醫(yī)學(xué)物理學(xué)課程情景問題的教學(xué)設(shè)計>——以“流體的流動”教學(xué)為例

醫(yī)學(xué)物理學(xué)課程情景問題的教學(xué)設(shè)計*①
——以“流體的流動”教學(xué)為例

李葵花

(承德醫(yī)學(xué)院河北 承德067000)

邊 江

(承德第一中學(xué)河北 承德067000)

劉素平

(河北大學(xué)河北 保定071002)

①*河北省教育科學(xué)研究“十一五”規(guī)劃課題，項目編號：10010246；承德醫(yī)學(xué)院教育科學(xué)研究課題，項目編號：20110029

摘 要：創(chuàng)設(shè)問題情境進行教學(xué)是啟發(fā)式教學(xué)的一種重要方法,能調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)醫(yī)學(xué)物理學(xué)的積極性,提高課堂教學(xué)效率.本文以輸液為例，進行了流體的流動情景問題式教學(xué)設(shè)計，指出了教學(xué)中情景問題創(chuàng)設(shè)的一般要求與方法.

關(guān)鍵詞：情景問題醫(yī)學(xué)物理教學(xué)設(shè)計

收稿日期：(2015-03-27)

作者簡介：李葵花(1978-)，女，碩士，副教授，研究方向為物理教學(xué)教法.

問題教學(xué)是把教學(xué)內(nèi)容化作問題，引導(dǎo)學(xué)生通過解決問題從而掌握知識、形成能力、養(yǎng)成心理品質(zhì)的過程.目前對問題教學(xué)的研究類型主要分成問答型、發(fā)現(xiàn)型、研究型和問題解決型[1].在問題教學(xué)的模式中，“情景-問題”式教學(xué)理念有著很強的實踐意義，具有推廣的必要性[2].但由于不同地區(qū)及相應(yīng)的經(jīng)濟文化背景不同，以及在此前提下學(xué)生的不同層次等因素，從問題情境的創(chuàng)設(shè)原則、形式、取材來源及實施策略等諸方面都需要進行深入的探討與研究.

1情景問題在醫(yī)學(xué)物理教學(xué)中的現(xiàn)狀

從大部分醫(yī)學(xué)院校的物理教學(xué)情況來看，沒有一本既能提供醫(yī)學(xué)背景資料，又能提供醫(yī)學(xué)物理相關(guān)概念和原理的教材，來彌補教師和學(xué)生知識結(jié)構(gòu)的欠缺，方便教師根據(jù)課時和學(xué)生專業(yè)選擇適合教學(xué)的內(nèi)容.過于理論化和公式化的教學(xué)內(nèi)容，跟醫(yī)學(xué)內(nèi)容脫節(jié)，使學(xué)生難以體驗到學(xué)習(xí)醫(yī)學(xué)物理的實際意義.另外，醫(yī)學(xué)物理學(xué)作為公共基礎(chǔ)課，超前于醫(yī)學(xué)專業(yè)課，選擇既能提供醫(yī)學(xué)物理問題又能讓學(xué)生理解的醫(yī)學(xué)情景非常關(guān)鍵.因此，實行情景問題教學(xué)，在醫(yī)學(xué)物理學(xué)教學(xué)中很有難度和挑戰(zhàn)性.

