基于实际问题解决的项目式学习教学设计——以“急救利器AED进校园”为例.pdf
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1、48生通报学物2023年第7 期总第58 卷基于实际问题解决的项目式学习教学设计以“急救利器AED进校园”为例*李玉莹1 花崔颖52*吕旺1安勐颖于雪莲(1 北京市第十八中学北京1000672北京教育学院丰台分院北京1000733北京市西罗园学校北京100077)摘要以“急救利器AED(自动体外除颤器)进校园”的真实事件为情境,聚焦核心任务:制作和展示AED进校园指导方案,引导学生以达成核心任务为目标进行问题拆解,探究AED和心肺复苏的作用原理,学习AED的实际操作和急救技能,合作完成AED进校园指导方案并分享交流。在项目式解决实际问题的过程中,启发学生将已有概念和科学原理应用到新的情境中,提
2、升学生的创新精神与实践能力,发展学生核心素养。关键词项目式学习真实情境AED核心素养中国图书分类号:G633.91文献标识码:A义务教育生物学课程标准(2 0 2 2 年版)(以下简称课程标准)中指出:“探究实践是源于对自然界的好奇心、求知欲和现实需求,解决真实情境中的问题或完成实践项目的能力与品格。倡导通过科学探究和跨学科实践扩展视野,增强本领。”项目式学习是一种指向素养的、严谨的学习系统设计,是支持学生通过解决真实问题培育素养的一种教与学的新样态。作为素养取向的学习方式,项目式学习已经成为深化中小学教育教学改革的突破方向之一。生物学学科核心素养包括生命观念、科学思维、探究实践、态度责任。在
3、此次的项目式学习实践中,笔者从“急救利器AED(自动体外除颤器)进校园”的实际问题出发,聚焦核心任务:制作和展示AED进校园指导方案,引导学生拆分任务,在解决问题的过程中复习并应用人体呼吸系统、循环系统知识,学习急救操作,指导校园决策。启发学生“在做中学”,在解决问题的过程中学会像科学家一样思考,以期最终达到对决策的影响,促进学科知识的构建和多学科能力的迁移,提升思维水平,落实核心素养1项目简介统计数据显示,我国每年心源性猝死病例高达55万,平均每1 min就有1 人因为心脏骤停突然倒地,而目前心脏骤停抢救成功率不到1%,如果能够对患者及时进行AED除颤,可使患者生存率达到50%7 0%2 。
4、学校因为人群密集,运动场所集中,突发疾病发生风险高,是AED配置的重点场所。随着AED进校园,教师借助项目式学习方式,引导学生以主人翁的心态助力校园AED的应用与推广,使AED急救设备能够发挥关键作用本文项目式学习依据的是课程标准课程内容(五)人体生理与健康和(七)生物学与社会跨学科实践的内容,通过2 个主题的学习,学生需形成大概念5“人体的结构和功能相适应,各系统协调统一,共同完成复杂的生命活动和大概念6“人体健康受传染病、心血管疾病、癌症及外部伤害的威胁,良好的生活习惯和医疗措施是健康的重要保障”,以及大概念9“真实情境中的问题解决,通常需要综合运用科学、技术、工程学和数学等学科的概念、方
5、法和思想,设计方案并付诸实*基金项目:中国教育学会2 0 2 1 年度教育科研一般规划课题“新发展阶段区域整体推进项目学习的实现机制研究”(2 0 2 1 1 1 0 0 1 7 0 5B)*通信作者49通报学生物2023年第7 期月总第58 卷施,以寻求科学问题的答案或制造相关产品”。将人教版教材七年级下册“人体的呼吸”“人体内的物质运输”与八年级上册“用药与急救”的内容进行整合,在项目中学习“急救”新知识,复习运用人体部分已知概念,解决实际问题。2项目的学习目标依据课程标准对核心素养的要求,分别从生命观念、科学思维、探究实践、态度责任4 个方面制订了项目式学习不同阶段的学习目标(图1)。生
