人體組織學與解剖學課程的啟發式、探究—發現式教學初探

　　摘 要： 人體組織學與解剖學是高等師范院校生物科學專業的一門基礎課，旨在使學生掌握人體組織解剖學的基本理論和基本技能，使學生具備學習后續課程所需的人體形態學基礎。隨著生命科學的迅猛發展，以及教育教學改革的不斷深入，人體組織解剖學的教學內容、教學手段、教學方法等也需與時俱進。為了滿足高師院校教師教育教學，個性化教學和學生自主學習的需要，克服傳統的教學模式的不足，教師應該積極探索啟發式、探究—發現式的人體組織解剖學教學方法，運用計算機多媒體技術進行教學，以提高教育效率和質量。
　　關鍵詞： 師范類生物科學專業 人體組織學與解剖學課程 啟發式教學 探究—發現式教學
　　1.本科生人體組織學與解剖學教學面臨的問題
　　人體組織學與解剖學作為師范類生物科學專業的一門基礎課程，旨在使學生掌握人體組織學與解剖學的基本理論和基本技能，使學生具備學習后續課程所需的人體形態學基礎。如今師范類本科生人體組織學與解剖學課程面臨著一系列問題，既有客觀原因又有主觀原因。客觀原因：學科本身的特點復雜難記，本科生解剖學實驗時間的壓縮，等等。主觀原因：部分調整錄取的學生對生物不感興趣，學生考研選擇帶來的問題［１］，［２］。
　　2.采用啟發式教學、探究—發現式教學提高學生學習主動性
　　英國哈羅德·艾利斯教授明確提出了解剖學的教學目標，包括了以下幾個方面：基本解剖學術語，解剖實驗方法，可理解的三維解剖學，解剖學上常見的病理狀態，學生實驗的團隊合作，學生適應現實造成的死亡和尊重身體。解剖學教學應以自主學習為主［３］。
　　21世紀生物學教學的宗旨、內容都發生了很大的變化，生物學各學科教學的方式、方法也必須相應地實行變革。隨著生命科學的迅猛發展，以及教育教學改革的不斷深入，人體組織解剖學的教學內容、教學手段、教學方法等也需與時俱進［４］。
　　人體組織學與解剖學課程內容豐富、系統性強。在學習過程中，如何發揮學生學習的主觀能動性，對學習的效果有著很大的影響。為了強調學生學習的主觀能動性，在教學方法上，我們應該采用啟發式、探究—發現式教學，充分發揮學生的積極性和主動性［５］。
　　2.1啟發式教學激發興趣，提高學生學習的積極性
　　啟發式教學，就是根據教學目的、內容、學生的知識水平和知識規律，運用各種教學手段，采用啟發誘導辦法傳授知識、培養能力，使學生積極主動地學習，以促進身心發展。啟發式教學方法多種多樣，但原則只有一條，就是在發揮教師主導作用的前提下，充分調動學生的學習積極性、主動性和創造性，放手讓學生大膽探索、實踐、總結、提高，讓他們主動去學習知識，掌握知識，應用知識，培養他們的思維能力，動手操作能力，應用知識能力，創新知識的能力。
　　2.1.1形象比喻啟發
　　教學中面臨的首要難點是常用術語，術語是描述性的，但只有通曉古希臘語的人才能理解原意。在引導學生了解身體的過程中，用單詞激發想象而不是抽象概括是很重要的。形象比喻，既能給學生以豐富的聯想，又能將孤單的抽象與枯燥無味的現象聯系起來，從而使學生借助聯想，加深理解某些生物概念和生物現象。激發想象是互動的，因為它把研究對象對學生的感官體驗結合起來，而抽象的詞語只來自閱讀或被動地聽講座的記憶。舉例來說，如果學生碰見不認識的術語，教師可以把它和圖像聯系起來，在黑板上寫出，并把它們拆開，在課堂闡明。比如術語“氣胸”，詞面意思對學生來說很模糊，可以分開來闡明，它的意思是“在胸外的空氣”。術語也可以用手勢來說明和解釋。在談到動脈收縮時，舉起一只手，慢慢地合上手指；要顯示擴張，打開手指。同樣，描述呼吸的機制，把手張開來顯示胸腔擴張，然后握緊手，以展示胸部的收縮增加了肺部內的空氣壓力迫使空氣呼出。
