应用中感悟知识的价值——以“关于流感那些事”初三复习课教学设计为例

吕 旺 （北京市第十八中学 北京 100067）

《义务教育生物学课程标准（2011年版）》提出“力求更注重学生的发展和社会的需求，更多地反映生物科学和生物技术的最新进展，更关注学生已有的生活经验，更强调学生的主动学习”。期望学生能在社会生活和个人决策的过程中运用生物学知识，逐步培养处理信息、分析和解决问题及合作交流的能力，藉此体现“面向全体学生、提高生物科学素养、倡导探究性学习”三大课程基本理念。北京中考考试说明要求学生“理解知识内容间的内在联系，并能在较复杂的情境中综合运用”。二者均体现了“知识价值的思考”。在教学中，学生应用知识解决实际问题，才能真正达到学以致用的目的。

本节复习课授课时间为4月初，属于初三第2 轮复习的内容，课程设计指向于真实情境中解决实际问题，引导学生对于“流感”患者的诊疗过程展开分析和讨论，调用已有知识解决真实问题，而不是单纯的解题。在解决实际问题的过程中实现向核心概念逐步趋向，形成具有逻辑内聚力的生物学知识体系，基于生物学科的课程价值，提高课堂教学的有效性。此外，本课涉及一些医学知识，教师在授课前需对基础医学知识进行准备。

1 教学背景分析

1.1 教学内容分析 北京各区县初中阶段使用教材版本不同，因此初三复习主要依据为《义务教育生物学课程标准（2011年版）》及《北京市高级中等学校招生考试考试说明（2018年）》，考试内容主要包括知识内容的9 个主题和实验内容的2个类型实验。二轮复习不仅训练学生解题能力，更侧重培养学生综合运用知识、科学思维及解决实际问题的能力，关注学生实际获得，体认生物学学习的价值。因此，一个能联系多个知识点、具有一定思维价值且有情感的真实情境在这一阶段的复习课教学设计中显得尤为必要。

1.2 学情分析 通过一轮复习，学生初步形成了基于9 个知识主题构建的概念体系，对每个主题下的知识点较为熟悉。但综合运用多个主题知识分析和解决实际问题的能力尚待提高，知识结构需要进一步优化。因此第2 轮复习力求达到提升学生理性思维能力，构建具有一定逻辑的生物学知识体系，进而形成生物学观点的目的。

2 教学目标

1）知识目标：通过阅读病例等资料，引导学生从结构与功能相适应的视角，辨认生物体的结构层次，理解循环、呼吸系统的组成和功能；从人体稳态和平衡的角度，回顾免疫知识，说明预防传染病的途径。

2）能力目标：能从病例等资料中获取、处理生物学数据，并用文字、图形解释分析生命现象；运用生物学知识整合病例及背景资料提供的信息，解决生活中的实际问题。

3）情感态度价值观目标：认同珍爱生命、健康生活的重要意义；关注计划免疫，提升社会责任感。

3 教学重点和难点

1）重点：从病例等资料中获取、处理生物学数据，并用文字、图形和相关的生物学原理解释生命现象。

2）难点：综合运用相关主题下的生物学知识，提取学案病例和背景资料中的信息，解决生活中的实际问题。

4 教学过程

4.1 创设情境 教师播放2017—2018年世界各地流感疫情的相关新闻报道，使学生了解本次流感的基本情况，认识到流感是一个全球性问题，激发学生学习兴趣，启动学习过程。教师通过讲述“邻居李大爷在冬天出现了咳嗽、流涕等症状”，将学生快速带入熟悉的生活情境，提供医院科室简介并提出问题：李大爷应去哪个科室就诊？学生运用所学知识并联系实际生活经验，帮助李大爷选择呼吸内科就诊。

4.2 案例分析

4.2.1 关联知识 教师出示医生对李大爷的问诊记录：患者李某，男，60 岁。2017年12月28日劳累着凉后出现咳嗽、咽痛、流涕，并伴随轻度头痛、全身肌肉酸痛等症状。2017年12月29日出现发热症状，体温38℃，并伴有畏寒症状。2017年12月31日患者持续发热，体温最高38.5℃，伴呼吸困难，呼吸频率加快等症状。提问：李大爷的症状与人体的哪些系统有关？依据是什么？学生基于问诊记录内容并结合所学知识，判断李大爷的症状与呼吸系统、神经系统、运动系统有关。以此联系生活实际及已有知识，快速进入学习状态，关联复习知识点。

4.2.2 获取、处理信息 教师引导学生对李大爷的部分检查结果（表1）进行分析，提出问题：此部分异常数据主要是什么？你的判断依据是什么？学生通过与正常值进行对比后，比较容易发现李大爷体温、呼吸频率高，肺部湿啰音，教师提出这些异常结果需要进一步结合胸片进行分析，并引导学生结合表1补充说明【1】和【2】，对图1中2 张胸部X 光片进行区分，找出患者胸片并尝试进行简单解释。

