通過激素的調(diào)節(jié)教學(xué)設(shè)計(jì)

1、通過激素的調(diào)節(jié)教學(xué)設(shè)計(jì)高中必修3穩(wěn)態(tài)與環(huán)境一、教學(xué)目標(biāo)（一）知識(shí)方面描述動(dòng)物和人體的激素調(diào)節(jié)（二）情感態(tài)度與價(jià)值觀方面討論促胰液素的發(fā)現(xiàn)過程中，科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神所起的重要作用（三）能力方面運(yùn)用建構(gòu)模型的方法，建立血糖調(diào)節(jié)的模型（物理模型和圖解式概念模型）二、教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)1、教學(xué)重點(diǎn)（1）促胰液素的發(fā)現(xiàn)（2）血糖平衡的調(diào)節(jié)2、教學(xué)難點(diǎn) 血糖平衡的調(diào)節(jié)三、教學(xué)過程導(dǎo)入同學(xué)們，在生活中，只要我們留心觀察，就能隨時(shí)發(fā)現(xiàn)生命的美麗與神奇，欣賞到生命系統(tǒng)展現(xiàn)出那一幅幅協(xié)調(diào)穩(wěn)態(tài)的畫卷，傾聽到生命系統(tǒng)譜寫出的那一曲曲和諧優(yōu)美的旋律。下面我們一起來賞析幾個(gè)精彩瞬間。【音像資料：風(fēng)鳥、孔雀、角雉的求偶行為 】

2、提問：鳥兒們風(fēng)趣、生動(dòng)的行為是生命系統(tǒng)通過復(fù)雜精巧的調(diào)節(jié)，指令全身各個(gè)器官保持高度協(xié)調(diào)的結(jié)果。你們認(rèn)為這復(fù)雜而精巧的調(diào)節(jié)包括哪些類型？生答：通過神經(jīng)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)。師：除此之外，還有沒有別的調(diào)節(jié)方式？生答：通過激素的調(diào)節(jié)。（性激素的調(diào)節(jié)）師：大家總結(jié)得很好。人和動(dòng)物的生命活動(dòng)與神經(jīng)調(diào)節(jié)和激素調(diào)節(jié)都有關(guān)。這節(jié)課我們一起探究激素調(diào)節(jié)。板書課題 第2節(jié) 通過激素的調(diào)節(jié)回顧舊知，啟動(dòng)知識(shí)儲(chǔ)備庫師提問1：關(guān)于激素調(diào)節(jié)的知識(shí)我們在初中已經(jīng)初步學(xué)習(xí)過了。誰還記得什么是激素？生：激素概念：由內(nèi)分泌腺分泌產(chǎn)生的物質(zhì)，直接進(jìn)入腺體內(nèi)的毛細(xì)血管，并隨著血液循環(huán)輸送到全身各處。師提問2:我們?nèi)梭w主要有哪些內(nèi)分泌腺？能分泌

3、哪些激素？請看圖。誰能說出這些腺體的名稱？【CAI投影人體主要內(nèi)分泌腺】生：答師：這些腺體能分泌各種激素，其中，（生答）.當(dāng)激素分泌異常時(shí)，人體就會(huì)出現(xiàn)相應(yīng)的病癥。師展示CAI: 巨人癥、侏儒癥、呆小癥、地方性甲狀腺腫圖片生：借助圖片回憶相關(guān)知識(shí)，理解激素對生命活動(dòng)的調(diào)節(jié)作用。巨人癥：圖中這個(gè)人因過分生長，導(dǎo)致身材過高，他患了什么??？病因是幼年時(shí)生長激素分泌過多。侏儒癥：這是沈陽市第51中的郝眾同學(xué)和他校長的合影。他身高不足一米，卻在今年高考中考了476分，快樂躍入龍門！他和普通人有什么不一樣？患有侏儒癥！病因是幼年時(shí)生長激素分泌不足。癥狀是生長遲緩，身材矮小，但智力正常； 呆小癥：生長遲緩，

