馬小明

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“促胰液素的發(fā)現(xiàn)”的教學(xué)設(shè)計(jì)及其價(jià)值分析*

馬小明

摘 要：以往“促胰液素的發(fā)現(xiàn)”的教學(xué)只重視知識性目標(biāo)的達(dá)成，忽略了能力目標(biāo)和情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)的達(dá)成。本文采用啟發(fā)式并結(jié)合學(xué)生自學(xué)的教學(xué)方法進(jìn)行設(shè)計(jì)，發(fā)現(xiàn)該科學(xué)史對于學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力、實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析處理能力以及大膽質(zhì)疑、勇于挑戰(zhàn)權(quán)威等創(chuàng)新性思維的培養(yǎng)等都很有價(jià)值和意義。

關(guān)鍵詞：促胰液素；科學(xué)史；教學(xué)價(jià)值

一、生物科學(xué)史的教學(xué)價(jià)值

新課程實(shí)施以來尤其重視科學(xué)史的教學(xué)，科學(xué)史的教學(xué)關(guān)鍵是了解生物學(xué)家發(fā)現(xiàn)科學(xué)理論的過程，即如何提出問題、解決問題以及這個(gè)科學(xué)理論之所以產(chǎn)生的情境，使學(xué)生能夠深刻體會科學(xué)家如何從事研究工作，進(jìn)而讓學(xué)生了解科學(xué)家在認(rèn)知過程中所運(yùn)用的思考模式和認(rèn)知能力［1］。科學(xué)史的教學(xué)可以使學(xué)生的思維與前人的認(rèn)識形成過程產(chǎn)生共鳴，有利于學(xué)生理解科學(xué)的本質(zhì)。其次，生物科學(xué)史中蘊(yùn)涵著豐富的獨(dú)創(chuàng)素材，這些創(chuàng)新思維的精彩事例可以啟迪學(xué)生的心智，為學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新思維提供借鑒和參考，促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新思維的發(fā)展，是教師鼓勵(lì)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、大膽質(zhì)疑、提出新見解的良好素材。另外，通過科學(xué)家的事跡感動(dòng)和激勵(lì)學(xué)生，可以促進(jìn)學(xué)生情感態(tài)度與價(jià)值觀的健康發(fā)展。

二、教材分析和設(shè)計(jì)思路

《通過激素的調(diào)節(jié)》這節(jié)內(nèi)容需要兩課時(shí)學(xué)習(xí)，第一課時(shí)的主要教學(xué)內(nèi)容為“激素調(diào)節(jié)的發(fā)現(xiàn)”及“人體主要內(nèi)分泌腺及其分泌的激素”；第二課時(shí)的主要教學(xué)內(nèi)容為“激素調(diào)節(jié)的實(shí)例”，包括血糖平衡調(diào)節(jié)與甲狀腺激素分泌的分級調(diào)節(jié)以及激素調(diào)節(jié)的特點(diǎn)。其中第一課時(shí)的“激素調(diào)節(jié)的發(fā)現(xiàn)”以科學(xué)史“促胰液素的發(fā)現(xiàn)”為例介紹，這部分的教學(xué)目標(biāo)包括：描述動(dòng)物和人體的激素調(diào)節(jié)；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。重難點(diǎn)是：促胰液素的發(fā)現(xiàn)過程。在往常的教學(xué)中，教師重視“激素調(diào)節(jié)的實(shí)例”，而忽視“促胰液素的發(fā)現(xiàn)”的教學(xué)，即重視知識性目標(biāo)的達(dá)成，忽視了能力目標(biāo)和情感態(tài)度和價(jià)值觀目標(biāo)的達(dá)成，沒有去深入挖掘該科學(xué)史蘊(yùn)含的教學(xué)價(jià)值和意義。

