醫用化學教學改革探索①

趙士博 黃鎖義

摘 ? 要：目的 在高等教育改革的背景下將STEM視角下五步教學法應用于醫用化學教學改革中，依照學科特色將二者融合，打造具有醫用化學學科特色的全新教學模式。方法 借鑒國內外學者對五步教學法的研究與創新，將STEM教育理念植入五步教學法中，對STEM教育下五步教學法在醫用化學教學改革中的應用與普及進行研究分析。結果 通過對STEM教育和五步教學法已有的研究與實踐基礎，對二者以醫用化學教學特點進行改良與調整，以達到提高教學水平、提升人才培養質量的最終目的。結論 STEM與五步教學法的融合在醫用化學教學改革中的應用至關重要。STEM教育與醫學教育事業的結合是推動醫用化學學科教育進步與發展的重要舉措。STEM式五步教學法對學生的專業學習、科研與工作均有良性干預。

關鍵詞：醫用化學 ?教學改革 ?STEM教育 ?五步教學法 ?能力培養

中圖分類號：O6-4 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-098X（2019）09（b）-0228-03

Abstract： Objective to apply the five-step teaching method from the STEM perspective to the medical chemistry teaching reform under the background of higher education reform， and combine the two methods according to the subject characteristics， so as to create a new teaching

of medical chemistry.Methods by referring to the research and innovation of the five-step teaching method by scholars at home and abroad， the STEM education concept was incorporated into the five-step teaching method， and the application and popularization of the five-step teaching method under STEM education in medical chemistry teaching reform were studied and analyzed.Results based on the existing research and practice of STEM education and five-step teaching method， the characteristics of medical chemistry teaching were improved and adjusted to achieve the ultimate goal of improving the teaching level and the quality of talent cultivation.Conclusion the integration of STEM and five-step teaching method is very important in medical chemistry teaching reform.The combination of STEM education and medical education is an important measure to promote the progress and development of medical chemistry education.STEM five-step teaching method has a benign intervention on students' professional learning， scientific research and work.

Key Words： Medical Chemistry; Teaching Reform; STEM Education; Five-step Teaching Method; Ability Training

STEM教育是科學（Science）、技術（Technology）、工程（Engineering）和數學 （Mathematics）四個學科的簡稱，強調學科的交叉融合而不是簡單的組合[1]。STEM教育理念以促進學科融合、打破學科壁壘為基礎開展人才的培養與教育。近年西方國家日趨重視STEM人才的重要性與急需性，并加強STEM教育的應用與研究。STEM理念旨在使學科之間不再具有嚴定的界限，將不同學科之間進行融合與變通，促進學科之間相互融合相互促進相互補充相互滲透，打造綜合能力較強的應用型人才。五步創新教學法是體驗式教學的創新，主要內容由連接、呈現、體驗、反思和啟用五個部分組成，將觀念、認知、行為融入學習與研究的過程中，通過探索知行統一的教學規律而實現教學目標[2]。高等教育改革是推進高校發展與進步的重要途徑之一，五步教學法通過過程與體驗式教學相結合，注重學習過程中的影響，在學生的學習過程種起到輔助與指導作用，幫助學生更好的開展專業知識的學習。現將STEM教育理念與五步教學法結合并與醫用化學教學及專業學習進行研究，對比單一教學模式在醫用化學教學中的應用，為STEM+五步教學法在醫用化學教學及其他學科教學中的應用實踐奠定基礎。

1 ?STEM教育理念的基本情況

STEM教育以創新思維培養與學科體系的構建為重，其核心內容為跨學科培養并為學生建構知識體系、解決問題、對未來認知水平的能力，主要學習方式為項目或者項目式學習[3]。STEM教育理念即跨越學科束縛，通過問題將不同學科之間的共同點進行連接，通過多方面的思考與研究解決問題。STEM理念對醫學專業教學與培養大有裨益，在培養過程中為學生植入跨學科解決問題的思想，進而將完整的STEM理念傳遞給學生，鼓勵學生通過多角度多途徑對問題展開思考并尋求解決辦法。《中國STEM教育白皮書》明確指出，STEM教育結合各地教育教學實踐，對學生科研能力、創新意識、批判性思維等未來社會必備技能和能力的培養具有長遠意義，并有可能在學習者的未來生活和工作中持續發揮作用[4]。STEM教育對高校人才培養尤其是醫學專業人才的培養具有深遠影響，可直接貫穿于臨床一線與課堂教學之中，對STEM教育理念在醫學教育事業中的應用早已有許多學者探討，但STEM理念的時間與床底始終都是一個較難解決的問題，故現以五步教學法作為實踐基礎和平臺，對開展STEM教育的一系列教學與實踐活動皆有較具體的實施途徑，更易讓學生理解并熟練掌握STEM教育所帶來的理論與技能培養。

