閆銳輝 田樹青 王 薇
(1 北京市大成學(xué)校 北京 100039 2 北京市海淀區(qū)教師進(jìn)修學(xué)校 北京 100195 3 北京教育學(xué)院豐臺(tái)分院 北京 100073)
《義務(wù)教育生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2011年版)》提出“面向全體學(xué)生、提高生物科學(xué)素養(yǎng)、倡導(dǎo)探究性學(xué)習(xí)”的理念[1]。在“免疫和傳染病”中考復(fù)習(xí)課中,以“19世紀(jì)40年代產(chǎn)褥熱高死亡率”這一真實(shí)問題情境,引導(dǎo)學(xué)生思考致病因素和高死亡率的原因。學(xué)生在運(yùn)用免疫和傳染病知識(shí)進(jìn)行問題分析的過程中,訓(xùn)練提取和處理信息的能力;在對(duì)信息、實(shí)驗(yàn)的合理性分析中,進(jìn)一步加深對(duì)核心概念和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)原則的理解,并訓(xùn)練邏輯思維能力,提升科學(xué)探究素養(yǎng)。
1.1 教材分析 新中考中對(duì)生物學(xué)科核心素養(yǎng)的4 個(gè)方面都有所體現(xiàn)。不僅以重要概念為載體考查生命觀念;還注重創(chuàng)設(shè)真實(shí)的問題情境,巧妙設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),考查學(xué)生的科學(xué)思維和科學(xué)探究素養(yǎng);更要理論聯(lián)系實(shí)際,樹立學(xué)生的社會(huì)責(zé)任。在北京2019年中考《考試說明》“知識(shí)考核內(nèi)容”中“傳染病的病因、傳播途徑和預(yù)防措施”要求為Ⅱ級(jí),即要求理解傳染病與其他相關(guān)知識(shí)內(nèi)容之間的內(nèi)在聯(lián)系,并能在復(fù)雜的情境中綜合運(yùn)用,進(jìn)行判斷、分析、解釋、推理和評(píng)價(jià);“人體的特異性免疫和非特異性免疫”要求為Ⅰ級(jí),即要求了解免疫的含義和要點(diǎn),能在相對(duì)簡(jiǎn)單的情境中識(shí)別、辨認(rèn)并能使用術(shù)語進(jìn)行恰當(dāng)描述[2]??梢?,該教學(xué)內(nèi)容是初中學(xué)段重要的學(xué)習(xí)內(nèi)容和考試評(píng)價(jià)內(nèi)容之一。
有關(guān)免疫和傳染病的內(nèi)容,既有重要概念理解,又關(guān)聯(lián)理解珍愛生命、健康生活,對(duì)情感、態(tài)度、價(jià)值觀的形成有重要意義,也是學(xué)生高中學(xué)段學(xué)習(xí)免疫內(nèi)容的基礎(chǔ)。因此,依托此內(nèi)容,進(jìn)行科普文閱讀的訓(xùn)練,在知識(shí)復(fù)習(xí)、鞏固基礎(chǔ)上,學(xué)習(xí)、總結(jié)進(jìn)行科普文閱讀的信息提取、信息處理方法,利用文字、圖表等信息表達(dá)生物學(xué)相關(guān)內(nèi)容,解釋、分析生命現(xiàn)象,運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和觀點(diǎn)對(duì)生活、生產(chǎn)中的生物學(xué)問題進(jìn)行解釋、推理、判斷、探究,并反復(fù)訓(xùn)練、實(shí)踐,有助于發(fā)展學(xué)生科學(xué)思維水平,提高社會(huì)責(zé)任意識(shí)[3]。
1.2 學(xué)情分析 學(xué)生初二時(shí)已完成“傳染病”和“免疫”的學(xué)習(xí),對(duì)實(shí)驗(yàn)探究也具備一定基礎(chǔ),在初三一輪復(fù)習(xí)中,學(xué)生的知識(shí)儲(chǔ)備和能力有一定提升,但對(duì)多板塊知識(shí)的綜合能力、邏輯思維能力、閱讀能力、圖文轉(zhuǎn)換等能力有待提高,需要進(jìn)行系統(tǒng)訓(xùn)練,以提高解決實(shí)際問題的能力。通過科普文閱讀專項(xiàng)訓(xùn)練,可使學(xué)生在已有的基礎(chǔ)上,加深理解知識(shí)點(diǎn),并能對(duì)實(shí)際問題進(jìn)行分析、判斷,得出合理解決方案,樹立珍愛生命、健康生活、人與自然和諧發(fā)展的觀點(diǎn)。