6、命科学探究态度观念思维实践责任入项课:通过调查,发现问AED的重要性题,明确任务,规引出核心任务划问题解决步骤,提升逻辑思维通过对比心电图,通过资料分析,说出通过对比心电图,探子项目一探究心脏异常,分心脏骤停影响,判断究心脏异常,分析血AED及心肺复析血液循环障碍,最佳抢救时间,解释液循环障碍,明确苏作用原理明确AED作用,认胸外按压作用,提升AED作用,提升探究同结构与功能观科学思维实践能力通过小组模拟现实通过认识学习AED子项目二:急救场景,探讨最和心肺复苏术,掌AED配合心肺优急救方案,借助握急救步骤,明确复苏抢救心脏实践与探究,拓展急救要点,形成健骤停患者视野,增强本领康生活态度子项目
7、三:通过学习AED与急小组合作制作AED进校园制作和展示指导方案并展示,提升理救,上升至向他人A E D 进校园性思维,为校园AED的应用推广宣传AED,普指导方案与推广助力及急救知识,落实社会责任图1项目式学习“急救利器AED进校园”的学习目标3项目内容项目逻辑上以“核心任务”为目标倒推确定“子项目任务”,在知识逻辑上,依据“作用原理到“实际操作”再到“指导决策”的正向逻辑展开,符合学生对事物的认知规律。项目逻辑和知识逻辑的相互平衡,旨在实现输人和输出的一体化,以及学习与应用的一体化,在探究实践中激发学生的探究欲、挑战欲和成就感。具体的设计方案见表1。表1“急救利器AED进校园”项目式学习方
8、案设计项目名称驱动性问题活动内容项目成果课前活动:完成AED了解情况和急救意愿的调查问卷入项课:形成子项如何实现核心任务的拆分课上活动:确定核心任务为制作AED进校园指导方案,AED进校园的重要性目及任务讨论拆分子项目子项目1:判断心脏骤停对身体的影响;对比心电图,描述心脏异常明确“心脏面对突发的心脏骤停,AEDAED及心肺复苏作用的影响,说出AED的作用;分析资料,解释胸外按压作用及骤停”抢救和心肺复苏起到哪些作用原理原理方向子项目2:掌握AED使用方法;了解心肺复苏操作要领;小组考核比现场比拼AED配合心肺复苏抢急救操作规范拼,体验完整的急救过程和评价救心脏骤停患者子项目3:校园AED的布
9、局?制订怎为校园AED布局出谋划策;制作校园突发心脏骤停应急预形成指导制作和展示AED进样的应急预案?如何协调案;完成并展示AED进校园指导方案方案校园指导方案AED的校园管理和维护50生通报学物2023年第7 期总第58 卷4项目实施4.1项目式学习主题的确立和任务拆分4.1.1项目式学习主题的确立教师播放北京地铁工作人员使用AED救人成功的视频,介绍AED设备已经配置在地铁各车站的醒目位置。提出问题:乘坐公共交通时,大家是否关注过站内的AED?北京地铁为什么如此重视AED的配备?通过问题将AED与学生日常生活关联,激发学习兴趣,启动学习过程。教师展示统计数据:“我国平均1 min就有1个人
10、因为心脏骤停而倒地,且目前抢救成功率只有1%,但是如果能在黄金时间内使用AED配合心肺复苏急救,成功率将提升至50%7 0%。”并展示北京地铁、冬奥会场馆实现“AED覆盖”的新闻,最后回归学校,借助数据,展示学校AED设备对拯救生命的重要意义。教师现场展示AED设备并提出“我们不希望有机会用到AED,但是一旦出现意外,希望它成为救命利器。这就需要更多人了解它,能正确使用它”,由此引出项目主题4.1.2核心任务的拆分教师提出关键问题“如何实现校园AED的应用和推广?”并呈现课前问卷结果,在课前学生问卷调查中,学生及其家长整体对AED设备的了解程度不高,但是学习急救的意愿强,并且收到同学间点赞数最
