醫學物理學課程情景問題的教學設計>——以“流體的流動”教學為例

醫學物理學課程情景問題的教學設計*①
——以“流體的流動”教學為例

李葵花

(承德醫學院河北 承德067000)

邊 江

(承德第一中學河北 承德067000)

劉素平

(河北大學河北 保定071002)

①*河北省教育科學研究“十一五”規劃課題，項目編號：10010246；承德醫學院教育科學研究課題，項目編號：20110029

摘 要：創設問題情境進行教學是啟發式教學的一種重要方法,能調動學生學習醫學物理學的積極性,提高課堂教學效率.本文以輸液為例，進行了流體的流動情景問題式教學設計，指出了教學中情景問題創設的一般要求與方法.

關鍵詞：情景問題醫學物理教學設計

收稿日期：(2015-03-27)

作者簡介：李葵花(1978-)，女，碩士，副教授，研究方向為物理教學教法.

問題教學是把教學內容化作問題，引導學生通過解決問題從而掌握知識、形成能力、養成心理品質的過程.目前對問題教學的研究類型主要分成問答型、發現型、研究型和問題解決型[1].在問題教學的模式中，“情景-問題”式教學理念有著很強的實踐意義，具有推廣的必要性[2].但由于不同地區及相應的經濟文化背景不同，以及在此前提下學生的不同層次等因素，從問題情境的創設原則、形式、取材來源及實施策略等諸方面都需要進行深入的探討與研究.

1情景問題在醫學物理教學中的現狀

從大部分醫學院校的物理教學情況來看，沒有一本既能提供醫學背景資料，又能提供醫學物理相關概念和原理的教材，來彌補教師和學生知識結構的欠缺，方便教師根據課時和學生專業選擇適合教學的內容.過于理論化和公式化的教學內容，跟醫學內容脫節，使學生難以體驗到學習醫學物理的實際意義.另外，醫學物理學作為公共基礎課，超前于醫學專業課，選擇既能提供醫學物理問題又能讓學生理解的醫學情景非常關鍵.因此，實行情景問題教學，在醫學物理學教學中很有難度和挑戰性.

2情景問題在醫學物理教學中的設計

情景問題的設計是教學的核心，也是難點.從教學過程來看，為達到教學目的，情景問題的準備起到了十分關鍵的作用.首先，教學大綱所要求的重點內容要在其中予以全面體現.其次，問題的設計要適合學生的知識水平和結構特點，設計問題要注重啟發和引導作用.針對醫學物理的教學現狀，教師可選擇與學生專業特點相結合的既通俗易懂又充分體現學科特點的實例來輔助教學；也可給學生做一些教學內容與臨床醫學實際結合應用的專題講座，例如激光醫學專題、醫學影像專題、電療、磁療等.通過設置具體的情景，引導學生從該情景中發現問題，并解決問題，增加學生學習的內驅力.在貫徹執行情景問題教學時，我們將重點放在了與醫學實踐關聯密切的部分章節，如“流體的流動”、“液體的表面現象”、“幾何光學”、“X射線”等.下面以“流體的流動”教學的一個情景問題為例，作詳細的分析說明.