1)按照是否有傳染性,可將疾病分為傳染性疾病和非傳染性疾病。其中非傳染性疾病包括一部分非傳染性的感染性疾病,例如,大葉性肺炎等。
2)免疫系統(tǒng)可抵抗能引起疾病的微生物、異己物質(zhì)等,包括免疫器官、免疫細(xì)胞和免疫物質(zhì);免疫分為特異性免疫和非特異性免疫。
3)科學(xué)探究需要通過觀察和實(shí)驗(yàn)等多種途徑獲得事實(shí)和證據(jù)。需要設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn),控制單一變量,增加重復(fù)次數(shù),以提高實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可靠性??茖W(xué)探究既需要觀察和實(shí)驗(yàn),又需要對(duì)證據(jù)、數(shù)據(jù)等進(jìn)行分析和判斷。
1)知識(shí)目標(biāo):根據(jù)資料信息,區(qū)分傳染性疾病和非傳染性疾??;對(duì)實(shí)例進(jìn)行分析,辨認(rèn)特異性免疫和非特異性免疫;正確使用術(shù)語描述人體的免疫過程。
2)能力目標(biāo):從提供的文字和圖表資料中獲取相關(guān)信息;對(duì)多種形式的信息進(jìn)行分析,用術(shù)語闡明其中的生命現(xiàn)象及其生物學(xué)原理;設(shè)計(jì)對(duì)照實(shí)驗(yàn)、對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和結(jié)果進(jìn)行分析,并能發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中的不足之處,提出完善措施。
3)情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo):通過小組討論和交流,體驗(yàn)生物學(xué)科學(xué)習(xí)和思考過程的樂趣,感悟科學(xué)研究工作的嚴(yán)謹(jǐn)性;認(rèn)同并逐步養(yǎng)成良好的閱讀習(xí)慣。
4.1 開門見山創(chuàng)設(shè)問題情境 教師提供19世紀(jì)中葉,歐洲部分地區(qū)孕婦在家中和醫(yī)院分娩死亡率的數(shù)據(jù)資料(表1)。
訓(xùn)練學(xué)生讀取數(shù)據(jù)信息、得出結(jié)論的能力,制造“醫(yī)療條件改觀,但分娩死亡率卻上升”的問題沖突,導(dǎo)入本節(jié)內(nèi)容。
4.2 提取文本信息的訓(xùn)練——尋找關(guān)鍵詞 教師提供學(xué)案,要求學(xué)生進(jìn)行資料1 的閱讀及小組討論,共同完成相關(guān)題目、并展示結(jié)果。
資料1:19世紀(jì)的歐洲,醫(yī)院對(duì)于產(chǎn)婦而言可能是一個(gè)非常危險(xiǎn)的地方。在一些分娩病房里死亡率高得驚人,這就是所謂的“產(chǎn)褥熱”。產(chǎn)褥熱是婦女的第二大殺手,僅次于肺結(jié)核。健康的孕婦在醫(yī)院產(chǎn)下健康的嬰兒,但幾小時(shí)或幾天后孕婦則出現(xiàn)高熱、腹部腫脹、昏迷,最后死亡。醫(yī)生對(duì)患產(chǎn)褥熱的婦女尸檢時(shí),發(fā)現(xiàn)其腹腔內(nèi)充滿了一種難聞的像乳汁一樣的白色液體[4]。
問題1:你認(rèn)為產(chǎn)褥熱屬于________。
A.遺傳病 B.傳染病
C.非傳染性感染性疾病 D.營(yíng)養(yǎng)不良
問題2:患病產(chǎn)婦發(fā)熱能殺死多種病原體,這說明產(chǎn)婦體內(nèi)發(fā)生了________。
A.遺傳 B.變異
C.特異性免疫 D.非特異性免疫
問題3:當(dāng)時(shí)有人認(rèn)為這些婦女罹患乳腺阻塞,造成母乳在體內(nèi)腐敗而死亡,白色液體就是腐敗的母乳。你是否認(rèn)同這樣的解釋?