　　同時也可以聯系臨床上的病例和生活中的常識，加深對知識的記憶效果。比如，學習臂叢的分支時可用不同顏色的粉筆進行描繪，由閉孔神經聯想到騎馬，從動眼神經、滑車神經及展神經聯想到眼睛的保健，由股神經和坐骨神經聯系到臨床上股靜脈采血和臀肌注射，等等。教學時把知識性、科學性與趣味性有機地結合在一起，教學效果會事半功倍。只要學生感到有興趣，其思維就會活躍起來，課堂上將出現有趣的生動場面，然后老師因勢利導，使學生的認識步步深入，獲取新知識［６］。
　　2.1.2啟發性提問
　　教師在教學過程中根據教材內容、重點、難點和學生的能力水平提出富有啟發性思維的問題，應該在教材的關鍵處、轉折處和引申處等提出“為什么”，問題要有分量，又要難易適中，有利于師生間產生震動和共鳴。
　　舉一個簡單的啟發式提問的例子。例如一個肺的氣球模型，通過提啟發性問題提示學生來如何設計肺，如何根據所需要的肺的功能來設計肺的結構。學生可以通過一系列的啟發式問題來修改他們的原始設計或添加所需的結構特征。經過這種創造性的過程，學生在接下來觀看解剖模型和幻燈片時能夠把握住整體的概念而不會迷失在細節中。更重要的是，他們將會得到身體如何工作，以及可能的毛病的知識，而不僅僅記憶身體部位的名稱和特征。以下通過兩個啟發式提問教學實例來說明問題。
　　2.1.2.1設計呼吸系統
　　向學生分發氣球，讓他們吸入最多空氣盡可能一口氣吹脹氣球。這項活動將展示他們能夠在肺部一口氣吹出多少空氣（肺活量）。然后寫在黑板上：“呼吸—呼吸作用”，問學生：什么是呼吸道系統，需要做什么？學生會總結出來：首先，它需要用身體吸入和呼出空氣，所以需要設計東西做這件事，稱之為肺。肺需要有出口和入口，然后我們先做一個簡單的模型：一個氣球，它有彈性和一個缺口。可以畫出身體軀干的輪廓（頭部轉向一側的正面視圖），然后補充氣球肺和氣管。
　　接下來問：身體如何使肺部舒張和收縮？讓學生練習證明兩種呼吸機制：使用胸腔的肌肉，提升和舒張胸部的胸式呼吸（手放在胸骨），和使用腹部肌肉動作的隔膜腹式呼吸（手放在肚臍），這兩種呼吸可以說明為什么脊椎或脖子周圍神經的損傷可能切斷通向肋骨肋間肌或膈肌的信號，使一部分或另一部分肺不能進行呼吸。
　　肺吸取空氣進入人體后，氧氣必須從空氣中進入血液。肺的氣球模型不能很好地做到這一點，因為血液附近大多數的空氣永遠不會進入。我們需要一個設計帶來的氧分子接近周圍血管的模型。鑒于這一要求，學生將很快制定出肺的分支模型，解現實的肺部。這樣一步步問題的提出，學生進行獨立思考來解決問題，從而從一個氣球的狀態形成真正的肺的結構。
　　2.1.2.2設計循環系統
　　在設計呼吸系統中，將看到一個系統從肺部輸送氧氣到身體周圍，這將是一個循環的系統。可以讓學生預習課程，詢問：如果這個系統出了問題會發生什么？然后返回循環系統。
　　本課程的下一個問題是循環系統需要什么組件：心臟、血管、血液和控制系統。這可以用一個簡單的圖或模型來說明。然后，引導學生開始考慮系統的功能，他們會在設計中增加更多的功能。例如，血液必須從肺部吸收氧氣帶回心臟，然后向全身輸送含氧血液。所以，你需要兩個循環的兩個的心泵。心臟的各個部分也需要一個單向閥，以防止血液流回心臟。
　　為了保持血液循環，以控制血液分布，管道必須能夠收縮和擴張，這就需要血管肌肉層壁富有彈性。學生同時也可以想到，血管同時也可作為熱循環交換系統，這將有助于解釋身體對冷熱刺激的反應。
　　循環系統通過運輸液體和營養物質和消化系統與淋巴系統相聯系。這些設計特征都可從啟發式問題中得出。
　　2.1.3直觀的多媒體課件啟發
　　
　　根據教材性質，難易程度，學生接受知識能力的強弱，反應的快慢，教師應采用多種教學手段、方法和形式，注重啟發式教學，應用多媒體課件，配合各種直觀教具（如掛圖、模型、標本、自身觸摸，等等），充分發揮學生的主動性和積極性，培養學生獨立觀察和獨立分析問題的能力，強調學生自學，努力提高教學質量和教學效益。