4、身材矮小，智力低下；病因是幼年時(shí)甲狀腺激素分泌不足甲亢：病因是甲狀腺激素分泌過多地方性甲狀腺腫（大脖子?。翰弊幽[大，呼吸困難，心跳快，氣短；病因是山區(qū)和內(nèi)陸地區(qū)的土壤、飲水、和食物中缺少碘，使甲狀腺激素合成不足。師總結(jié)過渡：通過這些病例，我們可感受到激素對生命活動(dòng)的重要的調(diào)節(jié)作用?，F(xiàn)在我們站在巨人的肩膀上，可很輕松的了解許多有關(guān)激素的信息。然而在人類認(rèn)識(shí)激素的過程中卻充滿著許多波折。下面我們就沿著科學(xué)家的足跡簡要回顧激素調(diào)節(jié)的發(fā)現(xiàn)歷程。激素調(diào)節(jié)的發(fā)現(xiàn)師呈現(xiàn)資料：促胰液素的發(fā)現(xiàn)19世紀(jì)學(xué)術(shù)大背景：在20世紀(jì)之前，學(xué)術(shù)界普遍認(rèn)為，人和動(dòng)物體的一切生理活動(dòng)都是由神經(jīng)系統(tǒng)調(diào)節(jié)的。比如對“胰液的分泌是

5、如何調(diào)節(jié)的？”這一問題19世紀(jì)的學(xué)術(shù)界普遍認(rèn)為，胃酸刺激小腸的神經(jīng)，神經(jīng)將興奮傳給胰腺，使胰腺分泌胰液。在這種學(xué)術(shù)大背景下，探尋其他的調(diào)節(jié)方式就意味著向權(quán)威觀點(diǎn)提出挑戰(zhàn)，這是需要有勇于探索和創(chuàng)新的精神。下面這兩則小故事可以給我們很多啟迪。首先來了解法國學(xué)者沃泰默的故事。沃泰默的實(shí)驗(yàn)法國學(xué)者沃泰默做了這樣一個(gè)實(shí)驗(yàn)：把稀鹽酸注入狗的上段小腸腸腔內(nèi)，發(fā)現(xiàn)會(huì)引起胰腺分泌胰液。若直接將稀鹽酸注入狗的血液中則不會(huì)引起胰液的分泌。他還進(jìn)一步作了更為關(guān)鍵的實(shí)驗(yàn)，他切除了通向該段小腸的神經(jīng)，只留下血管，再向小腸內(nèi)注入稀鹽酸時(shí)，仍能促進(jìn)胰液分泌。師啟發(fā)：同學(xué)們，按照19世紀(jì)的權(quán)威觀點(diǎn)，他應(yīng)該看到什么樣的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象呢

6、？生：胰腺不分泌胰液。師：但真實(shí)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是仍能促進(jìn)胰液分泌。（1）面對這種現(xiàn)象，你認(rèn)為沃泰默應(yīng)該怎樣解釋他的實(shí)驗(yàn)結(jié)果？  說明鹽酸刺激小腸引起胰液分泌的反應(yīng)不是通過神經(jīng)系統(tǒng)調(diào)節(jié)的。 沃泰默對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的解釋：他認(rèn)為，這是由于小腸上微小的神經(jīng)難以剔除干凈的緣故所以是一個(gè)十分頑固的神經(jīng)反射。（2）他為什么會(huì)這樣解釋？ 受19世紀(jì)的學(xué)術(shù)界權(quán)威觀點(diǎn)的束縛，墨守陳規(guī)，囿于定論，不能從客觀事實(shí)出發(fā)下結(jié)論，輕易地失去了一個(gè)近在眼前的發(fā)現(xiàn)真理的機(jī)會(huì)。真是太可惜了。過渡 然而，受其啟發(fā)，英國的兩位科學(xué)家斯他林和貝利斯卻另辟蹊徑發(fā)現(xiàn)了真理。師：CAI斯他林和貝利斯的肖像故事發(fā)生在1902年1月

