1、第 2 节 通过激素的调节 从容说课 “第 2 节通过激素的调节”包括激素调节的发现、激素调节的实例、激素调节的特点、 评价应用激素类药物的利与弊等四部分内容。本节教学过程分两课时。 新课的导入利用节首的问题探讨使学生发现在内环境稳态的调节中不是只有神经调节 在起作用，还有激素调节的参与。 关于“激素调节的发现” ，虽然这一部分的知识点只涉及到比较简单的激素调节的概念， 但是在这部分内容中却渗透了非常重要的科学精神。教学设计中要以发现促胰液素的科学 史实，让学生了解有关科学知识的形成过程，并在此基础上接受科学精神的熏陶：在科学 研究过程中，不要迷信权威，应该在对实验事实进行严密分析的基础上，大
2、胆探索，勇于 创新。教学过程是先让学生回忆初中所学的激素的概念，再通过激素的发现，引到激素调 节，最后扩展到人体主要内分泌腺及其分泌的激素。 关于“激素调节的实例” ，人体内激素调节的例子很多，本节选择血糖平衡的调节和甲 状腺激素分泌的调节这两个实例。血糖平衡的调节实例主要立足于阐述反馈调节和激素之 间的拮抗（即体内不同激素之间存在复杂的相互关系） 。血糖调节实例中，先分析血糖的来 源和去向，再通过讨论马拉松运动和饭后血糖的变化及其原因来认识到胰岛素和胰高血糖 素的作用，最后安排一个模型建构活动：“建立血糖调节的模型”，意在引导学生通过这个 探究活动，更好地理解人体内是如何对血糖含量进行调节的
3、，并在此基础上理解体内激素 如何对生命活动进行调节；同时，也力图引导学生初步了解建构模型，尤其是概念模型的 基本方法和意义。学生所做的模拟活动，是构建动态的物理模型。模拟活动之后，学生再 根据在活动中的体验，构建图解式概念模型或进行计算机模拟。应用模型进行分析时，让 学生讨论分析糖尿病的防治措施，体现了运用所学的知识去分析解决社会生活中的问题。 最后引出拮抗和反馈调节的概念，让学生通过生活中的一些例子对概念加以巩固，再把反 馈调节的概念发散到生态系统中去。甲状腺激素分泌的调节这两个实例则立足于阐述激素 的分级调节。先让学生阅读教材，再请学生分析甲状腺激素的分级调节。 “激素调节的特点” 包括：
4、微量和高效，通过体液运输，作用于靶器官、靶细胞的三个 特点，主要是让学生自己分析得出。通过甲状腺激素水平化验报告单来得出“微量和高效”； 通过激素的发现中的实验过程来得出“通过体液运输”；通过问题引导来得出“作用于靶器官、 靶细胞”的结论。最后用多媒体课件动态演示激素的产生、释放、作用的过程。 “科学技术社会” 栏目中“评价应用激素类药物的利与弊”，也是本节重要的教学内容之 一。教材提供几个有关激素类药物应用的具体事例，引导学生关注身边的科学技术，评价 激素类药物应用的利与弊，理解科学技术的发展既能造福人类，但应用不当也可能带来负 面影响，由此可以更好地理解生物科学、技术与社会深层次的关系。
5、教学重点 1.促胰液素的发现过程。 2.血糖平衡的调节。 教学难点 激素调节的实例分析。 教具准备 1.幻灯片：人体主要内分泌腺及其分泌的激素，激素的分类，胰岛的结构，甲 状腺激素分泌的分级调节示意图，甲状腺激素水平的血液化验报告单。 2.视频：马拉松比赛精彩片段。 3.多媒体 CAI1：动态演示血糖调节的过程。 4.多媒体 CAI2：动态演示激素的产生、释放、作用的过程。 课时安排 2 课时。 第 1 课时，学习激素调节的发现、人体主要的内分泌腺和激素、血糖的来源和去路以 及为模型建构活动作好安排和准备。 第 2 课时，进行模型建构活动，学习激素分泌的分级调节、激素调节的特点，对“科 学技术
