关注学习经历落实为学而教
——以沪教版“血压及其调节”为例
2020-03-20
(复旦大学附属中学青浦分校 上海 201700)
新课改倡导教学从“教育者为中心”转向“学习者为中心”,事实上是回归了为学而教的教育根本。《普通高中生物学课程标准(2017年版)》(以下简称《课程标准》)中明确指出:“本课程高度关注学生学习过程中的实践经历,强调学生学习的过程是主动参与的过程,让学生积极参与动手和动脑的活动,通过探究性学习活动或完成工程学任务,加深对生物学概念的理解,提升应用知识的能力,培养创新精神,进而能用科学的观点、知识、思路和方法,探讨或解决现实生活中的某些问题。”简单来说,就是要求教师在课堂教学中关注学生的学习经历,落实为学而教。
1 课例分析
本节课的内容是沪版高中《生命科学》第四册第二章“内环境与自稳态”的第六节。本节课“血压及其调节”主要介绍血压的影响因素、人体通过自身调节保持相对血压稳定的过程,以及由于调节活动出现障碍引起的高血压病等知识。对血压稳态的维持,学生需运用“神经系统中信息的传递与调节”中的基础知识进行分析,同时又需调用“内环境与自稳态”部分前几节的相关知识进行分析。由于血压的影响因素及其调节这些内容对学生来说过于抽象,在理解上存在一定的困难,若教师能借助技术手段将抽象的知识具象化、直观化,将有助于学生真正理解这些原理。
2 研究过程
2.1 设计模型,实验演示
结合我校生物实验室现有的DIS传感器,笔者试图设计一套模拟循环系统及模拟血压检测装置来将抽象的血液循环系统以及血压的变化具象化。经过大量资料的收集和实验尝试,最终确定用一台蠕动泵泵出广口瓶内的液体模拟心脏泵血;用弹性绝佳的乳胶管模拟具有储器功能的主动脉与大动脉;用不同粗细的硅胶管模拟外周动脉管径粗细的变化;用硬塑料管模拟管壁硬化后的血管;采用体积分数为50%的甘油和清水两种液体模拟血液黏滞度的变化。同时,利用三通设备将一个压力传感器接入整个模拟循环系统中,借助Logger Pro3.14.1测量软件将实时记录到的模拟血压情况以坐标图的形式在希沃大屏上呈现给全班学生。
课堂上,教师利用这套自主创新搭建的模拟循环系统装置给学生模拟展示了心输出量、血管管径、管壁弹性以及血液黏滞度等各种因素对血压的影响。学生对展示的模拟循环系统装置很感兴趣,大大提升上课时的专注度。大屏上的模拟血压变化曲线也让学生直观地认识了各种因素对收缩压及舒张压分别产生影响结果。
教学中最初的难题得到了解决,但课后与学生的个别交流以及学生的作业反馈又反映出新的问题:学生似乎只从模拟循环系统这一物理装置的各种变量角度去认识影响血压的因素,难以将这些影响因素与生活实际中各种引起血压升高的具体情境联系起来,存在理论与实践有脱节现象。
2.2 创设情境,联系生活
针对初次实践中暴露的问题,在模拟实验的基础上,教师引入运动后血压升高、冬天比夏天血压高、动脉硬化常伴有高血压、高血脂常伴有高血压等生活情境来解释各种影响因素对血压的影响,帮助学生建立生活实际问题与理论知识之间的联系。最后,又请家属中有高血压患者的学生分享高血压病家属的相关生活习惯,分析高血压病的发病原因,进一步让学生学以致用,强化学生利用生物学科知识解决实际问题的能力。学生从食盐过多、精神紧张、缺乏运动、肥胖等角度,分析了家属可能的高血压病的原因。
将理论知识联系实际生活使教学效果有了明显的提升,但是模拟实验完全是教师演示的形式,学生只是作为观众在被动参与。教师需要让学生成为实验探究的主体,更主动地参与探究学习过程。
2.3 学生主导,互动探究
于是,笔者在班级中招募学生组成了课外实验兴趣小组,并利用午休和晚自修时间,对兴趣小组的成员进行培训,使这些学生熟悉实验设备。课外实验兴趣小组课后进行了一些实验数据的采集和记录。课堂上由兴趣小组的学生带领同学一起进行实验探究,将课堂的模拟实验改为学生为主体的探究实验。课堂上有学生对教师预设问题的回答,有兴趣小组学生带领同学进行的实验探究及结果分析,还有小组讨论解释血压的各种影响因素使收缩压和舒张压产生相应变化的原因。师生互动、生生互动以及小组协作可以充分调动学生的课堂参与。所有的问题都由学生自己探究生成了最终的解答。
3 课例启示
《课程标准》在教学建议部分明确指出:“组织以探究为特点的主动学习是落实生物学学科核心素养的关键”。本课例最终呈现的课堂恰恰符合了这一要求。
3.1 创设生活情境,启发学生的主动思维
核心素养视野下的课堂教学要求教师借助具体的教学情境开展教学,帮助学生在解决问题的过程中活化知识,弄清知识的来龙去脉,从更全局、更宏观、更整体的角度去把握学科知识,使学生能真切地感受到学习内容与实际生活的联系。本节课的教学运用了运动后血压升高、冬天比夏天血压高、动脉硬化常伴有高血压、高血脂等大量生活情境,激发学生的学习兴趣,帮助学生将生物学科知识用于解决具体的实际问题,从而启发学生在学习中的主动思维。
3.2 借助实验探究,保障学生的主体参与
生物学教学不仅是教师讲解和演示的过程,也是师生交流、共同发展的互动过程。本节课的教学最终通过兴趣小组学生主导的方式,来带领全班学生共同参与实验探究过程,认识血压的影响因素,调动不同层次学生在课堂上的参与,充分体现了课堂教学中学生的主体作用。
3.3 利用信息技术,提升学生的学习效果
本节课的重难点是“血压的影响因素及其调节”。学生由于缺乏直观的感受,在理解和掌握上就存在困难。教师创新地设计并运用了模拟循环系统及压力信号采集系统,模拟人体血压的形成并用以探究“血压的影响因素”,使学生能借助电脑软件看到压力信号采集后自动形成的波形曲线,从而直观地认识收缩压和舒张压以及它们的变化,对抽象的学科知识形成具体的感性认识,提升学习的效率和效果。
4 结论与进一步思考
要将教学从传统的“教”本位转变为新课改倡导的“学”本位,就必须重视学习活动的设计。本课例的教学主要借助以信息技术为基础的具有生活情境的实验探究,激发学生的学习兴趣,调动学生的主体参与。若设备条件允许,课堂教学时,学生以小组为单位,设计不同的实验探究方案,亲自动手操作实验,能进一步提升全体学生的主动学习,更好地达成学习目标。