用学历案来进行生物学课堂情境中的学习

叶丽英

(华东师范大学教师教育学院 上海 200062)

学历案是近来教育界提出的关于学习经历或过程的方案，是指教师在班级教学情境下围绕某一具体学习单位的主题、课文或单元，从期望学会什么出发，设计并展示学生如何学会的过程，可使学生自主构建经验、知识的专业方案[1]。学历案有一个主题，可称微课程设计，摒弃教师立场和内容立场，选择学生立场，关注学生如何学会，提升学生的学习力[2]。

本文通过构建“循环系统”一节的学历案，预设心脏功能模型建构、血管的模型建构和血液循环的模型建构三个教学环节，引导学生如何学会循环系统的主题知识[3]。

1 学历案的设计

在方案预设中，教师提供一张任务卡和一张信息卡及相关实验器材。任务卡描述需要处理的实际情境，引出一些具体化的问题，力图提高学生的兴趣性及参与度；信息卡主要提供完成任务所必要的一些信息，如循环系统相关知识的建构。具体可以按照以下流程进行[3]：

1.1 心脏功能知识建构 建构的具体流程如下：

1.1.1 任务卡 情境展现：一位学生要与一位老年教师赛跑，教师说他的水泵已经老了，学生就会产生疑惑，实际教师是用水泵来比喻心脏。再请学生用下列所提供的器材，建构模型来学习心脏的功能(图1)。请学生再回答两个问题：①想办法使液体从一个烧杯流向另一个烧杯，并记录所观察到的现象；②说出使用的器材代表身体的哪些结构。

1.1.2 信息卡 心脏是由心肌组成的器官，它为血液的流动提供动力。人类的心脏有两种类型的瓣膜，由瓣膜来决定血流的方向。

1.1.3 参考模型 见图1。心脏内部结构主要有主动脉瓣、主动脉、肺静脉、二尖瓣、三尖瓣、左右心房和心室等。

问题①的回答：该预设中，当用力按下薄膜时，相当于心脏的肌肉收缩，使得烧杯的血液被泵到漏斗中。当持续按压薄膜时，水就会继续通过玻璃珠到达漏斗口，再通过软管到达另一个烧杯中。这就模拟了血液在心脏肌肉收缩的动力作用及两个瓣膜的定向作用下，顺利地从心脏到达身体各部分。

a水(滴加红墨水)、b烧杯、c玻璃珠、d漏斗、

问题②的回答：a代表动脉血，b代表左心房，c代表房室瓣，d代表左心室，e代表心肌，f代表主动脉、g代表左心室主动脉口周围的心肌组织，h代表主动脉瓣，i代表人体各部分。

1.2 血管的知识建构 建构的具体流程情况如下：

1.2.1 任务卡 情境展现：一位学生从自行车上摔下，膝盖受了伤，血液不断流出。根据这个现象，思考血液在血管中流动的形式。请学生利用所提供的材料建构知识，介绍血液在哪些血管中是脉冲式流动的，在哪些血管中是持续流动的(图2)。请学生回答两个问题：①利用所给的材料构建3个不同的模型，观察当你挤压洗耳球的时候，你的手在皮管上的触感，通过实验和论证来说明哪个最好，特别关注水的流动；②所选的材料代表身体的哪个部位。

1.2.2 信息卡 随着心脏的每次跳动，心脏会促使血液在身体中流动。在人体中的某些血管，可以感觉到一些压力波，称为脉搏。动脉起自心脏，管壁较厚弹性大。经不断分支，口径渐细管壁渐薄。最后，分支成大量的毛细血管，分布到全身各组织和细胞间。毛细血管再汇合，逐级形成静脉。静脉的管壁较薄弹性小，最后返回心脏。

1.2.3 参考模型 见图2。

问题①的回答：该预设知识模拟动脉血管和毛细血管。动脉血管管径较大，血流的形式是脉冲式的；而毛细血管中红细胞是逐个通过，血流平缓。两种血管的管壁都是富有弹性的。图2模型中c是玻璃管，缺乏弹性；d虽然是有弹性的软管，但直径较小，水流没有脉冲,所以都不合适；而a、b、e与f的组合中的水流很平稳，可模拟血液在动脉血管和毛细血管中的流动。

a洗耳球、b软管、c玻璃管、d直径较小的软管、 e直径很小的软管、f直径较小的玻璃管

图2 血管的知识建构模型

问题②的回答：a代表心脏、b和e的组合代表动脉血管或静脉血管、f代表毛细血管。

1.3 血液循环的模型建构 建构的具体情况如下：

1.3.1 任务卡 情境展现：一位学生与同学一起去听学术报告，在等待进场时，她感觉到脚很累。这是因为长时间的站立，使得血液循环到脚变得比较困难，请说明原因。利用所提供材料建构模型，血液是如何从脚返回心脏的(图3)。请学生回答两个问题：①你是如何制造压力使得血液循环回到心脏；②你的模型中不同材料代表身体的哪些部分。

