促胰液素的發(fā)現(xiàn)教學(xué)設(shè)計(jì) 高二上學(xué)期生物人教版選擇性必修1

促胰液素的發(fā)現(xiàn)教學(xué)設(shè)計(jì)內(nèi)容教學(xué)目的l.通過完善對胰液分泌的認(rèn)識(shí)，理解人體中食物的消化過程，通過調(diào)節(jié)形成協(xié)調(diào)統(tǒng)一的整體，初步建立系統(tǒng)觀、穩(wěn)態(tài)與平衡觀。2.通過構(gòu)建模型，分析沃泰默的實(shí)驗(yàn)，發(fā)展科學(xué)思維；通過小組合作，設(shè)計(jì)與完善斯他林和貝利斯的實(shí)驗(yàn)，提升科學(xué)探究能力。3.基于對科學(xué)家客觀、全面的評(píng)價(jià)，感受科學(xué)家嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和實(shí)事求是的科學(xué)精神，領(lǐng)會(huì)科學(xué)本質(zhì)。教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)1.建構(gòu)胰腺分泌胰液的調(diào)節(jié)過程模型；2.理解沃泰默、斯他林、貝利斯的實(shí)驗(yàn)過程，分析實(shí)驗(yàn)變量，掌握實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路提高科學(xué)探究能力。教學(xué)過程1.回憶舊知，導(dǎo)入新課回顧初中關(guān)于內(nèi)分泌腺和外分泌腺的知識(shí)，并補(bǔ)充歷史背景。在20世紀(jì)之前，激素這個(gè)概念還沒有提出。當(dāng)時(shí)的學(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。19世紀(jì)開始，科學(xué)家做了很多實(shí)驗(yàn)嘗試探明食物進(jìn)入人體后的消化過程。展示1850年，法國實(shí)驗(yàn)生理學(xué)家克勞德.伯爾納的發(fā)現(xiàn)，教師設(shè)疑：胃、小腸和胰腺的位置關(guān)系是怎樣的？胰腺的作用是什么？以及引起胰腺分泌胰液的是酸性食糜中食物還是酸性物質(zhì)呢？設(shè)計(jì)意圖：回憶舊知，搭建歷史背景，創(chuàng)設(shè)問題情境，激發(fā)學(xué)生求知欲，以促進(jìn)新知的構(gòu)建。2補(bǔ)充巴甫洛夫?qū)嶒?yàn)室的兩個(gè)科學(xué)發(fā)現(xiàn)：將食物注入小腸，胰腺幾乎不分泌胰液；（2）將鹽酸或其他酸性物質(zhì)注入小腸，會(huì)引起胰腺大量分泌胰液。由此引導(dǎo)學(xué)生推知是酸性食糜中的鹽酸引起胰腺分泌胰液，并設(shè)疑：鹽酸進(jìn)入小腸后如何引起胰腺分泌胰液？此時(shí)，教師介紹當(dāng)時(shí)的兩個(gè)觀點(diǎn)，即：有人認(rèn)為鹽酸被小腸吸收進(jìn)入血液后到達(dá)胰腺，直接刺激胰腺分泌胰液。而19世紀(jì)的學(xué)術(shù)界更普遍認(rèn)為人和動(dòng)物的一切生理活動(dòng)(包括胰液的分泌)均由神經(jīng)系統(tǒng)調(diào)節(jié)完成。設(shè)疑：如果胰液分泌是神經(jīng)調(diào)節(jié)，嘗試構(gòu)建胰腺分泌胰液的反射弧?進(jìn)而引導(dǎo)學(xué)生說出反射的可能過程：刺激物→小腸(感受器)→傳人神經(jīng)→神經(jīng)中樞→傳出神經(jīng)→胰腺(效應(yīng)器)。針對以上觀點(diǎn)設(shè)疑：如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明以上2個(gè)假設(shè)呢?引導(dǎo)學(xué)生先后設(shè)計(jì)出沃泰默的實(shí)驗(yàn)思路。3．沃泰默的第一、二組實(shí)驗(yàn)教師講述沃泰默前兩組實(shí)驗(yàn)的背景：沃泰默重復(fù)了巴甫洛夫?qū)嶒?yàn)室的第二組實(shí)驗(yàn)，得到了相同的結(jié)果(即沃泰默的第一組實(shí)驗(yàn))。但他懷疑是稀鹽酸被小腸吸收進(jìn)入狗的血液，直接刺激胰腺分泌胰液。進(jìn)而進(jìn)行第二組實(shí)驗(yàn)。追問：沃泰默預(yù)期的結(jié)果是胰腺分泌胰液，而實(shí)際上實(shí)驗(yàn)結(jié)果卻是未分泌胰液，這說明了什么?通過分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，學(xué)生得出沃泰默的第二組實(shí)驗(yàn)否定了他原本的懷疑——鹽酸直接刺激胰腺分泌胰液。繼續(xù)追問：以上兩組實(shí)驗(yàn)?zāi)芊裾f明鹽酸是通過小腸神經(jīng)作用于胰腺引起胰液分泌的呢？不能，無法判斷具體調(diào)節(jié)方式。4.沃泰默的第三組實(shí)驗(yàn)介紹沃泰默為了進(jìn)一步證明胰液分泌是神經(jīng)調(diào)節(jié)引起的觀點(diǎn)，他設(shè)計(jì)的第三組實(shí)驗(yàn)：將稀鹽酸直接注入狗的上段小腸腸腔(該段小腸被切除神經(jīng)，只留血管)。結(jié)果呈現(xiàn)了與神經(jīng)調(diào)節(jié)觀點(diǎn)相矛盾的現(xiàn)象，即：按照神經(jīng)調(diào)節(jié)的觀點(diǎn)，切除神經(jīng)，胰腺將不再分泌胰液，但事實(shí)上胰腺卻分泌了大量的胰液。