破解高职生理教学难题的简化策略

作者:未知

  摘 要
  生理学理论知识因其严密的逻辑性和复杂的关联性,正成为高职生理学教学面临的巨大难题。采取提取公因式、分拆对接及拟人化简化策略,有助于生理学理论的模式化和工具化,从而减轻学生理解和记忆负担,培养学生的逻辑思维和全面分析问题的能力。
  关键词
  简化;生理学教学;难题;高职
  中图分类号: G451.2                        文献标识码: 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
  生理学理论知识结构体系性强、联系紧密。生理学内容分为连续型知识点(生理指标正常值)和离散型知识点(关系型內容)。连续型知识涉及定量的问题,一般它们可直接通过实验测量获得,由于掌握时只需要记忆而不需要理解,因此不构成生理学讲授的难点;离散型知识点涉及定性的问题,定性比较复杂,常为生理学内容理解的难点。关系型主体之间到底属于何种关系,是直接还是间接相关,需要一定的逻辑推理和辩证思维方能理解,这就使得原本抽象的问题更加复杂化了。近年来,生理学教学研究的焦点主要集中在教学过程设计[1]、教学模式和理念[2,3]、教学方法[4]等方面,很少涉及生理学纯理论教学层面的模式化研究和授课技巧探索。显然,采取一定的简化策略对理论知识进行再加工是破解生理学教学难题的有效策略。本文将通过对一些理论知识进行实例分析,找出关系客体之间的内在关联,在总结规律的基础上,提出一些简化方法和模式,从而为高职生理学教学难题破解提供一定的理论参考。
  1 提取公因式策略
  提取公因式是数学运算中常用的一种简化策略,公因式(共同特征)提取的具体操作方法如下:以待考察的理论知识点为研究对象,通过对理论知识结构分析,找出它们的异同,将共同特征部分提炼成新的理论知识,这本质属于规律再总结和理论再加工的过程。新理论有助于减轻重复性内容的理解和记忆负担,突出个性,加深学生对不同理论知识点的全面理解。
  1.1 生理学理论知识结构聚类
  分析知识结构,对相似知识点在结构层面进行聚类,有利于挖掘教学内容的共同特征,实现教学过程条理清晰,主次分明,提高教学效果。如图1所示,在生理学各章节知识点中,绪论是总纲,提出了生理学研究的目标就是实现生物体的基本生命特征,生命基本特征的实现依赖于稳态,稳态的维持取决于调控。绪论是从整体水平上把握生命活动规律。从第四到第十二章是从器官和系统水平探讨生命活动规律,各器官既存在自身特有的功能特点,又与其他器官相互联系构成了统一体。其中,神经系统和内分泌系统处于控制地位,而其他器官和系统处于被调控部位。受控部分的知识结构布局具有共同特征:功能介绍在前,调节控制在后。第三章血液则有机地将控制部分与受控部分联系在一起,具有自己独特的个性特征。第二章则是从细胞和分子水平介绍了各种功能共有的调节机制。总之,传统的生理学知识体系就是从宏观到微观全方位,但侧重点是在器官和系统水平把握生物体的生命基本特征和功能活动规律。
  1.2 多理论知识共同特征提取
  生理学理论属于自然法则,生命活动规律自然离不开一般规律的支配。通过比较心室泵血过程、肺通气过程和胃排空过程(如图2),我们归纳总结出共同特征:中空容器运动可导致内压的变化,进而在其与邻近部位造成压力差,压力差驱动着内容物的流动。通过对共同特征的提炼和建模为学生理解不同生命现象提供了新的理论工具,有助于他们更好地把握生命活动规律,避免抽象概念的重复、片面理解。我们在提炼共性进而减轻记忆负担的同时也必须关注各知识点的个性,这样才能全面把握整个生命规律。肺的运动不同于心室和胃的运动,前者需要呼吸运动通过胸膜腔负压的耦联中介来带动,过程较为变动。因此,肺通气的原动力为呼吸运动,后两者的原动力则在于自身运动。
  1.3 知识点公式化
  生理学教学不仅要传授理论知识,更重要的是培养学生灵活运用理论解决实际问题的能力。生理学知识点中经常会涉及两客体的区别,为更好区分两者,我们可以对两者的区别特征进行公式化变换(如图3),公示化的理论知识不仅能让学生深刻理解该知识点的意义,还为区分两客体提供了一种度量工具,它有助于学以致用和训练学生的辩证思维。例如:生命基本特征包括新陈代谢、兴奋性、生殖和适应性,我们很容易讲授这部分内容,但它的意义纯靠讲授很难让学生深刻体会。通过公式化后,生命基本特征的意义立马凸显:生命基本特征就是判断生与死的标准,有生命基本特征代表生,无则代表死,临床上宣告死亡的标准如呼吸、心跳停止,脑死亡就是用到了兴奋性这一基本生命特征。当然生命特征中的生殖要进行扩大解释,应解释成宏观意义上的生长和繁殖,如果狭义地解释为孕育一个新生命,这公式就失去了泛化能力;血清来源于血浆,两者区别在于血清中没血浆纤维蛋白原和其他凝血因子;心室肌细胞的AP和神经、骨骼肌细胞AP类似,都包含去极化过程(Na+内流)、复极化过程(K+外流)和后电位(离子泵活动),但心室肌AP的复极化过程比较复杂,多了一个2期平台期(Ca2+内流≤K+外流),这就将复极化过程分为三段(1期、2期、3期),其实1期和3期的机制仍为K+外流;自律细胞与非自律细胞最大区别在于4期自动去极化,即自律细胞能自我兴奋,而非自律细胞4期恢复为静息电位。此外,生理学中最重要的理念就是稳态,此处的稳态需进行扩大解释,一切有利于维持正常生命活动和新陈代谢的稳定状态均可理解为稳态。很显然,维持好稳态机体就正常,稳态一旦被打破就生病,严重时会危及生命。稳态的思维是病因探索、对因治疗原则的核心策略。   2 知识点分拆对接技巧