6、 社 会”栏目中“评价应用激素类药物的利与弊” 进行讨论。 三维目标 1.描述动物和人体的激素调节。 2.探讨动物激素在生产中的应用。 3.运用建构模型的方法，建立血糖调节的模型。 4.尝试运用反馈调节的原理，解释一些生命现象。 5.讨论在促胰液素的发现过程中，科学态度和科学精神所起的重要作用。 教学过程 第 1 课时 导入新课 师 同学们好！ 播放视频：马拉松比赛精彩片段。 师 马拉松长跑是赛程超过 40 千米，历时 2 小时以上的极限运动。运动员在奔跑过程中最 活跃的是哪些细胞群？ 生 最活跃的是肌细胞。 师 肌细胞的收缩运动离不开神经系统的指挥，也离不开能量的消耗。肌细胞在收缩过程 中消
7、耗的直接的能源物质是什么作用所产生的什么物质？ 生 消耗的是呼吸作用产生的 ATP。 师 而细胞的呼吸作用所需的反应物是葡萄糖，肌细胞中的葡萄糖又必须从内环境中来补 充。运动员每小时至少要消耗 300 克糖类。血液中的葡萄糖，又称血糖，可以补充肌肉运 动而消耗的糖类。正常人的血糖含量是 0.81.2 g/L(80120 mg/dL)，全身的血量大约为 5 L。 课件展示： 1.根据材料计算，如果仅靠血液中的葡萄糖，运动员能跑多长时间？ 2.长跑时消耗了大量的葡萄糖，你认为血糖的浓度会下降吗？为什么？ 生 1 如果仅靠血液中的葡萄糖，马拉松运动员只能跑 1 min 左右。 生 2 我认为血糖浓度
8、不会下降。因为肌细胞在消耗血糖的同时，血液中会补充进新的葡 萄糖。正常机体内环境中的葡萄糖应该是保持稳态的。 生 3 我认为血糖浓度会在正常范围内有所下降。因为血糖的消耗非常剧烈，血糖的补充 有可能比消耗慢一步。 师 两位同学的观点都是正确的。在运动初期可能会导致血糖含量短暂的轻度下降，但仍 能基本保持稳定，不会影响运动。因为在运动过程中，血糖会因补充肌肉消耗的糖类物质 而含量下降，与此同时，血糖会随时从储能物质的分解、转化等得到补充。机体通过调节 和控制血糖的来源和去向，从而维持了血糖的平衡。机体是通过什么途径来调节血糖的来 源和去路的呢？ 人和动物体内血糖的含量、温度以及水和无机盐的含量等
9、都处于不断的变化中，在变化 中又可以维持相对稳定。这种相对稳定是通过复杂的调节实现的。这些调节都与激素密切 相关。 推进新课 板 书： 第 2 节 通过激素的调节 师 在 20 世纪之前 ,“激素”这一概念还没有被提出，学术界普遍认为，人和动物体的一切 生命活动都是由神经系统调节的。在这种情况下，探寻其他的调节方式就意味着向权威观 点提出挑战，而这需要有勇于探索和创新的精神。 板 书： 一、激素调节的发现 课件展示： 胰腺能分泌胰液。胰液通过导管注入小肠，其中的酶用来消化食物。胰液的分泌是如 何调节的呢？ 1.19 世纪的法国学者沃泰默做了这样一个实验：把稀盐酸注入狗的上段小肠肠腔内， 发现会
10、引起胰腺分泌胰液。若直接将稀盐酸注入狗的血液中则不会引起胰液的分泌。 问题 1：实验做到这里，沃泰默最有可能得出什么结论？ 生 1 沃泰默会认为稀盐酸刺激小肠的神经，神经将兴奋传给胰腺，从而使胰腺分泌胰液。 课件展示： 2.沃泰默继续实验。他切除了通向该段小肠的神经，只留下血管，在向小肠内注入稀 盐酸时，仍能促进胰液的分泌。沃泰默认为，这是由于小肠上微小的神经难以剔除干净的 缘故。 问题 2：你同意他的解释吗？ 生 2 不同意。他的解释有些牵强。 课件展示： 3.英国的科学家斯他林和贝利斯读了沃泰默的论文后则不认同他的观点，他们大胆地 作出另一种假设。他们认为，沃泰默所做实验的现象不是神经调节
11、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，引起胰腺的分泌。你赞同他们的观点吗？ 生 同意。 问题 3：如果要证明斯他林和贝利斯的观点，应该如何设计实验？ 生 3 未注入稀盐酸的时候刮下狗的小肠黏膜，将黏膜与稀盐酸混合磨碎，制成提取液。 再将提取液注射到同一条狗的静脉中。如果引起了胰腺的分泌，就证明了他们的观点。 师 非常好。斯他林和贝利斯也正是这样做的。 课件展示： 4.1902 年，为了验证这一假设，斯他林和贝利斯把狗的一段小肠剪下，刮下黏膜，将 粘膜与稀盐酸混合磨碎，制成提取液。再将提取液注射到同一条狗的静脉中，发现能促
