基于“穩(wěn)態(tài)與平衡觀”的模型思維的培養(yǎng)

高中生物學(xué)主要研究的內(nèi)容相對(duì)較為寬泛，因此在核心素養(yǎng)培養(yǎng)的過程中，生命觀念就成為關(guān)鍵性的一個(gè)環(huán)節(jié)，是構(gòu)成總體核心素養(yǎng)的關(guān)鍵性特質(zhì)，必須要讓學(xué)生形成這樣的觀念，以此面對(duì)生物學(xué)課程方面的學(xué)習(xí)，借由穩(wěn)態(tài)與平衡觀的支持，提高學(xué)生對(duì)生物學(xué)課程內(nèi)容的理解。為了更好地培養(yǎng)學(xué)生的思維能力，促使他們構(gòu)建起相應(yīng)的模型思維，通過“血糖平衡的調(diào)節(jié)”一課進(jìn)行遞進(jìn)式教學(xué)就具有一定的價(jià)值，充分認(rèn)識(shí)并積極應(yīng)用相應(yīng)的教學(xué)方法、策略以及措施等。

高中階段的生物學(xué)教學(xué)要著重培養(yǎng)學(xué)生的思維能力，從而促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)并深入理解各類知識(shí)的內(nèi)在邏輯，因此構(gòu)建相應(yīng)的模型思維就具有一定的價(jià)值和意義。模型思維本質(zhì)意義上是某一個(gè)個(gè)體通過一種模型構(gòu)建或者利用某一種模型來解決各類實(shí)際性問題，相應(yīng)的思維有著直覺性和邏輯性方面的特點(diǎn)，利用遞進(jìn)式的階梯性問題，能夠發(fā)展學(xué)生思維，然后進(jìn)一步促使學(xué)生利用這一思維觀念去解決各類實(shí)質(zhì)性問題，為后續(xù)的生物學(xué)知識(shí)學(xué)習(xí)提供支持。而這一過程中，穩(wěn)態(tài)與平衡觀的模型思維培養(yǎng)就比較重要，是生物學(xué)核心素養(yǎng)培養(yǎng)的重要組成部分。

一、教學(xué)內(nèi)容及目標(biāo)

（一）血糖平衡的調(diào)節(jié)課程內(nèi)容分析

“血糖平衡的調(diào)節(jié)”是高中階段諸多課程中的重點(diǎn)之一，也是總體的教學(xué)難點(diǎn)，這部分課程體現(xiàn)出了身體內(nèi)在環(huán)境的穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)，同時(shí)也有著相互對(duì)立的關(guān)系，因此其教學(xué)內(nèi)容有一定的難度性，對(duì)于學(xué)生思維能力有一定的考驗(yàn)和挑戰(zhàn)。在這一課程教學(xué)過程中，加強(qiáng)其相應(yīng)的模型思維培養(yǎng)就有一定的價(jià)值，有助于學(xué)生梳理相應(yīng)的知識(shí)概念。

（二）血糖平衡的調(diào)節(jié)課程的教學(xué)目的

主要的教學(xué)目標(biāo)有三個(gè)方面，即形成相應(yīng)的生命觀念、科學(xué)思維，并在生活之中加以拓展。首先，通過對(duì)血糖“來”“去”路徑進(jìn)行分析，通過充分了解血糖來源及相應(yīng)的代謝過程，了解血糖在體內(nèi)的穩(wěn)態(tài)與平衡關(guān)系，形成血糖在人體內(nèi)呈動(dòng)態(tài)平衡的生命觀念。其次，通過各類階梯式的問題進(jìn)一步構(gòu)建起血糖平衡調(diào)節(jié)的概念模型，形成相應(yīng)的科學(xué)思維，再由思維引導(dǎo)學(xué)生去探究其中的相關(guān)機(jī)理。最后，在生命觀念形成且構(gòu)建了一個(gè)血糖調(diào)節(jié)的概念模型之后，再深入生活中，通過對(duì)日?，F(xiàn)象的解讀，明確良好生活習(xí)慣與血糖調(diào)節(jié)的相關(guān)性，讓學(xué)生將課本的知識(shí)及思維拓展到生活。

