基于科学思维的论证式教学的教学设计

陆晓东 陶建英

本文以探索“体液调节”中的“甲状腺激素调节”为例，通过病例分析，共同总结归纳甲状腺的生理作用，通过资料分析、构建甲状腺激素调节模型，科学思维的基础上进一步完善调节模型，运用模型分析问题，达成学生的科学思维提升。

1 教材分析和设计思路

本节内容主要讲述的是内分泌系统与激素调节的知识，着重说明激素对生长、发育、生殖、新陈代谢等基本生命活动具有重要而显著的调节功能。在以往教学过程中，教师常采用读书指导法，让学生阅读教材内容并识记整个过程。因此，笔者尝试开展基于科学思维发展的“甲状腺激素调节”的论证式教学。通过内分泌系统介绍器官的学习，完成调节过程的模型建构。以病例分析为基础，提供内分泌系统的功能，分泌激素的主要作用，发展学生的科学思维，引导学生构建甲状腺激素调节的模型，提高学生解决实际问题的能力。

2 教学目标

基于课程标准的内容要求、学业要求和学业质量标准，并围绕培养学生核心素养的要求，制定了如下教学目标：

（1）通过病例分析，掌握甲状腺激素的生理作用。

（2）通过资料阅读和分析，发展科学思维能力，论证材料内容，构建甲状腺激素分泌调节机制。

（3）通过模型建构，尝试运用反馈调节的原理，解释致病机理，形成归纳和概括能力。

3 教學过程

3.1 甲状腺的生理作用

教师提供病例资料，引导学生归纳：甲状腺激素的生理作用？

结论：甲状腺能促进幼年动物的生长发育;促进物质代谢和能量转换。

学生分析实验设计的自变量，考察自变量的数量及其设定数量的目的，考虑科学性而言，是否需要增加实验设计的组别？学生通过实验设计，提升科学思维，不断探索的过程中加强知识与能力的共同提升。

综上所有资料和开展的实验，注重学生对实验过程的理解和设计意图的理解，针对各实验的结论，引导学生初步总结归纳甲状腺的生理作用。

3.2 构建甲状腺激素调节模型

教师提供以下资料，引导学生分析问题：

资料二：促甲状腺激素释放激素（thyrotropin-releasing hormone，TRH）由下丘脑分泌的一种三肽，与垂体前叶促甲状腺细胞上的特异TRH受体结合，引起促甲状腺激素（TSH）系列释放。促甲状腺激素是腺垂体分泌的促进甲状腺的生长和机能的激素，具有促进甲状腺滤泡上皮细胞增生、甲状腺激素合成和释放的作用。

问题1：资料中涉及的内分泌腺是什么？

问题2：内分泌腺分泌的激素分别是什么？

问题3：分泌的激素其作用分别是什么？

学生通过资料分析获得以上三个问题的答案，并能引发学生深入思考，探索科学的思维过程。教师引导学生思考：下丘脑分泌的促甲状腺激素释放激素，促进垂体合成、分泌促甲状腺激素的释放;腺垂体分泌的促甲状腺激素，促进甲状腺合成、分泌甲状腺激素。

教师进一步介绍甲状腺会合成、分泌两种甲状腺激素;再根据资料一的实验，分析甲状腺的生理功能，分析获得甲状腺激素作用遍及全身所有的器官。

问题4：这三种内分泌腺和分泌的激素之间有何种关系呢？

利用以上所有资料和实验设计过程，学生围绕这一论题，收集证据，运用一定的论证方式解释、评价自己以及他人证据与观点之间的相关性，促进思维的共享与交锋，最终达成较为可接受结论的活动。通过学生的思考、分析、讨论、教师的引导，学生构建甲状腺激素调节机制的初步模型，掌握甲状腺激素相关分泌腺的前后顺序和相互关系，论证甲状腺激素分泌调节机制的相互关系，科学思维过程感受生命的意义。

3.3 完善甲状腺激素的反馈调节模型

提供以下资料，引导学生分析问题：

资料三：甲状腺作用机制是与受体结合形成激素受体复合体，诱导基因转录过程，并且有负反馈调节机制。激素分泌过多会反过来抑制下丘脑和垂体减少激素的分泌，能够促进新陈代谢、加速物质转化、产生热量等，维持机体正常体温。

问题5：通过下丘脑和垂体的调节，甲状腺激素分泌量增多，如何达到激素的相对平衡状态？

根据资料一提供的信息，利用甲状腺激素调节模型，教师提出科学思维的方向，按照甲状腺激素调节模型，甲状腺激素不断积累增多，血液中的甲状腺激素过多，引发“甲亢”，引导学生完善反馈调节的模型。并要求学生针对模型加以描述内容，掌握相关新的专业名词。

学生在科学思维的基础上完善了整个模型建构，但是并不确认学生掌握程度如何？教师展示另一模型，学生分析巩固相关知识点，同时进一步完善科学思维过程，知识与思维并驾齐驱，内化学科素养。

4  教学反思

本节课内容对于学生而言，比较陌生、抽象、生疏，而且专业术语名称多而长，需要学生在记忆的基础上，理解运用。因而在教学内容的处理上，通过学生对一系列资料的分析讨论、观看图片等活动，进行探究及合作学习，联系生活实例开展分析解决问题，激发学生的科学思维能力，增加学生课堂教学的参与度，注重以学生的发展为课堂教学的中心，提升学生的科学素养。

（作者单位：1. 浙江省嵊州市高级中学2. 浙江省嵊州中学）