1.3.2 信息卡 心脏产生的压力不能像毛细血管和静脉一样被感受到，血液流过心脏是平稳协调的。毛细血管变宽就变成静脉血管，把血液带回心脏。静脉有一种单向瓣叫静脉瓣膜，可以防止血液倒流，也可迫使血液在重力的作用下汇集到下肢。包裹静脉的肌肉可帮助血液持续地流向心脏。

1.3.3 参考模型 见图3。

a水(滴加有红墨水)、b烧杯、c小塑料管、d接头、

问题①的回答：当学生挤压塑料管，使得烧杯中的水进入塑料管，而用钉子固定薄膜能够阻止水倒流。

问题②的回答：a代表血液，b代表全身各处，c代表毛细血管，d连接毛细血管和静脉，h和i组合代表静脉瓣膜，e代表静脉，f连接静脉和心脏，g代表心脏。

2 分析与讨论

2.1 问题情境引述核心概念 在心脏功能的学习中，老年教师将心脏比喻成水泵，通过所给出的情境建构模型以说明心脏的功能，简单易懂。此外，对比学生和教师的身体情况，使学生了解到心脏的功能是随着年龄的增长而逐渐衰退。

2.2 核心知识用信息卡呈现，提供知识的原型 从所给心脏的信息中，学生需要找到心脏、血管和瓣膜等这些知识的原型，并且将三者根据信息卡的提示进行组装。在此过程中，学生有任何关于心脏知识的疑问都可以向教师提出来，利用对所学的知识进行理解，自己进行知识建构。

2.3 提供尽可能多的器材，让学生在不断的纠错中达标 在心脏功能知识建构中，学生如果不放玻璃珠，水就会倒流，无法达到教学目的。学生通过这种失败的尝试，才能更直观、更深刻地理解心脏瓣膜的重要性。

2.4 在知识构建后即时回答任务卡的问题，使抽象问题具体化 在血液循环的学习中，模型中红墨水代表血液，小塑料管代表毛细血管，烧杯代表心脏等。选用材料预设时，可让学生看到简化的结构或过程，也可通过学生的触觉感知来达到目的。通过对话、合作、指导和自主学习不同的课型组合，将复杂的东西简单化，设置的任务卡会涉及相关情境，使学生理解知识更直观。

3 总结与反思

3.1 教学的目标是学生学会 例如，在血管的知识建构中，受伤后血液流出的情境，可让学生了解动脉血管的伤害比毛细血管的伤害更严重，理解动脉血管和毛细血管的功能和相应结构。在血液循环知识建构中，血液如何从下肢循环回到心脏，强调静脉瓣膜的独特结构，能让血液流回心脏而防止倒流，比强调心脏的功能更能说明问题，简单明了。教师的预设方案是帮助学生“如何学会”，避免课堂教学中“我教了，你不会”的情况存在。因此，建构模型需要拓展思路，多角度地进行设计。

3.2 学历案记录学生学习过程的表现 学历案记录学生的学习过程，通过学习主题、学习目标、评价任务、学习过程、检测与作业、学后反思和呈现学习成果的环节来表现。如上述血管知识建构时，压洗耳球时手在皮管上的触感，感觉水流是脉冲式还是平缓的，以此模拟血液在各类血管中的流动状况。在此过程中问题即时呈现、即时解答、即时评价，层层深入掌握核心概念，有的放矢地建构心血管系统知识体系。

3.3 帮助学生经历“过程与方法” 教学育人的关键在于让学生经历正确的“过程与方法”，来获得必要的“知识与技能”。以任务卡创造问题情境的形式引导学生进行思考，以信息卡的形式提供学生进行知识建构的支架，提供或多途径自行准备所需的材料，并让学生利用这些信息源进行知识建构，将复杂问题简单化，将抽象问题具体化，能实现在生物学课堂情境中最大化的真实学习。