血糖调节的模型建构

透析“血糖调节” 中的三个模型河南省滑县第六高级中学李希明从近几年的高考试题看，该部分内容是重点考查的内容之一。

常以选择题的形式或简答题的形式出现。

重点考查的内容是血糖平衡及其调节。

解题的基本思路是：第一步，掌握理论基础；第二步，以调节机制为出发点；第三步，理清调节过程；第四步，从整体上理解和把握。

一、血糖的平衡模型1.构建正常情况下的血糖的平衡包括3大来源和3大去路：2.解读血糖就是血液中的葡萄糖。

正常人的血糖浓度在80～120mg/dL的范围内保持相对稳定。

人体内血糖的来源主要有3条途径：⑴小肠从食物中的糖类消化吸收来的；⑵肝糖原的分解；⑶其他非糖物质转变的。

其中主要来源是第⑴条途径。

血糖的去路主要也有3条途径：⑴在细胞内氧化分解供能；⑵合成肝糖原、肌糖原等；⑶转变成脂肪和非必需氨基酸等非糖物质。

主要去路是在细胞内的氧化分解功能。

因此，若正常情况下血糖浓度大于120mg/dL，则主要原因是发生了消化吸收的过程；若正常情况下血糖浓度小于80mg/dL，则主要原因是发生了氧化分解的过程。

与人体健康的关系：⑴低血糖：血糖降低（50-60mg/dL），出现低血糖症状；血糖低于45mg/dL，出现低血糖晚期症状。

⑵高血糖：空腹时血糖含量超过130mg/dL。

血糖含量高于160－180mg/dL的范围时，一部分葡萄糖随尿排出，叫糖尿。

⑶糖尿病的相关知识：①病因：主要是因为胰腺的胰岛B细胞分泌胰岛素不足或者分泌出来的胰岛素不能发挥应有的作用，使血糖的含量高于160－180mg/dL。

②症状：“三多一少”：即“多饮、多食、多尿、体重减少”，注意分析原因。

③治疗：采用调节和控制饮食，结合药物的方法等来治疗糖尿病，同时还需要进行必要的心理疏导。

总之，血糖的平衡对于保证人体各种组织和器官的能量供应，进而保持人体的健康，有着非常重要的意义。

3.导练例1.某人饭后4小时血糖变化曲线如图，据图回答：（1）饭后0.5h血糖含量达到a点，原因是________，此时分泌较多的激素是_________。

“血糖调节”模型建构及应用作者：王飞杨梦姝杨建霞来源：《中学生物学》2018年第09期目前，模型建构在科学教育中的重要作用已经逐渐被研究者所认识，成为科学教育中的重要研究领域。

研究表明，模型建构可以使学生形成对知识内容的深入理解，提高学生分析和解决问题的能力，形成正确对待科学问题的观点和态度，促进学生对科学本质的理解，同时对于教育教学改革具有巨大潜力。

《普通高中生物课程标准（2017年版）》中多次提到“模型”“模拟”，高中生物学必修教材均强化了对于学生模型建构方法的训练。

“血糖调节”是现行新课标高中生物学教材《必修3·稳态与环境》的重点和难点之一，其目的在于让学生理解人体内血糖平衡的重要性及其调节机制，进一步理解胰岛素和胰高血糖素在血糖调节过程中的“拮抗作用”。

但是，由于其内容比较抽象，仅凭借教师的讲述，学生很难真正理解。

虽然教材中给出了“建立血糖调节的模型”参考案例，但却存在操作过程复杂、难以扩大交流范围、结果不够直观等缺陷。

因此，本研究在参考“负反馈机制的模型”基础上，通过反复实践与改进，最终构建出“血糖调节”模型。

1“血糖调节”模型建构过程1.1原理——胰岛素和胰高血糖素的生理功能本模型（图1）建构所依据的生物学原理主要是“胰岛素和胰高血糖素的生理功能”：胰岛素能促进组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖，从而使血糖水平降低；胰高血糖素能促进糖原分解，并促进一些非糖物质转化为葡萄糖，从而使血糖水平升高。

胰岛素和胰高血糖素相互拮抗，共同维持人体内血糖含量的稳定与平衡。

1.2材料准备乒乓球若干个、2 L矿泉水瓶1个、橡皮球（直径大于矿泉水瓶口，可用弹力球代替）、铁架台、长约10 cm的细线2根、橡皮塞1个、500 mL烧杯1个、加有红墨水的清水约2 L （以下简称“红墨水”）。

1.3模型制作（1）将矿泉水瓶底部剪掉，并倒置固定于铁架台上。

（2）取1根细线，将一端固定在乒乓球上（乒乓球的数量可根据实际情况适当增加或减少），另一端固定在橡皮球的某一顶点上。

建立血糖调节的模型学案【教学目标】1.运用构建模型的方法,建立血糖调节的模型2.解释血糖的平衡和调节机制【教学重点.难点】1.构建血糖平衡的调节模型2.血糖平衡调节机制。

