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（四）发现促胰液素的故事1902年1月，当英国两位生理学家白利斯(WilliamM．Bayliss，1860—1924) 和斯他林(ErnestH．Starling，1866～1927) 正研究小肠的局部运动反射时，他们看到—篇新发表的法国科学家Wertheimer的论文，声称在小肠和胰腺之间存在着—一个顽固的局部反射。
对此，他们感到很大的兴趣。
这个法国人的实验是这样的：当将相当于胃酸的盐酸溶液注入狗的上段小肠时，会引起胰液分泌。
为了进一步分析它的机制，他发现直接把盐酸溶液注入狗的血液循环，并不能引起胰液分泌；中等剂量的阿托品(能阻断副交感神经) 也不能消除这个反应。
Wertheimer甚至还进行了更为关键的进一步实验：他把实验狗的—段游离小肠袢的神经全部切除，只保留动脉和静脉与身体其他部分相连。
当把盐酸溶液输入这段小肠袢后，仍能引起胰液分泌。
但他仍然坚信这个反应是“局部分泌反射”，—个顽固的神经反射，因为他认为，小肠的神经是难以切除得干净、彻底的。
白利斯和斯他林看了这篇论文后，立即用狗重复了法国学者的上述实验，证实了他的结果，即放置盐酸溶液于这段切除了神经的小肠袢后，确能引起胰液分泌。
但他们深信切除神经是完全的。
那么，怎样解释这个结果呢？他们大胆地跳出“神经反射”这个传统概念的框框，设想：这可能是—个新现象—“化学反射”；也就是说，在盐酸的作用下，小肠粘膜可能产生了一个化学物质，当其被吸收入血液后，随着血液被运送到胰腺，引起胰液分泌。
为了证实上述没想，斯他林立即把同一条狗的另一段空肠剪下来刮下粘膜，加砂子和稀盐酸研碎，再把浸液中和、过滤，做成粗提取液，注射到同一条狗的静脉中去，结果，引起了比前面切除神经的实验更明显的胰液分泌。
这样，完全证实了他们的设想。
一个刺激胰液分泌的化学物质被发现了，这个物质被命名为促胰液素(secretin)。
这是生理学史上一个伟大的发现!促胰液素的发现，使白利斯和斯他林很快意识到，这不仅是发现了一个新的化学物质，而是发现了调节机体机能的一个新概念、新领域，动摇了完全由神经调节的概念。
教学准备1. 教学目标(一)知识方面简述促胰液素的发现史;阐明胰岛素与胰高血糖素在血糖平衡中的作用;分析人体内血糖的来源与去向。
(二)情感态度与价值观方面讨论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(三)能力方面能运用模型建构的方法,建立血糖调节的模型;2.能通过课堂活动与实例分析,画出血糖调节的图解式模型。
2. 教学重点/难点1、促胰液素的发现的过程2、激素调节的定义和特点3. 教学用具4. 标签教学过程导入新课:假设你身后有一辆汽车飞驰而来,说时迟、那时快,你一跃而起,跳离一米远,汽车与你擦肩而过,你发现自己心跳加快,手心冒汗。
请同学们分析这个过程是怎样的调节过程?然后让学生带着问题学习本节内容——《通过激素的调节》展示本节聚焦,然后进入第一个内容——激素调节的发现学生讲述:在20世纪之前,“激素”还没有被提出,那激素调节又是如何被发现的呢?下面我们以胰液分泌的调节为例,来了解激素调节的发现历程。
一、胰液分泌的调节故事背景:当食物从胃进入小肠时,胰腺就会分泌胰液,通过导管注入小肠后消化食物。
为什么当食物从胃进入小肠时,胰腺会迅速分泌胰液呢?展示胃——小肠——胰腺图19世纪,学术界普遍认为胃酸刺激小肠神经,神经将兴奋传给胰腺,使胰腺分泌胰液。
事实是否如此呢?沃泰默的实验实验假设展示实验过程1把稀盐酸注入狗的上段小肠肠腔内,发现会引起胰腺分泌胰液。
2直接将稀盐酸注入狗的血液中则不会引起胰液的分泌。
3切除了通向该段小肠的神经,只留下血管,再向小肠内注入稀盐酸时,仍能促进胰液分泌。
教师提问:1、分析实验过程,你认为假设成立吗?比较与沃泰默的不同处师生一起来看沃泰默得出的结论及分析:由于小肠上微小的神经难以剔除干净的缘故,所以是一个十分顽固的神经反射。
他为什么会这样解释?此处引导学生分析沃泰默不能从客观事实出发下结论的原因。
[过渡]然而,受其启发,英国的两位科学家斯他林和贝利斯却另辟蹊径发现了真理。
“5E教学模式”应用于“促胰液素的发现”的教学策略摘要以“促胰液素的发现”一节为例，概述如何利用建构主义的“五E教学模式”充分挖掘科学史的教育价值。