二、設(shè)計(jì)思路

基于“血糖平衡的調(diào)節(jié)”這一知識(shí)難點(diǎn)的教學(xué)目的，在教案規(guī)劃時(shí)嚴(yán)格依據(jù)生命觀念、概念模型及生活實(shí)例三個(gè)點(diǎn)來進(jìn)行。第一步，由學(xué)生直觀感知血糖平衡的調(diào)節(jié)，類比生活中保持平衡的物品，巧妙地設(shè)計(jì)問題，引導(dǎo)學(xué)生去思考培養(yǎng)其直覺性;第二步，構(gòu)建模型并設(shè)計(jì)問題，培養(yǎng)學(xué)生的邏輯性;第三步，通過多媒體動(dòng)畫展示其模具模擬，設(shè)計(jì)核心問題并引導(dǎo)學(xué)生去逐步解決;第四步，通過課堂的知識(shí)講解解讀動(dòng)畫模型，培養(yǎng)學(xué)生的概括能力;最后，引入生活實(shí)例，并且解釋“血糖平衡的調(diào)節(jié)”的功能，加深學(xué)生的認(rèn)知和理解。具體思路見圖1。

三、教學(xué)過程

（一）回顧分析課堂導(dǎo)入

之前，學(xué)生已經(jīng)有了對(duì)血糖方面的簡(jiǎn)單認(rèn)知，學(xué)習(xí)血糖的來源和去路時(shí)可以采取回顧性分析的方法，進(jìn)一步將相關(guān)知識(shí)導(dǎo)入到本次課程的教學(xué)中。也可以利用天平對(duì)比的方法，明確維持血糖平衡的關(guān)鍵所在，就是讓來源和去路保持平衡，這樣人體血糖才可以穩(wěn)定。我們要進(jìn)行生活類比，將各類生活知識(shí)與課本知識(shí)相對(duì)應(yīng)展現(xiàn)給學(xué)生，并鼓勵(lì)學(xué)生自主參與到其中，將教學(xué)過程中的穩(wěn)態(tài)平衡作為一個(gè)中心，然后將出現(xiàn)變動(dòng)的不穩(wěn)因素作為切入點(diǎn)，從而引出穩(wěn)態(tài)與平衡觀，明確這一觀念在后續(xù)知識(shí)學(xué)習(xí)過程中的重要性，以及在人體血糖平衡中的特點(diǎn)。

（二）階梯問題鋪墊基礎(chǔ)

漸進(jìn)式的教學(xué)最為根本一點(diǎn)在于要將問題由淺到深、由易到難地展現(xiàn)給學(xué)生，讓學(xué)生在解決問題時(shí)就發(fā)現(xiàn)下一個(gè)問題的線索，在掌握知識(shí)的同時(shí)掌握相應(yīng)的思維方法。因此在鋪墊過程中首先提出：調(diào)節(jié)血糖平衡的激素包括哪幾種？

根據(jù)既往的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)，學(xué)生普遍會(huì)將問題的答案放在胰島素和胰高糖素兩種激素上，這是根據(jù)既往學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)所得出的，因此還可以結(jié)合導(dǎo)學(xué)案之中關(guān)于胰島素a細(xì)胞和胰島素B細(xì)胞的相關(guān)資料，利用示意圖進(jìn)一步展示胰島內(nèi)部結(jié)構(gòu)，展示不同的細(xì)胞，通過圖片采集展示和材料分析的方法，驗(yàn)證學(xué)生的既往所知，用第一直覺構(gòu)建出后續(xù)的模型思維。

（三）側(cè)面分析建立結(jié)構(gòu)

