基于PBL教學模式的紅細胞膜制備實驗教學研究

張燕 陳佳

1 引言

“以問題為基礎”的教學模式（ Problem - BasedLeaming，PBL）是以學生為中心的一種教法，其教學過程包括：教師課前確定教學目標、劃分小組、資料收集、設計問題等;課堂中問題逐層引入、引導學生探究、信息共享、解決問題;課后的成果展示和總結反思等。PBL教學模式能夠創造出與傳統模式迥然不同的學習氛圍，教師不只是作為知識的傳授者，而是需要引導學生進行更高層次的思考，從而促進學生思維能力的發展。紅細胞膜的制備是人教版普通高中生物學必修1中的基礎性實驗，也是學生需重點掌握的實驗之一。下面通過應用PBL教學模式開展“紅細胞膜的制備”的實驗教學，探討PBL模式的實際教學意義。

2 研究方法

研究對象為高二兩個班的學生，一個班為實驗組，采用PBL模式來進行教學;一個班為對照組，采用傳統教學模式。對照組的傳統教學模式主要講解紅細胞膜的制備實驗，即教師利用板書、課件來講解本實驗的操作步驟、材料選擇、儀器使用及注意事項等。實驗組的PBL模式是教師提出問題、學生探究解決問題、小組匯報、教師與學生共同評價等步驟。教師檢查學生上交的實驗報告，進行考核，最后通過問卷調查法進行論證，利用DPS軟件分析實驗報告成績及問卷，比較兩種教學模式的優缺點。

3 教學設計

上課前一周，教師按異質分組原則將學生劃分為5個小組，每組6-9人，并確立小組長。課前，學生通過查閱書籍、資料、網絡等解決教師所提出的問題。小組內成員可以固定一個時間段將自己所查找到的資料在組內進行研討與分享。

課堂上，教師以“創設問題情境，提出課題”導入新課，隨著問題的逐層深入，引出多種實驗假設。師生討論后，確定3種實驗方法來來驗證假設：①將生理鹽水和血細胞稀釋液混合，直接制成臨時裝片，在顯微鏡下觀察。②將生理鹽水和血細胞稀釋液混合后，用離心機離心，最后得到細胞膜。③利用哺乳動物的紅細胞制備細胞質膜，先低速離心血液，等滲緩沖液洗滌出紅細胞，低滲緩沖液溶血，高速離心，最后獲得白色的紅細胞膜樣品。教師對各個小組的實驗結果進行記錄與評價，引導學生總結出自己在PBL教學模式探究紅細胞膜的制備實驗中的收獲與不足。最后，學生反思得出結論：第一組實驗方法操作較簡單，但實驗結果卻不盡人意，在高倍顯微鏡下觀察到細胞膜和其內容物混合在一起，且做實驗所需時間較長。第二種實驗方法雖然縮短了時間，但需要教師精心準備，實驗結果比第一種方法好。第三種實驗方案可以得到雜質含量較少的細胞膜，但實驗操作比較復雜。

4 評價方式

4.1 以實驗報告進行評價

為了比較系統的評價PBL教學模式在實驗紅細胞膜制備中的應用，實驗組與對照組在課堂結束后統一上交實驗報告，教師對實驗報告逐一打分。

4.2 以問卷調查對PBL進行評價

對實驗組與對照組進行問卷調查，本次問卷采用不記名測試，共發放問卷82份，回收82份，問卷回收率為100%。學生素質調查表的制定借鑒布盧姆、辛普森等人于1972年提出的教育目標分類理論以及克拉斯伍等制定的情感教育目標分類理論整理而成。該調查表把學生素質分為3個方面，分別是情感目標、知識目標及技能目標。

以學生的專業情感（實驗課程興趣、生物科學素養）、專業知識（基礎知識、知識運用、知識分析、知識綜合及理解）和專業技能（實驗操作過程、實驗結果及實驗報告）對教學效果進行測評。問卷調查表見表1。

問卷調查共18題計100分，包括：知識目標分類6題，共計30分;情感目標分類5題，共計35分;技能目標分類7題;共計35分。問卷答案設置四個梯度，分別是非常確定、比較確定、有些確定及不確定，對應為4分、3分、2分、1分。利用Micsoft Excel 2010軟件進行數據處理，并運用統計學方法，對計數資料與計量資料運用平均數±標準差（x±s）來表示。

5 教學效果評價及結果分析

5.1 實驗考核成績結果及分析

學生實驗報告成績比較見表2。

由表2可知，傳統教學與PBL模式在實驗考核中存在顯著差異。其中，實驗組實驗報告平均考核分數為80.19，對照組報告分數為72.32，各分數段的分布也不同。實驗組中，有95.12%的學生分數高于60分（包括60）;對照組中，有85.37%的學生及格。實驗組及格學生所占比例高于對照組，說明兩組學生成績分布較離散，差距較大。

5.2 調查問卷結果及分析

兩組學生情感目標、知識目標和技能目標調查結果見表3-表5。

由調查結果可知，實驗組對該實驗操作過程表現出極大的熱情，并能克服實驗過程遇到的困難。但是，采用PBL教學模式探究紅細胞膜的制備實驗中，學生在知識接受知識方面與傳統教學沒有差異。同時，調查結果顯示采用PBL教學探究紅細胞膜制備實驗能極顯著提高學生的操作技能，使學生對待實驗的態度、興趣等方面有明顯的改善。

6 討論

高中實驗課要求全面提高學生的生物學科素養，倡導學生積極主動的開展小組式學習。實踐證明，PBL教學模式可以提高學生實驗操作技能和考核成績，增強學生學習的積極性，提高學生學習興趣。PBL模式教學模式相對傳統教學，有利于培養學生的情感態度;有利于強化實驗技能、使學生注重實驗細節;有利于培養學生的合作探究意識，增強學生的自信心及溝通表達能力。問題探究是以“小組協作”的形式完成，不管實驗方案的設計、問題資料的獲取，還是相關資料的加工整理和分析應用都需要學生協同完成。

雖然PBL相對傳統教學模式有很大的優勢，還存在以下問題：①在我國，PBL作為一種新的教學模式，目前還缺少相關聯的評價標準。若要對學生的學習效果做出評價，學習成績不是唯一的標準，且用調查問卷對PBL做出評判，主觀因素較多。因此，在我國生物實驗教學中實施該模式，評價標準還有待進一步的研究。②由于高考的壓力，教師探究新的教學方法意識淡漠，老的教學方法早已在教師心中牢不可破、堅如磐石，制約了PBL模式的推廣。③教學時間緊、資源短缺。

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