李苗苗 張秀珍

摘要：以“人體的體溫及其調(diào)節(jié)”教學(xué)設(shè)計(jì)為例，基于PBL模式，以貼切學(xué)生“打籃球后體溫的變化”的生活情境巧妙創(chuàng)設(shè)問(wèn)題串，在學(xué)生自主分析和解決問(wèn)題的同時(shí)落實(shí)“穩(wěn)態(tài)和平衡”的生命觀念、“模型與建模”的科學(xué)思維、“實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)”的科學(xué)探究和“健康生活方式”的社會(huì)責(zé)任，實(shí)現(xiàn)生活情境與核心素養(yǎng)的巧妙融合。

關(guān)鍵詞：PBL教學(xué)法，體溫調(diào)節(jié)，生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)，生活情境

中圖分類號(hào)：G633.91文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B

隨著《普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》的提出，高中生命科學(xué)更多著眼于學(xué)生適應(yīng)未來(lái)社會(huì)發(fā)展和個(gè)人生活的需要，從生命觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究和社會(huì)責(zé)任等方面發(fā)展學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)，充分體現(xiàn)本科學(xué)的學(xué)科特點(diǎn)和育人價(jià)值。

心理學(xué)家、教育學(xué)家贊科夫也認(rèn)為：一堂好的生物課應(yīng)該是“創(chuàng)設(shè)情境——提出問(wèn)題——自主探究、合作解決問(wèn)題——提高學(xué)生的關(guān)鍵能力、形成正確的觀念——逐步落實(shí)生物學(xué)科的核心素養(yǎng)”。而PBL教學(xué)法（Problem based learning）是以問(wèn)題為導(dǎo)向的啟發(fā)式教學(xué)法，強(qiáng)調(diào)學(xué)生自主發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題、探尋問(wèn)題解決策略。下面以“人體的體溫及其調(diào)節(jié)”為例，結(jié)合生活情境巧妙創(chuàng)設(shè)問(wèn)題串，實(shí)現(xiàn)生活情境與核心素養(yǎng)的巧妙融合，促進(jìn)學(xué)生提升知識(shí)的應(yīng)用與遷移能力。

1 教材分析與設(shè)計(jì)思路

本節(jié)課是滬科版高中生物《拓展型課程》第二章第三節(jié)“人體的體溫及其調(diào)節(jié)”的內(nèi)容，屬于“B”級(jí)要求，是對(duì)第一節(jié)人體內(nèi)環(huán)境與自穩(wěn)態(tài)的實(shí)例補(bǔ)充。因?qū)W生已經(jīng)學(xué)習(xí)了人體內(nèi)環(huán)境和自穩(wěn)態(tài)、反射弧的結(jié)構(gòu)、人體內(nèi)分泌腺等基本知識(shí)，初步認(rèn)識(shí)到自穩(wěn)態(tài)的意義，會(huì)根據(jù)相關(guān)知識(shí)解釋一些生活現(xiàn)象，也能在教師的引導(dǎo)下搭建概念模型圖，但是解決一些生活情境問(wèn)題仍有困難。因而，本節(jié)課要求學(xué)生在理解人體的產(chǎn)熱和散熱的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步認(rèn)識(shí)到體溫恒定是神經(jīng)調(diào)節(jié)與體液調(diào)節(jié)相互協(xié)調(diào)共同維持的結(jié)果，從而進(jìn)一步認(rèn)識(shí)到人體內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的意義。

鑒于教材和學(xué)情的分析，本節(jié)課用打籃球的某同學(xué)具體情境設(shè)置問(wèn)題，讓學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究影響體溫因素，再搭建體溫調(diào)節(jié)的概念模型，最后運(yùn)用生物學(xué)知識(shí)解決生活實(shí)踐問(wèn)題，調(diào)動(dòng)每個(gè)學(xué)生的課堂積極性，滲透生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。

2 教學(xué)目標(biāo)

通過(guò)學(xué)習(xí)體溫的概念和人體體溫恒定的意義，建立穩(wěn)態(tài)與平衡的生命觀念。

通過(guò)構(gòu)建炎熱和寒冷條件下體溫調(diào)節(jié)的概念模型，學(xué)會(huì)用概念模型準(zhǔn)確表達(dá)自穩(wěn)態(tài)的調(diào)節(jié)過(guò)程。

通過(guò)小課題的研究，提高合作研究能力，同時(shí)關(guān)注體溫調(diào)節(jié)失調(diào)引起的中暑和預(yù)防知識(shí)。

