呂 旺 （北京市第十八中學(xué) 北京 100067）

《義務(wù)教育生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2011年版）》提出“力求更注重學(xué)生的發(fā)展和社會的需求，更多地反映生物科學(xué)和生物技術(shù)的最新進(jìn)展，更關(guān)注學(xué)生已有的生活經(jīng)驗，更強(qiáng)調(diào)學(xué)生的主動學(xué)習(xí)”。期望學(xué)生能在社會生活和個人決策的過程中運(yùn)用生物學(xué)知識，逐步培養(yǎng)處理信息、分析和解決問題及合作交流的能力，藉此體現(xiàn)“面向全體學(xué)生、提高生物科學(xué)素養(yǎng)、倡導(dǎo)探究性學(xué)習(xí)”三大課程基本理念。北京中考考試說明要求學(xué)生“理解知識內(nèi)容間的內(nèi)在聯(lián)系，并能在較復(fù)雜的情境中綜合運(yùn)用”。二者均體現(xiàn)了“知識價值的思考”。在教學(xué)中，學(xué)生應(yīng)用知識解決實(shí)際問題，才能真正達(dá)到學(xué)以致用的目的。

本節(jié)復(fù)習(xí)課授課時間為4月初，屬于初三第2 輪復(fù)習(xí)的內(nèi)容，課程設(shè)計指向于真實(shí)情境中解決實(shí)際問題，引導(dǎo)學(xué)生對于“流感”患者的診療過程展開分析和討論，調(diào)用已有知識解決真實(shí)問題，而不是單純的解題。在解決實(shí)際問題的過程中實(shí)現(xiàn)向核心概念逐步趨向，形成具有邏輯內(nèi)聚力的生物學(xué)知識體系，基于生物學(xué)科的課程價值，提高課堂教學(xué)的有效性。此外，本課涉及一些醫(yī)學(xué)知識，教師在授課前需對基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)知識進(jìn)行準(zhǔn)備。

1 教學(xué)背景分析

1.1 教學(xué)內(nèi)容分析 北京各區(qū)縣初中階段使用教材版本不同，因此初三復(fù)習(xí)主要依據(jù)為《義務(wù)教育生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2011年版）》及《北京市高級中等學(xué)校招生考試考試說明（2018年）》，考試內(nèi)容主要包括知識內(nèi)容的9 個主題和實(shí)驗內(nèi)容的2個類型實(shí)驗。二輪復(fù)習(xí)不僅訓(xùn)練學(xué)生解題能力，更側(cè)重培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用知識、科學(xué)思維及解決實(shí)際問題的能力，關(guān)注學(xué)生實(shí)際獲得，體認(rèn)生物學(xué)學(xué)習(xí)的價值。因此，一個能聯(lián)系多個知識點(diǎn)、具有一定思維價值且有情感的真實(shí)情境在這一階段的復(fù)習(xí)課教學(xué)設(shè)計中顯得尤為必要。

1.2 學(xué)情分析 通過一輪復(fù)習(xí)，學(xué)生初步形成了基于9 個知識主題構(gòu)建的概念體系，對每個主題下的知識點(diǎn)較為熟悉。但綜合運(yùn)用多個主題知識分析和解決實(shí)際問題的能力尚待提高，知識結(jié)構(gòu)需要進(jìn)一步優(yōu)化。因此第2 輪復(fù)習(xí)力求達(dá)到提升學(xué)生理性思維能力，構(gòu)建具有一定邏輯的生物學(xué)知識體系，進(jìn)而形成生物學(xué)觀點(diǎn)的目的。

2 教學(xué)目標(biāo)

1）知識目標(biāo)：通過閱讀病例等資料，引導(dǎo)學(xué)生從結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的視角，辨認(rèn)生物體的結(jié)構(gòu)層次，理解循環(huán)、呼吸系統(tǒng)的組成和功能；從人體穩(wěn)態(tài)和平衡的角度，回顧免疫知識，說明預(yù)防傳染病的途徑。

2）能力目標(biāo)：能從病例等資料中獲取、處理生物學(xué)數(shù)據(jù)，并用文字、圖形解釋分析生命現(xiàn)象；運(yùn)用生物學(xué)知識整合病例及背景資料提供的信息，解決生活中的實(shí)際問題。

3）情感態(tài)度價值觀目標(biāo)：認(rèn)同珍愛生命、健康生活的重要意義；關(guān)注計劃免疫，提升社會責(zé)任感。

3 教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)