2 ?STEM理念下五步教學法在醫用化學教學的應用

要將STEM教育理念落在實處，必須要堅持“以學生為中心”，最終目的是以STEM教育理念為指引實現教育變革，培養能夠引領行業發展、具有實踐能力、創新能力和跨界整合能力的工程科技人才[5]。醫用化學作為醫學理論與實踐中重要的基礎課程，對于大一學生而言內容冗雜理解晦澀，有限的課堂時間與緊湊的教學進度使醫用化學的教學目的與學科意義很難傳達給學生，故許多學生對醫用化學學科開設的意義不是十分明確。STEM教育五步教學法應用于醫用化學的理論與實踐教學中，能夠對現階段授課質量與課堂效率起到提升作用。STEM教育理念穿插于五步教學法當中，將不同學科之間的相同問題進行融合拓展式教學，有助于學生加強對知識的理解與多途徑多元化思考問題的能力的培養。STEM與五步教學法結合在醫用化學教學中的應用主要有五大優勢，如下。

2.1 促進學科相融，培養自主思考學習

作為基礎醫學中重要的組成部分，醫用化學在為臨床醫學專業知識奠定基礎的同時，還起到溝通臨床醫學與基礎醫學的橋梁作用，其教學的重要性顯而易見。STEM教育提倡學科相融，在五步教學法的帶動之下相對容易開展。由任課教師提出問題，學生之間獨立或團體進行學習研究，帶著問題去思考學習更有助于學生對知識的記憶與理解。在不斷尋求答案的過程中學生不斷思考培養自主思考能力的同時鍛煉學生的自主學習能力，對學生的自身能力的塑造效果較為突出。通過學科融合意識的培養，對學生問題研究的方向以及通過不同途徑解決問題的能力培養效果更為顯著。

2.2 帶問題去學習，以答案體現學習成果

STEM教育理念下的五步教學法實行的重點即在于鍛煉學生探究與研學能力，在STEM教育理念的影響下將五步教學法的內涵進行拓展與創新，徹底擺脫傳統教學形式，賦予課堂全新面貌。通過問題對學生的學習方向進行引導，進一步由學生之間進行研究與討論，從不同角度與不同學科的角度對問題進行剖析與研究，用多種解決途徑來解決問題，通過答案的完整程度與答案案的研究方向體現學生的自學掌握程度。在這一階段STEM+五步教學法著重培養學生的發散思維與研討能力，深層次的影響學生的學術研究態度與科研精神，對日后的學習及工作在思想意識形態方面奠定堅實基礎。

2.3 提倡研討交流，注重學習途徑與過程

作為醫學專業的學生，職業要求與專業必須的研討能力與團隊合作能力是極其重要的。第三階段級是學生之間的研究討論，通過學生之間觀點的提出與質疑，相互進行意見交換與深入研究，在討論之中相互促進相互影響以加深對問題及知識點的認知，研究討論之時也在為彼此提供新思路與新見解，并在討論過程中不斷完善答案，對學生的研討能力、思辨能力的影響有積極作用，對于學科學習與研究都有奠基作用，更是對科研能力的培養起到了極大幫助。

2.4 深入體會知識，加強因果關系的思考

傳統課堂以老師講授為主， 學生主觀能動性差，不能夠充分利用課堂時間。STEM教育與五步教學法徹底顛覆了我國傳統教學的主次，教師僅為引導與輔助學習，學生作為課堂主體開展學習與研究。STEM教育與五步教學法的有效結合從學生出發，前期以被動學習調動學生的學習興趣，后期由學生之間的教學學習促進學生學習心理的轉變。通過教學形式的改變，為學生營造自主自律學習氛圍濃烈的醫用化學課堂，讓學生在不斷研究不斷改進不點加強思考學習的過程中不斷對知識點進行重復與理解，最終達到強化記憶與加深理解的目的。

教學過程中鼓勵學生大膽提出觀點，讓學生將自己的理解與自己的認識進行分享，再與其他同學進行研究交流，其他同學提出不同的看法與觀點，再由老師點評與引導進行深入探究與理解。通過每個學生對知識點理解的方面與深度的不同，從而在交流過程中碰撞出火花，突出不同學生對知識點理解的偏差而激化問題，刺激學生主動研究與主動交流，在根本上解決學生課堂互動率不高不高與學生積極性不足的基本問題。

