生物科学核心素养渗透课堂教学的案例：“血糖平衡的调节”

岳彩锋

摘 要：生命观念是生物学学科核心素养的重要组成部分，是构成科学思维、科学探究、社会责任的基础。生命观念是指对观察到的生命现象及相互关系或特性进行解释后的抽象，是人们经过实证后的观点，是能够理解或解释生物学相关事件和现象的意识、观念和思想方法。血糖平衡调节这一节课主要能体现以生命系统的特点提炼出的生命观念的稳态平衡观、科学思维方法中的模型与建模以及社会责任中的健康生活与关爱生命。因此在高中生物教学中，教师也在结合教材采取有效策略，帮助学生形成正确的价值观、人生观和世界观，真正培养科学责任意识，提升生物学学科核心素养。

关键词：生物教学；核心素养；血糖平衡

一、教材分析

“血糖调节”是必修3“稳态与环境”第二章第一节“人体的代谢与稳态”的重要内容，也是高考中的重点。通过本节课的学习，主要让学生掌握“血糖的调节过程及糖尿病的防治”。这一部分内容是在“内环境与稳态”之后设计的一节课，通过探讨血糖的稳定与调节，使学生更进一步理解动物稳态的维持对生命活动的意义，同时在探讨血糖调节时讲到了神经调节和体液调节，这也为后面章节的有关内容做了知识上的铺垫。

血糖平衡的调节是本节的重点和难点。教师可用课件引导学生分析胰岛素和胰高血糖素的生理作用，使学生了解血糖平衡的体液调节。老师再用课件引导学生认识血糖平衡的神经调节。可通过观察与教学内容相关的课件辅助教学，形象直观地展示生命活动调节的过程，然后引导学生进行归纳总结。

当人体的血糖失衡后，会引发多种疾病，其中糖尿病在生活中发病率较高，对人体的危害比较严重。学生虽然对此病有一定的感性认识，但是具体的，学生并不大清楚，特别是高血糖不一定会出现糖尿，出现了糖尿也不一定是糖尿病，这些内容学生在理解上还有一定的难度。本节课内容与人体健康联系紧密，涉及一些血糖失衡症。对这些疾病，学生都有一定的感性认识，因此本节课的课堂设计突出学生的主体地位，充分利用学生已有的知识储备和生活经验，精心为学生设计一系列的问题，由学生主动去探究有关血糖平衡调节的内容。在教学过程中，通过学生对糖尿病患者的观察现象总结，是胖人容易得糖尿病还是瘦人容易得糖尿病，为什么？学生通过建立血糖调節的模型模拟构建动态的物理模型，再根据活动中的体会构建概念模型，通过本节的学习，学生要学会将知识应用于实践生活中，学会关注生活、关注健康、关爱生命。本节课除了培养学生的生命观念和科学思维外，还培养了学生的社会责任感。

二、学情分析

在本节第一课时，学生通过对“激素调节的发现”的学习，对激素和激素调节有了初步了解，但对激素具体如何调节生命活动尚不清楚。本节就接着上节课的问题引导学生继续探索。学生在必修一学习过有关糖、脂肪等有机物的知识，为这节课的学习奠定了良好的知识基础。学生制作过细胞结构模型，对模型有一定认识，为这节课模型的构建及模型的转化做好了能力铺垫。

三、教学目标

（一）生命观念

通过生活常识，总结糖尿病的特点及产生原因，通过激素调节血糖的实例感悟生命现象与自然观、稳态与调节观；提高认识生命本质的能力，感受生命的复杂、神奇与协调；产生尊重生命、珍惜生命、关爱生命的情感。

（二）科学探究

通过胰岛素之父——班廷的故事，梳理科学探究的一般过程、学会科学探究的一般方法、养成质疑求实严谨的科学态度；让学生体会科学家如何困惑于问题，如何假设问题的“答案”，考虑从哪些途径去解决问题，并以此渐渐地养成探究的态度、方法和思维。

（三）理性思维

模型与建模是高中生物学科研究中常用的一种方法，血糖调节模型的建立本身是物理模型，然后根据活动体会构建概念模型，有利于学生的理解和认知。

（四）社会责任

正确看待人类的疾病，将所学生物学知识与生产、生活实际结合起来，唤起学生敢于发现和探索人类疾病的预防与治疗方法的社会责任感。

四、教学策略和手段

（一）学法

本着为学习而设计教学的思路，在教学过程中，通过重建内容结构，力图实现将陈述性知识转变为过程性知识。在教学中利用糖尿病及胰导素的探究历程导入，为学生创设一个知识再发现的探究情景，引导他们重走科学探索之路。在培养学生的研究能力、发展他们的学科核心素养以及实现知识的主动建构上是有效的做法。

（二）教法

针对新课标强调过程式教学，采用布鲁纳的“现象—问题—探究”式教学法，按照“观察生命现象、发现问题”“分析问题”“知识学习”“联系实际解决问题”几个环节，分别解决“糖尿病的产生原因，血糖的来源与去路、胰岛素与胰高血糖素的作用”等主要问题。其中涉及与前面知识及与生活实际的联系，在教学方法上则更多地采用任务驱动、问题串的形式让学生自主学习，通过实验对比、主动探究等方法展开学习，辅以讲解和课件展示，归纳和总结，帮助学生更好地过渡和理解所学知识。