【教学准备】模型构建材料:代表胰岛素、胰高血糖素、葡萄糖、肝糖原、肌糖原、食物中的糖类、脂肪和某些氨基酸、“CO+H20+能量”的卡片等。

【模型构建】建立血糖调节的模型资料1：在马拉松比赛中，运动员体内血糖含量会略微降低（因血糖会氧化分解提供能量），但总体是维持在0.8-1.2g/L的正常范围之内。

一、提出问题：。

资料2：血糖调节是一个非常复杂的过程，人体内有胰岛素、胰高血糖素、肾上腺素等多种激素能够调节血糖的含量，但是以胰岛素和胰高血糖素的作用为主。

二、作出假设：。

三、构建模型：1、构建吃饭后血糖调节的模型资料3：正常人的血糖含量是0.8-1.2g/L，一般稳定在0.9 g/L左右；正常人血液中胰岛素的含量在120ng/L左右，胰高血糖素的含量在90ng/L左右。

任务一：根据资料，利用卡片构建正常人的血糖含量、胰岛素含量和胰高血．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．糖素含量的模型．．．．．．．。

资料4：吃饭后血糖含量的变化曲线：．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．素含量的模型．．．．．．。

资料5：胰岛素和胰高血糖素的生理功能：胰岛素：促进组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖，从而使血糖含量降低；胰高血糖素：促进糖原的分解和促进一些非糖物质转化为葡萄糖，从而使血糖含量升高。

资料6：血糖的来源和去路任务三：根据资料，用卡片构建吃饭后血糖调节的模型。

．．．．．．．．．．．．．2、构建运动时血糖调节的模型资料7：运动时血糖含量的变化曲线：任务四：根据资料，用卡片构建运动时血糖．．．．．。

．．．．．．．调节的模型．．．．．．．含量变化及平衡3、构建血糖调节的图解式模型四、得出结论：。

五、分析应用：当身体不能产生足够的胰岛素时，将会发生什么情况？。

典例解读血糖调节模型本文用几个例题解读血糖调节过程中几个重要过程。

包括：血糖的来源与去路，激素的调节途径、作用方式、及激素间的相互作用。

帮助学生建立起血糖调节的立体模型。

一、血糖调节的模型1.总体模型注：①胰岛素既促进血糖进入组织细胞合成糖元、氧化分解或转变成脂肪，又抑制肝糖元的分解和非糖物质转化为葡萄糖，从而使血糖含量降低。

②胰高血糖素主要作用于肝脏，促进肝糖元分解，促进非糖物质转化为葡萄糖，从而使血糖含量上升。

2.激素的作用方式调节血糖浓度的主要激素都是肽类激素，作用方式如图二、典型例题解读例1下图是人体腹腔中小肠、肝脏的血液循环模式图，请据图完成下列问题：（1）饥饿时b中的血糖浓度比c中的血糖浓度______________。

此时c内血糖能维持100 mg/dL左右水平，其血糖的主要来源是______________，同时血液中与血糖调节有关的激素：______________和______________升高，______________降低。

(2)肝能将蛋白质分解后产生的对人体有害的氨转变成无害的尿素。

请判断在a、b、c、d血管的血液中含尿素最多的是______________。

解析：本题要求考生熟悉小肠、肝脏等内脏器官在血糖调节过程中的作用和联系方式，试题通过模式图的形式呈现；利于考查学生对知识的理解和应用能力。

(1)人体处于饥饿状态时，入肝血液血糖浓度偏低。

胰高血糖素能升高血糖含量，通过强烈促进肝糖元的分解，促进非糖物质转化成葡萄糖，从而使血糖含量升高。

肾上腺素促进肝糖元分解成葡萄糖，从而使血糖含量升高，二者是协同作用，与胰岛素之间是拮抗作用;因此出肝脏的血液要比入肝脏的血液血糖高;由此可见,肝糖元的合成和分解对维持血糖浓度正常有重要的作用。

(2)根据题意，肝脏可将蛋白质脱氨基产生的氨转变成尿素,因此出肝的血液(c)尿素含量多一些。

答案：（1）低肝糖元的分解胰高血糖素肾上腺素胰岛素（2）c例2下图为人体内环境中血糖的调节示意图，下列说法中正确的是（）A．Ⅱ激素能促进血糖进入组织细胞B．Ⅰ、Ⅱ激素间存在协同作用又有拮抗作用C．Ⅲ激素分泌量的增加可促进肝糖元的分解D．结构A代表下丘脑，其分泌的醛固酮在维持血钾和血钠含量的平衡方面有重要作用解析：本题属于生理过程调节图，考查血糖平衡调节，根据掌握的血糖平衡调节过程，可以判断出该图解中的结构A为下丘脑，Ⅰ激素为胰岛素，Ⅱ激素为胰高血糖素，Ⅲ激素为肾上腺素，在血糖平衡调节过程中，胰岛素是降血糖的激素，胰高血糖素和肾上腺素是升血糖的激素，醛固酮是肾上腺分泌的而不是下丘脑分泌的。

