基于學生自主性學習導向的生化實驗課改革初探

燕曉雯 姚青 李建寧 盧曉紅 羅明秀

摘? 要 通過分析實驗教學現存問題和不足，以學生自主性學習為導向，提出在傳統實驗教學模式基礎上增設自主學習、自主實驗總結、自主實驗設計等實驗教學環節，提高實驗教學質量，并就實踐效果進行探討，旨在為生物化學與分子生物學實驗教學改革提供參考。

關鍵詞 生物化學與分子生物學;實驗教學;自主學習;教學模式

中圖分類號：G642.423? ? 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2019）07-0128-03

1 前言

現代生物化學與分子生物學的理論和技術既是醫學與生命科學發展的必需技術，也是醫學專業學生后續學習基礎醫學和臨床醫學課程的重要基礎。實驗教學是生物化學與分子生物學教學的重要組成部分，在教學中占有重要地位。通過實驗教學能培養學生分析問題和解決問題的能力，還可以使生物化學與分子生物學部分理論知識得到形象的驗證[1]。因此，如何有效利用生物化學與分子生物學實驗教學環節，提高學生對該門課程的學習興趣，加強學生對理論知識的理解與應用，培養學生的實驗能力、創新能力及初步的科研能力，值得生物化學與分子生物學教學工作者進行深入思考及探究[2]。

2 生物化學與分子生物學實驗教學現存問題及分析

近年來，新的教學改革方法如PBL、MOOC、翻轉課堂等層出不窮，但這些教學方法在實驗教學中較難推廣應用。而傳統的生物化學與分子生物學實驗教學比較程序化，即教師講解—學生操作—預期結果—實驗報告[3]。傳統實驗教學注重對學生操作規范能力的培養，而忽視了學生的學習能動性和興趣的激發。

傳統教學模式形式較單調? 在教師講解環節，由于學生課前預習效果不同，或者很多學生沒有從課下狀態及時切換到課堂學習狀態，學習往往比較被動，課堂效率有很大提升空間。那么，這就有必要在教師講解前花3～5分鐘時間通過一些簡單的方法讓學生對本次實驗有大體簡單的了解，能極大地提高他們的學習主動性，激發學習興趣。

傳統實驗教學模式往往會使一些學生單純以完成實驗任務為導向，在教師講解結束后，照著實驗流程按部就班地操作，得出結果、完成實驗報告。這使得很多學生不去認真思考實驗目的和實驗操作設計，缺少對操作步驟的深入理解，對實驗注意事項往往只知其一，不知其二。甚至個別學生因對實驗操作等理解的偏頗或具體操作中的錯誤疏忽等，產生錯誤的實驗結果，但又因為對實驗理解不深刻，很難分析查找出實驗失敗的真正原因。

對于一些定性實驗，如激活劑和抑制劑對酶促反應速度的影響，實驗結果的得出受影響因素較多，包括對反應時間的把控點的偏移、唾液收集者淀粉酶活性的個體差異性等，使加入顯色劑——碘后，不同組間的實驗結果復雜多樣。雖然能對相關理論知識進行驗證，但小組間的實驗結果可能不盡相同。而學生往往只注重自己本組的實驗結果，實驗分析部分也僅僅是局限于本組結果來簡單開展，缺乏對小組間實驗結果的了解及廣泛深入的思考、討論、分析，更缺乏對實驗操作步驟甚至實驗設計的優化、改進的相關討論。因此，易導致學生忽視對實驗的立體思考，即學生通過實驗所收獲的知識從深度和廣度上都遠遠不夠，更不能最大限度調動學生的主觀能動性，激發學生的學習興趣和求知欲望。

有學者認為，通過對“錯誤”的合理性因素的探討，可以產生更有價值的教學效益。學生所犯的錯誤中蘊含著他們的知識經驗，更是教師進行教育的大量機會和可能，若能夠關于“錯”之所以“錯”了解得越深，那么關于“對”之所以“對”也就認識得越“透”[4]。從差異、錯誤中學習，通過對錯誤的操作及結果與正確的操作及結果的對比及分析，可以促使學生回顧、思考每步操作的設計原理及目的，從而真正理解整個實驗設計的目的。這就提示教師要使學生對實驗的掌握深入透徹，需要在實驗結果得出后，鼓勵學生自主對正確的實驗結果進行認真總結回顧，更要從不同的或錯誤的結果中分析查找其原因。

傳統的考核方式不合理? 傳統的以“實驗報告+平時表現”的考核模式，實驗報告成績是實驗成績的最主要部分，從而導致許多學生把精力主要放在實驗報告的撰寫上，而根本沒有重視實驗的操作過程，更無法提高實驗技能。加之實驗報告上一般都有各項內容綱目，理想的實驗結果又是明確的，很難確切地考查學生對實驗知識的掌握情況。這種忽視實驗過程的考核與形成性評價是相違背的，不能充分調動學生實驗積極性，發揮學生的主觀能動性，也不能真實反映出學生的實驗技能水平。要扭轉這種重實驗結果、輕實驗過程的現狀，切實提高學生實驗技能，迫切需要改革現有考核模式，建立公平、公正、客觀、全面的考核體系。

3 提高學生學習的自主性，激發學生學習興趣

有效的教學設計是提高教學效率和教學質量的支點[5]。通過增添探索性、自主性實驗，培養學生獨立科研和創新能力[6]。在實驗教學中充分發揮學生的自主能動性，調動學生的實驗積極性，是提高實驗教學質量的根本所在。因此，在保證學生認真做好課前預習的前提下，在傳統教學模式的基礎上，增加一些自主學習的環節：（學生自主閱讀）—教師講解—（學生自主推斷預期實驗結果）—學生操作—（學生自主實驗總結）—實驗報告—（拓展：自主實驗設計）。并在考核評價中增加相應環節的考核。

