通过激素的调节第一课时教学设计
目标定位
一、知识目标
1.描述促胰液素发现的过程
2.描述动物和人体的激素调节。
二、能力目标
通过讨论促胰液素的发现过程,让学生掌握实验设计的能力。
三、情感目标
通过让学生讨论促胰液素的发现过程,培养学生的科学态度和科学精神,并体验科学发现的过程,养成质疑、求实、创新的科学精神。
教学重难点
促胰液素的发现过程。
方法阐释
设计理念:本节课以“提高学生的生物科学素养;面向全体学生;倡导研究性学习;注重与现实生活的联系”的课程理念来设计教与学的过程。
通过讨论促胰液素的发现过程,还原科学研究的历史面貌,重视生物科学发展史,突出生物学的“实验学科”特点;在教学过程中,让学生成为学习活动的主体,教师要尽量创设学生活动的机会,为学生的学习提供必要的指导和知识铺垫。
本节内容与社会和个人生活是密切相关的,因此要引导学生把所学的知识与社会和个人生活相结合。
这种结合一方面可体现在以社会生活中的实际问题作为背景,分析挖掘这些问题中包含的科学知识,另一方面体现在运用知识去分析和解决社会生活中的问题。
设计思路:提前设计学案,课前自学,实现学案导学,合作探究,让学生在课前了解本节的学习内容(因借班上课,这点有一定难度)。
在学案导学的基础上教师组织教学。
首先通过展示马拉松比赛的图片和有关资料,和同学一起分析血糖不下降的原因?并引入新课,然后循着科学探究之路,讨论促胰液素的发现过程。
再根据学生已有的知识储备(初一年已学习了一定的激素调节的知识)和生活常识,通过回顾旧知识,总结出激素调节的概念。
课前准备:教师在课前提前下发学案,制作多媒体课件。
教学流程
环节一重现历史,感悟真理
一、激素调节的发现
教师呈现资料:促胰液素的发现
科学家发现:狗进食后,胃便开足马力,把食物磨碎。
当食物进入小肠时,胰腺马上会分泌出胰液并立刻送到小肠,和磨碎的食物混合起来,进行消化活动。
那么,食物到达小肠的消息,胰腺是怎样得到的呢?对这一问题19世纪的学术界普遍认为,是胃酸刺激了小肠的神经,神经将兴奋传给胰腺,从而使胰腺分泌胰液。
针对这一问题,法国学者沃泰默做了这样一个实验:
【展示沃泰默的实验设计】
①稀盐酸→上段小肠肠腔→分泌胰液
②稀盐酸→狗的血液中→不分泌胰液
师:这是一组对照实验,实验中用稀盐酸代替胃酸,请同学们分析这组实验中的变量,自变量、因变量和无关变量各是什么?
生:自变量是稀盐酸注入的部位,因变量是是否分泌胰液,无关变量有盐酸的浓度,注入的盐酸的量、实验狗的品种、状态等。
师:这组对照体现了实验设计中的什么原则?
生:单一变量原则。
师:通过这组对照实验可以看出,胰腺分泌胰液需要刺激小肠还是血液呢?
生:刺激小肠。
导言:沃泰默为了进一步的验证胰液的分泌是由小肠的神经来支配的,进而设计了下面的实验:
③稀盐酸→上段小肠肠腔(切除通向该段小肠的神经,留下血管)
师:按照19世纪的权威观点,他应该看到什么样的实验现象呢?
生:(预期结果)胰腺不分泌胰液。
师:但真实的实验结果却是胰腺分泌胰液,根据这个实验你能得出什么结论?
生:胰腺分泌胰液不是神经调节(备注:先不总结)
师:这一实验可以分别和上面的实验①和实验②进行对照,请对照①和③判断小肠神经的有无是否影响胰液的分泌?
生:不影响。
师:再来分析实验②和③,根据这组对照我们可以得出什么结论呢?
生:只有刺激小肠才能促进胰腺分泌胰液。
师生共同总结:刺激小肠会促进胰腺分泌胰液,而小肠神经的有无则不影响胰液的分泌。
师:那胰腺分泌胰液的过程是神经调节的结果吗?
生:不是。
教师:面对这样的实验结果,你认为沃泰默应该怎样解释呢?
学生:盐酸刺激小肠引起胰液分泌的反应不是通过神经系统调节的。
教师:然而沃泰默对实验结果的解释却是:他认为,这是由于小肠上微小的神经难以剔除干净的缘故,所以是一个十分顽固的神经反射。
你同意他的解释吗?
学生:不同意。
教师:看来沃泰默的解释同学们都不同意,那请同学们思考沃泰默为什么会这样解释?
