基于生活境脈學(xué)習(xí)的高三生物學(xué)一輪復(fù)習(xí)教學(xué)設(shè)計(jì)

摘要：境脈學(xué)習(xí)強(qiáng)調(diào)認(rèn)知的具身性和情境化。本文以復(fù)習(xí)課“人體的內(nèi)環(huán)境與穩(wěn)態(tài)”為例，以輸液為主題，建立促進(jìn)學(xué)生認(rèn)知境脈和知識(shí)境脈的發(fā)展的教學(xué)境脈，落實(shí)生物學(xué)科核心素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：境脈；內(nèi)環(huán)境與穩(wěn)態(tài)

文章編號(hào)：1003-7586（2024）04-0081-03 中圖分類號(hào)：G633.91 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

《普通高中生物課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版2020年修訂）》（以下簡(jiǎn)稱《課程標(biāo)準(zhǔn)》）中明確提出，教學(xué)內(nèi)容要以主題為引領(lǐng)，使課程內(nèi)容情境化，促進(jìn)學(xué)科核心素養(yǎng)的落實(shí)。核心素養(yǎng)是學(xué)生在解決真實(shí)情境中的實(shí)際問題時(shí)所表現(xiàn)出來的價(jià)值觀、必備品格與關(guān)鍵能力，情境是核心素養(yǎng)形成的重要載體?！熬趁}”是情境與脈絡(luò)的結(jié)合，源于情境但高于情境，具有極強(qiáng)的指向性、整合性和動(dòng)態(tài)性。

基于境脈學(xué)習(xí)的教學(xué)設(shè)計(jì)要以知識(shí)、認(rèn)知邏輯為基礎(chǔ)，追求在復(fù)雜的真實(shí)世界境脈下組織有序、高效的教學(xué)活動(dòng)?？梢园凑铡敖泳硢⒕橙刖吵鼍场钡慕虒W(xué)流程把多條脈絡(luò)進(jìn)行整合，形成相互關(guān)聯(lián)、相輔相成的境脈，貫穿整個(gè)課堂，主要任務(wù)在于建立真實(shí)的情境化的學(xué)生學(xué)習(xí)活動(dòng)主線，調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性，提高生物學(xué)學(xué)習(xí)力。筆者以人教版普通高中教科書《生物學(xué)·選擇性必修1·穩(wěn)態(tài)與調(diào)節(jié)》（以下簡(jiǎn)稱《選擇性必修1》）第1章“人體的內(nèi)環(huán)境與穩(wěn)態(tài)”的復(fù)習(xí)教學(xué)為例進(jìn)行教學(xué)實(shí)踐探討。

1 教材分析與設(shè)計(jì)思路

“人體的內(nèi)環(huán)境與穩(wěn)態(tài)”是《選擇性必修1》的第1章，總領(lǐng)這本教科書的內(nèi)容。學(xué)生通過新授課的學(xué)習(xí)已經(jīng)形成了一定的生物學(xué)核心素養(yǎng)，故高三一輪復(fù)習(xí)的學(xué)習(xí)側(cè)重點(diǎn)應(yīng)在于對(duì)相關(guān)生命觀念體系的構(gòu)建，并解決真實(shí)的問題。境脈教學(xué)具有整體性和指向性，本節(jié)內(nèi)容所有情境都圍繞輸液設(shè)置，既貼合生活實(shí)際，又體現(xiàn)生物學(xué)學(xué)科特點(diǎn)，主要教學(xué)設(shè)計(jì)思路如圖1所示。

2 教學(xué)目標(biāo)

（1）通過分析藥物吸收、分布、代謝等過程，理解內(nèi)環(huán)境的組成和功能，能夠基于事實(shí)和證據(jù)，運(yùn)用科學(xué)思維分析相關(guān)生命活動(dòng)。

（2）聯(lián)系化學(xué)知識(shí)，通過比較和分析血糖和血漿滲透壓穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)的真實(shí)案例，闡明機(jī)體通過不同器官、系統(tǒng)調(diào)節(jié)，維持內(nèi)環(huán)境的化學(xué)成分和理化性質(zhì)相對(duì)穩(wěn)定，形成穩(wěn)態(tài)和平衡觀，提高學(xué)生比較和分析的科學(xué)思維能力。

（3）通過討論病毒性感冒的治療方案，在解決問題中發(fā)展科學(xué)思維，認(rèn)同醫(yī)護(hù)工作的價(jià)值，樹立正確的職業(yè)取向，形成健康的生活方式。

3 教學(xué)過程

3.1 先驗(yàn)舊知接境

學(xué)生閱讀教材，用概念圖表示下列生物學(xué)名詞之間的聯(lián)系：細(xì)胞、內(nèi)環(huán)境、外界環(huán)境、穩(wěn)態(tài)、神經(jīng)體液免疫調(diào)節(jié)、消化系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)、泌尿系統(tǒng)、循環(huán)系統(tǒng)、pH、滲透壓、體溫、血糖濃度……

