長需求，關注社會熱點和生活實際，促進了情感的滲透和社會責任感的落實。