运用5E教学模式开展“血糖调节”一节的教学

李珊珊

(安徽省宿州市萧县萧城第一中学 宿州 235200)

5E教学模式是由美国生物科学课程研究所(BSCS)提出的基于建构主义理论的教学模式，包括吸引、探究、解释、迁移和评价5个环节。笔者尝试将5E教学模式落实于“通过激素调节”中“血糖调节”一节的教学中。建立5E教学模式的各个环节与生物学核心素养各组分的对应关系，以期在教学实践中将两者进行有效地衔接，达到发展学生生物学核心素养的目标。

1 教材分析与设计思路

“血糖调节”一节是人教版生物学教材(必修3)《稳态与环境》中“通过激素调节”第二课时的内容。该节内容的学习，对于学生深入领悟个体稳态的调节机制，以及进行健康教育具有重要的意义。教学中基于学生对稳态的了解，创设问题情境，引起认知冲突，为探究学习奠定主题，激发兴趣；通过自主探究，构建血糖调节模型，阐述反馈调节和不同激素之间存在的相互关系，引领学生感悟“稳态与平衡”的生命观念；在此基础上，运用已学知识分析血糖失衡相关的疾病及调节机理,促使学生的认知由个体层次向细胞和分子水平深化转变，关注稳态失调与健康的关系，认同健康文明的生活方式。在环环相扣、层层递进的课堂教学中，更好地实现学生生物学科核心素养的目标。

2 教学过程

2.1 吸引 这一环节主要指向核心素养中科学思维的培养。教师用PPT分别展示马拉松比赛和学生用餐的照片，并且说明正常人血糖含量是0.8～1.2g/L，全身的血量大约为5 L。请学生思考： 长跑中运动员每小时至少要消耗300 g葡萄糖，比赛过程会导致血糖含量明显下降？餐后血糖浓度迅速升高后如何恢复？组织学生进行小组讨论血糖的来源和去路，引入本节课主题血糖平衡的调节。

本环节通过创设与现实生活密切联系的问题情境，激发学生的好奇心，使其主动参与到问题讨论中来，在相互交流中暴露他们脑中前概念，同时引起认知冲突，从而激发学生继续探究的兴趣，引出本节课的探究主题。

2.2 探究—解释—评价 其中“探究”环节指向科学思维和科学探究的培养，“解释”环节指向生命观念的培养，“评价”环节指向生命观念、科学思维、科学探究和社会责任的培养。

活动1： 教师提前制作电子卡片，利用交互式电子白板，结合无线投屏技术支持，让学生在自主活动中演示并归纳血糖的来源和去路。

解释—评价1： 利用制作好的电子卡片，学生在电子白板上拖动演示并讲解，训练提高他们熟练使用生物学术语的能力，为本节课的探究活动奠定理论基础。教师点评并做适当的补充。

活动2： 提出问题： ①血糖调节中最主要的器官是什么？发挥最主要调节作用的激素是哪两种？说出相应分泌细胞的名称。②胰岛素和胰高血糖素调节血糖的途径有哪些？

解释—评价2： 电子白板上呈现胰腺结构示意图及局部放大图，学生分组讨论后派代表介绍相应器官及细胞名称，结合血糖来源和去路，分析两种激素的作用途径及不同点，从而通过有效提问引发学生思考，将血糖调节模型进行初步拆解，易化了本节重难点，为下一步的学习做好铺垫。

活动3： PPT中呈现餐后血糖变化曲线图(图略),出示问题： ①餐后血糖含量上升的原因是什么？②60 min后哪种激素分泌增加？③血糖恢复正常的过程中，该激素通过哪些途径降低血糖的？④通过交互式电子白板，移动相关的电子卡片，构建餐后血糖调节动态的物理模型。

再呈现马拉松运动时血糖变化曲线图，出示问题： ①运动时血糖降低的原因是什么？②运动对血液中胰岛素和胰高血糖素浓度将产生什么影响？③激素的这种变化与血糖水平的变化之间有什么关系？④构建运动后血糖调节动态的物理模型。

解释—探究： 以问题串的形式引领学生层层深入地探究，给予学生足够的时间进行逻辑推理，再通过自主活动结合电子白板分别构建两种状态下的物理模型，将学生分析问题、解决问题的科学思维过程外显化，将教材中抽象的内容转化成学生可体验、可观察的知识建构过程，让学生在针对生物学现象进行观察、交流与讨论的过程中，提高团队合作的科学探究能力，同时解答了“吸引”环节学生的疑惑。

活动4： 在面向全体学生的模拟活动之后，再根据活动中的体验,分组讨论构建图解式概念模型。并通过模型分析提出问题： ①为什么血糖浓度调节到一定程度就不再降低或升高了？②为什么胰岛素或胰高血糖素会停止分泌？

解释—评价3： 在小组合作学习活动中，尝试用自己的理解阐述对血糖调节的认知，教师深入学生中间，对讨论中出现的问题进行讲解、补充和矫正，引导他们建立完整的血糖调节知识结构。再结合模型分析及问题思考，建构反馈调节的概念，理解不同激素间的相互关系，提高学生科学思维能力的同时，向学生渗透和阐释“稳态与平衡”的生命观念，从而促进学生生物学学科核心素养的发展。

2.3 迁移—评价 其中，“迁移”环节指向生命观念的培养。本环节鼓励学生将理论迁移到生活实际应用中去，在新情境中解决新问题。介绍当血糖代谢失衡时，人体会患低血糖或糖尿病，简介低血糖症状及预防措施后，重点从细胞和分子水平分析血糖调节机制。结合全国高考卷中胰岛B细胞响应血糖变化图示，提出问题： ①细胞外葡萄糖浓度的改变，对胰岛素的释放有什么影响？②体现血糖调节的机制是什么？是如何体现的？让学生在细胞水平上理解血糖的调节机制。再结合高考卷中靶细胞响应胰岛素变化示意图，进一步从分子水平深入讨论： ①胰岛素通过什么途径提高了细胞对葡萄糖的转运能力？②胰岛素水平低时，葡萄糖转运蛋白去向可能是什么？③从自身免疫病的角度，分析哪些因素可能会引发糖尿病？④糖尿病患者有哪些特征？原因是什么？如何治疗和预防？你有什么感想。

上述问题串的引导，促使学生由单纯地接受个体水平的血糖调节向深化为细胞和分子水平的认识转变，还帮助学生进一步提升归纳概括、语言组织表述等科学思维能力[1]，在讨论中认识到养成健康的生活方式的重要意义，并肩负起主动向他人宣传健康生活和关爱生命等相关知识的社会责任。

5E教学模式的各个环节根据需要可作灵活处理，评价更是一直贯穿于整个教学活动中。教师通过合理设计5E教学模式各环节的教学活动并组织实施，培养学生的科学思维，提高他们的科学探究能力，在自主活动中理解生物学概念性知识，在此基础上树立生命观念，增强自身的社会责任感，最终达到提升学生的生物学核心素养的目标。