針對(duì)文本信息,學(xué)生會(huì)嘗試通過閱讀文章尋找關(guān)鍵詞,聯(lián)系相關(guān)概念進(jìn)行判斷,請(qǐng)學(xué)生說明自己提取的關(guān)鍵詞和判斷依據(jù),以期在真實(shí)情境中應(yīng)用概念,提升對(duì)概念的理解水平。
以上3 個(gè)問題中,問題1 的正確率最低,因?yàn)殛P(guān)于傳染病和非傳染病的區(qū)分是拓展延伸內(nèi)容,旨在利用新信息引起認(rèn)知沖突,利用反例判讀過程加深學(xué)生對(duì)重要概念的理解。傳染病與感染是有交叉重復(fù)的,因?yàn)閭魅静《际怯捎诓≡w感染造成的,都是感染性疾病,但感染性疾病中有些并不一定是傳染病,例如,大葉性肺炎等。
課堂上,該環(huán)節(jié)需要多位學(xué)生進(jìn)行補(bǔ)充,方能找全信息,例如,死亡率高、瘟疫、高熱、腹部腫脹、腹腔內(nèi)充滿、殺死多種病原體等。為什么學(xué)生對(duì)關(guān)鍵詞的提取不盡全面? 說明學(xué)生的概括能力欠缺,對(duì)概念指向的理解不準(zhǔn)確[5]。通過此項(xiàng)練習(xí),提示學(xué)生需要兼顧文章內(nèi)容和題目要求,以關(guān)鍵概念為中心,全面提取有效信息,培養(yǎng)閱讀、概括能力,并體會(huì)從文中尋找關(guān)鍵詞的重要性,養(yǎng)成閱讀時(shí)標(biāo)記的習(xí)慣;同時(shí)教師能發(fā)現(xiàn)學(xué)生知識(shí)掌握、理解的漏洞,通過“哪些特征有助于你判斷是否為傳染??? 為什么?”等的追問,幫助學(xué)生加強(qiáng)對(duì)傳染病相關(guān)知識(shí)的鞏固和深入理解。
4.3 提取非連續(xù)文本信息的訓(xùn)練
4.3.1 表格信息的讀取——對(duì)比數(shù)據(jù)
資料2:維也納總醫(yī)院產(chǎn)科成立于1784年,有2 個(gè)緊挨著的病房,病房結(jié)構(gòu)一樣,體制一樣,技術(shù)一樣,用藥一樣,但2 個(gè)病房的產(chǎn)褥熱死亡率卻差別極大。當(dāng)時(shí)有很多人認(rèn)為是由于季節(jié)變化引起產(chǎn)褥熱爆發(fā),還有人認(rèn)為是外層空間的影響或地球本身的移動(dòng),例如,地震、磁場(chǎng)對(duì)產(chǎn)婦身體的影響。年輕的醫(yī)生賽麥爾維斯(1818—1865年,奧地利人,現(xiàn)代醫(yī)院流行病學(xué)之父)不這樣認(rèn)為,他細(xì)心觀察,查閱大量資料,歸納出了2 個(gè)病房的不同之處:①第1 病房比第2 病房更擁擠。②第2 病房由助產(chǎn)士幫助分娩;而第1 病房的產(chǎn)婦則是醫(yī)生或醫(yī)科生(當(dāng)時(shí)都是男醫(yī)生)幫助分娩,動(dòng)作粗魯。③第1 病房的醫(yī)生和醫(yī)科生通常會(huì)參與前一天去世病人的解剖,參與解剖后他們并不太注意清潔,甚至以身上留下了氣味而感到自豪,證明他們剛?cè)ミ^停尸房后仍在辛勤工作;而第2病房的助產(chǎn)士不參與尸體解剖。他還悄悄收集2個(gè)病房有關(guān)死于產(chǎn)褥熱的病人數(shù)據(jù),制成表格[4](表2、表3、表4)。
表2 1841—1847年維也納總醫(yī)院產(chǎn)科死亡率統(tǒng)計(jì)表
表3 1841—1846年維也納總醫(yī)院產(chǎn)科第1 病房和第2 病房死亡率統(tǒng)計(jì)表
表4 1846—1848年維也納總醫(yī)院產(chǎn)科死亡率統(tǒng)計(jì)表
判斷1:產(chǎn)褥熱是季節(jié)變化引起的。( )
判斷2:產(chǎn)褥熱與磁場(chǎng)和地震無關(guān)。( )
資料2 中除了文本信息,還有多個(gè)表格。在學(xué)生初步掌握從文本中獲取信息的基礎(chǔ)上,增添新的信息渠道,使學(xué)生感知到信息來源的多樣性。
從表格中提取有效信息的難度提升,學(xué)生需先選擇正確的文本和表格信息,并能從表格中合理選擇相應(yīng)數(shù)據(jù)進(jìn)行橫向或縱向比較。例如,學(xué)生需要先從文中發(fā)現(xiàn)“2 個(gè)緊挨著的病房,病房結(jié)構(gòu)一樣,體制一樣,技術(shù)一樣,用藥一樣,但2 個(gè)病房的產(chǎn)褥熱死亡率卻差別極大?!比缓髲谋砀? 和表格3 中選擇不同年份同月份數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比,觀察到并無規(guī)律性,從而否定產(chǎn)褥熱因季節(jié)變化引起,完成判斷1;判斷2 的完成,需要從表2中找到同年份,2 個(gè)病房死亡率數(shù)據(jù)有較大差異,而且多個(gè)年份都有此現(xiàn)象,證實(shí)產(chǎn)褥熱與磁場(chǎng)和地震無關(guān)。通過練習(xí),學(xué)生學(xué)會(huì)讀取表格信息的正確方法——關(guān)注表頭和進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)比較。
4.3.2 圖形信息的讀取——觀察資料3 中產(chǎn)褥熱死亡曲線變化趨勢(shì)(圖1)
圖1 1784年—1848年2 個(gè)產(chǎn)科病房的產(chǎn)褥熱死亡曲線圖
問題:賽麥爾維斯提出的洗手措施對(duì)降低產(chǎn)褥熱死亡率是否有效?