五、教学设计

教学过程：

（一）创设情境，导入新课

教师活动：提出问题：大家想一想是胖人易患糖尿病还是瘦人易患糖尿病，为什么？

学生活动：学生讨论并发言：有些人说胖人，有些人说见到好多瘦人患糖尿病。

教师总结：评价学生的回答，其实胖人容易患糖尿病，肥胖与糖尿病是紧密联系在一起的，肥胖引起糖尿病可以说是一个必然的结果。

教学意图：精心设置问题，创设生活常识情境，激发学生兴趣，思考，探索能力，自然导入新课。

（二）精心设疑，层层深入，获取新知

引出血糖的来源与去向

教师活动：这是为什么呢？学完血糖的平衡调节这节课我们就能找到问题的答案。为什么吃得多就容易胖？我们先看血糖的来源和去路？

出示课题名称。

讲解：生活常识，课件展示一天内血糖含量變化图。

引导学生分析血糖含量是变化的，但是会在一定范围内维持动态平衡。维持血糖的动态平衡，其实就是在维持血糖来源和去向的平衡。

学生活动：学生聆听并思考血糖含量变化；回答教师提出的问题，一步一步分析血糖的来源与去向。

教学意图：引导学生形成正常人血糖稳定的意识；引导学生形成血糖是动态平衡的观念。

（三）学习胰岛素和胰高血糖素的生理功能

教师活动：结合生活实际，引导学生分析血糖的三大来源与三大去向。

让学生阅读课本26页；对胰岛素的生理功能进行解释并观看胰岛素之父——班廷发现胰岛素探索历程视频；出示饭后血糖含量的变化曲线，引导学生分析血糖从1.3g/L恢复到0.9g/L的调节过程。

学生活动：阅读课本26页，学习胰岛素和胰高血糖素的生理功能；学生观看视频；

学生观看视频感受科学探究历程。

观察曲线。

教学意图：使学生结合生活实际和已有知识，生成新的知识。为模型构建做好知识铺垫；让学生真正懂得思考的人能自主地为自己的问题寻求答案，渐渐养成探究的态度、方法和思维。

（四）学生构建血糖调节的物理模型

教师活动：让学生甲到讲台上模拟胰岛B细胞，学生乙模拟胰岛素的靶细胞。让学生用卡片和模拟活动表示出血糖从1.3g/L恢复到0.9g/L的调节过程。

对学生模拟活动进行评价。

教师总结：胰岛B细胞分泌的胰岛素不能直接使血糖降低，它必须作用于相应的靶细胞，通过调节靶细胞的活动，从而使血糖降低。出示运动时血糖含量的变化曲线，引导学生分析血糖从0.8g/L恢复到0.9g/L的调节过程。

让学生丙到讲台上模拟胰岛A细胞，学生丁模拟胰高血糖素的靶细胞。让学生用卡片和模拟活动表示出血糖从0.8g/L恢复到0.9g/L的调节过程，对学生模拟活动进行评价。

学生活动：学生甲、乙到讲台上模拟，其他学生仔细观察。

学生丙、丁到讲台上模拟，其他学生仔细观察。

教学意图：通过模拟活动，让学生体会胰岛素降血糖的调节过程。

通过模拟活动，让学生体会胰高血糖素降血糖的调节过程。

（五）学生构建血糖调节的概念模型

教师活动：引导学生完善学案中的概念模型构建；

展示学生完成的概念模型；

引导学生分析胰岛素和胰高血糖素的相互拮抗作用；构建反馈调节模型。

学生活动：完善学案中的概念模型构建。同桌之间可以相互讨论。

学生代表展示构建的血糖调节的概念模型并用简洁的语言描述血糖调节的过程

教学意图：引导学生从形象到抽象，培养学生的理性思维；

学生明白反馈调节机制。

（六）总结激素调节的过程

教师活动：引导学生根据血糖平衡调节过程总结激素调节的过程。

学生活动：根据血糖平衡调节过程的模型分析、总结；

分析胰岛素、胰高血糖素在血糖平衡调节过程中扮演的角色，总结激素调节的过程。

教学意图：引导学生主动学会归纳总结。

（七）引出糖尿病

教师活动：提出问题：结合本节内容，肥胖的人为什么容易患糖尿病？

播放视频：胖人与糖尿病。

评价学生的回答。

提出问题：预防糖尿病经常说要“管住嘴、迈开腿”，请用所学知识分析其中的科学道理。

评价学生的回答。

引出糖尿病日，并提问：作为一名中学生，你觉得你能为糖尿病的预防和人类健康作出哪些力所能及的贡献呢？

学生活动：观看视频；学生思考并回答。

教学意图：关注本节课的点睛部分，落实本节课的知识目标；增强学生的文化自信和民族自豪感；引导学生关注糖尿病，了解糖尿病与饮食习惯的关系，养成良好的生活习惯。

引导学生形成向周围人传播科学知识的意识。

注：本文系发展中学生核心素养的课堂教学新实践研究全国教育科学“十三五”规划2016年度单位资助教育部规划课题，课题批准号：FHB160563.

编辑 李琴芳