自主學習? 雖然學生每次實驗會按時上交預習實驗報告，但因預習報告一般是照著實驗指導抄寫的，所以對實驗內容缺乏認真的閱讀及自己的分析理解。因此，教師在進行講解前，利用3～5分鐘布置幾道實驗相關的問題，要求學生帶著問題自行閱讀實驗內容;或者提供給學生一個不完整的實驗思維導圖，要求學生補充完整;或者給學生看實驗相關的小視頻等。之后，教師通過提問的形式解答并對回答正確的學生給予平時成績，或將問題的解答貫穿在講解中。這樣既對學生的課下預習起到一個督促檢驗作用，也使學生在對實驗知識有了自我認識后，在教師的講解中對已經認識的知識產生共鳴，對不理解的問題則有了更深刻正確的認識，從而提高課堂效率。

學生自主實驗總結? 在保持原有實驗教學過程基本不變的情況下，在學生實驗操作（一般兩人為一組）結束，得出實驗結果后，將三至四小組（一個工作臺的全部學生）合并為一大組，互相觀察各小組的實驗結果，比較各組間結果的異同，分析產生不同的原因，自行判定正確結果和錯誤結果。先選出實驗結果最佳組，討論此實驗結果能說明什么，從而對生物化學理論知識得到驗證;討論本實驗是用怎樣的方法說明來進行驗證的，進一步加深對實驗原理的理解及對實驗設計的認識。然后對實驗結果錯誤或不理想的，從儀器操作、實驗條件到試劑使用等各個方面進行全面排查，找出原因;并對實驗注意事項重新進行解讀，分析實驗設計原理并加深對實驗注意事項的理解。最后，每大組找出代表對討論結果進行總結發言。各小組針對本組的實驗情況在實驗報告上寫出書面的實驗分析與討論，及書面完成對大組的各實驗結果進行立體的綜合分析。

實驗拓展：自主實驗設計? 針對實驗中出現的操作問題提出避免的方法或改進的意見，對實驗的設計可以提出優化方案等，對教師給定的實驗題目給出相應的實驗設計方案和具體的實驗操作步驟，教師對討論結果進行簡評。

形成性評價的考核? 除了常規的實驗考勤、實驗操作、實驗報告等考核內容外，教師還可通過學生自主學習環節的表現、自主實驗總結環節的討論以及發言情況及自主實驗設計環節的情況，對學生進行形成性評價。減小實驗報告在實驗總成績中的比重，相應增加實驗課堂上各教學環節的成績。將實驗報告中的實驗分析和實驗拓展兩部分作為實驗報告成績評定的主要依據，反映學生自主實驗總結環節的討論結果，體現學生對實驗的理解和掌握程度。

課后學生反饋及教師總結? 教師需要在課后對實驗課中每個環節的開展進行回顧、反思、完善，并對學生在課后以問卷調查等形式進行摸底，及時了解學生的課題感受、想法和意見建議。結合學生的反饋，教師進一步完善各教學環節，使實驗課教學質量得到切實提高。

4 實踐效果探討

經過兩學期的具體實踐，學生在實驗課上的學習興趣明顯提高，在自主總結討論環節主動參與、積極討論，課堂氣氛非常活躍，教學效果有明顯改善。通過問卷調查、摸底排查等方式了解到，學生對此教學環節認可度較大，大部分學生表示有必要在實驗課中增加自主學習的這些環節，認為現有的實驗考核體系更合理、客觀、公正。

總之，通過自主學習各環節的導入，豐富了教學形式，完善了考核機制，激發了學生的學習興趣和積極性，培養了學生的團隊協作精神。通過自主實驗總結環節，更使學生提高了對實驗基本技能的掌握及實驗整體設計思路清晰化。通過對錯誤結果分析查找原因，培養了學生善于發現問題、解決問題的能力，并從中體會到實驗的具體操作會遇到各種意想不到的實際問題，需要養成善于細心觀察、積極主動思考的良好實驗習慣，需要樹立認真、嚴謹的科學態度。

新的教學模式的成熟，要通過不斷地進行實踐檢驗，在實踐中不斷發現問題，不斷改進和完善。教師在這個過程中要敢于探索發現并大膽嘗試新方法，多與學生交流溝通，傾聽學生的真實反饋，并善于總結經驗，積極為實驗教學改革貢獻自己的一份力量。■

參考文獻

[1]王繼紅，葉芳.醫學院校生物化學與分子生物學實驗教學改革[J].實驗室研究與探索，2011，30（7）：288-291.

[2]李妍，羅軍，張巍，等.基于創新型醫學人才培養的生物化學實驗教學改革[J].實驗室研究與探索，2016，35（4）：213-215.

[3]熊興東，張志珍.提高生物化學與分子生物學實驗教學質量的實踐與體會[J].檢驗醫學教育，2009，16（3）：24-25.

[4]韓華球.錯誤：一筆重要的教學資源[J].課程·教材·教法，2005（3）：26-30.

[5]汪明，曹道平.基于認知負荷理論的有效教學設計研究[J].現代教育技術，2013，23（5）：16-19.

[6]劉平，龔祝南.關于生物化學實驗課程教改的一點評議[J].教育教學論壇，2018（44）：232-233.