李卫文

(合肥市教学研究室, 合肥 230001)

1 “建立血糖调节模型”的教学设计

1.1 教学思想

“血糖平衡的调节”在高中教学中既是一个重点内容，也是一教学难点。以往的教学在设计思路上主要是依靠教师讲述,学生被动接受，学习上缺乏主动性，且由于内容比较抽象，学生很难真正理解。其实关于血糖，学生已有一些知识储备和生活经验,如学生已经学习了葡萄糖是细胞的主要能源物质，细胞所需葡萄糖来自细胞外液，且细胞外液中葡萄糖的含量是相对稳定的；在生活中也听说过低血糖和高血糖以及糖尿病这些词，知道糖尿病人的尿液中有葡萄糖等，但对这些词的具体含义及对人体健康的影响可能不清楚。所以在教学中应该充分利用学生已有的知识和经验，在教师的不断引导下, 由学生主动地去探究有关血糖平衡调节的新内容，并将所学的新知识与已有的知识和经验相结合，运用这些知识分析实际生活中遇到的问题，领悟稳态的维持对机体生命活动正常进行的重要意义，从而确立健康的生活方式。“建立血糖调节模型”活动可以充分发挥学生的主体性，通过教师的组织和引导，学生对血糖的调节机制进行模拟，建构、不断修正动态的物理模型,再建构抽象的血糖调节的图解式概念模型，从而深入理解血糖调节的机制，更好地理解体内激素对生命活动进行的调节。再通过与实际生活相联系，利用构建的模型分析低血糖、高血糖和糖尿病出现的原因，了解正确的防治措施，确立健康的生活方式。

1.2 教学目标

知识目标：

1)说出成人的血糖正常值及其来源和去路。

2)通过构建动态的物理模型和图解式概念模型，了解模型建构的基本方法和意义；理解人体血糖含量的相对稳定主要是由胰岛素和胰高血糖素的相互拮抗共同维持的。

3)理解反馈调节对于机体维持稳态具有重要意义。

4)了解低血糖、高血糖和糖尿病产生的原因和防治措施。

能力目标：

1)通过物理模型和概念模型的构建培养学生的模型建构能力。

2)提高学生用所学的知识分析解决实际问题的能力，如马拉松运动和饭后血糖含量的变化，以及糖尿病的产生原因。

情感态度价值观目标：

1)体验认识模型方法在生物学研究中的作用。

2)通过血糖平衡调节的分析，领会稳态的维持对机体生命活动正常进行的重要意义。

1.3 教学重点

理解血糖平衡的调节机制。

1.4 教学难点

通过构建动态的血糖调节的物理模型进一步构建血糖调节的图解式概念模型。

1.5 教学准备

学生以组为单位准备模型构建的材料：写上“胰岛素” 的卡片2张；写上“胰高血糖素”的卡片2张；糖卡片15张(正面写上“0.1g葡萄糖/每升血液”，背面写上“糖原”)；

教师同样准备上述材料一份，并准备黑板用小磁铁12个。

1.6 教学过程

教学内容教师的组织和引导学生活动教学意图(一)血糖的来源和去向复习提问:①细胞生命活动所需要的主要能源物质是什么?②人体细胞所需要的葡萄糖的直接来源是什么?③组织液中的葡萄糖主要从哪儿获得?展示P23问题探讨:马拉松长跑是赛程超过40 km,历时2 h以上的极限运动,运动员每小时至少要消耗300 g糖类。血糖可以补充肌肉因运动而消耗的糖类。正常人的血糖含量是0.8～1.2 g/L,全身的血量大约为5 L。计算:如果仅靠血糖,运动员能跑多长时间?讨论:长跑过程中大量消耗血液中的葡萄糖,但它的含量仍然稳定在0.9 g/L左右。血糖可以通过哪些途径得到补充?展示正常人饭后血糖的含量变化曲线图学生回顾已学知识,重温“葡萄糖是细胞外液的成分之一,只有血糖含量保持在正常范围内,才能为细胞代谢提供能量。”学生计算后,惊讶只有1 min左右。学生讨论可得出:①食物中糖类的消化和吸收;②肝糖原可以分解成葡萄糖进入血液;③脂肪等物质转化成葡萄糖进入血液。学生讨论回答。①饭后,食物中的糖类被消化吸收进入血液,导致血糖上升。②血糖进入肝脏和肌肉等细胞中合成糖原;进入组织细胞氧化分解提供能量;转化为脂肪、某些氨基酸等。学生联系人体内的激素及其功能回答。复习已学知识,为新知识的学习做好铺垫。 通过计算激发学生产生疑问血糖从哪儿来?联系已学知识,通过讨论可得出血糖的3个来源。