設(shè)計(jì)意圖：通過構(gòu)建概念模型，喚起學(xué)生對(duì)曾經(jīng)學(xué)過的相關(guān)生命觀念的記憶，提高學(xué)生的模型建構(gòu)能力。學(xué)生在構(gòu)建概念模型的時(shí)候必然會(huì)遇到一些問題，出現(xiàn)一些錯(cuò)誤的前概念，甚至，提供的生物學(xué)名詞完全無法關(guān)聯(lián)。在構(gòu)建概念模型中遇到的困難能夠讓學(xué)生迅速走進(jìn)教學(xué)境脈中。同時(shí)，先驗(yàn)知識(shí)的診斷結(jié)果可以為分析學(xué)生認(rèn)知境脈提供可靠的證據(jù)，為提高教學(xué)的有效性指明方向。

3.2 創(chuàng)設(shè)任務(wù)情境

教師以“小明因天氣變化受涼感冒，引發(fā)咽喉疼痛，淋巴結(jié)腫大，次日又感頭痛，醫(yī)生開具輸液處方單”為情境素材，提出問題：處方單中有哪些成分，各有什么作用？師生共同認(rèn)識(shí)處方單，分析處方單上各藥物成分的功能。

設(shè)計(jì)意圖：以學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)和真實(shí)的感受為切入點(diǎn)推動(dòng)課堂教學(xué)，調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性。

3.3 主題探究入境

3.3.1 理解內(nèi)環(huán)境的組成

教師展示資料，給藥方式為“靜脈注射”，藥物發(fā)揮作用部位包括咽喉、淋巴結(jié)等。教師提出問題：藥物頭孢呋辛如何到達(dá)其作用部位？分析咽喉處細(xì)胞、淋巴細(xì)胞等組織細(xì)胞生存的環(huán)境，繪制血漿、組織液和淋巴液的關(guān)系模式圖（見圖2）。

設(shè)計(jì)意圖：學(xué)生結(jié)合輸液的生活經(jīng)歷，通過分析藥物在機(jī)體中運(yùn)輸、分布的過程，學(xué)會(huì)用模式圖表征相關(guān)成分間的關(guān)系，深刻地理解內(nèi)環(huán)境成分之間的聯(lián)系。該環(huán)節(jié)培養(yǎng)學(xué)生抽象和邏輯思維能力。

3.3.2 闡明內(nèi)環(huán)境的功能

教師展示資料，輸液后24小時(shí)內(nèi)，幾乎所有的頭孢呋辛以原形態(tài)從尿液中排出。教師提出問題：結(jié)合課本中內(nèi)環(huán)境與呼吸、循環(huán)、泌尿系統(tǒng)的功能聯(lián)系示意圖，分析內(nèi)環(huán)境中的頭孢呋辛如何出現(xiàn)在尿液中；處方單中葡萄糖一般會(huì)出現(xiàn)在尿液中嗎，為什么？

設(shè)計(jì)意圖：通過分析藥物吸收和代謝的過程，總結(jié)內(nèi)環(huán)境的功能，學(xué)生形成結(jié)構(gòu)和功能觀念，認(rèn)同人體是一個(gè)有機(jī)的整體。

3.3.3 分析內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)態(tài)和調(diào)節(jié)

教師讓學(xué)生聯(lián)系生活情境，輸液（生理鹽水或5%葡萄糖溶液）和大量飲水后尿量都會(huì)明顯增加，并提出問題：結(jié)合化學(xué)知識(shí)和滲透壓的概念，計(jì)算并比較生理鹽水和5%葡萄糖溶液滲透壓的大小是否相同；聯(lián)系水鹽平衡調(diào)節(jié)的內(nèi)容，分析兩種情況下尿量增加的原因分別是什么。

設(shè)計(jì)意圖：結(jié)合化學(xué)知識(shí)計(jì)算兩種常用輸液溶劑的滲透壓，使學(xué)生認(rèn)可摩爾濃度比質(zhì)量濃度更能反映滲透壓的大小，理解滲透壓的概念；0.9%和5%這一明顯的數(shù)據(jù)差異，有助于學(xué)生明確細(xì)胞外液滲透壓的90%以上來源于Na+和Cl-，而不是來自血漿中含量更多的蛋白質(zhì)。學(xué)生通過分析不同情況下，尿量都增加的原因，形成生命觀念：機(jī)體通過調(diào)節(jié)使內(nèi)環(huán)境的理化性質(zhì)維持在一定范圍內(nèi)。