1）重點(diǎn)：從病例等資料中獲取、處理生物學(xué)數(shù)據(jù)，并用文字、圖形和相關(guān)的生物學(xué)原理解釋生命現(xiàn)象。

2）難點(diǎn)：綜合運(yùn)用相關(guān)主題下的生物學(xué)知識，提取學(xué)案病例和背景資料中的信息，解決生活中的實(shí)際問題。

4 教學(xué)過程

4.1 創(chuàng)設(shè)情境 教師播放2017—2018年世界各地流感疫情的相關(guān)新聞報道，使學(xué)生了解本次流感的基本情況，認(rèn)識到流感是一個全球性問題，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，啟動學(xué)習(xí)過程。教師通過講述“鄰居李大爺在冬天出現(xiàn)了咳嗽、流涕等癥狀”，將學(xué)生快速帶入熟悉的生活情境，提供醫(yī)院科室簡介并提出問題：李大爺應(yīng)去哪個科室就診？學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識并聯(lián)系實(shí)際生活經(jīng)驗，幫助李大爺選擇呼吸內(nèi)科就診。

4.2 案例分析

4.2.1 關(guān)聯(lián)知識 教師出示醫(yī)生對李大爺?shù)膯栐\記錄：患者李某，男，60 歲。2017年12月28日勞累著涼后出現(xiàn)咳嗽、咽痛、流涕，并伴隨輕度頭痛、全身肌肉酸痛等癥狀。2017年12月29日出現(xiàn)發(fā)熱癥狀，體溫38℃，并伴有畏寒癥狀。2017年12月31日患者持續(xù)發(fā)熱，體溫最高38.5℃，伴呼吸困難，呼吸頻率加快等癥狀。提問：李大爺?shù)陌Y狀與人體的哪些系統(tǒng)有關(guān)？依據(jù)是什么？學(xué)生基于問診記錄內(nèi)容并結(jié)合所學(xué)知識，判斷李大爺?shù)陌Y狀與呼吸系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)、運(yùn)動系統(tǒng)有關(guān)。以此聯(lián)系生活實(shí)際及已有知識，快速進(jìn)入學(xué)習(xí)狀態(tài)，關(guān)聯(lián)復(fù)習(xí)知識點(diǎn)。

4.2.2 獲取、處理信息 教師引導(dǎo)學(xué)生對李大爺?shù)牟糠謾z查結(jié)果（表1）進(jìn)行分析，提出問題：此部分異常數(shù)據(jù)主要是什么？你的判斷依據(jù)是什么？學(xué)生通過與正常值進(jìn)行對比后，比較容易發(fā)現(xiàn)李大爺體溫、呼吸頻率高，肺部濕啰音，教師提出這些異常結(jié)果需要進(jìn)一步結(jié)合胸片進(jìn)行分析，并引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合表1補(bǔ)充說明【1】和【2】，對圖1中2 張胸部X 光片進(jìn)行區(qū)分，找出患者胸片并嘗試進(jìn)行簡單解釋。

表1 檢查結(jié)果表（部分）

圖1 胸部X 光片

學(xué)生通過觀察、分析X 光片及補(bǔ)充說明后回答：圖1中的右圖是李大爺?shù)男仄Ｒ驗檎Ｈ说姆尾棵芏鹊蚗 光片顯示為黑色，李大爺X 光片大部分為白色，密度過高。教師進(jìn)一步解釋：李大爺肺部感染后，肺泡壁和毛細(xì)血管管壁的通透性改變，導(dǎo)致肺泡和支氣管內(nèi)液體增加，使肺部密度增加，反映在X 光片上就是大面積白色，醫(yī)學(xué)上稱為“大白肺”。學(xué)生讀取表1血常規(guī)檢驗結(jié)果及補(bǔ)充說明【3】，思考問題：從化驗單中能看出李大爺身體出現(xiàn)了什么問題？血常規(guī)檢查涉及到人體哪個層次？學(xué)生通過分析對比可發(fā)現(xiàn)淋巴細(xì)胞計數(shù)及百分比降低，中性粒細(xì)胞計數(shù)比率較高，得出李大爺免疫力較低的結(jié)論。血常規(guī)檢查中不同血細(xì)胞數(shù)據(jù)涉及細(xì)胞層面，送檢血液是結(jié)締組織。學(xué)生嘗試運(yùn)用已有知識對患者的醫(yī)學(xué)檢查結(jié)果進(jìn)行分析、判斷，提高在真實(shí)情境中獲取和處理信息的能力，突出本節(jié)課教學(xué)重點(diǎn)并充分關(guān)注生物學(xué)科的生活價值。

