PBL模式下落實核心素養(yǎng)的課堂教學策略初探

李苗苗 張秀珍

摘要：以“人體的體溫及其調節(jié)”教學設計為例，基于PBL模式，以貼切學生“打籃球后體溫的變化”的生活情境巧妙創(chuàng)設問題串，在學生自主分析和解決問題的同時落實“穩(wěn)態(tài)和平衡”的生命觀念、“模型與建?！钡目茖W思維、“實驗設計”的科學探究和“健康生活方式”的社會責任，實現(xiàn)生活情境與核心素養(yǎng)的巧妙融合。

關鍵詞：PBL教學法，體溫調節(jié)，生物學學科核心素養(yǎng)，生活情境

中圖分類號：G633.91文獻標志碼：B

隨著《普通高中生物學課程標準（2017年版）》的提出，高中生命科學更多著眼于學生適應未來社會發(fā)展和個人生活的需要，從生命觀念、科學思維、科學探究和社會責任等方面發(fā)展學生的學科核心素養(yǎng)，充分體現(xiàn)本科學的學科特點和育人價值。

心理學家、教育學家贊科夫也認為：一堂好的生物課應該是“創(chuàng)設情境——提出問題——自主探究、合作解決問題——提高學生的關鍵能力、形成正確的觀念——逐步落實生物學科的核心素養(yǎng)”。而PBL教學法（Problem based learning）是以問題為導向的啟發(fā)式教學法，強調學生自主發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、探尋問題解決策略。下面以“人體的體溫及其調節(jié)”為例，結合生活情境巧妙創(chuàng)設問題串，實現(xiàn)生活情境與核心素養(yǎng)的巧妙融合，促進學生提升知識的應用與遷移能力。

1 教材分析與設計思路

本節(jié)課是滬科版高中生物《拓展型課程》第二章第三節(jié)“人體的體溫及其調節(jié)”的內容，屬于“B”級要求，是對第一節(jié)人體內環(huán)境與自穩(wěn)態(tài)的實例補充。因學生已經學習了人體內環(huán)境和自穩(wěn)態(tài)、反射弧的結構、人體內分泌腺等基本知識，初步認識到自穩(wěn)態(tài)的意義，會根據(jù)相關知識解釋一些生活現(xiàn)象，也能在教師的引導下搭建概念模型圖，但是解決一些生活情境問題仍有困難。因而，本節(jié)課要求學生在理解人體的產熱和散熱的基礎上，進一步認識到體溫恒定是神經調節(jié)與體液調節(jié)相互協(xié)調共同維持的結果，從而進一步認識到人體內環(huán)境穩(wěn)態(tài)的意義。

鑒于教材和學情的分析，本節(jié)課用打籃球的某同學具體情境設置問題，讓學生自主設計實驗探究影響體溫因素，再搭建體溫調節(jié)的概念模型，最后運用生物學知識解決生活實踐問題，調動每個學生的課堂積極性，滲透生物學學科核心素養(yǎng)。

2 教學目標

通過學習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。

通過構建炎熱和寒冷條件下體溫調節(jié)的概念模型，學會用概念模型準確表達自穩(wěn)態(tài)的調節(jié)過程。

通過小課題的研究，提高合作研究能力，同時關注體溫調節(jié)失調引起的中暑和預防知識。

3 教學過程

3.1 實驗設計，滲透科學探究的核心素養(yǎng)

教師分發(fā)已消毒的電子體溫計。學生兩人一組在2min內，一位學生負責測量體溫，另一位學生負責記錄結果。教師匯總大家的測量結果，截取部分數(shù)據(jù)將其轉換成曲線圖，提出問題：根據(jù)大家的測量結果，可以提出什么問題？

學生分析曲線圖，得出結論：一天內正常人的體溫都穩(wěn)定在36.5℃左右，人體體溫的相對恒定是機體產熱量和散熱量保持動態(tài)平衡的結果。

教師提問：如果要測量某同學在打籃球前后體溫是否還在這個范圍內浮動，該如何設計實驗，設計時該遵循哪些原則？課堂上，教師引導學生分組展開討論，提出假設、設計實驗，每個小組展示實驗方案，在方案對比中總結實驗設計時應該遵循的對照原則和控制變量原則。

教師追問：根據(jù)實驗結果，可以發(fā)現(xiàn)該同學在剛打完籃球后體溫會有小幅度的上升，此時主要產熱器官是肌肉。請閱讀教材49頁中的表格（表1），分析人體還有哪些產熱途徑？對比安靜狀態(tài)和運動狀態(tài)不同部位的產熱所占的百分率，有哪些區(qū)別？