2 构建概念模型的教学组织策略

概念是人们对事物本质属性的概括和总结，生物学概念是人们对生物及其生理现象本质属性的认识。概念模型是对认识对象系统的一种简化的定性描述，用于表示系统组成和相互关系，并以图示、文字、符号等组成的流程图形式对事物的生命活动规律、机理进行描述、阐明。概念模型的构建可以使知识结构化、系统化，不仅能高效反映知识之间纵横交错的复杂关系，而且也使“ 看不见、摸不着” 的思维过程可视化，有利于学生的知识迁移，极大地提高了学生的理解能力和记忆能力，从而将对知识的认识提到了一个新的高度，还可以体现构建者的科学思维过程。

经过实践我们总结了在教学中帮助学生构建“概念模型“的基本教学组织策略：

2.1 确立原型，明确核心概念。要构建一个概念模型,首先要确立原型，可以通过复习与原型相关的已学知识或是提供新的问题情境或是提供与原型相关资料等方式引入原型，并确订与概念模型构建密切相关的原型的核心概念。

2.2 对原型进行分析，整理与核心概念相关的名词或概念。引导学生熟悉所构建对象的规律、原理及其内在联系，选择好最能反映规律、原理、环节的关键词或核心词，或通过物理模拟活动对所构建对象的显著特征、过程要点、变化规律进行简化、模式和形象化处理，以便突出构建对象的显著特征，罗列出与其显著特征最为密切的关键词或核心词，反复推敲关键词或核心词之间的相互关系以及与核心概念之间的关系。

2.3 初步建立概念模型。按照一定的原则整理好各关键词、核心词之间的关系,确定是从属关系还是并列关系或是别的关系后，对这些关键词进行排序，从最一般、最概括的概念到最特殊、最具体的概念依次排序，初步安排好概念的布局后,将概念之间用箭头或是直线连接，连接一般是相邻层级概念间的连接, 也可建立交叉连接, 需要时可在上下侧、左右侧添加连接。建立连接后, 针对两个概念间的意义关系认真提炼出连接词, 连接词必须是最概括、最简短的词语或“+”、“一”等符号, 并标注在连线旁边，使图示表达清晰。最后要注意图示位置的布局,力求图示、文字、符号组合的合理、协调、美观；

2.4 评价并完善模型。课堂上让 2—3 位学生展示自己设计并建构的概念模型，其他学生共同评价，然后教师进行总评。也可让学生自己利用初步建起来的概念模型,对原型进行回顾、梳理，如发现存在错误、疏漏之处，则进而进行完善。往往再进一步深刻反思，会激发出更好的思路和创意，有可能对构建起的概念模型作很大的改动或重新构建。

2.5 模型应用。利用构建概念图解决与原型相关的实际问题。

概念模型的建构不仅有助于学生对知识的梳理和知识体系的建立，而且可有效地发展新课标所倡导的学生自主探究、合作与批判、反思与创新等能力。需要指出的是，概念模型是高度抽象的模型，在研究时，一开始可能很难把其中的要素全部抽取出来，需要经过反复的研究和思考才能得到合理的模型。教师在最初的组织教学中不要怕耽误上课时间，要有足够的耐心引导学生进行分析，教会学生如何提取有用概念，如何概括概念间的相互关系，即教会学生构建概念模型的方法。实际教学中会发现，经过一段时间的引导，学生构建概念模型的速度和质量会明显提高。

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