本研究的標的文本為「血糖的恆定」,以下簡稱血糖文本,血糖文本為國中自然與 生活科技第一冊的第六章第四節,整個第六章的主題是生物的恆定性,除了血糖的恆定 外,還介紹了基本的恆定性、體溫的恆定、呼吸與氣體的恆定、排泄作用與水分的恆 定。
恆定系統(Homeostatic system)的概念是生物教師認為重要且學生學習較困難的學 習內容(Finely, Stewart & Yarroch, 1982, 引自林陳湧,徐毓慧,2002)。學生在學習恆定 性之前,對「恆定」這個詞彙可能會有自己的想法,認為恆定就是固定不變的,而生物 上的恆定性是指某些生理可量化的現象是維持在固定範圍內的。而學生對於「血糖的恆 定」的相關知識也會有些先前概念,例如糖尿病就是糖類吃太多等。他們的這些知識不 一定是符合科學概念的,並且有可能是因為文本的呈現方式,讓學生對「血糖的恆定」
有所誤解。
生理學上的恆定性是指由恆定控制系統所管制的一個導致相對穩定的內在生理環 境情況,血糖的恆定性的概念是整體的,學生要了解血糖與能量、內分泌系統、恆定性 三者之間的概念關係,才理解整個概念(Vander, Sherman, & Luciano, 2001, 引自林陳涌 等人,2002)。而在康軒版的國中自然與生活科技課本裡對恆定性的定義如下:
動物會利用各種受器,偵測體內生理狀況和體外環境的變化,再經由相關系統的協調合作,以 維持體內養份、水分、鹽類、廢物和氣體等的穩定,這種現象稱為恆定性。
Barrass 發現學生會將恆溫(homeothermy)和恆定性(homeostatic)視為相同的(林 陳涌等人,2002),而在訪談時,也發現學生會認為血糖恆定是血糖恆定的溫度,因此 恆定性和各種不同生理現象的恆定之間,其語言結構和概念都可能使學生有錯誤的理 解。
血糖的恆定這個概念的理解應該包含下列幾個主要的部分:養分與能量之間的關 係、內分泌系統的構造及運作原理、恆定性對生物內部環境的重要性(林陳湧,徐毓慧, 2002)。林陳涌與徐毓慧(2002)認為生物恆定系統具有高度的抽象性,且恆定系統是 一動態平衡的系統,生物恆定系統呈現出來的是反覆循環和交互影響的生命現象,是持 續變化的穩定狀態,而非靜態的平衡,也就是說沒有一個最後的平衡目標,非達到某一 平衡狀態就停止了,而此動態平衡的概念,雖然沒有明顯的出現在課文中,但由課文的 脈絡卻可以看出平衡是連續循環的動態平衡,如血糖濃度過低,會經過某些激素的作用 而再上升正常範圍;而當血糖濃度過高時,也會有某些激素的作用,使血糖濃度再下降 到正常範圍。且由課文的附圖中(附錄一),更可以清楚看出血糖的平衡是一個循環,
這些在課文結構中內隱的意涵,學生不一定可以了解,甚至不會意識到,因此從語言結 構和恆定的概念上來看,「恆定性」對學生來說不是一個容易理解的概念。
學生對於血糖的恆定性都只有片段的概念,甚至以為糖尿病是因為糖類吃太多,而 跟血糖的恆定無關等迷思概念,教師在教學時,若不能將血糖恆定的平衡狀態,以及維 持血糖恆定的機制(胰島素、升糖素、腎上腺素)敘述清楚的話,則學生將容易對此概 念有誤解。生物恆定性的概念是整體的,學生要了解血糖與能量、內分泌系統、恆定性 三者之間的概念關係,才理解整個概念。
林陳涌與徐毓慧(2002)從語詞聯想來了解學生對血糖理解的研究中,學生對於「血 糖」的名詞只理解到字面上的意義,而對於血糖、能量和養分間的連結並不明顯,且在 血糖的解釋時,學生很難去將血糖和葡萄糖連在一起,其在語言上的意義,是學生在血 糖的定義「血液中所含的葡萄糖」名詞組中,對其修飾成分「血液中所含的」與中心詞
「葡萄糖」的連結不夠強烈。且學生對於「糖」的概念不夠精緻化,會將「糖」、「肝糖」、
「葡萄糖」都混淆在一起,而沒有更明顯的分類。
並且了解學生從語言上可以獲得與不能獲得的理解為何,並提供教師教學和課文編寫的 建議。