筆者在教學(xué)中采用啟發(fā)式并結(jié)合學(xué)生自學(xué)的方式組織“促胰液素的發(fā)現(xiàn)”的教學(xué)，效果不錯(cuò)。設(shè)計(jì)思路是：回顧神經(jīng)調(diào)節(jié)要點(diǎn)，而后過渡：“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。那么，除了神經(jīng)調(diào)節(jié)機(jī)制外還有沒有其他的調(diào)節(jié)機(jī)制呢？”提出疑問激發(fā)學(xué)生求知欲，引領(lǐng)學(xué)生進(jìn)入“促胰液素的發(fā)現(xiàn)”的學(xué)習(xí)，這部分為授課重點(diǎn)。通過促胰液素的作用機(jī)理的了解，導(dǎo)出“激素調(diào)節(jié)”概念。

三、“促胰液素的發(fā)現(xiàn)”的教學(xué)設(shè)計(jì)

“促胰液素的發(fā)現(xiàn)”由3個(gè)故事構(gòu)成：“囿于定論的沃泰默”“另辟蹊徑的斯他林和貝利斯”以及“巴甫洛夫的感慨”。想要上好這節(jié)課，必需挖出這些故事中蘊(yùn)含的教學(xué)價(jià)值，需要去思考教材設(shè)計(jì)這些故事的意圖所在。所以，筆者引導(dǎo)學(xué)生對科學(xué)家的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行分析、質(zhì)疑、修正，依此作為主攻目標(biāo)去設(shè)計(jì)“促胰液素的發(fā)現(xiàn)”的教學(xué)。以下為“促胰液素的發(fā)現(xiàn)”的教學(xué)設(shè)計(jì)（部分）。

【教師】胰腺能分泌胰液，胰液通過導(dǎo)管注入小腸，用于消化食物。胰液的分泌是如何調(diào)節(jié)的呢？現(xiàn)在，同學(xué)們仔細(xì)閱讀資料“囿于定論的沃泰默”思考并回答下列問題（借助課件展示）。

（1）19世紀(jì)學(xué)術(shù)界認(rèn)為胰液的分泌是如何調(diào)節(jié)的？（用流程圖形式展示）

（2）沃泰默做了哪些實(shí)驗(yàn)去驗(yàn)證這種說法？實(shí)驗(yàn)結(jié)果如何？

（3）對比分析沃泰默的實(shí)驗(yàn)，你能得出什么結(jié)論？

（4）對于實(shí)驗(yàn)結(jié)果，沃泰默是如何解釋的？

學(xué)生通過自主閱讀教材和小組成員間交流討論，形成對每個(gè)問題的看法。5分鐘后教師示意學(xué)生展示學(xué)習(xí)成果。

【設(shè)計(jì)意圖】第（1）問，主要培養(yǎng)學(xué)生信息提取和轉(zhuǎn)化能力，教材中用文字形式說明了19世紀(jì)學(xué)術(shù)界對胰液分泌調(diào)節(jié)的觀點(diǎn)，這里學(xué)生需要將文字信息轉(zhuǎn)化為流程圖（如圖1所示）。第（2）問學(xué)生需要列出沃泰默的三組實(shí)驗(yàn)（如圖2所示）。

圖1　19世紀(jì)學(xué)術(shù)界認(rèn)為胰液的分泌是神經(jīng)調(diào)節(jié)的結(jié)果

圖2　沃泰默實(shí)驗(yàn)流程圖

第（3）問引導(dǎo)學(xué)生分析沃泰默的實(shí)驗(yàn)。學(xué)生通過兩兩對照，找到自變量，分析不同變量對結(jié)果的影響。例如，在授課中學(xué)生通過對照第1，2組實(shí)驗(yàn)，得出“胰腺分泌胰液不是稀鹽酸直接作用于胰腺引起的?！蓖ㄟ^對照第1，3組實(shí)驗(yàn)，得出“稀鹽酸導(dǎo)致胰腺分泌胰液與神經(jīng)的有無無關(guān)?！庇懻撝链?，可以看出“胰腺分泌胰液不是神經(jīng)調(diào)節(jié)的結(jié)果”但是，沃泰默給出的解釋卻是“這是一個(gè)非常頑固的神經(jīng)反射。”而這正好與標(biāo)題“囿于定論的沃泰默”相呼應(yīng)。

【教師】既然胰腺分泌胰液不是神經(jīng)調(diào)節(jié)的結(jié)果，那又是什么在調(diào)節(jié)呢？同學(xué)們閱讀資料“另辟蹊徑的斯他林和貝里斯”思考并回答下列問題（借助課件展示）。