2情景問題在醫(yī)學(xué)物理教學(xué)中的設(shè)計

情景問題的設(shè)計是教學(xué)的核心，也是難點.從教學(xué)過程來看，為達到教學(xué)目的，情景問題的準備起到了十分關(guān)鍵的作用.首先，教學(xué)大綱所要求的重點內(nèi)容要在其中予以全面體現(xiàn).其次，問題的設(shè)計要適合學(xué)生的知識水平和結(jié)構(gòu)特點，設(shè)計問題要注重啟發(fā)和引導(dǎo)作用.針對醫(yī)學(xué)物理的教學(xué)現(xiàn)狀，教師可選擇與學(xué)生專業(yè)特點相結(jié)合的既通俗易懂又充分體現(xiàn)學(xué)科特點的實例來輔助教學(xué)；也可給學(xué)生做一些教學(xué)內(nèi)容與臨床醫(yī)學(xué)實際結(jié)合應(yīng)用的專題講座，例如激光醫(yī)學(xué)專題、醫(yī)學(xué)影像專題、電療、磁療等.通過設(shè)置具體的情景，引導(dǎo)學(xué)生從該情景中發(fā)現(xiàn)問題，并解決問題，增加學(xué)生學(xué)習(xí)的內(nèi)驅(qū)力.在貫徹執(zhí)行情景問題教學(xué)時，我們將重點放在了與醫(yī)學(xué)實踐關(guān)聯(lián)密切的部分章節(jié)，如“流體的流動”、“液體的表面現(xiàn)象”、“幾何光學(xué)”、“X射線”等.下面以“流體的流動”教學(xué)的一個情景問題為例，作詳細的分析說明.

2.1情景

2.2問題設(shè)計

(1)護士配好液體后，將頭孢曲松鹽水瓶掛在輸液架上，完全打開輸液器限速開關(guān)，當(dāng)輸液瓶中的液面與針頭相對高度為0.8m時，針頭處液體速度是多少？

(2)護士在給患者扎針之前，需要排空輸液管內(nèi)的氣體，這種操作有必要嗎？若不規(guī)范操作，會造成什么不良后果？

(3)圖1為3種血管及血流方向示意圖，圖中的3處血流速度如何排序？輸液時，用橡皮筋扎住人的上臂，人手臂上暴起一條條的青筋是圖中的哪處血管？

圖1　血管與血流方向示意圖

(4)靜脈穿刺見回血后，針頭需再進入少許，見輸液通暢后再固定.若不規(guī)范操作，針頭有可能緊貼血管壁，后造成什么不良后果？

(5)影響輸液速度的因素很多，要提高輸液速度，除了放松調(diào)節(jié)器增加輸液滴數(shù)外，還有一個簡便的方法是什么？

(6)當(dāng)輸完第一瓶液體，其他條件不變，換成雙黃連(葡萄糖溶液)，此時輸液速度如何變化？

(7)在輸液的過程中，如果發(fā)現(xiàn)病人的血液沿輸液管回流，該怎么處置？

廣東是改革開放的先行者，《南方日報》《南方周末》等“南方”報刊向來以“敢為人先”而被稱道，其所屬的南方報業(yè)傳媒集團，自然也是業(yè)內(nèi)轉(zhuǎn)型升級、多元發(fā)展的先遣隊。2005年，南方日報報業(yè)集團更名為南方報業(yè)傳媒集團，“傳媒”二字的加入，意味著其多元化步伐的邁進。其后，旗下的產(chǎn)品由報、刊、網(wǎng)向多形態(tài)多品牌化發(fā)展。除《南方日報》《南方都市報》《南方周末》《南方農(nóng)村報》《二十一世紀經(jīng)濟報道》《南方雜志》，以及南方網(wǎng)等傳統(tǒng)產(chǎn)品外，還上線了南方+客戶端，開發(fā)了289藝術(shù)園區(qū)，等等。南方報業(yè)傳媒集團打造的聚合效應(yīng)，也把各個方面的優(yōu)勢資源進行了整合，促進了轉(zhuǎn)型升級和多元化發(fā)展。

(8)全部液體輸完后，若不及時拔針，也有可能發(fā)生血液返浸輸液管的現(xiàn)象.假如針頭扎入靜脈血管的壓強為1.3kPa，輸液管中液面至少比針頭處高多少才能避免血液返浸現(xiàn)象？

問題(1)展開內(nèi)容是流體流動規(guī)律中最重要的伯努利方程，方程的實際應(yīng)用是教學(xué)的重點.在解決這個問題時，需要一定的近似處理.這種把實際問題理論化的處理方法對學(xué)生來說雖有一定難度，卻是需要學(xué)生必須掌握的，這也是應(yīng)用物理理論解決實際問題的關(guān)鍵所在，是對學(xué)生物理思維與物理方法的培養(yǎng).