學(xué)生讀取表1中李大爺支氣管鏡和血氧飽和度檢查結(jié)果，教師提問：什么原因造成支氣管鏡檢查發(fā)現(xiàn)支氣管粘膜充血、腫脹？學(xué)生結(jié)合之前X影像分析思考后可得出：因為支氣管感染，導(dǎo)致支氣管粘膜透過了較多的液體從而出現(xiàn)上述異常這一結(jié)論。教師追問：動脈血氧飽和度過低又是什么原因造成的？學(xué)生結(jié)合血常規(guī)檢查結(jié)果及補(bǔ)充說明【4】分析后可初步得出“肺結(jié)構(gòu)的改變造成氣體交換功能喪失”這一結(jié)論。教師引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)血液中運(yùn)送氧氣的主要成分并回顧血液循環(huán)系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)等配合完成氧氣運(yùn)輸?shù)倪^程，肯定 “肺結(jié)構(gòu)的改變造成氣體交換功能喪失導(dǎo)致血氧飽和度降低”這一結(jié)論。通過上述分析，在回顧肺的結(jié)構(gòu)功能關(guān)系和氧氣運(yùn)輸原理的過程中，滲透結(jié)構(gòu)與功能觀，幫助學(xué)生理解生物體各個層次之間的密切聯(lián)系，認(rèn)同人體是一個統(tǒng)一的整體這一觀點(diǎn)。

在利用已有知識對患者的醫(yī)學(xué)檢查結(jié)果進(jìn)行分析、推理、判斷、解釋的過程中，學(xué)生從病例資料中獲取和處理信息并進(jìn)行科學(xué)解釋的能力得到提升，突出本節(jié)課的重點(diǎn)，充分關(guān)注生物學(xué)科的生活價值。

4.2.3 醫(yī)學(xué)檢測 教師簡單介紹鼻咽拭子檢測流感病毒這一技術(shù)手段，聯(lián)系生活實(shí)際。學(xué)生讀取表1中鼻咽拭子和支氣管提取物的病原學(xué)檢查，可確診李大爺感染了甲型流感病毒，教師借此引導(dǎo)學(xué)生回顧病毒的主要結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：由遺傳物質(zhì)及蛋白質(zhì)外殼構(gòu)成，沒有細(xì)胞結(jié)構(gòu)。復(fù)習(xí)病毒結(jié)構(gòu)同時關(guān)注生物快速檢測技術(shù)的醫(yī)學(xué)應(yīng)用。

4.3 科學(xué)的決策 確診后李大爺需要轉(zhuǎn)院治療，通過分析、討論轉(zhuǎn)院過程中其能否步行這一問題，學(xué)生運(yùn)用呼吸系統(tǒng)、運(yùn)動系統(tǒng)及呼吸作用相關(guān)知識，可得出“步行消耗更多氧氣而李大爺肺部感染獲取氧氣能力下降，因此不宜步行”這一結(jié)論。教師追問：運(yùn)動需要消耗氧氣，最終是在哪里以什么形式消耗氧氣？目的是什么？引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)呼吸作用發(fā)生場所是全身組織細(xì)胞，目的是產(chǎn)生生命活動所需能量。作出“李大爺能否行走需要進(jìn)行科學(xué)評估，如果血氧飽和度持續(xù)下降，應(yīng)該用擔(dān)架對病人進(jìn)行轉(zhuǎn)院”的科學(xué)決策。幫助學(xué)生理解呼吸、呼吸系統(tǒng)與呼吸作用之間的關(guān)系，體認(rèn)結(jié)構(gòu)與功能觀，并關(guān)注生活決策。

4.4 關(guān)注技術(shù)應(yīng)用 在治療過程中，李大爺病情惡化，動脈血氧飽和度持續(xù)下降，學(xué)生根據(jù)已有經(jīng)驗提出維持李大爺血氧含量的幾種手段，教師將其歸納、補(bǔ)充為肺功能輕、中、重度受損3 個階段的維生手段，并介紹醫(yī)生為了挽救肺功能喪失的李大爺，采取了呼吸科最后的搶救手段——ECMO（體外膜肺氧合）這一技術(shù)，過渡進(jìn)入醫(yī)療支持環(huán)節(jié)。

