贯穿式情境在高中生物学复习课中的应用

摘要：以尿糖超标的甲、乙、丙为主线贯穿整个教学过程。分析症状及原因，构建血糖调节的概念模型；深化情境，探讨胰岛素释放和作用的分子机制，提升学生分析与综合、归纳与概括的思维能力；延伸情境，提出治疗方案以解决实际问题，增强了学生的社会责任感。贯穿式情境能促使学生的知识体系化，思维发展更具连续性和递进性，有利于提升学生的生物学学科核心素养。

关键词：贯穿式情境；高中生物；学科核心素养

文章编号：1003-7586（2024）02-0084-03 中国分类号：G633.91 文献标识码：B

《普通高中生物学课程标准（2017年版2020年修订）》提出：生物学学科核心素养是解决真实情境中的实际问题时所表现出来的价值观念、必备品格与关键能力，进一步明确了核心素养的情境属性。2020年初，我国教育部考试中心发布了《中国高考评价体系》，该文件强调，创新评价方式要以情境为高考考查内容的载体。在近年的各地高考题中，大部分选择题与非选择题均以真实的情境化材料为题干，将社会与个人生活的各方面所涉及的与高中知识相关的实际问题设计为考题。

贯穿式情境教学法是创设真实教学情境为主线情境，针对涉及的知识点拆解或延伸主线情境，形成具有关联性的分支情境，根据分支情境设置任务和问题形成探究主线，引导学生持续进行情境学习的一种教学模式。

在高三生物学复习备考教学过程中，多数教师都积极地在教学中使用情境教学法。但是，许多时候情境仅被应用于课堂教学的导入环节，仅起到在课堂之初引起学生兴趣的作用，在随后的教学环节中却不再提及，这一做法容易让学生在后续脱离情境的学习中失去热情，缺乏思维的连续性。教师在情境教学过程中采用一个知识点创设一个情境，或一个知识点创设多个不同情境，学生在频繁更换的独立情境中学习相关知识，使得课堂探究主线弱化，逻辑不明朗，对知识框架的建构和科学思维的发展非常不利。

贯穿式情境可以通过一个大情境下的分支情境将零散的知识点串联起来，学生得以在整体化的情境中保持学习的兴趣，同时进行知识的建构，理清知识点的内在逻辑，有利于深度理解知识体系，使得思维具有连续性、递进性，有利于生物学学科核心素养的发展。

1教材分析及设计思路

随着国人生活水平的不断提高，糖尿病发病率有逐年增加的趋势，身边的糖尿病人也越来越多，成为了一个非常重要的社会问题和医学问题。糖尿病微专题涉及血糖的来源和去向，血糖调节的方式和机理，糖尿病的症状、类型、预防及治疗方法。本微专题中，通过对3位尿糖异常的患者从尿糖浓度、血糖浓度、症状分析、治疗方案等不同角度的分析，能将本微专题所涉及的知识点联系起来，并采用事实性资料、图表来引导学生获取信息、分析问题、解决问题，一定程度上可以提升学生的科学思维，发展学生的生物学科核心素养，提高学生的应试能力。

2教学目标

（1）通过对真实情境的分析，掌握糖尿病的判断标准，能够用模型与建摸的方法阐明血糖平衡调节的过程。

（2）基于对事实性资料与图文模型的分析，能够归纳概括出胰岛素释放的分子机制和胰岛素作用的分子机制，提高分析问题与解决问题的思维能力。

（3）通过对糖尿病症状的原因分析，尝试运用模型与建模的方法阐明糖尿病“三多一少”的机制，进一步强化结构与功能观、稳态与平衡观，增强糖尿病知识宣传的社会责任。

（4）基于真实情境对糖尿病类型进行判断和原因分析，尝试运用所学知识给出相应的治疗思路与预防措施，增强社会责任感，做健康中国的促进者和实践者。

3教学过程

3.1创设情境，引出主题

教师给出情境：在最近的聚会中，甲、乙、丙发现他们有相同的苦恼——尿糖超标，并且甲和乙还出现多尿、多饮、多食但体重减少的症状。教师提出问题：你能否利用所学知识为甲、乙二人解惑？学生比较容易就能判断出这是糖尿病的症状。教师继续追问，判断的依据是什么？教师通过身边常见的真实情境，引发学生的兴趣，接着引导学生积极结合尿液的形成过程及渗透压等知识，逐一对“尿糖”“多尿”“多饮”“多食但体重减少”的症状进行分析。教师引导学生，通过用已学知识分析实际问题并作出判断，进一步强化学生的逻辑推理能力。

3.2延续情境，建构概念

在前面给出的情境的基础上，教师继续深化情境。

情境：甲、乙和丙听了大家的分析后，为弄清楚是否患糖尿病，又去医院进行了一次血液检测，结果如图1所示（已知糖尿病血糖浓度指标为空腹≥7.0 mmol／L、餐后2h≥11.1 mmol／L）。