非連續(xù)文本中往往會(huì)有圖形資料,對(duì)學(xué)生正確讀取圖形信息的訓(xùn)練非常有必要。
在學(xué)生完成此題目時(shí)教師可進(jìn)行引導(dǎo):1)橫坐標(biāo)、縱坐標(biāo)及不同線型分別代表什么? 2 個(gè)病房的死亡率有什么區(qū)別? 2)引導(dǎo)學(xué)生區(qū)分“死亡人數(shù)”和“死亡率”,關(guān)注引入解剖訓(xùn)練之后第1、第2 病房死亡率百分比的趨勢(shì)變化,再討論1847年后消毒、洗手的作用。3)比較2 條曲線,結(jié)合文字信息,分析第2 病房死亡率一直較低的原因。4)在多圖例曲線分析時(shí),引導(dǎo)學(xué)生看圖例和坐標(biāo),針對(duì)單條曲線觀察趨勢(shì)變化,再比較不同曲線之間趨勢(shì)的異同,結(jié)合相關(guān)信息分析成因。這樣做,旨在訓(xùn)練學(xué)生在讀取數(shù)據(jù)結(jié)果的基礎(chǔ)上提煉問題、思考成因,利用所學(xué)的生物學(xué)知識(shí)分析思考問題,得出恰當(dāng)?shù)慕Y(jié)論。
4.4 確定正向與逆向分析信息的邏輯關(guān)系 學(xué)生在提取信息后,如何進(jìn)行科學(xué)性思維,即運(yùn)用信息作為證據(jù),論證觀點(diǎn)的正確性,這尤為重要。學(xué)生一般習(xí)慣正向思考得出結(jié)論,對(duì)逆向思維比較生疏。因此,確定問題設(shè)計(jì)理念——設(shè)定正、反雙向分析信息邏輯關(guān)系的題目。例如,資料1 中,問題1 和問題2,資料2 中判斷1 和判斷2,都可通過對(duì)提取信息進(jìn)行正向分析得出結(jié)論。但要完成資料1 的問題3,需要學(xué)生進(jìn)行逆向思維:假設(shè)死亡產(chǎn)婦體內(nèi)腐敗的白色液體是乳汁,必然會(huì)有專門運(yùn)輸?shù)礁共康炔课坏倪\(yùn)輸結(jié)構(gòu),或被血液運(yùn)輸;然而,人體內(nèi)并沒有這樣的運(yùn)輸結(jié)構(gòu),并且乳腺是外分泌腺,乳汁不能進(jìn)入血液,只由專門導(dǎo)管送往體外,以此幫助學(xué)生形成正確認(rèn)識(shí)。再如:要完成判斷2,學(xué)生選擇表2,對(duì)同年份不同產(chǎn)房死亡率數(shù)據(jù)進(jìn)行比較,可正向得到結(jié)論——產(chǎn)褥熱與磁場(chǎng)和地震無關(guān)。為進(jìn)一步訓(xùn)練學(xué)生的逆向思維,可設(shè)計(jì)問題“如果產(chǎn)褥熱與磁場(chǎng)和地震有關(guān),統(tǒng)計(jì)結(jié)果會(huì)怎樣?”“如果要求證產(chǎn)褥熱確實(shí)與磁場(chǎng)和地震的關(guān)系,還需補(bǔ)充哪些信息?”這樣不僅能很好地訓(xùn)練學(xué)生的雙向思維能力,還可訓(xùn)練學(xué)生邏輯思維的嚴(yán)謹(jǐn)性。有梯度的思維訓(xùn)練,能更好地調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)欲望、加強(qiáng)能力訓(xùn)練,提升學(xué)生對(duì)成功的良好感受。
4.5 滲透科學(xué)探究素養(yǎng)的訓(xùn)練 教師提供資料4,有關(guān)賽麥爾維斯的實(shí)驗(yàn)。
資料4:為了說服同事在尸檢和接觸病人前應(yīng)該認(rèn)真洗手、清潔自己,賽麥爾維斯進(jìn)行了實(shí)驗(yàn),給9 只剛剛生產(chǎn)過的兔子產(chǎn)道里注入各種“毒質(zhì)”,其中4 只分別注入霍亂病人肋間膿液、死于營(yíng)養(yǎng)不良男性的血液、肺結(jié)核病人胸腔、腹腔積液后兔子無恙,其他5 只分別注射以下物質(zhì)后死亡:
3 只注入女性產(chǎn)褥熱病人腹腔滲出液,兔子死亡,尸檢所見類似產(chǎn)褥熱。
1 只注入男性傷寒病人腹腔積液,兔子死亡,但尸檢所見跟產(chǎn)褥熱不同。
1 只注入死因不明男性的胸腔積液,兔子死亡,尸檢所見跟產(chǎn)褥熱不同。
