“促胰液素的发现”的教学设计及其价值分析*

马小明



“促胰液素的发现”的教学设计及其价值分析*

马小明

摘 要：以往“促胰液素的发现”的教学只重视知识性目标的达成，忽略了能力目标和情感态度与价值观目标的达成。本文采用启发式并结合学生自学的教学方法进行设计，发现该科学史对于学生实验设计能力、实验结果的分析处理能力以及大胆质疑、勇于挑战权威等创新性思维的培养等都很有价值和意义。

关键词：促胰液素；科学史；教学价值

一、生物科学史的教学价值

新课程实施以来尤其重视科学史的教学，科学史的教学关键是了解生物学家发现科学理论的过程，即如何提出问题、解决问题以及这个科学理论之所以产生的情境，使学生能够深刻体会科学家如何从事研究工作，进而让学生了解科学家在认知过程中所运用的思考模式和认知能力［1］。科学史的教学可以使学生的思维与前人的认识形成过程产生共鸣，有利于学生理解科学的本质。其次，生物科学史中蕴涵着丰富的独创素材，这些创新思维的精彩事例可以启迪学生的心智，为学生进行创新思维提供借鉴和参考，促进学生创新思维的发展，是教师鼓励学生发现问题、大胆质疑、提出新见解的良好素材。另外，通过科学家的事迹感动和激励学生，可以促进学生情感态度与价值观的健康发展。

二、教材分析和设计思路

《通过激素的调节》这节内容需要两课时学习，第一课时的主要教学内容为“激素调节的发现”及“人体主要内分泌腺及其分泌的激素”；第二课时的主要教学内容为“激素调节的实例”，包括血糖平衡调节与甲状腺激素分泌的分级调节以及激素调节的特点。其中第一课时的“激素调节的发现”以科学史“促胰液素的发现”为例介绍，这部分的教学目标包括：描述动物和人体的激素调节；讨论促胰液素的发现过程中，科学态度和科学精神所起的重要作用。重难点是：促胰液素的发现过程。在往常的教学中，教师重视“激素调节的实例”，而忽视“促胰液素的发现”的教学，即重视知识性目标的达成，忽视了能力目标和情感态度和价值观目标的达成，没有去深入挖掘该科学史蕴含的教学价值和意义。

笔者在教学中采用启发式并结合学生自学的方式组织“促胰液素的发现”的教学，效果不错。设计思路是：回顾神经调节要点，而后过渡：“在20世纪之前，学术界普遍认为，人和动物体的一切生理活动都是由神经系统调节的。那么，除了神经调节机制外还有没有其他的调节机制呢？”提出疑问激发学生求知欲，引领学生进入“促胰液素的发现”的学习，这部分为授课重点。通过促胰液素的作用机理的了解，导出“激素调节”概念。

三、“促胰液素的发现”的教学设计

“促胰液素的发现”由3个故事构成：“囿于定论的沃泰默”“另辟蹊径的斯他林和贝利斯”以及“巴甫洛夫的感慨”。想要上好这节课，必需挖出这些故事中蕴含的教学价值，需要去思考教材设计这些故事的意图所在。所以，笔者引导学生对科学家的实验进行分析、质疑、修正，依此作为主攻目标去设计“促胰液素的发现”的教学。以下为“促胰液素的发现”的教学设计（部分）。

【教师】胰腺能分泌胰液，胰液通过导管注入小肠，用于消化食物。胰液的分泌是如何调节的呢？现在，同学们仔细阅读资料“囿于定论的沃泰默”思考并回答下列问题（借助课件展示）。