7、。當(dāng)時(shí)斯他林和貝利斯正在研究小腸的局部運(yùn)動(dòng)反射，他們看到了沃泰默新發(fā)表的的論文，知道了在小腸和胰腺之間存在著的頑固的局部反射。他們對此產(chǎn)生了很大的興趣，立即用狗重復(fù)了實(shí)驗(yàn)，證實(shí)了沃泰默的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。但面對同樣的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，斯他林和貝利斯是怎樣做的呢？他們大膽地跳出“神經(jīng)反射”這個(gè)傳統(tǒng)概念的框框，大膽的作出另一種假設(shè)。他們認(rèn)為這種實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不是神經(jīng)調(diào)節(jié)的結(jié)果，而是化學(xué)調(diào)節(jié)的結(jié)果：在鹽酸的作用下，小腸黏膜產(chǎn)生了一種化學(xué)物質(zhì)，這種物質(zhì)進(jìn)入血液后，隨著血流到達(dá)胰腺，引起胰液的分泌（1）你贊同這一觀點(diǎn)嗎？（2）如果要證明斯他林和貝利斯的觀點(diǎn)，應(yīng)該如何進(jìn)一步設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)？師描述斯他林和貝利斯的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)斯他林和貝利斯

8、的實(shí)驗(yàn)1902年，剪下一段小腸，刮下粘膜，  按照他們的假設(shè)，實(shí)驗(yàn)預(yù)期是胰腺分泌胰液。令人興奮的是實(shí)驗(yàn)結(jié)果：就是促進(jìn)胰腺分泌胰液。結(jié)果和預(yù)期相吻合，這證明他們的假設(shè)是正確的。他們把小腸黏膜分泌的這種化學(xué)物質(zhì)稱為促胰液素。并得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論：胰液的分泌是促胰液素化學(xué)調(diào)節(jié)的結(jié)果。（1）你能否總結(jié)一下斯他林和貝利斯獲得的科學(xué)發(fā)現(xiàn)包括哪些內(nèi)容？ 他們的科學(xué)發(fā)現(xiàn)主要包括兩個(gè)方面的內(nèi)容：其一是發(fā)現(xiàn)促胰液素（是人們發(fā)現(xiàn)的第一種激素）；其二是發(fā)現(xiàn)了一種新的生命活動(dòng)的調(diào)節(jié)方式激素調(diào)節(jié)。（2）“機(jī)遇只偏愛那種有準(zhǔn)備的頭腦”。是哪些因素使斯他林和貝利斯抓住了成功的機(jī)遇呢？促胰液素的發(fā)現(xiàn)，帶給你什么啟迪？師概述

9、：不唯書、不唯上，敢于質(zhì)疑權(quán)威的氣魄，敢于創(chuàng)新求異的思維品質(zhì)，嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)的實(shí)驗(yàn)方法，豐富的想象讓他們飽享發(fā)現(xiàn)真理的快樂，令同時(shí)代的學(xué)者們自愧不如。對此，俄國著名的生理學(xué)家巴甫洛夫頗有感慨。作為近代消化生理學(xué)的奠基人、諾貝爾獎(jiǎng)獲得者，他和他的學(xué)生們在消化腺的神經(jīng)調(diào)節(jié)方面作了大量研究，他們也曾認(rèn)為小腸中鹽酸導(dǎo)致胰液分泌屬于神經(jīng)反射，在重復(fù)了斯他林和貝利斯的實(shí)驗(yàn)后，巴甫洛夫?qū)W(xué)生深表遺憾的說：“自然，人家是對的。我們失去了一個(gè)發(fā)現(xiàn)真理的機(jī)會(huì)?！边@樣的例子在科學(xué)發(fā)展史上比比皆是。比如：面對19世紀(jì)占統(tǒng)治地位的“混合遺傳觀念”，孟德爾敢于確立“顆粒遺傳”這種新的遺傳觀念，大膽的作出了“遺傳因子”的假說，用