学生讨论:受19世纪的学术界权威观点的束缚,墨守陈规,囿于定论,不能从客观事实出发下结论,轻易地失去了一个近在眼前的发现真理的机会。
真是太可惜了。
教师:受其启发,英国的两位科学家斯他林和贝利斯却另辟蹊径发现了真理。
【展示斯他林和贝利斯的肖像】
1902年的一天,当时斯他林和贝利斯正在研究小肠的局部运动反射,他们看到了沃泰默新发表的论文,知道了沃泰默所谓的在小肠和胰腺之间存在着的顽固的局部反射。
他们对此产生了很大的兴趣,立即用狗重复了实验,证实了沃泰默的实验结果。
但面对同样的实验现象,斯他林和贝利斯大胆地跳出“神经反射”这个传统概念的框框,大胆的做出了另一种假设。
他们认为这种实验现象不是神经调节的结果,而是化学调节的结果:在盐酸的作用下,小肠黏膜产生了一种化学物质,这种物质进入血液后,随着血流到达胰腺,引起了胰液的分泌。
教师:同学们赞同这一观点吗?如果要证明斯他林和贝利斯的观点,应该如何进一步设计实验?
学生讨论展示。
【展示斯他林和贝利斯的实验设计】
小肠黏膜+稀盐酸+沙子→制成提取液→狗静脉。
按照他们的假设,实验预期是胰腺分泌胰液。
令人兴奋的是实验结果的确是胰腺分泌了胰液。
结果和预期相吻合,这证明他们的假设是正确的。
他们把小肠黏膜分泌的这种化学物质称为促胰液素。
并得出实验结论:胰液的分泌是促胰液素化学调节的结果。
学生思考讨论:
师:斯他林和贝利斯获得的科学发现包括哪些内容?
学生:他们的科学发现包括两个方面的内容:其一是发现了促胰液素(是人们发现的第一种激素);其二是发现了一种新的生命活动的调节方式——激素调节。
师:是哪些因素使斯他林和贝利斯抓住了成功的机遇呢?促胰液素的发现,带给你什么启迪?
答案:斯他林和贝利斯敢于质疑权威、尊重科学事实、科学严谨的作风等。
教师概述:斯他林和贝利斯敢于质疑权威的气魄,创新求异的思维品质,严谨科学的实验设计,令我们敬佩。
对此,俄国著名的生理学家巴甫洛夫颇有感慨。
作为近代消化生理学的奠基人、诺贝尔奖获得者,他和他的学生们在消化腺的神经调节方面作了大量研究,他们也曾认为小肠中盐酸导致胰液分泌属于神经反射,在重复了斯他林和贝利斯的实验后,巴甫洛夫对学生深表遗憾的说:“自然,人家是对的。
我们失去了一个发现真理的机会。
”
教师设问过渡:自促胰液素被发现后,科学家又陆续发现了许多种激素。
现在“激素”这一名词已广为人知,被广泛用于化妆品、营养品中,有些还作为特殊药物治疗疾病。
我们初中也学一些有关激素的调节,请同学们回忆一下:
【设计意图】关于激素调节发现的这段历史,特别是沃泰默的三个实验学生不好理解,因此在分析时先把前两个实验对照,得出结论,再根据当时的时代背景引出第三个实验,并两两对照,得出科学的结论。
通过重走激素发现的历史之路,让学生体验科学发现的过程,感受科学态度与科学精神在科学研究中的作用。
养成质疑、求实、创新的科学精神。
环节二回顾旧知,总结出新概念
教师:关于激素调节的知识我们在初中的学习中已经有了初步的认识。
那谁还记得我们人体主要有哪些内分泌腺?能分泌哪些激素吗?请看大屏幕。
谁能说出这些腺体的名称?
【展示人体主要内分泌腺】
学生通过回忆并写下有关内分泌腺和相关激素并回答。
师:这些腺体能分泌各种激素,这些激素又各自发挥着自己的生理作用,调节着我们的生命活动,当激素分泌异常时,人体就会出现相应的病症。
【CAI依次展示甲亢、呆小症、地方性甲状腺肿、巨人症、侏儒症等图片】
甲亢:原因是甲状腺激素分泌过多,表现为多食、消瘦、畏热、多汗、心悸、易激动等特征。
呆小症:原因是幼年时甲状腺激素分泌不足,生长迟缓,身材矮小,智力低下。
地方性甲状腺肿(大脖子病):脖子肿大,呼吸困难;病因是山区和内陆地区的土壤、
饮水、和食物中缺少碘,使甲状腺激素合成不足。
巨人症:乌克兰人斯坦尼科现在约253cm左右,14岁时切去脑部肿瘤时损伤了垂体,从此就没停过生长。
原因是生长激素分泌过多。
侏儒症:侏儒明星弗恩·特罗伊尔身高只有81厘米,他和姚明一起为美国苹果电脑公司向全球推出了最新的产品广告“大东西小东西”,隆重介绍他们的12英寸和17英寸两款高级笔记本电脑。
学生通过这些病例理解激素对生命活动调节的重要性。
教师总结过渡:通过这些病例,我们可感受到激素对生命活动的调节发挥着重要的作用。
现在我们是站在巨人的肩膀上,可以很轻松的了解许多有关激素的知识。
那么谁能概括一下什么是激素调节?
生:由内分泌器官(或细胞)分泌的化学物质进行的调节。
【设计意图】利用旧有知识总结出新概念,起到了复习巩固的作用,并有利于同学建构
知识。
第一课时结束。