設計意圖：教師引導學生設計探究活動、分析曲線及表格、得出結論，培養(yǎng)學生的生物學學科核心素養(yǎng)，同時過渡到人體的體溫維持在36.5℃是神經和體液調節(jié)共同維持產熱量和散熱量動態(tài)平衡的結果，引入本節(jié)課內容，吸引學生的學習興趣。

3.2 概念模型，滲透科學思維的學科核心素養(yǎng)

教師展示問題串：①該同學剛打完籃球，除了體溫小幅度上升外，舉例說明他的身體還會有哪些變化？②人體這些變化是調節(jié)產熱還是散熱？③這些變化是受神經調節(jié)還是激素調節(jié)？④如果是神經調節(jié)，如何在反射弧的基礎上完成該反射活動呢？

教師展示皮膚中的感受器模式圖和資料（科學家在實驗中發(fā)現(xiàn)，如果動物的下丘腦及其以下神經結構完整，動物具有維持體溫恒定的能力;如果破壞下丘腦，動物就不再具有維持體溫恒定的能力），用教具展示炎熱調節(jié)下體溫調節(jié)的概念模型的框架，請學生結合資料和圖片解決問題，并完成概念模型（圖1）。

教師再次追問該同學打完籃球后，直接進入18℃的空調房，引導學生提出問題并分析：①他身體會有哪些變化？②這些變化是神經調節(jié)還是激素調節(jié)？③這些調節(jié)是改變產熱還是散熱？④促進新陳代謝，增加產熱的激素有哪些？

教師要求學生結合51頁教材，參考炎熱條件下的概念模型，小組合作繪出寒冷環(huán)境下體溫調節(jié)的概念模型，用語言概括總結炎熱和寒冷環(huán)境下體溫調節(jié)機制。教師強調甲狀腺和腎上腺在體溫調節(jié)受下丘腦控制的過程不同，提醒學生區(qū)分其物理調節(jié)和代謝調節(jié)方式。

設計意圖：教師引導學生補全炎熱調節(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，滲透科學思維中“模型與建?！钡暮诵乃仞B(yǎng)，鍛煉學生用概念模型準確表達思維過程的能力。

3.3 問題衍生，滲透生命觀念的核心素養(yǎng)

教師提問：①假設該同學頂著40℃的高溫在操場上打了2h籃球，他身體可能會出現(xiàn)中暑的狀況。從產熱和散熱角度分析，該同學出現(xiàn)中暑的原因是什么？此時，他的體溫是升高還是降低？②機體還能否維持體溫的恒定？機體通過復雜的調節(jié)機制，維持體溫的相對恒定有何意義？

學生利用己學的酶的知識，根據(jù)酶的活性最適溫度的數(shù)據(jù)來說明體溫過高或者過低都會影響酶的活性，從而影響新陳代謝的正常進行，使各種細胞、組織和器官的功能發(fā)生紊亂。

設計意圖：教師引導學生意識到人體調節(jié)體溫的能力是有限的，同時明白體溫相對恒定對機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 知識遷移，滲透社會責任的核心素養(yǎng)

教師提問：①假設該同學中暑并出現(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適度的升溫會對人體的免疫能力有什么影響？③舉例說明體溫升高或降低，對人體有哪些益處呢？

學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，增加巨噬細胞的數(shù)目并加強其吞噬能力。教師拓展低溫麻醉、低溫養(yǎng)生等知識，拓展學生的知識面。

設計意圖：教師結合具體生活實踐問題，聯(lián)系免疫的相關知識，培養(yǎng)學生用生命科學專業(yè)術語解釋生活現(xiàn)象的能力，滲透社會責任中“健康生活方式”的學科核心素養(yǎng)。

4 教學反思

本節(jié)課教學要求屬于“B”級要求，而我校學生生命科學核心素養(yǎng)較為薄弱，教師基于以上教材和學情分析，依據(jù)以學生發(fā)展為本的生命科學課程理念，在教學過程中采用某打籃球同學的事例，采用PBL模式，設置多個問題情境并展開教學活動，從多個層次和角度貫徹核心素養(yǎng)的四個方面。整個課堂節(jié)奏較完整連貫，準確達成教學目標和任務，學生的課堂積極性較活躍。

但本節(jié)課也有進一步改善的方向：結合學生的學情，設置更具有指向性的問題串，給學生充足的時間思考，多鼓勵和支持學生的回答，及時匯總和補充學生的答案，調動課堂氛圍。