視頻標簽：胰液素的發現

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視頻課題：福建省高中生物優質課比賽《促胰液素的發現》(教學設計)

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福建省高中生物優質課比賽促《胰液素的發現》(教學設計)

促胰液素的發現
一、教學目標
1、闡明促胰液素的發現過程
2、體驗科學家在科學探索過程中的科學思維和科學方法
3、通過討論領悟促胰液素的發現過程中科學態度和科學精神促進科學發現的重要作用
二、教學重、難點
（一）重點：
促胰液素的發現過程
（二）難點：
1、胃、小腸、胰腺三者之間的位置關系和各自的消化作用
   2、推測促胰液素的分泌機制
   3、嘗試設計證明促胰液素通過體液調節的實驗方案
三、教學過程

環節	教師活動	學生活動
（一）現象	1850年，法國實驗生理學家克勞德·伯爾納（Claude Bernard）發現酸性食糜進入小腸會引起胰液分泌。但當時克勞德的發現似乎沒有引起世人的關注。直到1894年才被俄國巴甫洛夫實驗室的生理學家道林斯基（Dolinski）重新發現。 促使胰腺分泌胰液的信息是通過什么途徑送達到胰腺的？	認真聽講并思考
（二）19世界學術界的觀點：神經調節（假說一）	在19世紀，學術界普遍認為，人和動物體的一切生理活動都是由神經系統調節的。在“胰液的分泌是如何調節的？”這一問題上，人們認為，是胃酸刺激小腸的神經，神經將興奮傳給胰腺，使胰腺分泌胰液。 如果胰液的分泌屬于神經調節，嘗試寫出這個反射弧的完整反射路徑。 當時巴甫洛夫學派也特別信仰“神經論”思想。他們認為，鹽酸引起胰腺分泌是一個神經反射。1896 年，巴甫洛夫的另一個學生帕皮爾斯基（Popielski）發現，切除了通向胰腺的所有神經和控制該反射所有可能的神經中樞，鹽酸溶液仍能引起胰液分泌。因此帕皮爾斯基于 1901 年提出假設，認為這是一個“局部短反射”。	學生思考并回答問題
（三）演繹、推理，實驗驗證推翻假說一	1901-1902年，法國學者沃泰默（Wertherimer）也獨自進行了同樣的機制分析： ①把稀鹽酸注入狗的上段小腸腸腔內，引起胰腺分泌胰液； ②直接將稀鹽酸注入狗的血液中，胰腺不分泌胰液； ③切除通向該段小腸的神經，只留血管，再向小腸中注入稀鹽酸，胰腺仍然能夠分泌胰液。 若胰液分泌的調節完全是神經反射，那這與沃泰默的這一系列實驗是否存在矛盾之處？	學生思考并回答問題
（四）其他的可能性：體液調節（假說二）	胰腺究竟是怎樣得到信息的？ 我們再回到沃泰默的實驗，在以上三組實驗中，還能得出什么結論？除了①和③，還存在實驗對照嗎？排除了HCL，引發信息的刺激物又是什么呢？ 推測：可能是HCL刺激了小腸黏膜后，產生了某種化學物質，通過血液循環到達胰腺，促使胰腺分泌胰液。	學生整理思路，嘗試自己說出推測
（五）演繹、推理，設計實驗驗證假說二	嘗試探究“小腸黏膜在稀鹽酸的作用下是否產生了促進胰液分泌的某種物質”，并預測實驗結果。提供的實驗材料和儀器：生長發育狀況相近的正常小狗若干只、稀鹽酸、生理鹽水、研磨工具、小刀、過濾工具、注射器、培養皿、試管若干等。（注：胰液分泌多少的具體測定不作要求） 步驟：1、把生長發育相近的小狗分為甲、乙兩組，然后剪下各自的一段小腸并刮下黏膜。