　　解剖學的課堂教學方法發展迅速，已經從書寫板書演變到多媒體授課，完全改變了課堂上老師寫板書、學生記筆記，課后學生背筆記的傳統教學方式。現在，教師省去了板書的時間，充分利用多媒體教學，但是仍然以教師講授為主，在講授的過程中涉及一些與解剖學相關的臨床病例知識，并采用CAI作為輔助手段，進行講授。這樣使所講授的內容更加豐富生動，使學生非常主動地參與教學，充分發揮主觀能動性，啟發和培養學生的發現問題、分析問題和解決問題的能力，實現教學的最終目的。
　　傳統解剖學教學需要用大量的掛圖、模型、標本和錄像資料等，費時、費力，效果還不理想。解剖學CAI教學使課堂有效時間增加，相同內容比用掛圖、模型、錄像資料等要節省1/3的時間；比用板書板圖的方式至少節省2/3的時間［７］。CAI教學豐富了課堂教學的內容，有利于培養教師和學生的創新精神和創新能力，有利于及時更新教學內容，為非線性教學模式的建構提供了可能。而且越來越多的事例證明，現代教育將趨向大眾化、個別化、終生化、多媒體化和網絡化，應用計算機輔助教學，利用互聯網開展遠程教育是當今教育發展的主要趨勢。
　　國內已有數家醫學院校成功出版發行了解剖學多媒體課件，并將之應用于解剖學教學中；國外，開發成功的解剖學多媒體課件代表作有美國Stanford大學醫學院開發的電子尸體解剖（Electric Cadaver），Utah大學病理解剖科開發的生命的細胞（Slice of life），兩部CAI電子教材均收集了5000余幅解剖學及相關學科的圖像，均取得了顯著的效果。
　　人體解剖學過去通過標本、模型進行教學，人體大體結構還能展示清楚，組織結構、微觀結構、動態過程展示就難以呈現。現在可以利用多媒體技術的強大功能，把抽象的、難以直接用語言表達的概念和理論以直觀的、易于接受的形式表現出來，或把人體的微觀結構或動態的生命過程通過動畫形式展現出來，變抽象為具體，變靜態為動態［８］。多媒體教學利于突出重點，易于突破難點。
　　2.1.4比較聯系啟發
　　在生物課教學中，將某些有共同屬性的生物知識歸類進行比較，啟發學生找出異同，這樣對學生認識、鑒別問題、想象思維、能力大有益處。對于有些常混淆的知識，把它們找出來，排在一起，加以比較，學生能一目了然。善于比較則可以抓住知識的本質特征和知識間的內在聯系，從而達到準確理解、記憶和應用知識的目的。在學習中要善于用比較，首先要動腦，勤于思考，發現知識間有不同和相似之處，然后找到比較標準，即從哪些方面進行比較，比較時可以列表，也可以繪圖，這樣就可對所學內容去粗取精、去偽存真，可以提高學習新知和復習鞏固的效率。
　　對于形態結構部分的教學，傳統的方法往往是在講授理論課時，老師利用掛圖講述其結構，而后學生到實驗室觀察相應標本、模型、組織切片，來驗證和鞏固課堂所學知識。這樣，學生往往是被動地接受經典知識，難以達到培養學生觀察能力、思維能力、自學能力等多種能力的目的。在教授這部分內容時，直接讓學生到實驗室，教師提出觀察要點、具體要求、思考題，然后學生分3—4人一組，邊觀察、邊思考，最后引導學生總結得出結論。由此，變學生為學習的主體，既能提高學習的興趣，又能培養觀察、思考、自學等多種能力，從而取得較好的教學效果。
　　根據人體解剖學的課程內容，即人體基本組織和九大系統的形態結構和功能，列表比較它們的異同和聯系，從而理解人體各個系統、器官、組織和細胞的形態結構與功能的相互影響。器官或局部與整體間、局部間或器官之間，在結構和功能上既相互聯系又相互影響，注重局部與整體的結合。
　　2.2探究—發現式教學啟發學生科研思路