人教版高中生物必修3教案《建立血糖调节的模型》一、教学设计思路有关血糖调节的内容抽象复杂，在传统的教学过程中，老师们基本都是以描述为主，虽然有时结合相关的图形甚至多媒体课件，但对学生而言仍然更多地是以被动的方式接受。

这种被动的学习既不利于学生对相关知识的建构，也不利于学生能力的培养和发展。

为了改变这种状况，新课程人教版必修3《稳态与环境》的第二章第2节特别地安排了一个“建立血糖调节的模型”的活动。

血糖的平衡调节是一个非常复杂的过程。

教材所构建的血糖调节的模型中，主要演示了胰岛素与胰高血糖素与血糖升高或降低之间的结果关系，而对血糖的来源与去路基本未能涉及。

但是血糖平衡的调节与血糖的来源与去路恰恰是密切联系的，所以教材“建立血糖调节的模型”还不能让学生建构起完整的血糖平衡调节知识结构。

为了弥补以上不足，在认真研读教材的基础上，我对教材“建立血糖调节的模型”进行了大胆的创新和拓展：1．给学生提供模拟葡萄糖、胰岛素、胰高血糖素、肝糖原、肌糖原、食物中的糖类、脂肪和氨基酸、CO2+H2O+能量的卡片作为供选择的材料，然后通过提供资料、设置问题，引导学生构建吃饭后和运动时血糖调节的动态模型。

在指导学生进行构建模型时，不局限于教材中提供的方案，不束缚学生的思路，鼓励学生大胆设想、求异创新，设计出既简便易行，又科学准确的设计方案。

2．通过小组演示来暴露出一些在小组活动过程中可能出现的不科学或者不准确的模拟内容，及时给予纠正，推广一些成功的经验，观摩富有创新性的模型。

在学生以一种精神愉快、思维活跃的形式构建模型后，学生再构建出正常情况下血糖的来源和去路图解式模型和血糖调节的图解式模型，在此基础上理解胰岛素和胰高血糖素在调节血糖平衡中的拮抗作用和血糖调节的机制，这样既突破了重点和难点，有突出了学生在课堂中的主体地位，最终达到让学生通过构建模型来建构起完整的血糖平衡调节的知识结构。

3．联系社会生活实际，分析当身体不能产生足够的胰岛素时，将会发生什么情况？引导学生利用所学知识对实际问题加以解释和说明，增强学生自我保健意识，使学生更加珍爱生命，养成良好的生活习惯，懂得选择健康的生活方式。

人教版高中生物必修3教案《建立血糖调节的模型》一、教学设计思路有关血糖调节的内容抽象复杂，在传统的教学过程中，老师们基本都是以描述为主，虽然有时结合相关的图形甚至多媒体课件，但对学生而言仍然更多地是以被动的方式接受。

这种被动的学习既不利于学生对相关知识的建构，也不利于学生能力的培养和发展。

为了改变这种状况，新课程人教版必修3《稳态与环境》的第二章第2节特别地安排了一个“建立血糖调节的模型”的活动。

血糖的平衡调节是一个非常复杂的过程。

教材所构建的血糖调节的模型中，主要演示了胰岛素与胰高血糖素与血糖升高或降低之间的结果关系，而对血糖的来源与去路基本未能涉及。

但是血糖平衡的调节与血糖的来源与去路恰恰是密切联系的，所以教材“建立血糖调节的模型”还不能让学生建构起完整的血糖平衡调节知识结构。

为了弥补以上不足，在认真研读教材的基础上，我对教材“建立血糖调节的模型”进行了大胆的创新和拓展：1．给学生提供模拟葡萄糖、胰岛素、胰高血糖素、肝糖原、肌糖原、食物中的糖类、脂肪和氨基酸、CO2+H2O+能量的卡片作为供选择的材料，然后通过提供资料、设置问题，引导学生构建吃饭后和运动时血糖调节的动态模型。

在指导学生进行构建模型时，不局限于教材中提供的方案，不束缚学生的思路，鼓励学生大胆设想、求异创新，设计出既简便易行，又科学准确的设计方案。

2．通过小组演示来暴露出一些在小组活动过程中可能出现的不科学或者不准确的模拟内容，及时给予纠正，推广一些成功的经验，观摩富有创新性的模型。

在学生以一种精神愉快、思维活跃的形式构建模型后，学生再构建出正常情况下血糖的来源和去路图解式模型和血糖调节的图解式模型，在此基础上理解胰岛素和胰高血糖素在调节血糖平衡中的拮抗作用和血糖调节的机制，这样既突破了重点和难点，有突出了学生在课堂中的主体地位，最终达到让学生通过构建模型来建构起完整的血糖平衡调节的知识结构。

3．联系社会生活实际，分析当身体不能产生足够的胰岛素时，将会发生什么情况？引导学生利用所学知识对实际问题加以解释和说明，增强学生自我保健意识，使学生更加珍爱生命，养成良好的生活习惯，懂得选择健康的生活方式。