血糖平衡的调节专题复习教学设计-2023-2024学年度第一学期高中生物学选择性必修一

血糖平衡的调节专题复习教学设计 1.教材分析及设计思路 “人体生命活动的调节”单元涵盖人教版高中生物学教材选择性必修1模块第2章“神经调节”第3章“体液调节”和第4章“免疫调节”等教学内容。 第二轮复习课旨在帮助学生深化对重要概念“机体通过神经一体液一免疫调节网络进行复杂而精细的调控,使机体成为一个统一的整体,面对内外环境的波动做出及时有效的调整,以维持内环境的稳态,保证正常生命活动的顺利进行”的理解,深化知识体系,训练科学思维、科学探究,强化稳态与平衡观等生命观念。 本单元以“藏在冬奥里的人体生命活动的调节”为大情境,将冬奥会中运动员的免疫保障、饮食保障和比赛过程作为主线,挖掘其中蕴含的生物学原理或问题,设计相应的学习活动和评价目标,构建新情境下神经一体液一免疫调节网络的知识体系,多角度培养学生的思维能力和学科素养。 本单元学习任务的构建如图1所示。           本节课侧重于血糖平衡调节基础知识的迁移应用,在引导学生解读运动员血糖波动的原因、分析胰岛素的作用机理的基础上,设计并探究“智能胰岛素”的制作,尝试解决现实生活中糖尿病治疗的困境,并客观分析与评价“智能胰岛素”的作用。引导学生深入理解激素作为信号分子,通过分级调节、反馈调节等机制维持机体的稳态,进而感受生命系统的复杂性和缜密性。在思考、探究、质疑和讨论中,提升学科核心素养。 2.教学目标 (1)通过概述血糖平衡的调节模型、解读运动员进食和运动过程中血糖波动的曲线图、梳理血糖含量变化与细胞内糖代谢的关系,进一步强化稳态与平衡等生命观念。 (2)分析胰岛素作用机制图,设计并探究“智能胰岛素”的制作方案,提高论证、评价的思辨能力和实验创新能力,发展科学思维和科学探究素养。 (3)通过介绍我国科学家研制成功的“智能胰岛素”,为治疗糖尿病提供新的思路,增强民族自豪感的同时提升关注健康、关爱生命的意识。 3.教学过程 3.1创设情境,聚焦血糖平衡的调节 教师播放北京冬奥会中特色美食的视频,展示我国国家队的饮食方案能量摄入分配,提出问题:令运动员“上头”的食物有什么共同特点?为什么我国国家队的饮食方案中强调碳水能量摄入要占一大半?引发学生思考和讨论后,展示运动员进食和运动过程中血糖变化的曲线,请学生思考:导致上述过程中血糖变化的原因。 设计意图:播放视频回顾北京冬奥会运动员享受美食的场景,通过设置问题串的形式,引导学生回忆血糖平衡的调节模型,在具体情境下帮助学生建立逻辑清晰的知识体系,发展学生应用模型分析解决问题的能力,同时为本节课聚焦血糖平衡的调节奠定基础。 3.2层层深入,分析胰岛素作用机理 教师展示血糖浓度升高时的机体调节途径示意图(图2)并设疑提问。 当血糖浓度升高时,机体启动了三条调节途径:①血糖直接作用于胰岛β细胞;②血糖作用于下丘脑，通过兴奋的迷走神经(参与内脏活动的调节)支配胰岛β细胞;③兴奋的迷走神经促进相关胃肠激素释放，这些激素作用于胰岛β细胞。上述调节途径分别属于什么调节方式?学生依据示意图和题意描述,能够判断三条途径的调节方式分别为体液调节、神经调节和神经-体液调节,机体通过上述三条途径增加了胰岛素的含量。      随后将问题聚焦在胰岛素降低血糖的方式,结合胰岛素作用机制示意图(图3),引导学生完成探究。 任务1:解读胰岛素作用机制图,由图3可知,下列叙述不正确的是(A) A.胰岛素以胞吞的方式进入细胞发挥作用 B.胰岛素促进含GLUT-4的囊泡与细胞膜融合，增加细胞膜上GLUT-4的含量 C.图中的①和②所代表的过程可以是合成糖原和转化为非糖物质 D.胰岛素促进组织细胞对葡萄糖的利用与储存 设计意图:学生结合胰岛素的分泌和作用的机制图,解读胰岛素促进组织细胞摄入、利用和储存葡萄糖的机理。进一步完善知识结构,提高学生获取信息和分析问题的能力。 3.3知识迁移,设计“智能胰岛素” 本环节主要包括以下4个核心内容。 3.3.1设计“智能胰岛素” 教师提供系列资料呈现糖尿病患者治疗时胰岛素剂量难控制的困境,引导学生基于胰岛素的作用机理,完成探究 任务2:设计一款能够避免低血糖的“智能胰岛素”。等学生完成并分享各自的设计后,教师展示我国科学家顾臻团队设计的“智能胰岛素”(IA)的模式图(图4)和IA作用机理示意图(图5),请学生尝试解释IA避免低血糖的可能原因。 由于学生首次接触“智能胰岛素”这个概念,对图4和图5中的信息相对陌生,需要教师搭建台阶引领学生解读图片、解决问题。 教师设置了层层深入的问题串:①IA包括哪几部分,分别具有什么功能?②当血糖正常时,注射IA，IA与细胞膜上结合的部位是什么?③与普通胰岛素相比,IA与胰岛素受体的结合量如何变化?④细胞膜上GLUT的数量如何变化?这些变化对血糖有哪些影响? 设计意图:以治疗糖尿病时胰岛素剂量难控制