基于此情境，提出问题串：问题一，据图初步判断糖尿病患者是谁？你的理由是什么？问题二，正常人体内血糖的来源和去路分别有哪些？问题三，丙餐后1h内血糖浓度持续上升，原因是什么？1h后血糖浓度开始下降，原因是什么（请尝试用建模的方法建构该过程的血糖调节模型）？问题四，通过血糖平衡调节的模型可以看出哪两方面的信号可以促进胰岛素的分泌？

通过上述问题的解决，引导学生通过基于真实情境的数据分析，初度判断糖尿病，并联系人体血糖来源与去路的相关知识，强化学生对血糖平衡调节模型的运用，有利于学生知识体系的形成。

3.3深化概念，发展思维

在建构了血糖调节模型的基础上，继续深入地探讨葡萄糖对胰岛B细胞的作用机制、胰岛素的释放及对靶细胞的作用机理。

教师给出葡萄糖对胰岛B细胞的作用机制模式图（见图2），并引导学生深度分析胰岛索的释放机制。首先是根据图示推测胰岛B细胞是如何感受到血糖含量的变化的？教师要引导学生完整地描述胰岛素的释放机制。葡萄糖浓度升高到刺激闽以上时，葡萄糖经胰岛B细胞膜上的转运蛋白进入细胞。细胞经过呼吸过程产生大量ATP，阻断ATP敏感型K+通道，进而抑制了K+的外流，使细胞膜内的电位升高，Ca2+通道打开，胞内的Ca2+浓度升高，促进胰岛索分子以胞吐的方式释放到细胞外。之后，教师进一步引导学生根据胰岛索作用机理图（见图3）描述胰岛素降血糖的机理。胰岛素对靶细胞的调节作用至少表现在两个方面，一方面是增加靶细胞膜葡萄糖转运蛋白的数量，从而促进靶细胞对葡萄糖的吸收；另一方面，胰岛素通过调节酶的活性，促进对葡萄糖的利用和储存。

通过问题串引导学生自主学习、合作探究，分析胰岛素释放的分子机制和作用的分子机制，加深对血糖平衡调节分子机制层面的认识。这个过程训练了学生识图析图、分析与综合、归纳与概括的思维能力和应试能力，也进一步深化了学生对结构与功能观的领悟。

3.4迁移运用，解决问题

在建构了血糖调节的模型，并分析了胰岛素的释放和作用机理之后，再回到情境所述的糖尿病的问题，用所学知识来诊断、治疗与预防糖尿病。

情境：医院为了进一步确定甲、乙的糖尿病类型，分别对他们血液中的胰岛素含量进行了检测，结果如图4所示，其中丙为正常人体内胰岛素水平变化曲线。

通过小组讨论回答下列问题：问题一，可以通过抽血检测胰岛素在体内的含量的原因是什么？问题二，分析胰岛素含量测定结果，判断甲、乙二人患糖尿病的类型并说出依据。问题三，有一种胰岛素依赖型糖尿病是由于患者体内某种T细胞过度激活为细胞毒性T细胞后，选择性地与胰岛B细胞密切接触，导致胰岛B细胞死亡而发病的，患者的胰岛索含量低于正常水平。若甲的糖尿病是上述机制导致的，在免疫学上这种病称为什么？你能否针对该病提出两种治疗措施？问题四，对乙的基因测序提示其胰岛B细胞中HDAC基因呈低甲基化，导致HDAC基因过量表达而积累了大量HDAC蛋白，进而引起胰岛B细胞对葡萄糖刺激的敏感度下降。你能提出针对该种糖尿病的一种潜在的新疗法吗？问题五，糖尿病与人们的饮食状况和生活方式有直接的关系，饮食过多而不节制、营养过剩、体力活动过少，肥胖等都是糖尿病的诱因，那么日常生活中我们如何有效防治糖尿病？

通过对情境进行再利用，以及问题串层层递进地引导，学生认识到在确诊糖尿病后，医生需要进一步确认糖尿病的类型，分析可能的原因后才能有针对性地提出治疗方案。教师通过呈现相关资料引导学生自主分析解决问题，激发了学生的学习热情和求索欲望，训练了学生的科学思维和尝试运用所学知识解决实际问题的能力。教师通过对糖尿病预防方面的思考，引导学生学会健康生活，增强社会责任感，做健康中国的倡导者与实践者。

4结合课例反思总结、提炼方法

在高三复习课中，学生对于基础知识点已经知晓，课堂少了很多新奇感，容易枯燥无味。而复习课需要高效地将整个高中阶段的零碎的知识点构建成体系，并能发展学生的思维和能力，以提升学生的学科核心素养。因此，在高三生物学的复习课开展情境教学，优化情境教学方式，能够保持学生的学习兴趣，帮助学生理解问题，分析习题情境，实现知识的提取和迁移应用。

贯穿式情境让课堂主线由情境主线与知识主线交织而成，学生得以在整体化的情境中保持学习的兴趣，同时进行知识的建构，理清知识点的内在逻辑，有利于深度理解知识体系。在真正面对生活中的相关情境时，学生先前所获得的知识和技能也更有可能发生迁移，使得思维具有连续性、递进性，有利于科学思维的发展。