  对复杂知识点或知识体系采取一定的分拆对接策略,既可简化问题又可兼顾全面。
  2.1 单一知识点的分拆对接
  某些知识点牵涉不同章节的内容,如果将所有内容集中讲授,很容易将问题复杂化,无形中增加学生的负担。根据授课进度适当分拆成若干小知识点,能够做到循序渐进,分步实现教学目标,同时也符合知识自身的特点和学生的认知规律。例如,抗利尿激素(ADH),又称血管升压素(VP),兼有抗利尿和升压的双重功效。抗利尿激素可促进肾脏远曲小管和集合管对水的重吸收,导致尿生成减少,从而起到抗利尿的效果;大量释放的抗利尿激素也可使血管收缩,导致血压升高,从而发挥升压作用。ADH同时涉及对血壓和泌尿的影响,内容分属两章,因此,我们可根据其功能将知识点分拆成两小部分,分别于相应的章节讲授对应的功能,最后再总结ADH的双重功效,这样可以避免同时讲解动脉血压的影响因素和尿生成的影响因素这两大理论难点。
  2.2 多个知识点的分拆对接
  生理学某些知识点之间蕴含着复杂的逻辑关系,例如:一因多果关系型(图4A)或一果多因关系型(图4B),如果将所有知识点同时展开讲授,显然关系网异常复杂。通过将复杂知识点分拆成若干知识体系,便于单个模块讲解。由于关系型知识点存在一定的时序依赖性,分拆后必须按照先后顺序进行讲解。图4A显示,心脏射血影响因素会对动脉血压和中心静脉压造成影响,因此,虚线中标出的部分可作为前置条件,它的先行讲授有助于后续两个知识点的理解。图4B显示,VitB12缺乏和内因子缺乏都会导致巨幼红细胞性贫血,但内因子缺乏依赖于VitB12缺乏,显然,虚线部分为前置条件应先行讲授。分拆成多个知识点讲授后还需要根据内在联系将相关知识点对接在一起进行总结,这样便于学生全面理解知识点,学会组合知识点来综合分析和解决实际问题。
  3 抽象概念拟人化策略
  由于某些生理学理论知识介绍的内容比较微观,无法通过实验直接感知,这就导致了内容抽象难懂。利用策略相似性的原则,对抽象概念进行拟人化,有助于引入学生的先验知识,降低理论知识的理解阈,从而实现简化的目的。例如:兴奋性突触后电位(EPSP)和抑制性突触后电位(IPSP)其产生需要依赖于突触结构(微观结构),它们共同的策略都是突触前神经元兴奋后通过释放递质,递质再与突触后膜受体结合,导致突触后膜离子通道开放,引起突触后电位变化。不同点在于EPSP释放的是兴奋性递质,与受体结合后突触后膜去极化;而IPSP释放的是抑制性递质,与受体结合后突触后膜超极化。根据EPSP和IPSP的异同,我们分别将它们拟合成人的行为:分享快乐和幸灾乐祸,且情形一一对应。如图5所示,朋友兴奋和对手兴奋拟合的是突触前N元兴奋,它们通过递送消息(信息拟合递质),同时自己用手接收后(手拟合受体)情绪发生变化。朋友递送的是好消息(好消息拟合兴奋性递质),自己收到后心情高兴(高兴拟合EPSP),对手递送的是坏消息(坏消息拟合抑制性递质),自己收到后心情压抑(压抑拟合IPSP)。通过拟人化很容易将EPSP和IPSP的异同点模拟出来,从而化抽象为具体、化繁为简。
  4 小结
  生理学理论抽象难懂[5],通过公因式提取、分拆对接和拟人化策略对理论知识进行再加工,有利于降低生理学理论理解的难度,提高学生的认知效率。模式化和工具化的理论可用性强,能为训练学生逻辑思维和综合运用知识的能力创造积极条件。该简化策略值得所有基础医学类学科尝试和运用。
  参考文献
  [1]刘晓华,于远望,韩曼等.TfU教学设计在生理学教学中的应用[J].基础医学教育,2019, 21(7):511-513.
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  [3]RAFIQUE.N.Importance of vertical integration in teaching and assessment of physiological concepts[J].Journal of Taibah University Medical Sciences,2014,9(4): 282-288.
  [4]李涛.病例教学法在师范院校生理学教学中应用的探讨[J].生物学杂志,2012,(1):103-5.
  [5]宋世卿.护理专业生理学教学体会[J].重庆医学,2009,(9):1126-1127.
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