认知迁移理论在人体解剖生理学实验课程体系中的构建与实践

蒋常文， 陆薇， 李春， 梁婷， 甘承钦， 卢钰恒

实验教学是医学教育的一个重要组成部分，是培养医学生实践和临床技能的重要途径。在医学生的实践技能培养过程中，往往将人体解剖学、组织学和生理学实验课截然分开，这样的教学安排，既枯燥无味，又缺乏学科之间的联系，存在严重的学科壁垒，严重影响前面所学的课程知识对后续课程知识的正向迁移。奥苏贝尔认为有意义的学习应是科学的、高效的，是新知识与学习者已有的知识建立起非人为的实质性联系的过程，而有意义的学习必定导致学习迁移，这也是其认知迁移理论的核心。因此，怎样恰当应用好学习迁移规律，合理安排实验内容，促进原有认知结构向新的认知结构的迁移，提高教学和学习效果，是一项紧迫的任务。已有学者将人体解剖学与生理学融合为人体解剖生理学课程[1-3]，我们为探索学习迁移规律对学习的促进作用，将人体解剖学、组织学、人体生理学这三门课程融合为一门课程，并运用于中药学专业2020级的教学实践，现报道如下。

1 实验教学体系的构建

奥苏贝尔认知迁移理论的核心是新旧学习材料之间有实质性联系，桑代克的学习迁移的共同要素学说的核心是新旧学习材料之间有共同要素。为创造学习迁移的条件和提高教学效果，根据以上学习迁移理论通过改变实验呈现顺序、调整和整合实验内容，将实验分为综合实验、创新实验和一般实验三部分。

1.1 综合实验项目的建立 横向迁移是先前学习对难度相当的处于同一水平的后续学习的迁移，有利于系统之间和学科之间的联系及综合分析能力的培养。纵向迁移是难度不同的两种情境中的迁移，有利于知识的前后联系，融汇贯通，起到举一反三、触类旁通的迁移作用。利用以上学习迁移规律构建同系统和跨系统的综合实验项目。如：呼吸系统综合实验包括呼吸系统解剖观察，支气管、肺的显微镜观察，呼吸运动的调节；尿液的生成及其影响因素综合实验包括泌尿系统解剖观察，肾显微镜观察，尿液的生成与调节；循环系统内分泌综合实验包括心血管的形态观察，内分泌腺的形态观察，脑垂体、肾上腺、甲状腺、胰腺显微镜观察，血压形成与调节生理实验等。

1.2 创新实验项目的建立 格式塔学派的关系转换学说认为顿悟是迁移的决定因素。顿悟两种学习情境中原理及其之间的关系，是实现迁移的根本条件。为加强学生分析解决问题能力培养，根据关系转换学说，学生在老师的指导下自行设计创新实验项目。包括：①失血性休克家兔血压、呼吸、尿量的变化与观察；②家兔缺氧模型的设计及其对心血管和呼吸功能的影响。此项实验将人体解剖生理学课程与内科、外科、药理学等课程(如生理功能的神经体液调节、药理学的血管活性物质和激素、内科学的临床表现与治疗)融合起来，提高学生学习兴趣和主动性，使新旧学习材料之间存在密切联系及较多的共同要素。通过此实验使人体生理学与药理学和临床课程融合，锻炼学生知识应用和转化能力，培养创造性思维能力和创新能力。

1.3 一般实验项目的建立 一般实验项目是本课程的基本知识和基本技能，为实现学习迁移提供必要的知识和技能储备。包括运动系统、消化系统形态与组织学观察，生殖系统形态观察，感觉器官形态观察，基本组织显微镜观察。

2 教学实践与效果

2.1 对象与教学安排 将利用学习迁移规律构建的人体解剖生理学实验课程体系应用于2020级中药学专业教学，并与实施传统实验课程教学的2019级中药学专业学生进行实验教学效果比较。2020级实验课共28学时，其中综合实验12学时，创新实验8学时，一般实验8学时，于一个学期内完成此课程的教学；2019级实验课也为28学时，按人体解剖学、组织学、人体生理学先后顺序安排教学，其中人体解剖学实验10学时，组织学4学时，人体生理学14时，于一个学期内完成。为保证教学的一致性，2019级与2020级带教老师相同，实验评分标准和内容保持一致。

2.2 效果评价方法 实验成绩分析：两级学生均需提交6次实验报告，由老师按评价指标打分，计算平均分。其中2020级学生需提交2次综合实验、2次创新实验、2次一般实验报告，2019级学生需提交2次人体解剖学、1次组织学、3次人体生理学实验报告。评价指标包括实验原理(5分)、实验目的(2分)、实验内容(5分)、实验器材(2分)、实验步骤(20分)、实验结果(30分)、结果分析(30分)和结论(6分)。

3 讨论

实现学习正迁移是提高学习效果的可靠途径，按照奥苏贝尔和桑代克的学习迁移理论实现学习迁移的重要条件是先前学习的材料与后续学习材料之间有本质的联系和共同要素。因此，教师在组织教学时需使新旧知识有本质联系和较多共同要素。本研究根据迁移原理构建的实验教学课程主要从以下两个方面促进学习迁移。一是要挖掘新旧知识的本质联系，将人体的结构与功能密切相关的内容安排在同一个实验：①肾的近曲小管游离缘有较多微绒毛，吸收功能特别强，结构与功能之间有着密切联系，将肾的组织学与尿液生成放在同一个实验，学生就很容易理解并记住全部葡萄糖和氨基酸、大部分水和氯化钠在近曲小管重吸收，起到正向迁移的作用；②将心脏的内腔结构与心脏的射血过程、血压的形成和血液循环途径融合在一起，可促进对心血管功能的理解和学习。二是提炼新旧知识之间的共同要素：①肘关节、腕关节、肩关节、髋关节、膝关节和踝关节均具有关节面、关节囊和关节腔3个部分，如果有意识地将它们放在一起观察，提炼其共同点，会使得学习比较容易，易于记忆，起到事半功倍和正向迁移的作用；②肾和心血管的功能调节均包括交感神经、副交感神经和体液调节，将两个类似的实验放到一起，同样会起到正向迁移的作用。

不少研究将认知迁移理论运用到其他学科的教学中，如建筑学、地理、化学、药理学、药剂学等[4-8]。研究认知结构对学习迁移的影响，结果表明原来的认知结构对后续的学习有迁移作用，为提升迁移的效果和质量，可以从以下几个方向来努力：①加强横向迁移。增加交互联结，把各自独立的教学内容整合起来，实现知识和能力的相互影响；②强化纵向迁移。强化垂直联结，把零散、相关的教学内容整合起来，实现知识和能力的系统化。虽然学习迁移方面的研究报道不少，但由于技术的原因和缺乏客观评价指标，故研究缺乏系统性、深入性，有待今后继续进行。

综上所述，本研究应用认知迁移理论构建的人体解剖生理学实验课程体系具有促进学习迁移、提高学习效果的作用。