破解高職生理教學難題的簡化策略

陳容前 劉均濤 蘇日娜 湯雷 董克江

摘 要

生理學理論知識因其嚴密的邏輯性和復雜的關聯性，正成為高職生理學教學面臨的巨大難題。采取提取公因式、分拆對接及擬人化簡化策略，有助于生理學理論的模式化和工具化，從而減輕學生理解和記憶負擔，培養學生的邏輯思維和全面分析問題的能力。

關鍵詞

簡化;生理學教學;難題;高職

中圖分類號： G451.2 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼： A

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2020.07.008

Abstract

Theoretical knowledge of Physiology posed a big challenge facing physiology teaching for higher vocational education because of its property with strict logic and complex correlation.Adopting simplification strategies of common factor extraction，splitting and docking， and Personification can help to model and instrumentalize physiology theories，thereby reducing students' burden of understanding and memory，and training students' logical thinking and ability to comprehensively analyze problems.

Key Words

Simplification;Physiology teaching;Problems;Higher vocational education

生理學理論知識結構體系性強、聯系緊密。生理學內容分為連續型知識點（生理指標正常值）和離散型知識點（關系型內容）。連續型知識涉及定量的問題，一般它們可直接通過實驗測量獲得，由于掌握時只需要記憶而不需要理解，因此不構成生理學講授的難點;離散型知識點涉及定性的問題，定性比較復雜，常為生理學內容理解的難點。關系型主體之間到底屬于何種關系，是直接還是間接相關，需要一定的邏輯推理和辯證思維方能理解，這就使得原本抽象的問題更加復雜化了。近年來，生理學教學研究的焦點主要集中在教學過程設計[1]、教學模式和理念[2，3]、教學方法[4]等方面，很少涉及生理學純理論教學層面的模式化研究和授課技巧探索。顯然，采取一定的簡化策略對理論知識進行再加工是破解生理學教學難題的有效策略。本文將通過對一些理論知識進行實例分析，找出關系客體之間的內在關聯，在總結規律的基礎上，提出一些簡化方法和模式，從而為高職生理學教學難題破解提供一定的理論參考。

1 提取公因式策略

提取公因式是數學運算中常用的一種簡化策略，公因式（共同特征）提取的具體操作方法如下：以待考察的理論知識點為研究對象，通過對理論知識結構分析，找出它們的異同，將共同特征部分提煉成新的理論知識，這本質屬于規律再總結和理論再加工的過程。新理論有助于減輕重復性內容的理解和記憶負擔，突出個性，加深學生對不同理論知識點的全面理解。

1.1 生理學理論知識結構聚類

分析知識結構，對相似知識點在結構層面進行聚類，有利于挖掘教學內容的共同特征，實現教學過程條理清晰，主次分明，提高教學效果。如圖1所示，在生理學各章節知識點中，緒論是總綱，提出了生理學研究的目標就是實現生物體的基本生命特征，生命基本特征的實現依賴于穩態，穩態的維持取決于調控。緒論是從整體水平上把握生命活動規律。從第四到第十二章是從器官和系統水平探討生命活動規律，各器官既存在自身特有的功能特點，又與其他器官相互聯系構成了統一體。其中，神經系統和內分泌系統處于控制地位，而其他器官和系統處于被調控部位。受控部分的知識結構布局具有共同特征：功能介紹在前，調節控制在后。第三章血液則有機地將控制部分與受控部分聯系在一起，具有自己獨特的個性特征。第二章則是從細胞和分子水平介紹了各種功能共有的調節機制。總之，傳統的生理學知識體系就是從宏觀到微觀全方位，但側重點是在器官和系統水平把握生物體的生命基本特征和功能活動規律。

1.2 多理論知識共同特征提取

生理學理論屬于自然法則，生命活動規律自然離不開一般規律的支配。通過比較心室泵血過程、肺通氣過程和胃排空過程（如圖2），我們歸納總結出共同特征：中空容器運動可導致內壓的變化，進而在其與鄰近部位造成壓力差，壓力差驅動著內容物的流動。通過對共同特征的提煉和建模為學生理解不同生命現象提供了新的理論工具，有助于他們更好地把握生命活動規律，避免抽象概念的重復、片面理解。我們在提煉共性進而減輕記憶負擔的同時也必須關注各知識點的個性，這樣才能全面把握整個生命規律。肺的運動不同于心室和胃的運動，前者需要呼吸運動通過胸膜腔負壓的耦聯中介來帶動，過程較為變動。因此，肺通氣的原動力為呼吸運動，后兩者的原動力則在于自身運動。