4.5 醫(yī)療支持 教師出示ECMO 臨床應(yīng)用示意圖（圖2），簡單介紹設(shè)備工作原理及適用病癥：ECMO將人體內(nèi)的靜脈血引出體外，經(jīng)過特殊材質(zhì)人工心肺旁路交換氣體后注入病人動脈或靜脈血管，維持人體臟器組織供氧，起到部分心肺替代作用。設(shè)備主要由血管內(nèi)插管、連接管、動力泵（人工心臟）、氧合器（人工肺）、供氧管及監(jiān)測系統(tǒng)組成。提出問題：方框內(nèi)應(yīng)該填寫的設(shè)備名稱是什么？起什么作用？ECMO 可替代什么系統(tǒng)的功能？

圖2 ECMO 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖

圖3 人體血液循環(huán)示意圖

圖4 V-V 轉(zhuǎn)流模式

學(xué)生結(jié)合呼吸及血液循環(huán)相關(guān)知識對ECMO系統(tǒng)的工作原理進(jìn)行解讀，理解其主要作用是在病人心肺功喪失殆盡的情況下,利用設(shè)備替代人體受損器官的生理功能。從而判斷空缺設(shè)備為氧合器，起到氣體交換的作用，可替代肺進(jìn)行氣體交換。動力泵替代心臟為血液循環(huán)提供動力，恢復(fù)部分呼吸及循環(huán)系統(tǒng)功能。教師出示圖3人體血液循環(huán)示意圖，要求學(xué)生用箭頭繪出體循環(huán)及肺循環(huán)路徑，利用上述2 個問題復(fù)習(xí)呼吸及血液循環(huán)系統(tǒng)相關(guān)知識點(diǎn)，訓(xùn)練學(xué)生在新情境中閱讀資料、提取信息的能力，幫助學(xué)生“搭臺階”為后面教學(xué)難點(diǎn)的突破“熱身”。

教師介紹圖4中靜脈-靜脈（V-V）轉(zhuǎn)流模式下血液由上、下腔靜脈流出，通過動力泵和氧合器后變?yōu)閯用}血，經(jīng)肺靜脈進(jìn)入心臟。提出問題：此時ECMO 替代了什么器官？相當(dāng)于替代了什么循環(huán)路徑？學(xué)生回憶肺循環(huán)知識后可說出替代了肺和肺循環(huán)。教師帶領(lǐng)分析V-V 轉(zhuǎn)流模式后，安排學(xué)生分析V-A 轉(zhuǎn)流模式，討論并回答問題：靜脈-動脈（V-A）轉(zhuǎn)流模式，循環(huán)的途徑是什么？適用于什么情況？學(xué)生回顧體循環(huán)知識后可說出：V-A轉(zhuǎn)流模式就是當(dāng)這個病人心臟喪失功能時，系統(tǒng)繞過右心房、右心室及左心房，通過上、下腔靜脈連通人工肺進(jìn)行氣體交換，攜氧后直接注入主動脈進(jìn)入體循環(huán)，代替肺和心臟的工作，適用于肺和心臟同時出現(xiàn)嚴(yán)重功能障礙的情況。

教師再次提問：此設(shè)備在V-V 模式上做出什么調(diào)整即可實(shí)現(xiàn)V-A 模式？學(xué)生對比體循環(huán)、肺循環(huán)與血液循環(huán)系統(tǒng)的路徑差異后可回答：第1個調(diào)整點(diǎn)是將回流管道從肺靜脈移到主動脈（圖5），第2 個調(diào)整是提高動力泵轉(zhuǎn)數(shù)代替心臟功能。運(yùn)用“STS 教學(xué)策略”以設(shè)備原理解讀，促進(jìn)學(xué)生遷移相關(guān)知識，圍繞解決現(xiàn)實(shí)生活中面臨的實(shí)際問題展開教學(xué)活動，面對新情境下的新問題，通過“階梯式”的問題設(shè)置突破難點(diǎn)，建立概念間聯(lián)系，提升學(xué)生的生物學(xué)素養(yǎng)。

圖5 V-A 轉(zhuǎn)流模式

4.6 提升認(rèn)識

4.6.1 傳染病預(yù)防 教師介紹流感是一種十分古老的傳染病。100年前西班牙流感席卷全球，最終導(dǎo)致全世界5%的人口死亡，流感發(fā)病率高且易導(dǎo)致嚴(yán)重并發(fā)癥。提出問題：該如何預(yù)防流感？學(xué)生基于生活經(jīng)驗及已有知識基本可說出大部分的預(yù)防手段，隨后教師將其歸類總結(jié)，完成傳染病流行環(huán)節(jié)及預(yù)防措施知識復(fù)習(xí)。