2.1情景

2.2問題設計

(1)護士配好液體后，將頭孢曲松鹽水瓶掛在輸液架上，完全打開輸液器限速開關，當輸液瓶中的液面與針頭相對高度為0.8m時，針頭處液體速度是多少？

(2)護士在給患者扎針之前，需要排空輸液管內的氣體，這種操作有必要嗎？若不規范操作，會造成什么不良后果？

(3)圖1為3種血管及血流方向示意圖，圖中的3處血流速度如何排序？輸液時，用橡皮筋扎住人的上臂，人手臂上暴起一條條的青筋是圖中的哪處血管？

圖1　血管與血流方向示意圖

(4)靜脈穿刺見回血后，針頭需再進入少許，見輸液通暢后再固定.若不規范操作，針頭有可能緊貼血管壁，后造成什么不良后果？

(5)影響輸液速度的因素很多，要提高輸液速度，除了放松調節器增加輸液滴數外，還有一個簡便的方法是什么？

(6)當輸完第一瓶液體，其他條件不變，換成雙黃連(葡萄糖溶液)，此時輸液速度如何變化？

(7)在輸液的過程中，如果發現病人的血液沿輸液管回流，該怎么處置？

廣東是改革開放的先行者，《南方日報》《南方周末》等“南方”報刊向來以“敢為人先”而被稱道，其所屬的南方報業傳媒集團，自然也是業內轉型升級、多元發展的先遣隊。2005年，南方日報報業集團更名為南方報業傳媒集團，“傳媒”二字的加入，意味著其多元化步伐的邁進。其后，旗下的產品由報、刊、網向多形態多品牌化發展。除《南方日報》《南方都市報》《南方周末》《南方農村報》《二十一世紀經濟報道》《南方雜志》，以及南方網等傳統產品外，還上線了南方+客戶端，開發了289藝術園區，等等。南方報業傳媒集團打造的聚合效應，也把各個方面的優勢資源進行了整合，促進了轉型升級和多元化發展。

(8)全部液體輸完后，若不及時拔針，也有可能發生血液返浸輸液管的現象.假如針頭扎入靜脈血管的壓強為1.3kPa，輸液管中液面至少比針頭處高多少才能避免血液返浸現象？

問題(1)展開內容是流體流動規律中最重要的伯努利方程，方程的實際應用是教學的重點.在解決這個問題時，需要一定的近似處理.這種把實際問題理論化的處理方法對學生來說雖有一定難度，卻是需要學生必須掌握的，這也是應用物理理論解決實際問題的關鍵所在，是對學生物理思維與物理方法的培養.

問題(2)展開的是臨床上靜脈注射時盡量避免的氣體栓塞現象，也是流體流動受阻的一個因素.對此類問題的深入討論，是培養學生規范操作技能的理論基礎.

問題(3)展開的內容為血液循環的途徑，知道動脈、靜脈、毛細血管的特點及血流速度的分布，并應用連續性方程解釋.此問題不僅是學科交叉問題，也是實際與理論相結合的問題，是對學生綜合能力的培養.

問題(4)的核心內容為粘性流體的分層流動規律，同時又涉及多種可能性，是對學生發散思維的培養，從各個理論細節要求了靜脈穿刺操作技術的規范實施.

問題(5)是粘性流體流動中不同位置壓強分布情況的展開，壓強的不同決定了液體流動的方向.為了使藥液順利、快速流入人體內，可以提高吊瓶的高度，即增大液體對人體的壓強.

問題(6)是粘性對流體流動速度和流量的影響，與泊肅葉定律相關聯.對此問題的展開可以解釋血液粘度與高血壓的關系.

問題(7)解決方法為將吊瓶適當地升高，升高吊瓶就是加大吊瓶中藥液與血液的壓強差，從而增大了“流入患者血管藥液”的壓強，血液就會隨著藥液重新流入患者的血管而不再回流.此問題擴展了與血壓的壓強相關的系列內容.

問題(8)是對靈活應用伯努利方程解決實際問題的進一步鞏固，回歸了流體流動這一章節的重點.此情景設計的初衷是引出輸液過程中一些操作的細

節及具體的現象，用流體流動的基本概念和基本規律去解釋.

從這8個問題可以看出，一系列情景問題的設置不僅覆蓋了流體流動的教學基礎內容，而且擴展到其他學科及臨床技能，學生真切地感受到理論知識的價值，為后續課程的開展奠定了良好的基礎.

3情景問題在醫學物理教學中的作用

和一般講授法相比,情景問題教學在醫學院校物理課程中的應用,更能增強課堂的教學效果.針對物理理論晦澀難懂的特點，教師通過選擇既與臨床醫學實際結合又充分體現學科特點，既通俗易懂又反映學生專業特點的案例或專題來設計具體的情景問題.這些情景問題圍繞醫學講物理，提高了學生的學習興趣，發揮了學習的主動性；應用理論知識發現問題、分析問題和解決問題的能力得到了較大的提高,同時提高了獨立工作能力；學生通過對這些問題的親自解答或參與討論，不僅掌握了有關的專業知識，還拓展了知識面，培養了臨床技能，是對綜合能力的鍛煉，為后續課程及臨床實踐的順利開展做好了鋪墊.

參 考 文 獻

1丁念金. 問題教學. 福州：福建教育出版社，2009

2陶昌宏. 以創設問題情景為切入點——《物理教學的基本特征》之一. 物理教學，2010，32(1)：9～11,47