（實驗材料分組編號）           2、將甲組狗刮下的小腸黏膜加入適量生理鹽水和砂子，充分研磨過濾制成提取液；將乙組狗刮下的小腸黏膜加入適量稀鹽酸和砂子，充分研磨過濾制成提取液。（對實驗組和對照組做不同的處理）           3、將適量提取液通過靜脈注射分別回注到相應狗的血液中。在相同的條件下飼養。           4、一段時間后，檢測比較兩組狗的胰液分泌量。（觀察檢測因變量） 預測實驗結果：如果乙組狗胰液分泌量明顯多于甲組狗，說明小腸黏膜在鹽酸刺激下，的確產生促進胰液分泌的物質。否則則不能說明這一點。	學生討論并設計實驗。
（六）歸納，還原科學歷史	這就是1902年英國兩位生理學家斯他林（Ernest H. Starling）和貝利斯（William M. Bayliss）的實驗方案。正當他們研究小腸的局部運動反射時，他們看到了沃泰默的論文，聲稱在小腸和胰腺之間存在一個頑固的局部反射。對此他們很感興趣，立即用狗重復了沃泰默的實驗得到相同的結果。但他們深信切除神經是完全的，于是大膽跳出“神經反射”這個傳統概念的框框，設想這可能是一個新現象——“化學反射”。為了證實上述設想，斯他林把同一條狗的另一段空腸剪下來，刮下黏膜，加砂子和稀鹽酸研碎，再把浸液中和、過濾，做成粗提取液，注射到同一條狗的靜脈中去，結果引起了比前面切除神經的實驗更明顯的胰液分泌。這樣完全證實了他們的設想。一個刺激胰液分泌的化學物質被發現了，這個物質被命名為促胰液素（secretin）。這是生理學史上一個偉大的發現！ 而沃泰默受到當時風靡一時的“神經論”思想束縛，想方設法把實驗結果向“神經論”靠攏，堅持認為是因為小腸上微小的神經難以剔除干凈的緣故，這是一個非常頑固的神經反射，而選擇了前一種觀點。 貝利斯和斯他林發現了促胰液素，引起了全世界生理科學工作者的極大興趣，也引起了巴甫洛夫實驗室工作者的極大震驚。這個新概念動搖了他們完全由神經調節的神經論思想，使他們一時難以接受。他們一方面搜集證據反駁這一化學調節的理論，一方面認真重復斯他林和貝利斯的實驗，但促胰液素的存在是經得起實踐檢驗的。巴普洛夫頗有感慨：“自然，人家是對的，很明顯，我們失去了一個發現真理的機會。”       討論：從以上促胰液素發現的歷史來看，我們從中能吸取到什么經驗教訓呢？ 為了尋找一個新詞來稱呼這類化學信息，創用源于希臘文的一個詞——激素“hormone”（刺激的意思）。促胰液素便是歷史上第一個被發現的激素。從此以后，一個新興學科“內分泌學”建立起來了，國際上一個尋找激素的熱潮開始了。 那么激素具體是怎樣調節生命活動的呢？留待我們下節課繼續探索。	學生認真聽講并討論發表自己的看法
（七）思考	當人們知道胰島細胞能分泌胰島素后，試圖從磨碎的狗胰腺組織中直接提取胰島素，卻未成功。可能的原因是？	學生思考并回答問題

四、課后反思：
本節課的總體教學思路是：不同的假設——演繹推理——實驗驗證（支持或推翻假設）——得出結論。盡管學生的探究性學習與科學家的科學探究有 很多相似之處，但是課堂終究不是真正的科學探索、科學研究的實驗室。師生追求的目標與在實驗室里科學家所追求的目標也不盡一致，我們要關注的是學生如何構建自己認知結構，如何使自己獲取的知識富有意義，使自己的學習經歷充滿活力，如何形成自己的意識，掌握學習的方法。如果把目光投向了這些問題，我們會感悟到探究性學習的目的不是為了“探究”，而是為了“學習”。

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