一位65岁男性患者,发热一周,咯血8小时,体温高达39.4摄氏度,已出现呼吸困难的症状……请结合这位高度疑似新冠肺炎患者的x光片,分析他肺部可能的病变。
医院,而是发生在华东师范大学附属天山学校(以下简称天山学校)的课堂上。11月11日下午,上海市推进特色普通高中建设项目学校展示活动。在其中的课程教学展示环节,95后的吴承翰老师正在给高二的学生上一节公开课。
这门课的名称是“人体解剖与健康”,今天要上的内容是其中的“呼吸系统”。短短40分钟的一节课,恰好成为天山学校创建“培育生命科学素养”特色高中的一个标本。
瞬间变身:
教室“秒变”医院呼吸科
这节课不是在普通的教室里进行的,而是在学校的“数字生命科学馆”里进行的。毕竟,高中生不可能真正进行人体解剖,但在这里,他们可以通过馆内三套中国数字人体模拟系统,借助虚拟全息3d技术体验数字模拟解剖。
一开始,吴老师就提出了一个颇具挑战性的问题:我们这个医院呼吸科。还有5分钟,一位高度疑似新冠肺炎医院了!请大家赶紧利用周围的设备,对呼吸系统的构造进行了解,准备诊疗!
同学们分为三个小组,各自选择科学馆的设备,有的戴上3d眼镜,有的操作触摸屏,通过中国数字人体教学系统,直观地了解人体结构和功能,自主探索肺、气管和支气管等结构。
课堂外:一草一木都是课程资源
这个能够秒变“医院呼吸科”的教室,在天山学校并不是独一无二的。学校还有能够秒变地震和火灾现场的“长宁区防灾减灾体验馆”,能够提取植物dna的生命科学创客创新实验室,能够媲美大学实验室的生命科学组培实验室……
在学校特色创建过程中,天山学校开发建设了“一园二馆三中心”特色场馆。校园里的植物,同学们也会进行认领、挂牌、养护,做生长记录,完成dna条形码鉴定,校园的一草一木都成了课程资源,成了同学们的研究对象。
模拟诊断:
高中生会看x光片吗
视线回到课堂,展示课上,“小医生”们正在第一次尝试模拟“抢救”。
“和正常肺部x光片相比,大家对比一下这名患者的x光片,他的呼吸系统中肺部出了什么问题?”
同学们根据所学知识判断出:x光片中的大量白色部分代表肺部的密度明显增高。他们大胆判断,这可能是新冠病*攻击肺部,造成免疫应答,肺里积了大量痰液。
“那么,肺部黏液堵塞,又该如何治疗?”
一个医疗小组认为可以使用吸痰器把痰液吸出来;另一个医疗小组认为可以使用稀释分解黏液的药物把痰液溶解。不过第三医疗小组认为,这些治疗都治标不治本,“新冠病*在不断攻击肺部细胞,最关键的是,需要清除病*!”
课堂外:生命科学素养特色课程群
小编一开始有点震惊于这些高中生竟然会看x光片,后来才知道,天山学校构建了“培育生命科学素养”特色选修课程群,包括基础普及型、兴趣提高型和创新拔尖型三类。
今天这门课属于学校的创新拔尖型课程,是大学先修类课程,用来鼓励在生命科学学科上有特长的学生进一步发展,为今后选择相关专业和职业奠定基础。
除了这样的特色选修课程之外,天山学校在国家课程中也广泛而深入地渗透生命科学素养的培育。比如在地理学科中从尊重生命、珍惜地球、敬畏自然、应对灾害等角度渗透生命科学素养。甚至在数学学科中也能渗透生命科学素养:比如指对数函数可以与细胞分裂、农药残留、酒精中血液中的浓度变化等结合起来,让学生体会生活中的实用数学,培养学生热爱生命、关爱生命的意识。
除此之外,天山学校的同学们都普遍学习了测量血压血糖、急救包扎、灾害逃生等基本的自救互救技能,学生健康与运动、防灾减灾的意识与能力提升。
心机设计:
原来这就是“叶克膜”
课堂上,吴承翰老师通过播放vcr给同学们进一步分析了新冠肺炎的治疗策略。经过一周的治疗后,“小医生”们要通过对比新的x光片和入院时的x光片,来判断病人的病情是恶化了还是好转了。
这个任务可不那么轻松,“小医生”们莫衷一是,讨论之后才终于明确:病人病情恶化,不仅肺部炎症加剧,而且心肌受到损伤,生命危在旦夕!