10、豌豆做實(shí)驗(yàn)材料；從單獨(dú)研究一對相對性狀的傳遞情況做起；首次應(yīng)用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法對復(fù)雜的生命現(xiàn)象進(jìn)行量化分析；科學(xué)的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的程序。最終叩開了現(xiàn)代遺傳學(xué)大門，成為“遺傳學(xué)之父”。希望同學(xué)們也能開發(fā)、錘煉我們自身的科學(xué)素養(yǎng)，成長為智慧型、創(chuàng)造型的人才。激素調(diào)節(jié)的概念師：自促胰液素被發(fā)現(xiàn)后，科學(xué)家又陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了許多種激素?，F(xiàn)在“激素”這一名詞已廣為人知，被廣泛用于化妝品、營養(yǎng)品中，有些還作為特殊藥物治療疾病。誰能概括一下什么是激素調(diào)節(jié)？生：由內(nèi)分泌器官（或細(xì)胞）分泌的化學(xué)物質(zhì)進(jìn)行調(diào)節(jié)。 師設(shè)問過渡：那么激素是怎樣調(diào)節(jié)生命活動(dòng)的呢？激素調(diào)節(jié)的實(shí)例我們就以血糖平衡的調(diào)節(jié)為例，進(jìn)行探究。實(shí)例一：血糖平衡

11、的調(diào)節(jié)要想知道血糖平衡是如何維持的，首先需要分析血糖的來源和去向。（一）血糖的來源和去向問題探討1：飯后，大量的葡萄糖被吸收到了體內(nèi)，但是正常人的血糖含量只有短暫的升高，很快就恢復(fù)正常，這是為什么？師：如果讓你來研究這個(gè)問題，你準(zhǔn)備用什么方法追蹤血糖的去向呢？生：同位素標(biāo)記法（示蹤法）師：對，這樣，用放射性同位素標(biāo)記葡萄糖，然后用放射性探測儀器我們就可以追蹤到血糖的去向。請看一段錄像。生：觀看，總結(jié)。  正常情況下，血糖含量在一個(gè)正常范圍內(nèi)波動(dòng)。這個(gè)正常值有這樣幾種表示方法：0.81.2g/L，80-120mg/dl，0.1左右， 問題探討2：馬拉松長跑是賽程超過40km、

12、歷時(shí)2h以上的極限運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)員每小時(shí)至少要消耗300g糖類。血糖（血液中的葡萄糖）可以補(bǔ)充肌肉因運(yùn)動(dòng)而消耗的糖類。正常人的血糖含量大約為5L。（1）根據(jù)材料計(jì)算， 如果僅靠血液中的葡萄糖， 運(yùn)動(dòng)員能跑多長時(shí)間？【0.8分鐘1.2分鐘】（2）長跑時(shí)消耗了大量的葡萄糖，你認(rèn)為血糖的濃度會(huì)大幅下降嗎？（3）研究表明，在長跑過程中，盡管血糖在不斷被消耗，但它的含量基本維持在0.9 g/L左右。血糖可以通過哪些途徑得到補(bǔ)充？脂肪是細(xì)胞內(nèi)良好的儲(chǔ)能物質(zhì)，當(dāng)生命活動(dòng)需要時(shí)可以分解利用。糖原是人和動(dòng)物細(xì)胞的儲(chǔ)能物質(zhì)，當(dāng)血糖低于正常含量時(shí)，糖原可分解產(chǎn)生葡萄糖及時(shí)補(bǔ)充。生：總結(jié)師：【CAI 血糖的來源】師概述過