3 教學(xué)過(guò)程

3.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，滲透科學(xué)探究的核心素養(yǎng)

教師分發(fā)已消毒的電子體溫計(jì)。學(xué)生兩人一組在2min內(nèi)，一位學(xué)生負(fù)責(zé)測(cè)量體溫，另一位學(xué)生負(fù)責(zé)記錄結(jié)果。教師匯總大家的測(cè)量結(jié)果，截取部分?jǐn)?shù)據(jù)將其轉(zhuǎn)換成曲線圖，提出問(wèn)題：根據(jù)大家的測(cè)量結(jié)果，可以提出什么問(wèn)題？

學(xué)生分析曲線圖，得出結(jié)論：一天內(nèi)正常人的體溫都穩(wěn)定在36.5℃左右，人體體溫的相對(duì)恒定是機(jī)體產(chǎn)熱量和散熱量保持動(dòng)態(tài)平衡的結(jié)果。

教師提問(wèn)：如果要測(cè)量某同學(xué)在打籃球前后體溫是否還在這個(gè)范圍內(nèi)浮動(dòng)，該如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，設(shè)計(jì)時(shí)該遵循哪些原則？課堂上，教師引導(dǎo)學(xué)生分組展開討論，提出假設(shè)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，每個(gè)小組展示實(shí)驗(yàn)方案，在方案對(duì)比中總結(jié)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該遵循的對(duì)照原則和控制變量原則。

教師追問(wèn)：根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，可以發(fā)現(xiàn)該同學(xué)在剛打完籃球后體溫會(huì)有小幅度的上升，此時(shí)主要產(chǎn)熱器官是肌肉。請(qǐng)閱讀教材49頁(yè)中的表格（表1），分析人體還有哪些產(chǎn)熱途徑？對(duì)比安靜狀態(tài)和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不同部位的產(chǎn)熱所占的百分率，有哪些區(qū)別？

設(shè)計(jì)意圖：教師引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)探究活動(dòng)、分析曲線及表格、得出結(jié)論，培養(yǎng)學(xué)生的生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)，同時(shí)過(guò)渡到人體的體溫維持在36.5℃是神經(jīng)和體液調(diào)節(jié)共同維持產(chǎn)熱量和散熱量動(dòng)態(tài)平衡的結(jié)果，引入本節(jié)課內(nèi)容，吸引學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

3.2 概念模型，滲透科學(xué)思維的學(xué)科核心素養(yǎng)

教師展示問(wèn)題串：①該同學(xué)剛打完籃球，除了體溫小幅度上升外，舉例說(shuō)明他的身體還會(huì)有哪些變化？②人體這些變化是調(diào)節(jié)產(chǎn)熱還是散熱？③這些變化是受神經(jīng)調(diào)節(jié)還是激素調(diào)節(jié)？④如果是神經(jīng)調(diào)節(jié)，如何在反射弧的基礎(chǔ)上完成該反射活動(dòng)呢？

教師展示皮膚中的感受器模式圖和資料（科學(xué)家在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，如果動(dòng)物的下丘腦及其以下神經(jīng)結(jié)構(gòu)完整，動(dòng)物具有維持體溫恒定的能力;如果破壞下丘腦，動(dòng)物就不再具有維持體溫恒定的能力），用教具展示炎熱調(diào)節(jié)下體溫調(diào)節(jié)的概念模型的框架，請(qǐng)學(xué)生結(jié)合資料和圖片解決問(wèn)題，并完成概念模型（圖1）。

教師再次追問(wèn)該同學(xué)打完籃球后，直接進(jìn)入18℃的空調(diào)房，引導(dǎo)學(xué)生提出問(wèn)題并分析：①他身體會(huì)有哪些變化？②這些變化是神經(jīng)調(diào)節(jié)還是激素調(diào)節(jié)？③這些調(diào)節(jié)是改變產(chǎn)熱還是散熱？④促進(jìn)新陳代謝，增加產(chǎn)熱的激素有哪些？

教師要求學(xué)生結(jié)合51頁(yè)教材，參考炎熱條件下的概念模型，小組合作繪出寒冷環(huán)境下體溫調(diào)節(jié)的概念模型，用語(yǔ)言概括總結(jié)炎熱和寒冷環(huán)境下體溫調(diào)節(jié)機(jī)制。教師強(qiáng)調(diào)甲狀腺和腎上腺在體溫調(diào)節(jié)受下丘腦控制的過(guò)程不同，提醒學(xué)生區(qū)分其物理調(diào)節(jié)和代謝調(diào)節(jié)方式。

