基于生活境脈學習的高三生物學一輪復習教學設計

摘要：境脈學習強調認知的具身性和情境化。本文以復習課“人體的內環境與穩態”為例，以輸液為主題，建立促進學生認知境脈和知識境脈的發展的教學境脈，落實生物學科核心素養。

關鍵詞：境脈；內環境與穩態

文章編號：1003-7586（2024）04-0081-03 中圖分類號：G633.91 文獻標識碼：B

《普通高中生物課程標準（2017年版2020年修訂）》（以下簡稱《課程標準》）中明確提出，教學內容要以主題為引領，使課程內容情境化，促進學科核心素養的落實。核心素養是學生在解決真實情境中的實際問題時所表現出來的價值觀、必備品格與關鍵能力，情境是核心素養形成的重要載體。“境脈”是情境與脈絡的結合，源于情境但高于情境，具有極強的指向性、整合性和動態性。

基于境脈學習的教學設計要以知識、認知邏輯為基礎，追求在復雜的真實世界境脈下組織有序、高效的教學活動。可以按照“接境啟境入境出境”的教學流程把多條脈絡進行整合，形成相互關聯、相輔相成的境脈，貫穿整個課堂，主要任務在于建立真實的情境化的學生學習活動主線，調動學生的主觀能動性，提高生物學學習力。筆者以人教版普通高中教科書《生物學·選擇性必修1·穩態與調節》（以下簡稱《選擇性必修1》）第1章“人體的內環境與穩態”的復習教學為例進行教學實踐探討。

1 教材分析與設計思路

“人體的內環境與穩態”是《選擇性必修1》的第1章，總領這本教科書的內容。學生通過新授課的學習已經形成了一定的生物學核心素養，故高三一輪復習的學習側重點應在于對相關生命觀念體系的構建，并解決真實的問題。境脈教學具有整體性和指向性，本節內容所有情境都圍繞輸液設置，既貼合生活實際，又體現生物學學科特點，主要教學設計思路如圖1所示。

2 教學目標

（1）通過分析藥物吸收、分布、代謝等過程，理解內環境的組成和功能，能夠基于事實和證據，運用科學思維分析相關生命活動。

（2）聯系化學知識，通過比較和分析血糖和血漿滲透壓穩態調節的真實案例，闡明機體通過不同器官、系統調節，維持內環境的化學成分和理化性質相對穩定，形成穩態和平衡觀，提高學生比較和分析的科學思維能力。

（3）通過討論病毒性感冒的治療方案，在解決問題中發展科學思維，認同醫護工作的價值，樹立正確的職業取向，形成健康的生活方式。

3 教學過程

3.1 先驗舊知接境

學生閱讀教材，用概念圖表示下列生物學名詞之間的聯系：細胞、內環境、外界環境、穩態、神經體液免疫調節、消化系統、呼吸系統、泌尿系統、循環系統、pH、滲透壓、體溫、血糖濃度……

設計意圖：通過構建概念模型，喚起學生對曾經學過的相關生命觀念的記憶，提高學生的模型建構能力。學生在構建概念模型的時候必然會遇到一些問題，出現一些錯誤的前概念，甚至，提供的生物學名詞完全無法關聯。在構建概念模型中遇到的困難能夠讓學生迅速走進教學境脈中。同時，先驗知識的診斷結果可以為分析學生認知境脈提供可靠的證據，為提高教學的有效性指明方向。

3.2 創設任務情境

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

設計意圖：以學生的生活經驗和真實的感受為切入點推動課堂教學，調動學生的主觀能動性。

3.3 主題探究入境

3.3.1 理解內環境的組成

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

設計意圖：學生結合輸液的生活經歷，通過分析藥物在機體中運輸、分布的過程，學會用模式圖表征相關成分間的關系，深刻地理解內環境成分之間的聯系。該環節培養學生抽象和邏輯思維能力。

3.3.2 闡明內環境的功能

教師展示資料，輸液后24小時內，幾乎所有的頭孢呋辛以原形態從尿液中排出。教師提出問題：結合課本中內環境與呼吸、循環、泌尿系統的功能聯系示意圖，分析內環境中的頭孢呋辛如何出現在尿液中；處方單中葡萄糖一般會出現在尿液中嗎，為什么？

設計意圖：通過分析藥物吸收和代謝的過程，總結內環境的功能，學生形成結構和功能觀念，認同人體是一個有機的整體。

3.3.3 分析內環境的穩態和調節

教師讓學生聯系生活情境，輸液（生理鹽水或5%葡萄糖溶液）和大量飲水后尿量都會明顯增加，并提出問題：結合化學知識和滲透壓的概念，計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；聯系水鹽平衡調節的內容，分析兩種情況下尿量增加的原因分別是什么。

設計意圖：結合化學知識計算兩種常用輸液溶劑的滲透壓，使學生認可摩爾濃度比質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%這一明顯的數據差異，有助于學生明確細胞外液滲透壓的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。學生通過分析不同情況下，尿量都增加的原因，形成生命觀念：機體通過調節使內環境的理化性質維持在一定范圍內。

教師引導學生聯系第二個生活情境，低血糖時，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？聯系血糖平衡調節的內容，輸液前后流經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日常養護建議。

設計意圖：基于不同目的，選用不同濃度的葡萄糖溶液治療，雖然10%葡萄糖溶液對細胞而言是高滲溶液，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學生的辯證思維，多角度、整理性思考問題。分析輸液前后流經肝臟血漿中葡萄糖的含量變化，通過這一動態過程分析，學生形成生命觀念；機體通過調節使內環境的成分維持在一定范圍內，但是調節能力有限，一旦破壞穩態就會導致機體處于不健康的狀態。結合部分同學體驗過的低血糖癥狀以及癥狀誘發原因，引導學生建立健康生活習慣。

教師引導學生聯系生活情境，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，并提出問題：結合免疫相關的內容，分析患者服用抗生素類藥物是否有效，病人康復的原因是什么？

設計意圖：生活中存在嚴重的抗生素濫用的現象，學生結合病毒和細菌結構的區別，分析抗生素發揮作用的機理，得出該治療方案無效的結論。該環節強化了學生的結構和功能觀，同時幫助學生形成關愛生命的觀念，承擔抵制抗生素濫用的社會責任。治療方案無效但是病人卻能夠康復，這一矛盾點幫助學生回顧了免疫相關內容。

總結：通過對以上三個真實情境的分析，學生在解決問題的過程中形成“神經體液免疫調節網絡是機體維持穩態的主要調節機制”的生命觀念。

3.4 建構知識出境

學生出示課前各自繪制的相關概念模型圖，小組討論，互相糾錯、完善模型圖，選擇組內最佳作品，在班級內進行展示。

設計意圖：通過完善概念模型圖，學生能構建完整的知識框架體系，建立相關知識之間的聯系。

4 教學反思

“境脈學習”是知識境脈、認知境脈和教學境脈的高度統一，集情境學習、探究學習等為一體。從情境學習到境脈學習的“人體的內環境和穩態”教學過程中，教師以學生為主體，設計多個情境緊密聯系，指向大概念：生命個體結構與功能相適應，各結構協調統一共同完成復雜的生命活動，并通過一定的調節機制保持穩態。以認知境脈為明線，知識境脈為暗線，通過教學境脈統一兩者，同時暗含素養境脈，提升學生的生物學核心素養。

基金項目：無錫市教育科學“十四五”規劃2023年度課題“指向循證思維培養的生物學學科實踐教學研究”（A／D/2023/13）。