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新课程案例 血糖平衡的调节
〖教学背景〗
在生物课标的“3.2 动物生命活动的调节”中有一项具体内容：“描述动物激素的调节”。而血糖平衡的调节是用来说明这一内容的最好实例之一。其具体的学习目标是：
1． 能够说出动物体内血糖的来源与去向；
2． 能够辨别胰岛素和胰高血糖素的功能，指出它们的拮抗作用，以及与神经调节的关系；
3． 认识糖尿病的成因与防治方法，加强关爱他人的意识。
对于血糖调节，学生在初中学习时就已有了初步的了解，了解胰岛分泌的胰岛素在血糖调节中所起的作用主要是促进血糖合成糖原，加速血糖的分解，从而降低血糖的浓度。同时，学生也了解血糖浓度过高会导致糖尿病。另外，通过高中生物模块1的学习，学生对糖类的种类、糖类的代谢等也有了较完整的认识。有了以上基础，学生对高中这部分内容的学习，在理解上应该没有困难。
但初中的内容毕竟较为简单。而事实上血糖的平衡不仅需要胰岛素的调节，还需要胰高血糖素等其他激素共同配合，相互协调。同时，神经系统也起着重要的调节作用。这是高中教学中必须深化的。
此外，在教学中，教师还应让学生了解胰岛素和胰高血糖素在血糖调节中的相互拮抗作用，了解生命系统中非常普遍的反馈调节机制，以及这种机制在生命系统维持稳态方面所具有的重要意义。
〖案例设计〗
设计1
学 习 过 程 教 学 说 明
教师提供资料：马拉松长跑是赛程超过40km、历时2h以上的极限运动，运动员每小时至少要消耗300g糖类。血糖可以补充肌肉因运动而消耗的糖类。正常人的血糖含量是0.8～1.2g/L，全身的血量大约为5L。计算：如果仅靠血液中的葡萄糖，运动员能跑多长时间？讨论：长跑过程中大量消耗葡萄糖，会导致血糖含量下降吗？为什么？学生讨论、交流，获得结论：血糖浓度能够维持相对恒定，否则运动员将无法完成比赛。教师引导探索：事实上马拉松运动员在比赛过程中，血糖不断被消耗，但它的含量依然稳定在0.9g/L左右。要想知道血糖平衡是如何维持的，首先需要分析血糖的来源和去向（如图）。通过上面的分析可以看出，肝和肌肉细胞中糖原分解或合成快慢，细胞吸收和利用葡萄糖的速率等，都可能影响血糖的含量。 通过对资料的分析、计算和讨论，培养学生分析问题的能力，并引出课题。教师可以通过启发引导学生回忆初中所学的生理知识，以及高中生物模块1中的糖类代谢知识，共同总结出右图内容。（可以用课件展示）
学 习 过 程 教 学 说 明
研究发现，机体主要是通过一些特定的激素来调节这些代谢速率的，其中最主要的是胰岛A（α）细胞分泌的胰高血糖素和胰岛B（β）细胞分泌的胰岛素。胰岛素和胰高血糖素究竟是怎样对血糖水平进行调节的呢？如下图：总结反馈调节的概念：在一个系统中，系统本身变化的效果，反过来又作为信息，调节该系统的变化，这种调节方式称为反馈调节。说明：除了胰岛素和胰高血糖素外，肾上腺素、糖皮质激素、生长激素等也对血糖平衡有调节作用。另外，下丘脑通过植物性神经也能对血糖平衡起调节作用。所以，血糖的平衡是神经-体液共同调节的结果。提问：当血糖浓度过低或过高时，可能引发什么疾病？症状是什么？如何缓解？（教师提供有关糖尿病患者会出现“三多一少”症状的资料，引导学生分析其中的原因。）拓展追问：胰岛素为什么只能注射，不宜口服？（学生议论、交流，师生共同分析，获得结论。） 借助图解说明胰腺、胰岛及胰岛中的两种细胞和它们分泌的激素。通过多媒体课件演示胰岛素和胰高血糖素在血糖平衡调节中的反馈调节原理，以及它们之间的相互拮抗关系。教师可以让学生举出日常生活中一两个反馈调节的实例。神经调节过程也可以通过课件来展示。引导学生利用已有知识分析、总结，得出结论。培养他们用所学知识解释和说明实际问题的能力。
设计2
学 习 过 程 教 学 说 明