2.5 鼓勵活學活用，避免僵硬模式化學習

STEM教育與五步教學法的層層遞進，使得學生在多種情境多種方式下不斷加深記憶。醫學專業知識量極大，需要學生付出大量時間去理解記憶，而通過STEM+五步教學法的實行，對記憶性的知識不再采取死記硬背，而是通多次的大量的反復研究理解進行記憶，在課堂上便已多次重復并融入自己的認知與理解，對學生的理解與記憶均有促進作用。同時，通過臨床案例的分析與研究，促進學生靈話運用所學知識從多個方向多種途徑進行問題的解答，以推動學生的掌握程度，堅決避免僵硬的模式化學習。

3 ?STEM理念下五步教學法應用的的可行性分析

STEM教育應該通過發展學科之間的互動，同時保持每個學科的完整性來推動[6]。STEM教育與五步教學法的融合與創新不僅在提高教學質量與培養質量方面，更是從學生的現階段引申待日后的發展之上，通過對過程的重視與研究，在長期的熏陶與影響之下更有利于學生養成良好的學習習慣，對學生的綜合能力的鍛煉依照學生的專業、職業動向與今后就業的發展與深造而服務，為學生提供更扎實更充分的專業素養與更多樣化更實際的多項就業選擇。

3.1 結合優勢

醫用化學作為理論與實踐并重的基礎學科，其影響是深遠且重要的，特別是對于臨床醫學等實踐型專業的學習尤為重要。醫用化學作為橋梁學科，其培養宗旨和培養理念在根本上與STEM教育并無太大差異。但STEM教育理念與五步教學法的結合，更多的是在過程中對學生的學習質量及多種能力進行培養，是長期且連續的。一些教學模式僅僅是對課堂或課后的學習進行改革創新，STEM與五步教學法則是從過程入手進行改革。

3.2 存在的問題

現代高等醫學院校對醫學生的培養模式與培養標準都隨著時間的推移和科技的進步不斷演變。提高本科生的綜合素質的根本在于思維的養成，STEM教育聯合五步教學法能夠在理論教學過程中對學生進行充分與全面的培養，最大程度上將理論知識進行強化，同時還能夠兼濟思維意識啟蒙與培養。但STEM教育下的五步教學法卻無法面面俱到，在強化理論知識的的同時顧及實踐，對于該模式在實踐技能中的教學與應用尚需進一步的研究與開發。

4 ?結語

化學是一門實驗科學，是一門幫助我們理解生命系統行為的科學[7]。隨著時代發展與科技進步，STEM教育理念越來越受到國內外學者與專家的重視，STEM教育下所誕生的教學模式，符合當今社會需求。STEM視閾下的五步教學法通過將多個學科知識的有效整合，以研究性學習為主培養學生的綜合能力對提高學生素養與認知益處多多。STEM教育+五步教學法在提高課堂效率、增強教學質量等方面優勢明顯，將該模式應用于其他學科與專業教學有待進一步研究與改良。

參考文獻

[1] 黃威龍，白欣.基于STEM教育的小學科學教學設計研究——以“斜面的作用”為例[J].科教導刊（下旬），2019（5）：123-125.

[2] 王淼.新時代高等教育教學方法改革——基于體驗的五步創新教學法[J].科技風，2019（16）：63.

[3] 馮正東.打造STEM教育特色空間，助推“大成教育”特色課程[J].教育科學論壇，2019（20）：13-15.

[4] 何容，江維維.基于STEM教育的校本課程教學實踐探究[J].教育科學論壇，2019（20）：16-18.

[5] 白逸仙，張建良.“雙一流”行業高校本科生STEM學習意愿影響因素研究[J].華北電力大學學報：社會科學版，2019（3）：126-134.

[6] Jonas Hallstr?m，Konrad J. Sch?nborn. Models and modelling for authentic STEM education： reinforcing the argument[J]. International Journal of STEM Education，2019，6（1）：1-10.

[7] Lubomir Makedonski，Zlatina Peteva，Katya Peycheva，et al. Laboratory manual in teaching medical chemistry in english language course for the student of medicine and dental medicine[J]. JAHR - European Journal of Bioethics，2013，4（7）：427-438.

[8] 潘延雙.美國STEM教育探析及其對我國中學物理教育改革的啟示[J].教育教學論壇，2019（19）：111-112.