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模拟医院送来疑似新冠患者,“小医生”如何抢救?这所高中在数字生命馆讲生物

上观新闻   许沁   2020-11-12 13:25:32

“还有3到5分钟,一名疑似新冠肺炎患者即将入院,请相关科室做好准备!”在模拟医院,“小医生”们积极“抢救”这名病人……

11月11日,华东师范大学附属天山学校举行上海市推进特色普通高中建设项目展示活动。公开展示的拓展课之一——呼吸系统与ECMO技术,是在防疫背景下,生物老师将人工肺ECMO技术的主题搬进高中生物课堂。这所特色高中项目学校,在新建立的数字生命科学馆里开讲生物。

模拟医院里学生体验当“小医生”

“患者男,65岁,发热一周,咳血8小时,体温最高达39.4摄氏度。入院前,已经出现呼吸困难的症状……”屏幕上显示,模拟医院将送来虚拟患者。展示课上,同学们分成三个医疗小组,“小医生”们第一次尝试模拟“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?”生物老师吴承翰问。“小医生”们戴上AR增强数字眼镜,在数字生命科学馆里,通过中国数字人体教学系统,认识、解剖、分析呼吸系统的基础构成,包括肺、气管与支气管等。

这套中国数字人体教学系统,通过虚拟全息3D技术,参与者操控一些虚拟物体,就好比真正存在。像数字人体,通过虚拟AR增强现实的显示模式,立体、形象、直观地讲解学习人体三维结构,让学生进入真实情境,感受数字虚拟体验。

三个医疗小组的同学们大胆提出:X光片中的大量白色部分代表肺部的密度明显增高。“这将带来什么后果?”吴老师继续问。“可能是新冠病毒攻击肺部,造成免疫应答,造成大量痰液!”“那么,肺部黏液堵塞,又该如何治疗?”同学们创意无限。有的同学提出:“可以使用吸痰器械,将痰液吸出来,使得通气功能恢复正常。”“也可以使用稀释分解黏液的药物,比如黏液溶解剂等,同样起效。”但也有同学认为,这些治疗都治标不治本,“新冠病毒在不断攻击肺部细胞,最关键的是,需要清除病毒!”

在模拟医院,患者治疗一周后病情加重,心脏和肺部功能即将“崩溃”。“小医生”们启动设计“我眼中的人工心肺系统”。在白纸上,同学们开始设计自己的想法。“用一个泵,把氧气输入,帮助血液流动,帮助体循环和肺循环,用泵来代替心脏和肺。”“增加一个气体的交换装置,来代替肺,增加通气装置和人工心脏,实现体外循环”……“小医生”们将人工心肺的设计方案一一展示。

不幸的是,3天后,患者还是死亡了。最后,吴老师展示了人工肺ECMO(体外膜肺部氧合)的基本原理。患者无法挽救的原因有很多,可能是肺与心脏发生不可逆的衰竭,也可能救治过程中出现感染等并发症。

老师断食扎针测血糖打造“生态课堂”

这堂拓展课上的“小医生”之一、高二学生黄昱诚对生命科学很感兴趣,新高考选了生物、化学和地理三科,希望今后从事医学方面的工作。“特别是经历了这次疫情后,触动很大,感到学好生命科学,也是自己的一份责任。”

展示课主讲青年教师吴承翰,不仅是长宁区生态课堂创新团队一员,也是课堂工程一等奖获得者。如何构建良好的“生态课堂”?在他看来,教学内容不局限于课内,注重开放创生,将大众关注的疫情及救治贯穿主线,引导学生以小组模拟诊疗,在交流互动中,生成自己的设想,并加以印证。

“内分泌系统”一课中,为了监测血糖,他课前断食一天,扎了10多针,把自己变成实验对象,连续监测血糖数据。开课当天,吴承翰正常进食,第12次检测在课堂上当场生成,增强了课堂的“现场感”,激发学生主动思考血糖变化相关原理的动机。他还展示了三张血液化验报告,引导学生科学分析,领悟生物学与生活的紧密关联。

据介绍,结合数字生命科学馆内的“中国数字人模拟解剖系统”等设备基础,学校仅开设的场馆类拓展课程人体解剖与健康就有12节,创设真实情境,激发学生探究兴趣。

全校学生人手一本“绿色护照”

在华东师范大学附属天山学校里的每一棵树,都会开口“说话”。看一看树木的“身份证”,就可知道它的名称、分类;扫一扫“二维码”,可以了解其DNA和前世今生。校园里的一颗小番茄,孕育于学校组培实验室,生长于校园“开心农场”,又进入创客创新实验室,供同学学习物种鉴定技术……一段视频里的小番茄自述,展现了学校生命科学研究中心服务于特色课程实施的过程,呈现了学校资源载体建设。

学校的生命科学学科特色课程群,分为基础普及类、兴趣提高类、创新拔尖类三类。今年防疫期间,学校紧扣生命科学素养三个维度,通过学校微信公众号推出“疫情中的生命科学素养”系列特色课程。学校还开发建设了“一园二馆三中心”——天山校园、长宁区防灾减灾体验馆、学校生涯发展主题馆、生命科学研究中心、心理辅导中心、体育艺术中心。“培育生命科学素养”的特色场馆建设,也掀起了一场基于现代化教育理念的校园场馆技术革新。

天山学校的每位学生都有一本独特的《生命科学素养绿色护照》。在校长焦勤看来,学校尝试建立多元的学生生命科学素养评价办法,通过“护照”的形式,进行一次旨在激励的过程性评价尝试,寓教于乐,提升学习乐趣,激发学习兴趣。在创建过程中,提高学生生命科学素养、教师培育生命科学素养的能力。“学校基于对生命的理解,建构了生命科学素养培育体系,绘就了一幅幅生命成长的画卷,努力培育学生尊重生命会生活、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。”焦勤说。


责任编辑: 陆芸