　　探究—發現式教學的本質就是在教學中充分發揮學生的主體作用，使學生充分參與和體驗知識技能由未知到已知或由不掌握到掌握的過程，并在這一過程中使學生的各種素質得到全面發展。實施探究—發現式教學是社會發展的客觀要求，也是教育學發展的趨勢［９］。人體組織學與解剖學課應該依據實驗課程特點，采用探究—發現式教學，通過學生之間的討論加強知識點的研究和理解，促進知識的掌握。
　　探究—發現式教學模式的理論基礎是布魯納的構建主義發現學習理論和施瓦布的生物科學探究模式。布魯納認為，不論我們教什么學科，務必使學生理解學科的基本結構，而掌握基本結構的方法是“發現”，學生的認識過程有共同之處，教學就是學生主動探究和發現結論和規律的過程。施瓦布的生物科學探究模式的實質是教學生用相似于生物學家的研究方法去處理信息，也就是教學生確認問題并用特殊的方法解決這些問題。
　　探究—發現式教學模式的一般教學程序：提出問題—創設問題情境—提出假設—推理—驗證和得出結論。
　　生物科學技術發展史上重大發現和發明，往往集眾多科學家多年的心血和智慧，通過一系列實驗，反映了科學探究的一般方法。在教學中，要改變過去按教材順序平鋪直敘的講述方法為探究式教學方法，通過重演科學史的發現過程，引導學生沿科學的邏輯思維路線，主動發現問題；分析、推測、探究問題，最終獲得符合邏輯性的結論；理解科學實驗方法、培養探索問題的能力，而不是記住這段歷史。
　　教師在教學中應啟發學生科研的思路，如在講授植物神經的興奮傳遞一部分時首先介紹T.R.Elliott，U.E.Dixon等人的實驗：發現平滑肌對腎上腺素的反應與刺激交感神經效應相同，毒覃堿的作用與刺激副交感神經的效應相似。引導學生得出“興奮的傳遞是經神經末梢釋放特殊物質（遞質）實現”的假設，然后布置學生設計實驗方案來證明這一假設。最后老師介紹Off Loewi 1921年所做的蛙心灌流實驗。該實驗把兩個蛙心用任氏液灌流系統連接起來，當刺激第一個蛙心的迷走神經時該心的搏動受到抑制，隨后第二個蛙心的搏動也受到抑制，這意味著在一個蛙心迷走神經受到刺激時，釋放某種化學物質，經灌流液的傳遞到第二個蛙心。當時Loewi把這物質命名為“迷走物質”，后來證實此物質就是Ach。這一獨具匠心的精彩實驗，不僅確鑿地證明興奮傳遞是經神經末梢釋放遞質來實現的，而且讓學生領略了科研思路在科學研究中的重要作用［１０］。
　　教師不僅要把書本知識傳授給學生，而且應該把國內外最新的研究進展，以及自己的科研成果帶入課堂，把最新的知識和信息傳遞給學生，將承擔的科研項目的內容、研究成果及新的進展融會于課堂講授之中，將發表的與課程有關的研究論文作為課外閱讀資料，使學生加深對新知識點的理解，也使得講述更為生動而富有啟發性。在教學中，還可以針對人體組織解剖學的研究熱點，開展研究性學習活動。例如由教師或學生確定主題，教師給學生提供一些信息參考，指導他們走進圖書館、資料室或上網，自己去查找相關資料，撰寫相關主題綜述，最后相互交流。這種活動不僅能使學生了解某領域的發展動態和最新成果，對課堂講授也是很好的補充和延伸，而且能鍛煉學生查找資料、總結資料和學術論文寫作的能力，為他們今后的畢業論文設計奠定基礎。
　　3.人體組織與解剖學教學方法改革的展望
　　高師院校的教學改革要達到培養學生學習能力（學習能力是學生順利地完成學習活動所必備的能力）的目的，就必須使“教”和“學”達到高度統一，即要堅持“教為主導，學為主體”。要求學生通過自身主動的學習活動去掌握知識，要求教師從對教學內容的加工為主發展到以指導學生完成學習活動為主。任何改革都應該以有利于提高學生的綜合素質、有利于提高教學質量為目標。教學活動是一個多因素、多環節的過程，其改革涉及的方面很多，會受到諸多因素和條件的制約。在今后的教學實踐中，人體組織學與解剖學課程的改革將會越來越深入。
　　
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