11、高的回答是:制作AED进校园指导方案,以期通过传阅、发放,实现AED的推广和普及。由此确定本项目的核心任务一制作AED进校园指导方案。教师针对核心任务提出要求:AED进校园指导方案是AED进校园的全流程指导方案,借助这份方案,人们可以获得AED从拆封到在校园安家及突发情况下使用的全流程的指导。教师提问:这份指导方案应该包括哪些环节?各环节的步骤和要用到的知识是什么?学生小组讨论并分享,确定子项目及对应任务:1)明确AED及心肺复苏作用和原理;2)应用AED配合心肺复苏抢救心脏骤停患者(实际操作);3)制作和展示A E D 进校园指导方案,方案应包含校园AED布局、校园抢救的应急预案,以及AED
12、设备的管理和维护。4.2子项目1:AED及心肺复苏作用原理4.2.1明确心脏骤停的症状及影响教师展示图片并提问:当一个人在公共场所晕倒,如何判断其发生了心脏骤停?学生运用所学人体知识,互相交流补充,说出心脏骤停患者无脉搏、胸部无起伏、呼叫患者时无反应等。教师出示心脏停搏后各器官不受损伤的最长时间(耐受时间)资料表(表2)及心脏骤停患者抢救成功率和开始抢救时间之间的关系(图2),并以数据介绍脑组织的质量、需氧量和需血量在全身的重要比例。引导学生结合所学人体生理相关知识和资料,分析心脏骤停对患者身体可能造成的影响,并判断患者晕倒后的最佳抢救时间。表2心脏骤停后各器官不受损伤的最长时间(耐受时间)3
13、)组织器官心肌和大脑小脑肝脏肺名称肾小管耐受时间4610153060120120(min)100908070605040302010012345678910开始抢救时间(min)注:图中的抢救成功是以患者经抢救后能够恢复正常心跳为标准图2心脏骤停患者抢救成功率与开始抢救时间的关系 4 学生基于图表资料,结合所学的循环系统、神经系统、呼吸系统知识判断,心脏停搏后血液循环停止、呼吸停止,各器官处于缺血缺氧状态,继续分析,学生可知,因大脑在心脏停搏后的耐受时间为4 6 min,在各器官中耐受时间最短,而大脑皮层是调节人体生理活动的最高级中枢,一旦大脑受损后果严重,再结合线型图(图2),得出“最佳抢救
14、时间是在4 min内”的结论。教师补充:据统计,北京市院前医疗急救中,救护车平均到达时间为1 8 min。学生在2 个时间的对比中明确了心脏骤停患者院前急救的重要意义,也为接下来分析AED和胸外按压的作用作好铺垫。通51报学生物2023年第7 期总第58 卷4.2.2探讨AED的作用经过上一环节的活动,学生已经明确,能否在4 min内提供有效救治将决定患者最终能否成功恢复心跳。教师追问:如何把握好黄金4 min?接着出示正常心脏跳动心电图(图3-a)和心脏骤停患者常见心电图(图3-b)并简单解释正常心电图中典型电波对应的心脏运a正常心脏跳动心电图(跳动频率6 0 1 0 0 次/min)心室心
15、房收缩收缩电波电波b心脏骤停患者常见心电图(颤动频率2 0 0 50 0 次/min)注:图片来源于https:/ 标记心脏中正常的血液流动的方向,用“”标出心脏发生异常情况时,血液在心脏中主要的留存位置,并分析对血液循环带来的影响。左心房右心房左心室右心室图4心脏结构示意图学生在材料和已知的血液循环系统概念基础上作推理,可初步得出“患者心室收缩电波出现异常,心室高频率颤动”结论;具体分析“室颤”时血液的留存位置,可得出“大部分血液滞留于心室”的结论。进而明确,这样的异常会使血液循环系统无法正常工作,体循环和肺循环停止,全身器官处于缺氧缺血的危险情况下。教师追问:此时急需使用AED急救,所以A
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