课堂上通过教师设置的一系列有效而到位的提问，学生对引发的认知冲突通过思考讨论、合作探究的学习方式寻求答案解构迷思，成为课堂的主体，真正体验探究的乐趣。
关键词 5E教学模式科学史教学探究性教学中图分类号 G633.91 文献标志码 B1 “5E教学模式”的概述及选课的初衷“5E教学模式”是美国生物学课程研究机构于1989年开发的一种建构主义教学模式。
其教学过程突出强调学生的主体地位，学生通过思考讨论、合作探究的学习方式，寻求答案，解构迷思概念，并灵活地迁移运用，从而建构认知。
5E代表了5个E字母开头的单词，分别是吸引（Engagement）、探究（Exploration）、解释（Explanation）、迁移（Elaboration）和评价（Evaluation）。
现行高中生物教材中不乏大量科学史的资料，这些素材不仅包含了知识目标，也蕴藏着过程与方法和情感、态度、价值观等多方面的教育价值。
如若这些科学史能被教师善加利用，充分挖掘其教育价值，不仅能一改沉闷的课堂气氛，激发学生强烈的探究欲望，而且能让学生更多地参与进来，在体验科学探究的乐趣中更好地理解科学本质并内化掌握科学方法，以提高课堂效率。
“促胰液素的发现”是人教版高中生物教材必修三第二章第二节“通过激素的调节”一节中的“资料分析”。
对于这段科学史，笔者套用“5E教学模式”进行了尝试，就教学过程及教学意图进行具体说明。
2 “5E教学模式”于“促胰液素的发现”的具体应用第一个E――Engagement吸引：教师在充分探测学生的认知结构和了解学生已有背景知识的前提下，创设问题情境，激发学生对学习任务产生兴趣，使学生进入学习状态，通过设问引发认知冲突。
鉴于学生可能对初中教材中消化器官的位置及功能的相关知识存在欠缺或遗忘现象，倘若教师一开始就抛出“胰腺分泌胰液是如何调节”的问题则显得生硬晦涩，故可先从学生熟悉的进食和消化现象入手，先复习消化系统的相关知识。
对有关促胰液素发现过程的详细解析一、教材分析《通过激素的调节》是必修三第二章“动物和人体生命活动的调节”的第二节课。
本节内容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四部分内容。
大约需要二课时。
本节课为第一课时，进行前两部分内容。
关于“激素调节的发现”，让学生了解相关科学知识的形成过程，并在此基础上接受科学精神熏陶；本节选择血糖平衡的调节，立足于阐述反馈调节和激素调节之间的拮抗作用。
以“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的理解人体内是如何对血糖含量进行调节的，并在此基础上理解人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。
二、学情分析高二学生在上节课中学习了“通过神经的调节”，知道动物和人体的生命活动是受神经系统调节的。
这是学习本节内容的基础，学生对兴奋的产生、传递、传导认识之后，再学习激素的调节，这样更有利于学生学习动物和人体生命活动调节的机制，准确把握神经—体液调节的过程和特点。
三、教学目标1. 描述动物和人体的激素调节。
2. 运用构筑模型的方法，创建血糖调节的模型。
3. 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。
4. 介绍糖尿病，并探讨其发作原因及预防方法。
四、教学重点、难点重点：1.促发展胰液素的辨认出过程。
通过写作科学史实，使学生介绍有关科学知识的构成过程，拒绝接受科学的熏陶。
2.血糖平衡的调节。
难点：激素调节的实例分析。
通过构筑模型的方法，使学生认识到血糖均衡的调节就是一种意见反馈调节的激素之间抗炎促进作用的'结果。
五、教学方法1.个案研究：由学生写作促发展胰液素的辨认出过程，介绍科学知识，拒绝接受科学精神的熏陶。
2.模拟：通过构建血糖平衡调节的模拟后，认识激素调节的过程及特点。
3.多媒体技术的应用领域。
概括人体主要内分泌腺及激素，直观展现胰岛素和胰高血糖素的促进作用。
教学片段设计
学习目标
1.阐明促胰液素的发现过程。
2.体验科学家在科学探索过程中的科学思维和科学方法。
3.领悟科学态度和科学精神促进科学发现的重要作用。
教学过程
时间 教师行为 预设学生行为 教学技能要素