表1 检查结果表（部分）

图1 胸部X 光片

学生通过观察、分析X 光片及补充说明后回答：图1中的右图是李大爷的胸片。因为正常人的肺部密度低X 光片显示为黑色，李大爷X 光片大部分为白色，密度过高。教师进一步解释：李大爷肺部感染后，肺泡壁和毛细血管管壁的通透性改变，导致肺泡和支气管内液体增加，使肺部密度增加，反映在X 光片上就是大面积白色，医学上称为“大白肺”。学生读取表1血常规检验结果及补充说明【3】，思考问题：从化验单中能看出李大爷身体出现了什么问题？血常规检查涉及到人体哪个层次？学生通过分析对比可发现淋巴细胞计数及百分比降低，中性粒细胞计数比率较高，得出李大爷免疫力较低的结论。血常规检查中不同血细胞数据涉及细胞层面，送检血液是结缔组织。学生尝试运用已有知识对患者的医学检查结果进行分析、判断，提高在真实情境中获取和处理信息的能力，突出本节课教学重点并充分关注生物学科的生活价值。

学生读取表1中李大爷支气管镜和血氧饱和度检查结果，教师提问：什么原因造成支气管镜检查发现支气管粘膜充血、肿胀？学生结合之前X影像分析思考后可得出：因为支气管感染，导致支气管粘膜透过了较多的液体从而出现上述异常这一结论。教师追问：动脉血氧饱和度过低又是什么原因造成的？学生结合血常规检查结果及补充说明【4】分析后可初步得出“肺结构的改变造成气体交换功能丧失”这一结论。教师引导学生复习血液中运送氧气的主要成分并回顾血液循环系统、呼吸系统、神经系统等配合完成氧气运输的过程，肯定 “肺结构的改变造成气体交换功能丧失导致血氧饱和度降低”这一结论。通过上述分析，在回顾肺的结构功能关系和氧气运输原理的过程中，渗透结构与功能观，帮助学生理解生物体各个层次之间的密切联系，认同人体是一个统一的整体这一观点。

在利用已有知识对患者的医学检查结果进行分析、推理、判断、解释的过程中，学生从病例资料中获取和处理信息并进行科学解释的能力得到提升，突出本节课的重点，充分关注生物学科的生活价值。

4.2.3 医学检测 教师简单介绍鼻咽拭子检测流感病毒这一技术手段，联系生活实际。学生读取表1中鼻咽拭子和支气管提取物的病原学检查，可确诊李大爷感染了甲型流感病毒，教师借此引导学生回顾病毒的主要结构特点：由遗传物质及蛋白质外壳构成，没有细胞结构。复习病毒结构同时关注生物快速检测技术的医学应用。

4.3 科学的决策 确诊后李大爷需要转院治疗，通过分析、讨论转院过程中其能否步行这一问题，学生运用呼吸系统、运动系统及呼吸作用相关知识，可得出“步行消耗更多氧气而李大爷肺部感染获取氧气能力下降，因此不宜步行”这一结论。教师追问：运动需要消耗氧气，最终是在哪里以什么形式消耗氧气？目的是什么？引导学生复习呼吸作用发生场所是全身组织细胞，目的是产生生命活动所需能量。作出“李大爷能否行走需要进行科学评估，如果血氧饱和度持续下降，应该用担架对病人进行转院”的科学决策。帮助学生理解呼吸、呼吸系统与呼吸作用之间的关系，体认结构与功能观，并关注生活决策。

4.4 关注技术应用 在治疗过程中，李大爷病情恶化，动脉血氧饱和度持续下降，学生根据已有经验提出维持李大爷血氧含量的几种手段，教师将其归纳、补充为肺功能轻、中、重度受损3 个阶段的维生手段，并介绍医生为了挽救肺功能丧失的李大爷，采取了呼吸科最后的抢救手段——ECMO（体外膜肺氧合）这一技术，过渡进入医疗支持环节。

4.5 医疗支持 教师出示ECMO 临床应用示意图（图2），简单介绍设备工作原理及适用病症：ECMO将人体内的静脉血引出体外，经过特殊材质人工心肺旁路交换气体后注入病人动脉或静脉血管，维持人体脏器组织供氧，起到部分心肺替代作用。设备主要由血管内插管、连接管、动力泵（人工心脏）、氧合器（人工肺）、供氧管及监测系统组成。提出问题：方框内应该填写的设备名称是什么？起什么作用？ECMO 可替代什么系统的功能？

图2 ECMO 系统结构示意图

图3 人体血液循环示意图

图4 V-V 转流模式

学生结合呼吸及血液循环相关知识对ECMO系统的工作原理进行解读，理解其主要作用是在病人心肺功丧失殆尽的情况下,利用设备替代人体受损器官的生理功能。从而判断空缺设备为氧合器，起到气体交换的作用，可替代肺进行气体交换。动力泵替代心脏为血液循环提供动力，恢复部分呼吸及循环系统功能。教师出示图3人体血液循环示意图，要求学生用箭头绘出体循环及肺循环路径，利用上述2 个问题复习呼吸及血液循环系统相关知识点，训练学生在新情境中阅读资料、提取信息的能力，帮助学生“搭台阶”为后面教学难点的突破“热身”。