12、进 胰腺分泌胰液。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做促 胰液素。 问题 4：斯他林和贝利斯的实验能否排除盐酸能促进胰腺分泌胰液的可能性？如果不 能，那应该设计怎样的实验来排除？ 生 4 斯他林和贝利斯的实验不能排除盐酸能促进胰腺分泌胰液的可能性。改进实验：给 狗注入稀盐酸，过一会用水把稀盐酸冲洗，后取小肠的黏膜制成提取液注射到未注入稀盐 酸的狗的血液中。 师 想法非常好。但是，在实际操作的过程中用水冲洗的时间不容易把握。很可能在冲洗 的过程中把能促进胰腺分泌胰液的物质冲走了，或是盐酸没有冲干净，那这个实验就前功 尽弃了。有没有更好的方法呢？ 生 给狗的小肠注入盐酸后
13、过一会儿从经过这段小肠的肠静脉中抽取这只狗的血液，再把 血液注射到另一只没有注入盐酸的狗的静脉中。 师 非常好。 课件展示： 5.俄国生理学家巴甫洛夫是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。斯他林和贝利斯的发现与他们的结论大相径庭，于是他们做了重复实验，结果 却与斯他林和贝利斯的一模一样。巴甫洛夫对学生深表遗憾地说：“自然，人家是对的。很 明显，我们失去了一个发现真理的机会。 ” 问题 5：“机遇只偏爱那种有准备的头脑”。是哪些因素使斯他林和贝利斯抓住了成功 的机遇呢？ 生 5 不迷信权威、
14、创造性思维、严谨的实验设计等。 问题 6：斯他林和贝利斯获得的科学发现包括哪些内容？ 生 6 他们的科学发现主要包括两个方面的内容：其一是发现了促胰液素；其二是发现了 不同于神经调节的另一种调节方式激素调节。 问题 7：促胰液素的发现，能给你以什么样的启迪？ 生 7 要有敢于质疑的勇气，要有深入探索的恒心，要有渊博的知识基础。 生 8 要有勇于面对挫折的毅力，要有创新的思维方式，要有实事求是的态度。 师 促胰液素是人们发现的第一种激素。这一重要发现使人们认识到，人和动物体的生命 活动，除了受神经系统的调节外，还存在着另一种调节方式激素调节。 板 书： 激素调节：由内分泌器官（或细胞）分泌的化学
15、物质进行调节。 师 这种“化学物质”就是激素。激素调节就是机体通过产生不同量、不同种类的激素，来 控制调节生理活动。 大家还记得我们初中学习过的几种激素吗？这些激素分别是由什么器官分泌的？有什 么功能？ 生 1 甲状腺分泌的甲状腺激素能促进发育。 生 2 垂体分泌的生长激素能促进生长。 生 3 胰腺分泌的胰岛素能降血糖。 师 我们来看看人体的一些主要内分泌腺及其分泌的激素。 （放映幻灯片：人体主要内分泌腺及其分泌的激素） 师 仔细观察幻灯片中的激素名称，大家有没有发现有三个名称比较相近的激素？ 生 促甲状腺激素释放激素、促甲状腺激素和甲状腺激素。 师 顾名思义，猜猜前两者的作用是什么？ 生 促
16、甲状腺激素能促进甲状腺激素的分泌，促甲状腺激素释放激素能促进促甲状腺激素 的分泌和释放。 师 非常好。关于它们三者的关系，我们在下一个学时中再来学习。哪位同学按照自上而 下的腺体位置来归纳介绍人体主要的内分泌腺及其分泌的激素？ 生 下丘脑分泌促甲状腺激素释放激素等，垂体分泌生长激素和促甲状腺激素等，甲状腺 分泌甲状腺激素等，胸腺分泌胸腺激素等，肾上腺分泌肾上腺激素等，胰腺中的胰岛分泌 胰岛素和胰高血糖素等，女性卵巢分泌雌性激素等，男性睾丸分泌雄性激素等。 师 大家有没有注意到，每种激素后都有个“等”字，这说明，每种内分泌腺能分泌好几种 不同的激素。 到此为止，大家对激素有怎样的认识？它由哪里产