13、渡：通過上述分析可以看出，肝臟和肌肉細(xì)胞中糖原分解或合成的快慢，細(xì)胞吸收和利用葡萄糖的速率等情況都可能影響血糖的含量。在正常情況下，我們的機(jī)體通過調(diào)節(jié)和控制血糖的來源和去向，維持了血糖的平衡。血糖濃度的相對穩(wěn)定受到多種因素的影響，其中激素是最重要的調(diào)節(jié)因素。參與調(diào)節(jié)的激素有多種，其中，胰島分泌的胰島素和胰高血糖素發(fā)揮著主要作用。（二）血糖平衡的調(diào)節(jié)師展示CAI：胰島A細(xì)胞和B細(xì)胞以及它們分泌的激素請大家觀看圖。最左邊圖表示了胃、胰腺、十二指腸的位置關(guān)系。取一部分胰腺放大就是第二副圖，從中可看到分布在胰腺中的一個(gè)個(gè)胰島。將其中一個(gè)放大就是最右邊圖。圖中黃色細(xì)胞是胰島B細(xì)胞，它能分泌胰島素，胰島素

14、的作用是促進(jìn)組織細(xì)胞加速攝取、利用和儲(chǔ)存葡萄糖，從而使血糖水平降低。此外，胰島素還能夠抑制肝糖元的分解和非糖物質(zhì)轉(zhuǎn)化為葡萄糖。圖中綠色細(xì)胞是胰島A細(xì)胞，它能分泌胰高血糖素。胰島素的作用是降低血糖，你能否猜出胰高血糖素的作用是什么？生：升高血糖。師：大家能否再想想胰高血糖素是通過哪些途徑升高血糖的？生：促進(jìn)糖原分解；促進(jìn)一些非糖物質(zhì)轉(zhuǎn)化為葡萄糖，從而使血糖水平升高。  師概述：大家分析得很棒！師引入活動(dòng)：胰島素和胰高血糖素究竟是怎樣對血糖水平進(jìn)行調(diào)節(jié)的呢？我們通過以下活動(dòng)來進(jìn)行探索。請同學(xué)們先閱讀課本“建立血糖調(diào)節(jié)的模型”的活動(dòng)介紹，然后4人一組進(jìn)行模擬活動(dòng)。每小組自行分配甲乙丙丁角色

15、。甲乙丙的任務(wù)課本已作了明確的要求，丁同學(xué)負(fù)責(zé)全程監(jiān)督。請大家分工合作帶著問題一起探索。過一會(huì)咱們就交流一下活動(dòng)成果。哪個(gè)小組的同學(xué)能自告奮勇上講臺(tái)作示范？師：展示討論問題CAI 生：分組活動(dòng)，并根據(jù)活動(dòng)討論上述思考題。師：組織小組交流構(gòu)建模型的過程和結(jié)果，展示小組繪制的血糖調(diào)節(jié)機(jī)制示意圖，反饋對上述問題的認(rèn)識(shí)?！綜AI展示血糖調(diào)節(jié)的圖解式模型】分析與結(jié)論（1）乙代表什么器官？胰島（2）飯后胰島是怎樣進(jìn)行分泌調(diào)節(jié)的？結(jié)果怎樣？飯后，大量的葡萄糖被吸收到了體內(nèi)，使血糖含量短暫升高，胰島B細(xì)胞分泌的胰島素增加，同時(shí)胰島A細(xì)胞分泌的胰高血糖素減少。反應(yīng)的結(jié)果是將血糖水平降低到正常水平。（3）馬拉松運(yùn)

16、動(dòng)中，胰島是怎樣進(jìn)行分泌調(diào)節(jié)的？結(jié)果怎樣？馬拉松長跑過程中消耗了大量的葡萄糖，使血糖水平暫時(shí)降低，胰島B細(xì)胞分泌的胰島素減少，同時(shí)胰島A細(xì)胞分泌的胰高血糖素增加，從而使血糖水平升高。（4）請結(jié)合模擬活動(dòng)的體會(huì),畫出血糖調(diào)節(jié)的圖解式模型用自己的語言說出胰島素和胰高血糖素是怎樣調(diào)節(jié)血糖含量的。生歸納：當(dāng)血糖水平升高時(shí)，胰島素分泌增加，胰高血糖素分泌減少，兩者詰抗作用的結(jié)果促進(jìn)組織細(xì)胞加速攝取、利用和儲(chǔ)存葡萄糖，抑制糖原分解及一些非糖物質(zhì)轉(zhuǎn)化為葡萄糖，從而使血糖水平降低。 當(dāng)血糖水平降低時(shí)，胰島素分泌減少，胰高血糖素分泌增加，結(jié)果是促進(jìn)糖原分解，并促進(jìn)一些非糖物質(zhì)轉(zhuǎn)化為葡萄糖，從而使血糖水平升高。師