第一直覺是構(gòu)建相應(yīng)模型思維的關(guān)鍵所在，但是第一直覺沒辦法有效地解決實(shí)際問題，因此從側(cè)面進(jìn)行分析，進(jìn)一步不斷豐富第一直覺是構(gòu)建模型思維關(guān)鍵性一步。這一過程中，要著重培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力和推理能力，因此教師要提供更多的相關(guān)信息，圍繞著一個(gè)問題進(jìn)行引導(dǎo)，然后得出相應(yīng)的結(jié)論，進(jìn)行歸納總結(jié)，系統(tǒng)性地掌握相應(yīng)知識(shí)的內(nèi)在邏輯。在這一階段再進(jìn)一步提出更加細(xì)致的問題進(jìn)行側(cè)面分析，即胰高糖素和胰島素在人體中所起到的作用是怎樣的。

提出這一問題之后，再進(jìn)一步給予學(xué)生解決問題的素材，通過展示胰島素及胰高糖素伴隨進(jìn)食時(shí)間推移變化的濃度曲線圖進(jìn)行簡(jiǎn)單解釋，并提出相應(yīng)的問題，兩種激素在進(jìn)食之后的濃度改變與血糖之間有怎樣的關(guān)聯(lián)？在高于正常值之后哪一類發(fā)揮作用？當(dāng)?shù)陀谡Ｖ抵笥帜囊活惏l(fā)揮作用？提出這些問題之后，再進(jìn)一步得出相應(yīng)的結(jié)論，通過分組探討的方法自主總結(jié)，獲得相應(yīng)的模型，為后續(xù)的各類知識(shí)學(xué)習(xí)提供一定的支持。該問題無(wú)法通過直觀認(rèn)知來解決，可以通過曲線分析方式幫助學(xué)生建立思維模型，首先教師介紹曲線讓學(xué)生自行抓取重要信息，然后采用分組討論的方式活躍學(xué)生的思維，并且快速得到自己的結(jié)論。在歸納和總結(jié)期間盡可能將各個(gè)學(xué)習(xí)小組作為主體來構(gòu)建模型，在構(gòu)建過程中讓其了解其中內(nèi)含的邏輯關(guān)系。

（四）類比拓展完善模型

在此之前提出的兩個(gè)問題已經(jīng)為后續(xù)的模型完善提供了一定的知識(shí)和鋪墊，那么現(xiàn)階段所提出的問題則是本節(jié)課的關(guān)鍵性難點(diǎn)之一，即胰高糖素與胰島素如何發(fā)揮作用？之前，這一問題主要是通過直觀的方法進(jìn)行講授，然后讓學(xué)生通過思維導(dǎo)圖等形式掌握相關(guān)知識(shí)，但是為了進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)，就需要從其思維邏輯角度出發(fā)，鼓勵(lì)學(xué)生自主探究建立相應(yīng)的模型，并對(duì)相應(yīng)模型加以完善。

那么在具體教學(xué)時(shí)就需要應(yīng)用到天平模型，因?yàn)樘炱皆诜Q某個(gè)物體的重量時(shí)是通過重量的增加和減少得到一個(gè)平衡的狀態(tài)，這種狀態(tài)也是穩(wěn)態(tài)與平衡的關(guān)鍵性體現(xiàn)之一，之前已經(jīng)將血糖來源和去路利用天平進(jìn)行了類比，現(xiàn)在還可以將天平左側(cè)視作來源，而右側(cè)視作去路。當(dāng)來源已經(jīng)大于去路的時(shí)候，引導(dǎo)學(xué)生站在平衡的角度思考，應(yīng)該如何保持其正常平衡。這時(shí)候所發(fā)揮作用的是胰島素，因此其作用機(jī)理就是減少來源并增加去路，而這一過程如何保持平衡，則可以進(jìn)一步用動(dòng)畫觀摩等方法。掌握相關(guān)知識(shí)，對(duì)相關(guān)模型逐漸完善。通過這樣的觀察對(duì)比等方法，盡可能地給予學(xué)生總結(jié)的機(jī)會(huì)，讓學(xué)生掌握相應(yīng)的知識(shí)總結(jié)方法，提升學(xué)生的思維能力，促進(jìn)模型思維的發(fā)展，調(diào)動(dòng)學(xué)生參與教學(xué)的主觀積極性。并以此進(jìn)一步提出當(dāng)天平向右傾斜及血糖的去數(shù)大于來源的情況下，學(xué)生進(jìn)行自主分析得出胰高糖素的本質(zhì)作用是減少去路而增加來源。通過進(jìn)一步歸納總結(jié)，明確胰島素與胰高糖素相互拮抗，發(fā)揮維持一個(gè)穩(wěn)態(tài)平衡的作用，進(jìn)一步掌握相應(yīng)的知識(shí)構(gòu)建起完整的血糖代謝核心平衡的模型，促進(jìn)學(xué)生思維能力等方面的提高，利用動(dòng)手實(shí)踐，提升學(xué)生的綜合能力和綜合素養(yǎng)，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和學(xué)習(xí)水平。

