用學歷案來進行生物學課堂情境中的學習

葉麗英

(華東師范大學教師教育學院 上海 200062)

學歷案是近來教育界提出的關于學習經歷或過程的方案，是指教師在班級教學情境下圍繞某一具體學習單位的主題、課文或單元，從期望學會什么出發，設計并展示學生如何學會的過程，可使學生自主構建經驗、知識的專業方案[1]。學歷案有一個主題，可稱微課程設計，摒棄教師立場和內容立場，選擇學生立場，關注學生如何學會，提升學生的學習力[2]。

本文通過構建“循環系統”一節的學歷案，預設心臟功能模型建構、血管的模型建構和血液循環的模型建構三個教學環節，引導學生如何學會循環系統的主題知識[3]。

1 學歷案的設計

在方案預設中，教師提供一張任務卡和一張信息卡及相關實驗器材。任務卡描述需要處理的實際情境，引出一些具體化的問題，力圖提高學生的興趣性及參與度；信息卡主要提供完成任務所必要的一些信息，如循環系統相關知識的建構。具體可以按照以下流程進行[3]：

1.1 心臟功能知識建構 建構的具體流程如下：

1.1.1 任務卡 情境展現：一位學生要與一位老年教師賽跑，教師說他的水泵已經老了，學生就會產生疑惑，實際教師是用水泵來比喻心臟。再請學生用下列所提供的器材，建構模型來學習心臟的功能(圖1)。請學生再回答兩個問題：①想辦法使液體從一個燒杯流向另一個燒杯，并記錄所觀察到的現象；②說出使用的器材代表身體的哪些結構。

1.1.2 信息卡 心臟是由心肌組成的器官，它為血液的流動提供動力。人類的心臟有兩種類型的瓣膜，由瓣膜來決定血流的方向。

1.1.3 參考模型 見圖1。心臟內部結構主要有主動脈瓣、主動脈、肺靜脈、二尖瓣、三尖瓣、左右心房和心室等。

問題①的回答：該預設中，當用力按下薄膜時，相當于心臟的肌肉收縮，使得燒杯的血液被泵到漏斗中。當持續按壓薄膜時，水就會繼續通過玻璃珠到達漏斗口，再通過軟管到達另一個燒杯中。這就模擬了血液在心臟肌肉收縮的動力作用及兩個瓣膜的定向作用下，順利地從心臟到達身體各部分。

a水(滴加紅墨水)、b燒杯、c玻璃珠、d漏斗、

問題②的回答：a代表動脈血，b代表左心房，c代表房室瓣，d代表左心室，e代表心肌，f代表主動脈、g代表左心室主動脈口周圍的心肌組織，h代表主動脈瓣，i代表人體各部分。

1.2 血管的知識建構 建構的具體流程情況如下：

1.2.1 任務卡 情境展現：一位學生從自行車上摔下，膝蓋受了傷，血液不斷流出。根據這個現象，思考血液在血管中流動的形式。請學生利用所提供的材料建構知識，介紹血液在哪些血管中是脈沖式流動的，在哪些血管中是持續流動的(圖2)。請學生回答兩個問題：①利用所給的材料構建3個不同的模型，觀察當你擠壓洗耳球的時候，你的手在皮管上的觸感，通過實驗和論證來說明哪個最好，特別關注水的流動；②所選的材料代表身體的哪個部位。

1.2.2 信息卡 隨著心臟的每次跳動，心臟會促使血液在身體中流動。在人體中的某些血管，可以感覺到一些壓力波，稱為脈搏。動脈起自心臟，管壁較厚彈性大。經不斷分支，口徑漸細管壁漸薄。最后，分支成大量的毛細血管，分布到全身各組織和細胞間。毛細血管再匯合，逐級形成靜脈。靜脈的管壁較薄彈性小，最后返回心臟。

1.2.3 參考模型 見圖2。

問題①的回答：該預設知識模擬動脈血管和毛細血管。動脈血管管徑較大，血流的形式是脈沖式的；而毛細血管中紅細胞是逐個通過，血流平緩。兩種血管的管壁都是富有彈性的。圖2模型中c是玻璃管，缺乏彈性；d雖然是有彈性的軟管，但直徑較小，水流沒有脈沖,所以都不合適；而a、b、e與f的組合中的水流很平穩，可模擬血液在動脈血管和毛細血管中的流動。

a洗耳球、b軟管、c玻璃管、d直徑較小的軟管、 e直徑很小的軟管、f直徑較小的玻璃管

圖2 血管的知識建構模型

問題②的回答：a代表心臟、b和e的組合代表動脈血管或靜脈血管、f代表毛細血管。

1.3 血液循環的模型建構 建構的具體情況如下：

1.3.1 任務卡 情境展現：一位學生與同學一起去聽學術報告，在等待進場時，她感覺到腳很累。這是因為長時間的站立，使得血液循環到腳變得比較困難，請說明原因。利用所提供材料建構模型，血液是如何從腳返回心臟的(圖3)。請學生回答兩個問題：①你是如何制造壓力使得血液循環回到心臟；②你的模型中不同材料代表身體的哪些部分。