17、生？ 生 1 它由内分泌腺分泌产生。 师 产生后被分泌到哪里？ 生 2 产生后被分泌到内环境中。 师 它的作用是什么？ 生 3 它的作用就是对生命活动进行调节。 师 激素亦称“ 荷尔蒙” ，希腊文原意为 “奋起活动”，它对肌体的代谢、生长、发育和繁殖 等起重要的调节作用。 师 它的本质又是什么呢？ 生 它的本质是有机物。 师 不同的激素的化学结构不同。在生物学中我们常说：结构决定功能。所以，不同的激 素又有不同的功能。 （幻灯片显示表格：激素的分类） 师 对于激素本身我们有了些了解。那么，激素是怎样调节生命活动的呢？让我们一起来 分析两个实例。 板 书： 二、激素调节的实例 实例一：血糖平衡的
18、调节 课件展示： 问题 1：马拉松运动员在比赛过程中，血糖不断被消耗，但它的含量仍然稳定在 0.9 g/L 左右，这说明有新葡萄糖不断补充进血液中。血糖可以通过哪些途径得到补充？ 生 1 食物中糖类的消化吸收。 生 2 糖元的分解。 生 3 脂肪等非糖物质的转化。 课件展示： 图 2-2-1 师 俗话说“人是铁饭是钢，一餐不吃饿得慌”。血糖的最主要来源是食物中的糖类，糖类 在消化道内被分解成单糖，主要就是葡萄糖，葡萄糖通过主动运输过程被吸收进入小肠绒 毛的毛细血管，成为血糖。当没有食物的补充，血糖又大量被消耗时，储存在肝脏的肝糖 元迅速分解成葡萄糖，释放进入血液。肥胖的人要减肥，最科学的方法是
19、控制饮食，增加 运动，这说明脂肪等非糖物质也能转化为血糖。 课件展示： 问题 2：饭后，人的血糖含量会有短暂的升高，这是为什么？但是正常人的血糖又很 快会恢复正常，这又是为什么？ 生 饭后血糖升高，是因为大量的葡萄糖吸收到体内。正常人的血糖又很快会恢复正常， 是因为多余的血糖很快转化为其他的物质。 师 那血糖的去路有哪些呢？ 生 1 氧化分解提供能量。 生 2 合成肝糖元、肌糖元。 生 3 转化成脂肪、某些氨基酸等。 课件展示： 图 2-2-2 师 糖类是生物体主要的能源物质。所以血糖首要的去向就是进入组织细胞，经过有氧呼 吸分解成 CO2 和 H2O，产生 ATP，为生命活动提供能量。供能剩
20、余的血糖进入肝脏和肌肉 组织，分别合成肝糖元和肌糖元。其中，肝糖元能分解补充血糖，而肌糖元则不能。有些 人每餐吃很多米饭而不吃油，你说他们能达到减肥的效果吗？为什么？ 生 不能。因为血糖也能转化为脂肪和某些氨基酸。 师 通过上面的分析，我们可以知道，肝脏和肌肉细胞中糖元分解或合成的快慢，细胞吸 收和利用葡萄糖的速率等等，都可能影响血糖的含量。当血糖的来源多于去向，血糖浓度 就会下降，反之则升高；当血糖的来源和去向保持相等时，血糖浓度就保持原状。那么， 机体是通过谁来调节这些代谢速率的呢？对了，就是激素。其中最主要的是胰岛分泌 的胰高血糖素和胰岛素。 （放映幻灯片：胰岛的结构） 师 请一位学生试
21、着来描述胰腺的位置、组成结构和功能。 生 胰腺位于胃和十二指肠一侧，由很多胰岛组成。胰岛中有分泌胰高血糖素的胰岛 A 细 胞和分泌胰岛素的胰岛 B 细胞，以及其他一些细胞。胰腺既属于消化腺，因为它能分泌各 种消化酶，又属于内分泌腺，因为它能分泌胰岛素和胰高血糖素。 师 描述得很好。胰岛素的作用我们都知道是降血糖，那么胰岛素是怎样调节代谢活动， 从而达到降血糖的效果的呢？ 生 胰岛素能促进血糖的去路，抑制血糖的后两条来源，从而达到降血糖的效果。 师 大家猜测胰高血糖素的功能是什么？它是怎样完成这个功能的呢？ 生 胰高血糖素的功能是使血压升高。它通过抑制血糖的去路，促进血糖的后两条来源， 从而达到降血糖的效果。 师 胰岛素和胰高血糖素究竟是怎样对血糖平衡进行调节的呢？我们通过模型建构的活动 来进行探索。先请同学们阅读课本“建立血糖调节的模型”的活动介绍。 （学生阅读） 课堂小结 师 活动以三个同学为一个活动小组，课后大家商量一下，小组成员自愿组合。在下 一学时前同学们准备好活动所需的卡片，找到自己的搭档，和其他同学协调好，把座位调 到相近的地方。这也是个能锻炼大家人际交往和组织能力的机会。下一课时已开始，各小 组开始活动，并根据活动讨论完成教材中的分析思考题。整个过程给大家十分钟时间。最 后请一组同学示范活动方法，并给出分析结论。