介绍学术背景1min 一、学术背景 在19世纪，学术界普遍认为，胃酸刺激小肠的神经，神经将兴奋传给胰腺，使胰腺分泌胰液。换句话说，人们当时普遍认为胰液的分泌是神经调节的结果。神经调节的基本方式是反射，完成反射的结构基础是反射弧。（根据反射弧的结构示意图进行相关知识点的回顾。） 为了验证当时的权威观点，科学家做了一系列的实验。现在就请大家快速阅读课本P23—P24的资料分析，一起体验一下促胰液素的发现历程。 二、促胰液素的发现 （一）沃泰默的实验 实验一、把稀盐酸注入狗的上段小肠肠腔内。这里的稀盐酸相当于胃酸。 【提问】根据假设，沃泰默将会观察到什么现象？ 预测结果与实际的相吻合。这个实验结果直接证明这个假设是正确的，即胰液的分泌是通过神经调节。 【过渡】但是我们知道，一个结论的得出通常需要多个方法的不断验证。因此，沃泰默采用了其他的方法再次进行验证。他假设胰液的分泌不是通过神经调节，而是胃酸通过其他的途径 观察反射弧的结构示意图，回顾神经调节的相关知识点。 构建讲解的框
架：
以“发现问题
—作出假设—
实验验证—得
出结论”科学
探究为线索，
将教学内容围
绕促胰液素发
现过程这一主
题，依讲解内
容知识间的内
在联系，设置
关键问题，激
发学生的求知
欲，集中注意
力，组成清晰
有序的讲解整
图 1
反射弧的结构示意图
感受器
传入神经
神经中枢
传出神经
效应器
分析沃泰默的实验设计思路和方法 4min （例如：血液运输）起作用。根据这个假设，他设计了实验二。 实验二、将稀盐酸直接注入狗的血液中，结果发现胰腺不会分泌胰液。 这个实验结果就间接证明了胰液的分泌是神经调节的结果。同时还说明了稀盐酸不能直接刺激胰腺分泌胰液。 【过渡】正是由于这两个实验，让沃泰默成为了当时权威观点的忠实守护者。但是有人随后提出了观点：如果胰液的分泌是通过神经调节，就需要完整的反射弧参与。一旦反射弧遭到破坏，反射必定无法进行，胰腺就不能分泌胰液。因此，为了能够更好的证明这个假设是正确的，沃泰默又设计了实验三。 实验三、将稀盐酸注入到已切除神经的狗的上段小肠肠腔中。 【提问】如果按照19世纪的权威观点，沃泰默应该看到怎样的实验现象呢？ 神经被切除掉，反射弧不完整，神经冲动无法传到效应器（胰腺），因此胰腺不会分泌胰液。但是实际结果与预测的相矛盾。权威观点受到冲击和挑战。 【提问】你们会如何解释这个实验现象？ 但是迷信权威的沃泰默对这一结果的解释是：这是一个十分顽固的神经反射。之所以说它顽固，是由于小肠上微小的神经难以剔除干净。 【过渡】通过这三个实验，我们知道，胰液的分泌既不是盐酸的直接刺激，也不是神经系统的调节。那究竟是什么在调节胰液的分泌？时势造英雄，斯他林和贝里斯这时出现了。 （二）斯他林和贝利斯的实验 斯他林和贝利斯读了沃泰默的论文之后，另辟新径，做出了大胆的假设：这不是神经反射而是化学调节——在盐酸的作用下，小肠黏膜可能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，引起胰液的分泌。 【思考讨论】要想证明斯他林和贝利斯的观点，我们该如何设计实验？ 展示学生的实验设计，并联系斯他林和贝利斯的实验进行讲解。 【提问】单纯从这个实验能不能证明这个假设？如果不能，还需要如何完善实验？ 【教师引导】在这个实验中有两种化学物质，一种是稀盐酸，另一种是由稀盐酸刺激小肠 阅读课本，从中获取相关信息。 学生思考回答：胰腺分泌胰液。 体结构。
促使学生参与：
以促胰液素发
现过程为顺
序，设置系列
问题，创设问
题情境，运用
各种教学语言
与学生交流，
获得学生的反
馈信息，及时
黏膜产生的化学物质。所以，要想证明这个假设
还需补充一个对照组。那这个对照组其实沃泰默
已经帮我们完成了。那大家回顾一下沃泰默的实
验，想想哪个实验是这个实验的对照组？
通过沃泰默以及斯他林和贝利斯的实验，我
们证明了稀盐酸刺激小肠粘膜所产生的化学物
质才是促进胰液分泌的原因。之后，他们就将这
种化学物质称为促胰液素。那促胰液素也是人们
发现的第一种激素。
不迷信权威，敢于质疑，以及严谨的实验设
计让斯他林和贝利斯抓住了成功的机会。而另外
一位著名的生理学家——巴甫洛夫只能深表遗
憾，感慨自己失去了一个发现真理的机会。
正是由于促胰液素的发现让激素调节进入
人们的视线。那么，究竟什么是激素调节？它又
有什么特点呢？我们接下来继续探讨。
回答：胰腺不分泌胰液。 回答：胰液的分泌不是通过神经调节。 调整讲解过程，实现有效 教与学。
反馈和调整：
以学生的思考
讨论为主，教