1.3 知識點公式化

生理學教學不僅要傳授理論知識，更重要的是培養學生靈活運用理論解決實際問題的能力。生理學知識點中經常會涉及兩客體的區別，為更好區分兩者，我們可以對兩者的區別特征進行公式化變換（如圖3），公示化的理論知識不僅能讓學生深刻理解該知識點的意義，還為區分兩客體提供了一種度量工具，它有助于學以致用和訓練學生的辯證思維。例如：生命基本特征包括新陳代謝、興奮性、生殖和適應性，我們很容易講授這部分內容，但它的意義純靠講授很難讓學生深刻體會。通過公式化后，生命基本特征的意義立馬凸顯：生命基本特征就是判斷生與死的標準，有生命基本特征代表生，無則代表死，臨床上宣告死亡的標準如呼吸、心跳停止，腦死亡就是用到了興奮性這一基本生命特征。當然生命特征中的生殖要進行擴大解釋，應解釋成宏觀意義上的生長和繁殖，如果狹義地解釋為孕育一個新生命，這公式就失去了泛化能力;血清來源于血漿，兩者區別在于血清中沒血漿纖維蛋白原和其他凝血因子;心室肌細胞的AP和神經、骨骼肌細胞AP類似，都包含去極化過程（Na+內流）、復極化過程（K+外流）和后電位（離子泵活動），但心室肌AP的復極化過程比較復雜，多了一個2期平臺期（Ca2+內流≤K+外流），這就將復極化過程分為三段（1期、2期、3期），其實1期和3期的機制仍為K+外流;自律細胞與非自律細胞最大區別在于4期自動去極化，即自律細胞能自我興奮，而非自律細胞4期恢復為靜息電位。此外，生理學中最重要的理念就是穩態，此處的穩態需進行擴大解釋，一切有利于維持正常生命活動和新陳代謝的穩定狀態均可理解為穩態。很顯然，維持好穩態機體就正常，穩態一旦被打破就生病，嚴重時會危及生命。穩態的思維是病因探索、對因治療原則的核心策略。

2 知識點分拆對接技巧

對復雜知識點或知識體系采取一定的分拆對接策略，既可簡化問題又可兼顧全面。

2.1 單一知識點的分拆對接

某些知識點牽涉不同章節的內容，如果將所有內容集中講授，很容易將問題復雜化，無形中增加學生的負擔。根據授課進度適當分拆成若干小知識點，能夠做到循序漸進，分步實現教學目標，同時也符合知識自身的特點和學生的認知規律。例如，抗利尿激素（ADH），又稱血管升壓素（VP），兼有抗利尿和升壓的雙重功效。抗利尿激素可促進腎臟遠曲小管和集合管對水的重吸收，導致尿生成減少，從而起到抗利尿的效果;大量釋放的抗利尿激素也可使血管收縮，導致血壓升高，從而發揮升壓作用。ADH同時涉及對血壓和泌尿的影響，內容分屬兩章，因此，我們可根據其功能將知識點分拆成兩小部分，分別于相應的章節講授對應的功能，最后再總結ADH的雙重功效，這樣可以避免同時講解動脈血壓的影響因素和尿生成的影響因素這兩大理論難點。

2.2 多個知識點的分拆對接

生理學某些知識點之間蘊含著復雜的邏輯關系，例如：一因多果關系型（圖4A）或一果多因關系型（圖4B），如果將所有知識點同時展開講授，顯然關系網異常復雜。通過將復雜知識點分拆成若干知識體系，便于單個模塊講解。由于關系型知識點存在一定的時序依賴性，分拆后必須按照先后順序進行講解。圖4A顯示，心臟射血影響因素會對動脈血壓和中心靜脈壓造成影響，因此，虛線中標出的部分可作為前置條件，它的先行講授有助于后續兩個知識點的理解。圖4B顯示，VitB12缺乏和內因子缺乏都會導致巨幼紅細胞性貧血，但內因子缺乏依賴于VitB12缺乏，顯然，虛線部分為前置條件應先行講授。分拆成多個知識點講授后還需要根據內在聯系將相關知識點對接在一起進行總結，這樣便于學生全面理解知識點，學會組合知識點來綜合分析和解決實際問題。

3 抽象概念擬人化策略

由于某些生理學理論知識介紹的內容比較微觀，無法通過實驗直接感知，這就導致了內容抽象難懂。利用策略相似性的原則，對抽象概念進行擬人化，有助于引入學生的先驗知識，降低理論知識的理解閾，從而實現簡化的目的。例如：興奮性突觸后電位（EPSP）和抑制性突觸后電位（IPSP）其產生需要依賴于突觸結構（微觀結構），它們共同的策略都是突觸前神經元興奮后通過釋放遞質，遞質再與突觸后膜受體結合，導致突觸后膜離子通道開放，引起突觸后電位變化。不同點在于EPSP釋放的是興奮性遞質，與受體結合后突觸后膜去極化;而IPSP釋放的是抑制性遞質，與受體結合后突觸后膜超極化。根據EPSP和IPSP的異同，我們分別將它們擬合成人的行為：分享快樂和幸災樂禍，且情形一一對應。如圖5所示，朋友興奮和對手興奮擬合的是突觸前N元興奮，它們通過遞送消息（信息擬合遞質），同時自己用手接收后（手擬合受體）情緒發生變化。朋友遞送的是好消息（好消息擬合興奮性遞質），自己收到后心情高興（高興擬合EPSP），對手遞送的是壞消息（壞消息擬合抑制性遞質），自己收到后心情壓抑（壓抑擬合IPSP）。通過擬人化很容易將EPSP和IPSP的異同點模擬出來，從而化抽象為具體、化繁為簡。

4 小結

生理學理論抽象難懂[5]，通過公因式提取、分拆對接和擬人化策略對理論知識進行再加工，有利于降低生理學理論理解的難度，提高學生的認知效率。模式化和工具化的理論可用性強，能為訓練學生邏輯思維和綜合運用知識的能力創造積極條件。該簡化策略值得所有基礎醫學類學科嘗試和運用。

參考文獻

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