教師提出問題：重癥流感主要發(fā)生在老年人、年幼兒童、孕產(chǎn)婦、肥胖人群和有慢性基礎(chǔ)疾病患者中，為什么他們更加危險？作為中學(xué)生應(yīng)該如何積極應(yīng)對？學(xué)生討論后得出健康的生活方式可降低患重癥流感風(fēng)險。從維持人體生命活動協(xié)調(diào)和統(tǒng)一的角度，說明預(yù)防傳染病的途徑，認(rèn)同健康生活的重要意義。

4.6.2 社會責(zé)任 教師出示2016年和2017年2年北方省份流感樣病例檢查結(jié)果圖（圖6），提出問題：流感具有什么特點(diǎn)？學(xué)生分析得出流感具有季節(jié)性、流行性和傳染性的特點(diǎn)。教師追問：柱狀圖中不同顏色代表不同種類病毒引起的流感病例，為什么有人接種了流感疫苗但仍患流感？學(xué)生結(jié)合之前新聞內(nèi)容作出每年流行的流感病毒種類不同這一判斷。教師提出問題：既然疫苗不能全面覆蓋每年的流感病毒類型，是否還有必要接種流感疫苗？并以“握手模擬流感傳染”的小活動，幫助學(xué)生了解無論從個人角度和社會角度注射疫苗的重要性。培養(yǎng)學(xué)生提取和分析圖表中的相關(guān)數(shù)據(jù)，合理推測，并能進(jìn)行科學(xué)解釋的能力，關(guān)注計劃免疫，提升社會責(zé)任感。

圖6 北方省份流感樣病例檢查結(jié)果［8］

5 構(gòu)建體系

教師講述并板書本節(jié)課的知識圖（圖7）：從一則真實(shí)的流感案例入手，重新認(rèn)識了生物體的結(jié)構(gòu)層次，細(xì)胞、器官受到病毒的攻擊都可能帶來系統(tǒng)功能的改變，進(jìn)而導(dǎo)致機(jī)體的障礙。借此也可體會人體具有層次性，是統(tǒng)一的整體。健壯的體魄、健康的生活方式、有效的疫苗注射都可能會使人們在這場病毒的劫難中幸免，預(yù)防大于治療。只有增強(qiáng)機(jī)體免疫能力，采用合理的就醫(yī)、用藥等措施，才能維持機(jī)體相對穩(wěn)定的狀態(tài)。體認(rèn)人既具有層次性又具有統(tǒng)一性，關(guān)注人的健康生活。

圖7 本節(jié)課板書設(shè)計

6 教學(xué)反思

本節(jié)課用真實(shí)的社會問題“流感”病人診治為主線貫穿多個主題，將不同板塊的內(nèi)容進(jìn)行有機(jī)融合，通過真實(shí)情境中解決實(shí)際問題進(jìn)行二輪復(fù)習(xí)。重視學(xué)生實(shí)際獲得，不只培養(yǎng)解題能力，更注重培養(yǎng)解決問題的能力，樹立正確的人生觀，基于生物學(xué)科課程價值，提高教學(xué)的有效性。

1）通過分析醫(yī)療數(shù)據(jù)培養(yǎng)學(xué)生理性思維。本節(jié)課以流感病人診治過程中的系列檢查報告為資料，培養(yǎng)學(xué)生從病歷文本、圖像中獲取和處理信息的能力，結(jié)合分析歷年流感相關(guān)圖表及檢驗結(jié)果培養(yǎng)學(xué)生簡單解釋、分析數(shù)據(jù)、合理推理的能力，以及思維能力，解決生活中的實(shí)際問題，從而達(dá)成教學(xué)目標(biāo)。

2）通過在真實(shí)情境中解決實(shí)際問題培養(yǎng)學(xué)生能力，形成具有邏輯內(nèi)聚力的生物學(xué)知識體系。以通過分析、解決患者在病程中遇到的實(shí)際問題，培養(yǎng)學(xué)生的探究能力。在解決問題的過程中完成知識復(fù)習(xí)，建立具有邏輯內(nèi)聚力的生物學(xué)知識體系。

3）以個人醫(yī)療決策為切入點(diǎn)，提升學(xué)生的社會責(zé)任感。學(xué)生在診治過程中結(jié)合已有生物學(xué)知識及補(bǔ)充資料作出相應(yīng)決策，并思考不同決策產(chǎn)生的不同結(jié)果，從而認(rèn)同珍愛生命、健康生活的重要意義，提升學(xué)生社會責(zé)任。