17、：胰島素和胰高血糖素的相互拮抗共同維持血糖含量的穩(wěn)定。此外，血糖濃度的相對穩(wěn)定與神經(jīng)調(diào)節(jié)也有關(guān)。師展示CAI師：我們再來分析一下，胰島素的作用結(jié)果對胰島素的分泌有沒有影響呢？生：在血糖調(diào)節(jié)的過程中，胰島素的作用結(jié)果反過來影響胰島素的分泌，它抑制了胰島素的進(jìn)一步分泌。胰高血糖素也是如此。CAI:師講述：像這樣，在一個(gè)系統(tǒng)中，系統(tǒng)本身工作的效果，反過來又作為信息調(diào)節(jié)該系統(tǒng)的工作，這種調(diào)節(jié)方式叫做反饋調(diào)節(jié)。反饋調(diào)節(jié)是生命系統(tǒng)中非常普遍的調(diào)節(jié)機(jī)制，它對于機(jī)體維持穩(wěn)態(tài)具有重要意義。反饋調(diào)節(jié)有正反饋和負(fù)反饋之分。如果反饋的結(jié)果是抑制和減弱最初發(fā)生變化的那種成分所發(fā)生的變化，就是負(fù)反饋。如胰島素的作用結(jié)果反

18、過來抑制了胰島素的進(jìn)一步分泌。如果反饋的結(jié)果是加速最初發(fā)生變化的成分所發(fā)生的變化就是正反饋。其中負(fù)反饋在日常生活及人體的生理活動(dòng)中都很常見。師：你能舉出日常生活中一兩個(gè)反饋調(diào)節(jié)的例子嗎？在血壓的調(diào)節(jié)中可看到，當(dāng)某種原因引起血壓上升時(shí)，對血壓敏感的感受器的傳入沖動(dòng)就增多，信息經(jīng)傳入神經(jīng)傳向中樞，通過心血管中樞的分析綜合活動(dòng)，控制信息沿傳出神經(jīng)傳至效應(yīng)裝置，結(jié)果導(dǎo)致血壓下降，使血壓上升受到限制；而血壓下降的本身又會(huì)反過來減弱感受器所受的刺激，使傳入沖動(dòng)相對減少，這樣血壓就不會(huì)無限制地下降，從而使血壓保持在一個(gè)相對穩(wěn)定的水平上。這種反饋屬于負(fù)反饋。負(fù)反饋調(diào)節(jié)的作用，是反射產(chǎn)生的效應(yīng)反過來減弱引起該反射的動(dòng)因，從而使該反射的活動(dòng)保持相對穩(wěn)定我們?nèi)粘Ｉ钪杏玫降碾姳洹⒖照{(diào)等的調(diào)溫系統(tǒng)都是根據(jù)負(fù)反饋原理來設(shè)計(jì)的。人的正常生理活動(dòng)也存在正反饋，如排尿反射。排尿反射進(jìn)行時(shí)，當(dāng)膀胱收縮時(shí)尿流刺激了尿道的感受器，傳入沖動(dòng)進(jìn)入中樞進(jìn)一步加強(qiáng)中樞的活動(dòng)，并通過傳出神經(jīng)使膀胱收縮更為加強(qiáng)；膀胱收縮加強(qiáng)使尿流刺激也加強(qiáng)，再加強(qiáng)中樞的活動(dòng)，使排尿過程越來越強(qiáng)烈，直至尿液排完