問題(2)展開的是臨床上靜脈注射時盡量避免的氣體栓塞現(xiàn)象，也是流體流動受阻的一個因素.對此類問題的深入討論，是培養(yǎng)學(xué)生規(guī)范操作技能的理論基礎(chǔ).

問題(3)展開的內(nèi)容為血液循環(huán)的途徑，知道動脈、靜脈、毛細血管的特點及血流速度的分布，并應(yīng)用連續(xù)性方程解釋.此問題不僅是學(xué)科交叉問題，也是實際與理論相結(jié)合的問題，是對學(xué)生綜合能力的培養(yǎng).

問題(4)的核心內(nèi)容為粘性流體的分層流動規(guī)律，同時又涉及多種可能性，是對學(xué)生發(fā)散思維的培養(yǎng)，從各個理論細節(jié)要求了靜脈穿刺操作技術(shù)的規(guī)范實施.

問題(5)是粘性流體流動中不同位置壓強分布情況的展開，壓強的不同決定了液體流動的方向.為了使藥液順利、快速流入人體內(nèi)，可以提高吊瓶的高度，即增大液體對人體的壓強.

問題(6)是粘性對流體流動速度和流量的影響，與泊肅葉定律相關(guān)聯(lián).對此問題的展開可以解釋血液粘度與高血壓的關(guān)系.

問題(7)解決方法為將吊瓶適當(dāng)?shù)厣?，升高吊瓶就是加大吊瓶中藥液與血液的壓強差，從而增大了“流入患者血管藥液”的壓強，血液就會隨著藥液重新流入患者的血管而不再回流.此問題擴展了與血壓的壓強相關(guān)的系列內(nèi)容.

問題(8)是對靈活應(yīng)用伯努利方程解決實際問題的進一步鞏固，回歸了流體流動這一章節(jié)的重點.此情景設(shè)計的初衷是引出輸液過程中一些操作的細

節(jié)及具體的現(xiàn)象，用流體流動的基本概念和基本規(guī)律去解釋.

從這8個問題可以看出，一系列情景問題的設(shè)置不僅覆蓋了流體流動的教學(xué)基礎(chǔ)內(nèi)容，而且擴展到其他學(xué)科及臨床技能，學(xué)生真切地感受到理論知識的價值，為后續(xù)課程的開展奠定了良好的基礎(chǔ).

3情景問題在醫(yī)學(xué)物理教學(xué)中的作用

和一般講授法相比,情景問題教學(xué)在醫(yī)學(xué)院校物理課程中的應(yīng)用,更能增強課堂的教學(xué)效果.針對物理理論晦澀難懂的特點，教師通過選擇既與臨床醫(yī)學(xué)實際結(jié)合又充分體現(xiàn)學(xué)科特點，既通俗易懂又反映學(xué)生專業(yè)特點的案例或?qū)ｎ}來設(shè)計具體的情景問題.這些情景問題圍繞醫(yī)學(xué)講物理，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，發(fā)揮了學(xué)習(xí)的主動性；應(yīng)用理論知識發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力得到了較大的提高,同時提高了獨立工作能力；學(xué)生通過對這些問題的親自解答或參與討論，不僅掌握了有關(guān)的專業(yè)知識，還拓展了知識面，培養(yǎng)了臨床技能，是對綜合能力的鍛煉，為后續(xù)課程及臨床實踐的順利開展做好了鋪墊.

參 考 文 獻

1丁念金. 問題教學(xué). 福州：福建教育出版社，2009

2陶昌宏. 以創(chuàng)設(shè)問題情景為切入點——《物理教學(xué)的基本特征》之一. 物理教學(xué)，2010，32(1)：9～11,47