教師引導(dǎo)學(xué)生聯(lián)系第二個(gè)生活情境，低血糖時(shí)，常靜脈滴注10%葡萄糖溶液，并提出問題：10%葡萄糖溶液為什么可以靜脈滴注？為什么不選用5%葡萄糖溶液？聯(lián)系血糖平衡調(diào)節(jié)的內(nèi)容，輸液前后流經(jīng)肝臟的血漿中血糖濃度的變化是什么，并給低血糖癥狀的人提出幾點(diǎn)日常養(yǎng)護(hù)建議。

設(shè)計(jì)意圖：基于不同目的，選用不同濃度的葡萄糖溶液治療，雖然10%葡萄糖溶液對(duì)細(xì)胞而言是高滲溶液，但是綜合考慮輸液量、人體血量、治療癥狀等因素，10%葡萄糖溶液效果更好。該問題的分析有利于培養(yǎng)學(xué)生的辯證思維，多角度、整理性思考問題。分析輸液前后流經(jīng)肝臟血漿中葡萄糖的含量變化，通過這一動(dòng)態(tài)過程分析，學(xué)生形成生命觀念；機(jī)體通過調(diào)節(jié)使內(nèi)環(huán)境的成分維持在一定范圍內(nèi)，但是調(diào)節(jié)能力有限，一旦破壞穩(wěn)態(tài)就會(huì)導(dǎo)致機(jī)體處于不健康的狀態(tài)。結(jié)合部分同學(xué)體驗(yàn)過的低血糖癥狀以及癥狀誘發(fā)原因，引導(dǎo)學(xué)生建立健康生活習(xí)慣。

教師引導(dǎo)學(xué)生聯(lián)系生活情境，病毒性感冒患者常自行服用頭孢呋辛等抗生素類藥物，用藥后癥狀未緩解，但是5～7天后康復(fù)，并提出問題：結(jié)合免疫相關(guān)的內(nèi)容，分析患者服用抗生素類藥物是否有效，病人康復(fù)的原因是什么？

設(shè)計(jì)意圖：生活中存在嚴(yán)重的抗生素濫用的現(xiàn)象，學(xué)生結(jié)合病毒和細(xì)菌結(jié)構(gòu)的區(qū)別，分析抗生素發(fā)揮作用的機(jī)理，得出該治療方案無效的結(jié)論。該環(huán)節(jié)強(qiáng)化了學(xué)生的結(jié)構(gòu)和功能觀，同時(shí)幫助學(xué)生形成關(guān)愛生命的觀念，承擔(dān)抵制抗生素濫用的社會(huì)責(zé)任。治療方案無效但是病人卻能夠康復(fù)，這一矛盾點(diǎn)幫助學(xué)生回顧了免疫相關(guān)內(nèi)容。

總結(jié)：通過對(duì)以上三個(gè)真實(shí)情境的分析，學(xué)生在解決問題的過程中形成“神經(jīng)體液免疫調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)是機(jī)體維持穩(wěn)態(tài)的主要調(diào)節(jié)機(jī)制”的生命觀念。

3.4 建構(gòu)知識(shí)出境

學(xué)生出示課前各自繪制的相關(guān)概念模型圖，小組討論，互相糾錯(cuò)、完善模型圖，選擇組內(nèi)最佳作品，在班級(jí)內(nèi)進(jìn)行展示。

設(shè)計(jì)意圖：通過完善概念模型圖，學(xué)生能構(gòu)建完整的知識(shí)框架體系，建立相關(guān)知識(shí)之間的聯(lián)系。

4 教學(xué)反思

“境脈學(xué)習(xí)”是知識(shí)境脈、認(rèn)知境脈和教學(xué)境脈的高度統(tǒng)一，集情境學(xué)習(xí)、探究學(xué)習(xí)等為一體。從情境學(xué)習(xí)到境脈學(xué)習(xí)的“人體的內(nèi)環(huán)境和穩(wěn)態(tài)”教學(xué)過程中，教師以學(xué)生為主體，設(shè)計(jì)多個(gè)情境緊密聯(lián)系，指向大概念：生命個(gè)體結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)，各結(jié)構(gòu)協(xié)調(diào)統(tǒng)一共同完成復(fù)雜的生命活動(dòng)，并通過一定的調(diào)節(jié)機(jī)制保持穩(wěn)態(tài)。以認(rèn)知境脈為明線，知識(shí)境脈為暗線，通過教學(xué)境脈統(tǒng)一兩者，同時(shí)暗含素養(yǎng)境脈，提升學(xué)生的生物學(xué)核心素養(yǎng)。

基金項(xiàng)目：無錫市教育科學(xué)“十四五”規(guī)劃2023年度課題“指向循證思維培養(yǎng)的生物學(xué)學(xué)科實(shí)踐教學(xué)研究”（A／D/2023/13）。