上述實(shí)驗(yàn),如能證明賽麥爾維斯的研究目的,請(qǐng)進(jìn)行說明解釋;如不能證明,請(qǐng)完善實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),探究產(chǎn)褥熱的病因。
引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)賽麥爾維斯實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的不完善,并進(jìn)行修改。
學(xué)生能發(fā)現(xiàn)此實(shí)驗(yàn)次數(shù)少,沒對(duì)照組,沒達(dá)成實(shí)驗(yàn)?zāi)康?,但?duì)如何設(shè)計(jì)單一變量把握不夠。在教師的指導(dǎo)下,學(xué)生能設(shè)計(jì)出完善的對(duì)照實(shí)驗(yàn):多只(越多越好)剛生產(chǎn)的兔子平分2 組,全部進(jìn)行手接觸產(chǎn)道檢查,對(duì)照組在接觸“毒質(zhì)”后直接檢查,實(shí)驗(yàn)組接觸同種“毒質(zhì)”后認(rèn)真洗手再檢查;隨后觀察、統(tǒng)計(jì)兔子生病、死亡狀況。通過對(duì)實(shí)驗(yàn)欠缺處進(jìn)行修改,復(fù)習(xí)探究實(shí)驗(yàn)的要素和原則,培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究的能力和科學(xué)態(tài)度,提升了科學(xué)探究素養(yǎng)[5]。
補(bǔ)充說明:霍亂是一種革蘭氏陰性菌引起的腸道傳染病,肋間化膿并非其常見癥狀,但囿于當(dāng)時(shí)的認(rèn)識(shí),賽麥爾維斯記錄了這樣一個(gè)非典型癥狀,資料中予以保留。由此可見,臨床醫(yī)學(xué)研究這樣的科學(xué)工作需要敏銳的觀察、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)和不斷求實(shí)的精神。
本節(jié)課以19世紀(jì)中期較高死亡率的產(chǎn)褥熱為背景線索,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行科普文閱讀,學(xué)習(xí)尋找文本、表格、圖形等有效信息;訓(xùn)練學(xué)生對(duì)提取的信息進(jìn)行正確處理,通過正向和逆向分析邏輯關(guān)系,思考產(chǎn)褥熱的病因及死亡率高的原因,養(yǎng)成科學(xué)思維的習(xí)慣,培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用歸納、概況、推理等方式解決現(xiàn)實(shí)問題的能力[6]。
課中設(shè)計(jì)了對(duì)賽麥爾維斯當(dāng)時(shí)所做實(shí)驗(yàn)的分析,引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中不完善之處,并通過對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的修改,重溫科學(xué)探究過程中的4 個(gè)注意事項(xiàng):根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮侠磉M(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、正確設(shè)置實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組、控制單一變量,以及進(jìn)行重復(fù)實(shí)驗(yàn)減少誤差。通過對(duì)實(shí)驗(yàn)的分析,加強(qiáng)了學(xué)生對(duì)科學(xué)探究的深入理解。
科學(xué)思維和科學(xué)探究的訓(xùn)練,幫助學(xué)生理解生命現(xiàn)象,形成正確的生命觀念;并通過科學(xué)史教育,使學(xué)生感悟到賽麥爾維斯及許多科學(xué)家的成就,以及對(duì)現(xiàn)代醫(yī)學(xué)和人們生活的貢獻(xiàn),從而能關(guān)注有關(guān)生物學(xué)的社會(huì)議題,樹立社會(huì)責(zé)任心。