1.3.2 信息卡 心臟產生的壓力不能像毛細血管和靜脈一樣被感受到，血液流過心臟是平穩協調的。毛細血管變寬就變成靜脈血管，把血液帶回心臟。靜脈有一種單向瓣叫靜脈瓣膜，可以防止血液倒流，也可迫使血液在重力的作用下匯集到下肢。包裹靜脈的肌肉可幫助血液持續地流向心臟。

1.3.3 參考模型 見圖3。

a水(滴加有紅墨水)、b燒杯、c小塑料管、d接頭、

問題①的回答：當學生擠壓塑料管，使得燒杯中的水進入塑料管，而用釘子固定薄膜能夠阻止水倒流。

問題②的回答：a代表血液，b代表全身各處，c代表毛細血管，d連接毛細血管和靜脈，h和i組合代表靜脈瓣膜，e代表靜脈，f連接靜脈和心臟，g代表心臟。

2 分析與討論

2.1 問題情境引述核心概念 在心臟功能的學習中，老年教師將心臟比喻成水泵，通過所給出的情境建構模型以說明心臟的功能，簡單易懂。此外，對比學生和教師的身體情況，使學生了解到心臟的功能是隨著年齡的增長而逐漸衰退。

2.2 核心知識用信息卡呈現，提供知識的原型 從所給心臟的信息中，學生需要找到心臟、血管和瓣膜等這些知識的原型，并且將三者根據信息卡的提示進行組裝。在此過程中，學生有任何關于心臟知識的疑問都可以向教師提出來，利用對所學的知識進行理解，自己進行知識建構。

2.3 提供盡可能多的器材，讓學生在不斷的糾錯中達標 在心臟功能知識建構中，學生如果不放玻璃珠，水就會倒流，無法達到教學目的。學生通過這種失敗的嘗試，才能更直觀、更深刻地理解心臟瓣膜的重要性。

2.4 在知識構建后即時回答任務卡的問題，使抽象問題具體化 在血液循環的學習中，模型中紅墨水代表血液，小塑料管代表毛細血管，燒杯代表心臟等。選用材料預設時，可讓學生看到簡化的結構或過程，也可通過學生的觸覺感知來達到目的。通過對話、合作、指導和自主學習不同的課型組合，將復雜的東西簡單化，設置的任務卡會涉及相關情境，使學生理解知識更直觀。

3 總結與反思

3.1 教學的目標是學生學會 例如，在血管的知識建構中，受傷后血液流出的情境，可讓學生了解動脈血管的傷害比毛細血管的傷害更嚴重，理解動脈血管和毛細血管的功能和相應結構。在血液循環知識建構中，血液如何從下肢循環回到心臟，強調靜脈瓣膜的獨特結構，能讓血液流回心臟而防止倒流，比強調心臟的功能更能說明問題，簡單明了。教師的預設方案是幫助學生“如何學會”，避免課堂教學中“我教了，你不會”的情況存在。因此，建構模型需要拓展思路，多角度地進行設計。

3.2 學歷案記錄學生學習過程的表現 學歷案記錄學生的學習過程，通過學習主題、學習目標、評價任務、學習過程、檢測與作業、學后反思和呈現學習成果的環節來表現。如上述血管知識建構時，壓洗耳球時手在皮管上的觸感，感覺水流是脈沖式還是平緩的，以此模擬血液在各類血管中的流動狀況。在此過程中問題即時呈現、即時解答、即時評價，層層深入掌握核心概念，有的放矢地建構心血管系統知識體系。

3.3 幫助學生經歷“過程與方法” 教學育人的關鍵在于讓學生經歷正確的“過程與方法”，來獲得必要的“知識與技能”。以任務卡創造問題情境的形式引導學生進行思考，以信息卡的形式提供學生進行知識建構的支架，提供或多途徑自行準備所需的材料，并讓學生利用這些信息源進行知識建構，將復雜問題簡單化，將抽象問題具體化，能實現在生物學課堂情境中最大化的真實學習。