（五）歸納總結(jié)形成體系

在歸納總結(jié)過程中，主要是對(duì)以往所學(xué)習(xí)的知識(shí)加以整合，除了要認(rèn)識(shí)到兩種激素所帶來的影響之外，還要明確受到其他系統(tǒng)影響而產(chǎn)生的血糖變化，同時(shí)進(jìn)一步提出，兩種激素及血糖濃度是否會(huì)受到其他系統(tǒng)影響？是否會(huì)由神經(jīng)系統(tǒng)參與到整個(gè)調(diào)節(jié)的過程中？這一問題提出之后，可以通過直接講授的方法明確腎上腺激素和各類反饋調(diào)節(jié)過程，對(duì)于兩種激素分泌所帶來的影響共同完善血糖平衡調(diào)節(jié)的綜合性模型，然后形成一個(gè)系統(tǒng)性的知識(shí)體系，讓學(xué)生掌握血糖調(diào)節(jié)的相關(guān)知識(shí)。最后提出，在糖尿病高發(fā)的今天，應(yīng)當(dāng)如何保持健康的生活理念？將相關(guān)知識(shí)拓展到生活，進(jìn)一步讓生物知識(shí)服務(wù)于生活，提升最終教學(xué)的質(zhì)量和效果，在建立思維模型的同時(shí)，也進(jìn)一步提升學(xué)生學(xué)習(xí)的真實(shí)性和有效性。

（六）進(jìn)階性思考

以一個(gè)健康人為例，若日常飲食不規(guī)律、膳食營(yíng)養(yǎng)搭配不合理，則會(huì)導(dǎo)致胰島素分泌異常引起肥胖或偏瘦的情況，嘗試去分析肥胖、偏瘦的原因?？梢越Y(jié)合血糖調(diào)節(jié)負(fù)反饋調(diào)節(jié)模型，分析對(duì)于肥胖患者而言哪些減肥方法是行之有效的？再通過小組討論得出結(jié)論，老師可以對(duì)每個(gè)小組的結(jié)論進(jìn)行解讀和分析，最后達(dá)成共識(shí)且形成正確的答案。通過進(jìn)階性思考能夠引導(dǎo)學(xué)生去思考，生生互動(dòng)及師生互動(dòng)則能夠不斷加深學(xué)生對(duì)血糖平衡調(diào)節(jié)機(jī)制的理解。與此同時(shí)，也了解血糖平衡調(diào)節(jié)對(duì)健康的重要性，從而開始規(guī)范自己的飲食生活習(xí)慣。

四、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在目前高中生物學(xué)教學(xué)過程中，通過血糖平衡的調(diào)節(jié)一課，著重培養(yǎng)學(xué)生穩(wěn)態(tài)與平衡觀的模型思維，要循序漸進(jìn)地進(jìn)行，切合具體教學(xué)方面的特點(diǎn)，著重調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，參與到相關(guān)教學(xué)活動(dòng)中。

作者簡(jiǎn)介：吳守娣（1983—），女，漢族，甘肅白銀人，碩士研究生，中學(xué)一級(jí)教師，就職于白銀市第二中學(xué)，研究方向：生物學(xué)。