（1）19世纪学术界认为胰液的分泌是如何调节的？（用流程图形式展示）

（2）沃泰默做了哪些实验去验证这种说法？实验结果如何？

（3）对比分析沃泰默的实验，你能得出什么结论？

（4）对于实验结果，沃泰默是如何解释的？

学生通过自主阅读教材和小组成员间交流讨论，形成对每个问题的看法。5分钟后教师示意学生展示学习成果。

【设计意图】第（1）问，主要培养学生信息提取和转化能力，教材中用文字形式说明了19世纪学术界对胰液分泌调节的观点，这里学生需要将文字信息转化为流程图（如图1所示）。第（2）问学生需要列出沃泰默的三组实验（如图2所示）。

图1　19世纪学术界认为胰液的分泌是神经调节的结果

图2　沃泰默实验流程图

第（3）问引导学生分析沃泰默的实验。学生通过两两对照，找到自变量，分析不同变量对结果的影响。例如，在授课中学生通过对照第1，2组实验，得出“胰腺分泌胰液不是稀盐酸直接作用于胰腺引起的。”通过对照第1，3组实验，得出“稀盐酸导致胰腺分泌胰液与神经的有无无关。”讨论至此，可以看出“胰腺分泌胰液不是神经调节的结果”但是，沃泰默给出的解释却是“这是一个非常顽固的神经反射。”而这正好与标题“囿于定论的沃泰默”相呼应。

【教师】既然胰腺分泌胰液不是神经调节的结果，那又是什么在调节呢？同学们阅读资料“另辟蹊径的斯他林和贝里斯”思考并回答下列问题（借助课件展示）。

（1）对于沃泰默的实验结果，斯他林和贝里斯提出怎样的假设？

（2）对于这种假设他们设计了怎样的实验去验证？

（3）实验结果是什么？这说明什么？

（4）这个实验严谨吗？你能补充或修改使其更加严谨吗？

（5）分析哪些因素使斯他林和贝里斯抓住了成功的机遇？

学生通过自主阅读教材和小组成员间交流讨论，形成对每个问题的看法。5分钟后教师示意学生展示学习成果。

【设计意图】问题（1）（2）（3）根据科学发现的一般过程设计：对某一问题或现象提出合理假设，设计并实施实验验证假设，分析实验得出结论。其中，问题（2）在教材中只有一组实验（如图3所示）。而根据这个实验得出结论“在盐酸作用下，小肠粘膜产生某种化学物质，这种物质进入血液，随血流到达胰腺，引起胰液分泌”，这点很值得探讨分析。通过问题（4）引导学生分析和补充实验：学生能够很快地看出，他们制取的提取液中成分较复杂，有稀盐酸、细胞破碎后的内容物以及他们假设中在盐酸作用下小肠粘膜释放的“化学物质”，那么这样成分复杂的提取液注入静脉引起胰腺分泌胰液，为什么就说是“化学物质”的作用？进而，学生提出对照组补充实验（如图4所示）。

图3　斯他林和贝里斯实验流程图

图4　对斯他林和贝里斯实验的补充实验

四、教学反思

本节课的教学过程中，教师通过挖掘科学史蕴含意义，精心设计问题以引领学生自主学习，学生表现出很高的学习积极性，而且学生提出的想法和方案很多时候超出了教师的预期。与以往的教学相比较本教学设计不仅仅实现了本节课的知识性目标，更重要的是经过这样深入的分析实验、更加严谨的补充实验，真正意义上实现了本节课的情感态度与价值观目标和能力目标：要有大胆质疑、勇于挑战权威的精神；实验设计要严谨科学；要具有创造性的思维等。只有这样才能真正培养学生的实验设计、分析以及结果处理能力；才是对学生终身有益的教学。这也正是这节课蕴含的教育价值所在。

参考文献

［1］ 唐艳婷，张迎春.生物科学史教育的教学价值及实施策略［J］.科学教育，2011（1）:57-58.

作者信息

马小明，本科，中教二级。甘肃省临夏中学，731100

*基金项目：本文系临夏州教育科学“十二五”规划课题“临夏地区高中生物实验教学现状调查及对策研究”（编号：LX［2015］GH005）阶段性成果之一。