設(shè)計(jì)意圖：教師引導(dǎo)學(xué)生補(bǔ)全炎熱調(diào)節(jié)下已有模型的概念模型和寒冷條件下的概念模型，逐步遞進(jìn)，滲透科學(xué)思維中“模型與建?！钡暮诵乃仞B(yǎng)，鍛煉學(xué)生用概念模型準(zhǔn)確表達(dá)思維過(guò)程的能力。

3.3 問(wèn)題衍生，滲透生命觀念的核心素養(yǎng)

教師提問(wèn)：①假設(shè)該同學(xué)頂著40℃的高溫在操場(chǎng)上打了2h籃球，他身體可能會(huì)出現(xiàn)中暑的狀況。從產(chǎn)熱和散熱角度分析，該同學(xué)出現(xiàn)中暑的原因是什么？此時(shí)，他的體溫是升高還是降低？②機(jī)體還能否維持體溫的恒定？機(jī)體通過(guò)復(fù)雜的調(diào)節(jié)機(jī)制，維持體溫的相對(duì)恒定有何意義？

學(xué)生利用己學(xué)的酶的知識(shí)，根據(jù)酶的活性最適溫度的數(shù)據(jù)來(lái)說(shuō)明體溫過(guò)高或者過(guò)低都會(huì)影響酶的活性，從而影響新陳代謝的正常進(jìn)行，使各種細(xì)胞、組織和器官的功能發(fā)生紊亂。

設(shè)計(jì)意圖：教師引導(dǎo)學(xué)生意識(shí)到人體調(diào)節(jié)體溫的能力是有限的，同時(shí)明白體溫相對(duì)恒定對(duì)機(jī)體有非常重要的意義，滲透生命觀念中“穩(wěn)態(tài)和平衡”的核心素養(yǎng)。

3.4 知識(shí)遷移，滲透社會(huì)責(zé)任的核心素養(yǎng)

教師提問(wèn)：①假設(shè)該同學(xué)中暑并出現(xiàn)了發(fā)燒的癥狀，醫(yī)生給他開了退燒藥，但是囑咐他一定要等體溫高于38.5℃再吃，從免疫的角度思考，為什么？②適度的升溫會(huì)對(duì)人體的免疫能力有什么影響？③舉例說(shuō)明體溫升高或降低，對(duì)人體有哪些益處呢？

學(xué)生回憶免疫的三道防線，理解適度升溫有利于血液循環(huán)加速，增加巨噬細(xì)胞的數(shù)目并加強(qiáng)其吞噬能力。教師拓展低溫麻醉、低溫養(yǎng)生等知識(shí)，拓展學(xué)生的知識(shí)面。

設(shè)計(jì)意圖：教師結(jié)合具體生活實(shí)踐問(wèn)題，聯(lián)系免疫的相關(guān)知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生用生命科學(xué)專業(yè)術(shù)語(yǔ)解釋生活現(xiàn)象的能力，滲透社會(huì)責(zé)任中“健康生活方式”的學(xué)科核心素養(yǎng)。

4 教學(xué)反思

本節(jié)課教學(xué)要求屬于“B”級(jí)要求，而我校學(xué)生生命科學(xué)核心素養(yǎng)較為薄弱，教師基于以上教材和學(xué)情分析，依據(jù)以學(xué)生發(fā)展為本的生命科學(xué)課程理念，在教學(xué)過(guò)程中采用某打籃球同學(xué)的事例，采用PBL模式，設(shè)置多個(gè)問(wèn)題情境并展開教學(xué)活動(dòng)，從多個(gè)層次和角度貫徹核心素養(yǎng)的四個(gè)方面。整個(gè)課堂節(jié)奏較完整連貫，準(zhǔn)確達(dá)成教學(xué)目標(biāo)和任務(wù)，學(xué)生的課堂積極性較活躍。

但本節(jié)課也有進(jìn)一步改善的方向：結(jié)合學(xué)生的學(xué)情，設(shè)置更具有指向性的問(wèn)題串，給學(xué)生充足的時(shí)間思考，多鼓勵(lì)和支持學(xué)生的回答，及時(shí)匯總和補(bǔ)充學(xué)生的答案，調(diào)動(dòng)課堂氛圍。