再次設(shè)問：如果你是沃泰默，你會(huì)如何解釋切斷神經(jīng)仍有胰液分泌的實(shí)驗(yàn)結(jié)果呢?學(xué)生討論，提出3種可能的觀點(diǎn)：①只有神經(jīng)調(diào)節(jié)，但操作時(shí)神經(jīng)未完全剔除；②沒有神經(jīng)調(diào)節(jié)，是其他調(diào)節(jié)方式在起作用；③既有神經(jīng)調(diào)節(jié)，又有其他調(diào)節(jié)方式在起作用。沃泰默也想到了其他調(diào)節(jié)方式的極大可能性，但因?yàn)樗笥跈?quán)威和定論，沒有大膽得去質(zhì)疑，所以他懷疑是因?yàn)樽约簺]有徹底去除小腸神經(jīng)。于是他提出，這是一個(gè)十分頑固的神經(jīng)反射，小腸上微小的神經(jīng)難以剔除干凈。他因不敢挑戰(zhàn)權(quán)威，失去了發(fā)現(xiàn)真理的機(jī)會(huì)，但他的正確的研究思路，為貝、斯二人的實(shí)驗(yàn)奠定了基礎(chǔ)。設(shè)計(jì)意圖：通過分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生的多種可能原因，培養(yǎng)學(xué)生縝密的邏輯推理能力并向?qū)W生滲透兩個(gè)基本理念：①要敢于以批判的態(tài)度看待前人的研究成果；②受科技發(fā)展水平和社會(huì)文化背景的局限，科學(xué)探究中的錯(cuò)誤有時(shí)不可避免。5.設(shè)計(jì)與完善斯他林和貝利斯的實(shí)驗(yàn)1902年，斯他林和貝利斯在重復(fù)沃泰默的實(shí)驗(yàn)之后，得到了同樣的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，于是大膽做出新的假設(shè)，這不是反射，而是化學(xué)調(diào)節(jié)。他們認(rèn)為，在鹽酸的作用下，小腸黏膜可能產(chǎn)生了一種化學(xué)物質(zhì)，這種物質(zhì)進(jìn)入血液后，隨血液運(yùn)輸?shù)揭认伲鹨纫旱姆置?。設(shè)疑：如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明上述假設(shè)？教師可通過問題串引導(dǎo)學(xué)生依據(jù)假設(shè)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：①假設(shè)是化學(xué)物質(zhì)調(diào)節(jié)，如何排除神經(jīng)調(diào)節(jié)的干擾？②如果這種化學(xué)物質(zhì)是小腸黏膜產(chǎn)生的，如何提取該物質(zhì)？③提取的化學(xué)物質(zhì)通過什么途徑作用于胰腺？待學(xué)生思考完成后，展示斯塔林和貝利斯的實(shí)驗(yàn)過程并分析其實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的巧妙之處。追問：該實(shí)驗(yàn)的提取液中還存在哪些物質(zhì)?利用該問題提示學(xué)生提取液中還包括稀鹽酸、小腸粘膜細(xì)胞內(nèi)容物等物質(zhì)，故僅憑這一組實(shí)驗(yàn)不足以證明該假設(shè)，讓學(xué)生思考如何設(shè)計(jì)對照。其實(shí)沃泰默已經(jīng)幫我們完成了一個(gè)對照組，即沃泰默的第二組實(shí)驗(yàn)，但還應(yīng)設(shè)置補(bǔ)充對照。最終的實(shí)驗(yàn)結(jié)論：假說正確，胰液的分泌確實(shí)存在化學(xué)調(diào)節(jié)。也就是在鹽酸的作用下，小腸黏膜確實(shí)產(chǎn)生一種化學(xué)物質(zhì)，促進(jìn)胰液的分泌。斯他林和貝利斯把這種化學(xué)物質(zhì)命名為促胰液素。斯塔林和貝利斯的實(shí)驗(yàn)排除了神經(jīng)的干擾，因此無法判斷胰腺分泌胰液是否有神經(jīng)調(diào)節(jié)的方式。設(shè)計(jì)意圖：本環(huán)節(jié)難度較大，故通過遞進(jìn)性問題的設(shè)置，為學(xué)生搭建“梯子”。通過滲透“嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)”和“對照試驗(yàn)”的理念，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力。完善對胰液分泌的認(rèn)識(shí)介紹現(xiàn)在已有對胰液分泌調(diào)節(jié)的知識(shí)：①既有斯他林和貝利斯發(fā)現(xiàn)的體液調(diào)節(jié)。②也有神經(jīng)調(diào)節(jié)：現(xiàn)代生理學(xué)研究表明，食物的形狀、氣味以及食物本身對口腔、咽、胃等感受器的刺激，均可通過條神經(jīng)調(diào)節(jié)引起胰液分泌。設(shè)計(jì)意圖：教材僅強(qiáng)調(diào)了胰液分泌的激素調(diào)節(jié)，因此學(xué)生易誤認(rèn)為胰液分泌只存在單一的激素調(diào)節(jié)，通過分析資料學(xué)生便可明確該過程中還包括神經(jīng)調(diào)節(jié)。借此，教師可延伸說明人體很多生命活動(dòng)都是既有神經(jīng)調(diào)節(jié)，又有激素調(diào)節(jié)，兩者密切配合，使人體成為協(xié)調(diào)、復(fù)雜、統(tǒng)一的整體，以滲透系統(tǒng)觀、穩(wěn)態(tài)與平衡觀。7.巴普洛夫的感慨結(jié)合視頻講述巴甫洛夫的遺憾，并讓學(xué)生思考這段科