基于“稳态与平衡观”的“血糖平衡调节”教学探究

王建华

摘 要：“稳态与平衡观”是高中生物核心素养“生命观念”的重要内容，也是一种重要的学科思想。在“血糖平衡调节”的教学探究中，依据“稳态与平衡观”这一生命观念，结合已学知识和生活体验，通过运用图示和构建模型等方法，引导学生表征并阐述血糖平衡的调节，理解人体内环境的稳态与平衡，并从系统分析的角度，认识个体生命系统的稳态与平衡。

关键词：生命观念；稳态；血糖平衡

“生命观念”是生物核心素养的主要内容之一。《普通高中生物学课程标准》（2017年版）指出，“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，是经过实证后的想法或观点，是能够理解或解释相关事件和现象的意识、观念和思想方法。[1]其中“稳态与平衡观”是“生命观念”的重要内容，而“血糖平衡的调节”就是形成这一生命观念的重要内容之一。

一、教材分析与教学策略

“血糖平衡的调节”是人教版高中生物教材必修三第二章“动物和人体生命活动的调节”中第二节“通过激素的调节”中的内容。作为第一课时，既要调动学生已有的知识经验（初中时对激素调节的认识），又要在旧知的基础上建立新的知识体系。特别是本节内容涉及“稳态与平衡观”这一生命观念的形成，是发展学生核心素养的一个重要内容。既可作为个体水平上的稳态的学习，也可以为后面学习系统层面的稳态打下良好的基础。

本节课具体的教学策略就是以“稳态”为中心，以“不稳”为切入点，通过学生活动引导学生把所学知识与社会生活中的实际问题相结合，分析问题、解决问题，建构模型、应用模型，从而来达成本课的学习目标。

二、 指向核心素养的学习目标

目标1：通过血糖调节模型的建构与应用，从系统分析的角度，初步认识个体生命系统的稳态。

目标2：在学习过程中逐步发展学生模型与建模的科学思维。

目标3：培养学生进行观察、提问、设计、实施以及结果的交流与讨论的科学探究能力。

目标4：能够运用“稳态与平衡观”这一生命观念分析和解决社会生活中的问题，并建立健康文明的生活方式。

三、 基于“稳态与平衡观”的教学过程

“稳态与平衡观”既是生命观念的一项重要内容，也是中学生物的一种重要的学科思想。所有的生命系统都存在于一定的环境之中，在不断变化的环境条件下，依靠自我调节机制维持其稳态。高等多细胞生物体和人体在生长、发育、代谢、遗传和变异等各种生命活动中，通过一定的调节机制，使机体保持稳态，并作为一个整体完成复杂的生命活动，适应多变的环境。

（一）情境呈现

呈现血常规化验图：你看到了什么？想到了什么？

通过具体的一张血常规化验图，引导学生观察和思考，从而理解稳态因子的正常数值是一个范围，而不是一个绝对的数字，为稳态与平衡观确定一个正确的基调。

（二）经验分析

结合已学知识和生活体验，分析血糖的来源与去路。

生命活动需要糖类，葡萄糖是细胞呼吸的反应底物，细胞中的葡萄糖从哪里来呢？从而引入血糖这一概念；再通过实际生活的体验分析血糖的主要来源——食物中的糖类，然后由其他实例明确其他非糖物质也可以和血糖相互转化。从人体内这些物质的来源和去路要相对平衡，才能维持这些物质在人体内含量的相对稳定的想法出发，深入分析人体内血糖的来源和去路，逐渐完成“血糖的来源与去路”示意图（图1），并通过分析把图示的脉络理解透彻。

（三）情境说明

呈现正常人进食后血糖浓度与胰岛素浓度、胰岛素浓度与胰高血糖素浓度关系曲线图，你又看到了什么？想到了什么？可以得到什么初步结论？通过一系列問题的设计和对图2的思考，学生对人体通过自身的调节机制而维持血糖浓度的相对稳定状态有了初步的认识，培养了学生的生命观念和科学思维。

（四）模型建构

在具体的调节过程中，胰岛素和胰高血糖素又是如何发挥作用来维持人体血糖浓度的稳定呢？用不同颜色的卡片代表葡萄糖、糖原、胰岛素、胰高血糖素，以小组为单位模拟吃饭后和运动后体内葡萄糖、糖原、胰岛素、胰高血糖素的变化，建构如图3所示血糖调节模型。进一步理解人体内血糖含量升高时，刺激胰岛B细胞，促进它分泌胰岛素，同时作用于胰岛A细胞，使之减少胰高血糖素的分泌。当胰岛素随血液运输到肝和肌肉等器官或组织时，能促进细胞对葡萄糖的摄取和利用，还可促进肝细胞和肌肉细胞将葡萄糖合成为糖原储存起来，从而使血糖含量下降。当血糖含量降低到一定程度时，就会抑制胰岛素的分泌，增加胰高血糖素的分泌，从而促进肝糖原的分解，形成较多的葡萄糖，使血糖含量升高。可见胰岛素的作用结果会反过来影响胰岛素的分泌，胰高血糖素也是如此，这就是反馈调节。[2]

（五）应用模型

提供早餐饭后血糖浓度的变化曲线或马拉松运动时血糖浓度的变化曲线，要求学生在图4中表示出各激素的浓度变化，在一定的生物学事实基础上进一步建构稳态和反馈的概念。

（六）跟进思考

对于一个正常的人来说，如果饮食不当，则会造成胰岛素过量分泌，引起肥胖，请尝试分析原因。再结合上述血糖调节的负反馈调节模型，分析减肥的有效措施有哪些？学生通过小组内分析和讨论，师生互动，获得正确的答案或共识。这样的思考与讨论加深了学生对血糖调节机制的理解，培养了学生运用生物学知识解决生活中实际问题的思维习惯和能力，认同并采纳健康文明的生活方式，有利于学生科学思维和社会责任的形成。

四、教学反思

血糖平衡是稳态与生命观的重要内容，对于培养学生的生命观念、科学思维、科学探究和社会责任都有着不可或缺的作用。本节课的教学中，从生活现实出发，再回归现实；从“稳”的分析出发，再到“不稳”的讨论，都需要教师密切注意教学过程中动态生成的资源，要让学生成为模型建构与应用的真正实施者，这样才能真正达成本节课的基于核心素养的学习目标。

参考文献：

[1]中华人民共和国教育部.普通高中生物学课程标准（2017年版）[M].北京：人民教育出版社，2018：4-5.

[2]赵占良.“稳态与环境”模块的解读[J]. 生物学通报，2004（6）：31-33.