怎么办?
焦急的“小医生”们讨论后提出,是否可以给病人再造一个肺,在病人体外构建一个肺循环?吴老师马上鼓励学生在白纸上设计自己的“人工心肺系统”——他在引导这些高二学生自主设计大名鼎鼎的“叶克膜”!
当然,在设计的过程中孩子们难免有疏漏:有的设计缺乏心脏动力,有的设计缺乏气体交换,有的设计没有考虑到换气的问题。
这时吴老师再展示给大家看真正的“叶克膜”——ecmo技术的运作原理图,同学们在对照的过程中更加深刻体会到了心肺的构造与功能之间的关系,以及ecmo技术的仿生学原理。
课堂外:平均年龄29岁的“后浪”团队
这个看上去比学生大不了几岁的吴承翰老师是个95后,刚刚入职第三年。
小吴老师所在的生命科学学科团队是一支平均年龄29岁的队伍,团队中的绝大多数成员还是处在职初应该被带教的阶段,但就是这样一支队伍,前不久成功申报市级教师教育培训共享课程。
校长焦勤说:“没有高级以上职称、少有教师培训经历,挑战的又是跨学科教学领域,他们是如何成功的?我想,他们的成功大约是因为站在了特色创建的风口浪尖。”
近三年,学校每年引进生命科学学科专业教师,并采取各种方法培养专业特色教师。比如,尝试专业机构联合教研机制,成立“特色课程工作室”,由华师大专家领衔,着力打造精品特色课程等,在联合教研中促进特色教师成长。
这些“后浪”老师初生牛犊不怕虎,学校也支持他们的“脑洞大开”。
小吴老师曾经有过一次“壮举”:在一次关于血糖调节的公开课上,他以自己为实验对象,课前一天不吃东西,每隔两小时测量自己的血糖,最后一次血糖测量则是在课堂上进行的。通过这些数据,引导学生进行曲线的绘制和数学的建模,直观了解饮食与人体血糖调节之间的关系。“虽然被扎了十几针,挺疼的,但是我觉得很值得。”
未完待续:
“小医生们”把病人救活了吗?
这一次的公开课上,小吴老师的“脑洞”还在继续。在强大的ecmo技术介入之后,这位病人的情况如何呢?所有的学生都紧张地等待着最终的结果。
小吴老师遗憾地宣布:很不幸,虽然经过全力救治,还是没有能够挽救这位患者的生命。
这个环节的设置一方面是忠于案例的真实情况,另一方面则是为了在课程中让孩子们经历救治失败,接受挫折教育,体会科学技术的局限性和科学发展的曲折性,更重要的是让孩子们体会生命的宝贵。
最后,小吴老师还推荐了钟南山院士和张文宏教授的相关著作,供有兴趣的学生进一步探索。
课堂外:教育之美,就是生命成长之美
“新基础教育”研究与“生命·实践”教育学派创始人叶澜教授提出“教育是直面人的生命、通过人的生命、为了人的生命质量的提高而进行的社会实践活动”,“最重要的教育之美,就是生命成长之美”。
校长焦勤介绍说,天山学校所理解的生命科学素养是指基于生命观念的尊重与适应、选择与发展、责任与担当的意识和能力。
这三者的关系是:对学生的培养,始于对生命的尊重与适应,要珍爱生命的可贵;推进于自我的选择与发展,提高生命的品质;最终达成于责任与担当的社会价值,提升生命的境界。
这些构成了学校的育人路径,也指向了学校的育人目标,也就是培育“尊重生命会生活、善于学习会发展,勇于负责有担当、素质全面有特长”的德智体美劳全面发展的社会主义建设者和接班人,为学生的终身发展奠定基础。
上观号作者:第一教育