（1）對于沃泰默的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，斯他林和貝里斯提出怎樣的假設(shè)？

（2）對于這種假設(shè)他們設(shè)計(jì)了怎樣的實(shí)驗(yàn)去驗(yàn)證？

（3）實(shí)驗(yàn)結(jié)果是什么？這說明什么？

（4）這個(gè)實(shí)驗(yàn)嚴(yán)謹(jǐn)嗎？你能補(bǔ)充或修改使其更加嚴(yán)謹(jǐn)嗎？

（5）分析哪些因素使斯他林和貝里斯抓住了成功的機(jī)遇？

學(xué)生通過自主閱讀教材和小組成員間交流討論，形成對每個(gè)問題的看法。5分鐘后教師示意學(xué)生展示學(xué)習(xí)成果。

【設(shè)計(jì)意圖】問題（1）（2）（3）根據(jù)科學(xué)發(fā)現(xiàn)的一般過程設(shè)計(jì)：對某一問題或現(xiàn)象提出合理假設(shè)，設(shè)計(jì)并實(shí)施實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證假設(shè)，分析實(shí)驗(yàn)得出結(jié)論。其中，問題（2）在教材中只有一組實(shí)驗(yàn)（如圖3所示）。而根據(jù)這個(gè)實(shí)驗(yàn)得出結(jié)論“在鹽酸作用下，小腸粘膜產(chǎn)生某種化學(xué)物質(zhì)，這種物質(zhì)進(jìn)入血液，隨血流到達(dá)胰腺，引起胰液分泌”，這點(diǎn)很值得探討分析。通過問題（4）引導(dǎo)學(xué)生分析和補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)：學(xué)生能夠很快地看出，他們制取的提取液中成分較復(fù)雜，有稀鹽酸、細(xì)胞破碎后的內(nèi)容物以及他們假設(shè)中在鹽酸作用下小腸粘膜釋放的“化學(xué)物質(zhì)”，那么這樣成分復(fù)雜的提取液注入靜脈引起胰腺分泌胰液，為什么就說是“化學(xué)物質(zhì)”的作用？進(jìn)而，學(xué)生提出對照組補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)（如圖4所示）。

圖3　斯他林和貝里斯實(shí)驗(yàn)流程圖

圖4　對斯他林和貝里斯實(shí)驗(yàn)的補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)

四、教學(xué)反思

本節(jié)課的教學(xué)過程中，教師通過挖掘科學(xué)史蘊(yùn)含意義，精心設(shè)計(jì)問題以引領(lǐng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，學(xué)生表現(xiàn)出很高的學(xué)習(xí)積極性，而且學(xué)生提出的想法和方案很多時(shí)候超出了教師的預(yù)期。與以往的教學(xué)相比較本教學(xué)設(shè)計(jì)不僅僅實(shí)現(xiàn)了本節(jié)課的知識性目標(biāo)，更重要的是經(jīng)過這樣深入的分析實(shí)驗(yàn)、更加嚴(yán)謹(jǐn)?shù)难a(bǔ)充實(shí)驗(yàn)，真正意義上實(shí)現(xiàn)了本節(jié)課的情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)和能力目標(biāo)：要有大膽質(zhì)疑、勇于挑戰(zhàn)權(quán)威的精神；實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)要嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)；要具有創(chuàng)造性的思維等。只有這樣才能真正培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、分析以及結(jié)果處理能力；才是對學(xué)生終身有益的教學(xué)。這也正是這節(jié)課蘊(yùn)含的教育價(jià)值所在。

參考文獻(xiàn)

［1］ 唐艷婷，張迎春.生物科學(xué)史教育的教學(xué)價(jià)值及實(shí)施策略［J］.科學(xué)教育，2011（1）:57-58.

作者信息

馬小明，本科，中教二級。甘肅省臨夏中學(xué)，731100

*基金項(xiàng)目：本文系臨夏州教育科學(xué)“十二五”規(guī)劃課題“臨夏地區(qū)高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀調(diào)查及對策研究”（編號：LX［2015］GH005）階段性成果之一。