教师介绍图4中静脉-静脉（V-V）转流模式下血液由上、下腔静脉流出，通过动力泵和氧合器后变为动脉血，经肺静脉进入心脏。提出问题：此时ECMO 替代了什么器官？相当于替代了什么循环路径？学生回忆肺循环知识后可说出替代了肺和肺循环。教师带领分析V-V 转流模式后，安排学生分析V-A 转流模式，讨论并回答问题：静脉-动脉（V-A）转流模式，循环的途径是什么？适用于什么情况？学生回顾体循环知识后可说出：V-A转流模式就是当这个病人心脏丧失功能时，系统绕过右心房、右心室及左心房，通过上、下腔静脉连通人工肺进行气体交换，携氧后直接注入主动脉进入体循环，代替肺和心脏的工作，适用于肺和心脏同时出现严重功能障碍的情况。

教师再次提问：此设备在V-V 模式上做出什么调整即可实现V-A 模式？学生对比体循环、肺循环与血液循环系统的路径差异后可回答：第1个调整点是将回流管道从肺静脉移到主动脉（图5），第2 个调整是提高动力泵转数代替心脏功能。运用“STS 教学策略”以设备原理解读，促进学生迁移相关知识，围绕解决现实生活中面临的实际问题展开教学活动，面对新情境下的新问题，通过“阶梯式”的问题设置突破难点，建立概念间联系，提升学生的生物学素养。

图5 V-A 转流模式

4.6 提升认识

4.6.1 传染病预防 教师介绍流感是一种十分古老的传染病。100年前西班牙流感席卷全球，最终导致全世界5%的人口死亡，流感发病率高且易导致严重并发症。提出问题：该如何预防流感？学生基于生活经验及已有知识基本可说出大部分的预防手段，随后教师将其归类总结，完成传染病流行环节及预防措施知识复习。

教师提出问题：重症流感主要发生在老年人、年幼儿童、孕产妇、肥胖人群和有慢性基础疾病患者中，为什么他们更加危险？作为中学生应该如何积极应对？学生讨论后得出健康的生活方式可降低患重症流感风险。从维持人体生命活动协调和统一的角度，说明预防传染病的途径，认同健康生活的重要意义。

4.6.2 社会责任 教师出示2016年和2017年2年北方省份流感样病例检查结果图（图6），提出问题：流感具有什么特点？学生分析得出流感具有季节性、流行性和传染性的特点。教师追问：柱状图中不同颜色代表不同种类病毒引起的流感病例，为什么有人接种了流感疫苗但仍患流感？学生结合之前新闻内容作出每年流行的流感病毒种类不同这一判断。教师提出问题：既然疫苗不能全面覆盖每年的流感病毒类型，是否还有必要接种流感疫苗？并以“握手模拟流感传染”的小活动，帮助学生了解无论从个人角度和社会角度注射疫苗的重要性。培养学生提取和分析图表中的相关数据，合理推测，并能进行科学解释的能力，关注计划免疫，提升社会责任感。

图6 北方省份流感样病例检查结果［8］

5 构建体系

教师讲述并板书本节课的知识图（图7）：从一则真实的流感案例入手，重新认识了生物体的结构层次，细胞、器官受到病毒的攻击都可能带来系统功能的改变，进而导致机体的障碍。借此也可体会人体具有层次性，是统一的整体。健壮的体魄、健康的生活方式、有效的疫苗注射都可能会使人们在这场病毒的劫难中幸免，预防大于治疗。只有增强机体免疫能力，采用合理的就医、用药等措施，才能维持机体相对稳定的状态。体认人既具有层次性又具有统一性，关注人的健康生活。

图7 本节课板书设计

6 教学反思

本节课用真实的社会问题“流感”病人诊治为主线贯穿多个主题，将不同板块的内容进行有机融合，通过真实情境中解决实际问题进行二轮复习。重视学生实际获得，不只培养解题能力，更注重培养解决问题的能力，树立正确的人生观，基于生物学科课程价值，提高教学的有效性。

1）通过分析医疗数据培养学生理性思维。本节课以流感病人诊治过程中的系列检查报告为资料，培养学生从病历文本、图像中获取和处理信息的能力，结合分析历年流感相关图表及检验结果培养学生简单解释、分析数据、合理推理的能力，以及思维能力，解决生活中的实际问题，从而达成教学目标。

2）通过在真实情境中解决实际问题培养学生能力，形成具有逻辑内聚力的生物学知识体系。以通过分析、解决患者在病程中遇到的实际问题，培养学生的探究能力。在解决问题的过程中完成知识复习，建立具有逻辑内聚力的生物学知识体系。

3）以个人医疗决策为切入点，提升学生的社会责任感。学生在诊治过程中结合已有生物学知识及补充资料作出相应决策，并思考不同决策产生的不同结果，从而认同珍爱生命、健康生活的重要意义，提升学生社会责任。