复习引导：问：初中我们曾学过人体的内分泌系统。内分泌腺分泌的物质是什么？答：激素。问：我们学过的激素有哪些？答：生长激素、甲状腺激素、胰岛素等。问：其中胰岛素的主要作用是什么？答：促进血糖合成糖原，加速血糖的分解，从而降低血糖的浓度。问：人体正常的血糖浓度是多少？答：约为每100mL血液中含葡萄糖0.1g。问：血糖浓度过低或过高时，可能引发什么疾病？答：低血糖会严重影响脑组织的机能，因而出现惊厥和昏迷（低血糖休克）；高血糖有可能引起糖尿病。结论：血糖浓度必须维持相对恒定。启发探索：那么血糖浓度是如何维持衡定的呢？研究发现，机体主要是通过一些特定的激素来调节这些代谢速率的，其中最主要的是胰岛A细胞分泌的胰高血糖素和胰岛B细胞分泌的胰岛素。这两种激素的生理功能分别是：胰岛素能促进组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖，从而使血糖水平降低；胰高血糖素能促进糖原分解，并促进一些非糖物质转化为葡萄糖，从而使血糖水平升高。如下表：分泌部位功能结果胰岛素胰高血糖素胰岛B细胞胰岛A细胞促进血糖的分解、糖原的合成或转变为脂肪等促进肝糖原的分解及非糖物质转化为葡萄糖血糖水平降低血糖水平升高教师指导学生建立血糖调节的模型：1．用某种颜色的纸剪出15张卡片。卡片正面写上“每1L血液中的0.1g葡萄糖”，背面写上“糖原”。这些是“糖卡”，翻转过来则代表葡萄糖转化为糖原，再翻回去就代表糖原分解为葡萄糖。2．用另一种颜色的纸剪出2张卡片，并在上面写上“胰岛素”。每张“胰岛素卡”能使1张糖卡由正面翻到背面。3．用第3种颜色的纸剪出2张卡片，并写上“胰高血糖素”。每张“胰高血糖素卡”能使1张糖卡由背面翻到正面。4．将9张“糖卡”正面朝上放在桌子上，代表正常血糖水平（0.9g/L）。甲拿着2张“糖卡”（正面朝上），丙拿着剩下的4张“糖卡”（正面朝下），代表储存的糖原，乙保管“胰岛素卡”和“胰高血糖素卡”。拟血糖调节的过程。组织学生分析讨论：1．乙代表什么器官？2．当血糖水平升高时，胰岛是怎样反应的？反应的结果怎样？当血糖水平降低时呢？师生共同总结反馈调节的概念，以及胰岛素和胰高血糖素相互拮抗的特点。 教师借用下图讲解其他激素以及神经系统在血糖调节中的作用。 利用学生已有的知识，通过层层设问，逐渐引出课题，并得出血糖浓度维持衡定具有重要意义的结论。教师借助图解说明胰腺、胰岛及胰岛中的两种细胞和它们分泌的激素。用课件总结出左表。教师指导学生分别模拟吃饭后和运动时的血糖浓度的变化，并利用“胰岛素卡”和“胰高血糖素卡”模拟血糖调节的过程。让学生学会用建立模型的方式来领悟所学的知识。参考设计1的做法。右图可用课件展示，并引导学生得出结论：血糖平衡是神经-体液共同调节的结果。
〖案例评析〗
设计1
本设计从一个学生熟悉的实际例子（马拉松比赛）入手，引出对血糖平衡调节的学习。而后通过引导学生分析血糖的来源和去向，熟悉机体维持血糖平衡的方式。接着教师通过课件的动画模拟，形象生动地演示胰岛素和胰高血糖素对血糖的调节过程，以及它们间的拮抗关系，并借此引出反馈调节的概念及这种调节机制在生命系统中的普遍意义，最后通过对糖尿病及其防治问题的讨论，培养学生分析问题和解决问题的能力。
设计2
本设计则是利用学生过去已学的知识，通过层层设问引入课题，并得出血糖维持平衡的重要意义；而后教师在简要介绍胰岛素和胰高血糖素的作用后，指导学生用建立模型的方式，模拟血糖的调节过程。而学会用建立模型的方式对问题进行研究或学习，是新课标中强调的培养学生科学方法的重要内容之一。
食物中的糖类
肝糖原
脂肪等非糖物质
血糖
（0.8～1.2g/L）
消化、吸收
分解
转化
CO2+H2O+能量
肝糖原、肌糖原
脂肪、某此氨基酸等
氧化分解
合成
转化
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