混合教學(xué)模式下探究式學(xué)習(xí)在“生理學(xué)”的應(yīng)用

黎昀 黃麗娟 何顯教 梁祚仁 王映

[摘 要] “生理學(xué)”因知識(shí)量龐大，且抽象、深?yuàn)W對(duì)學(xué)習(xí)者的科學(xué)思維、邏輯思維推理能力要求高，因而學(xué)生容易出現(xiàn)畏難情緒，學(xué)習(xí)自信心不足。目前應(yīng)該充分利用蓬勃發(fā)展的線上教育資源結(jié)合線下教學(xué)，開展以學(xué)生為中心，指向能力培養(yǎng)的問題、案例引導(dǎo)為主的探究式學(xué)習(xí)模式，通過觀察、討論、交流、質(zhì)疑、分析和歸納等探究活動(dòng)，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)參與度和學(xué)習(xí)信心，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)和深度學(xué)習(xí)能力，培養(yǎng)學(xué)生分析并解決問題的能力，提高學(xué)生團(tuán)體合作與溝通能力取得良好成效。

[關(guān)鍵詞] 混合教學(xué);探究式學(xué)習(xí);生理學(xué);實(shí)踐

一、引言

“生理學(xué)”是一門抽象的功能學(xué)科，主要研究正常生命活動(dòng)發(fā)生的機(jī)制、條件及體內(nèi)外環(huán)境因素變化對(duì)生命活動(dòng)的影響。只有掌握正常生命活動(dòng)的功能及其規(guī)律，才能深刻認(rèn)知和掌握疾病發(fā)生、發(fā)展規(guī)律，進(jìn)而理解防治疾病的原理和措施，為后續(xù)學(xué)習(xí)臨床醫(yī)學(xué)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，所以說“生理學(xué)”是從基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)邁向臨床醫(yī)學(xué)的重要橋梁學(xué)科。“生理學(xué)”知識(shí)來源于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，復(fù)雜深?yuàn)W，對(duì)學(xué)生的科學(xué)思維、邏輯推理能力要求高。在學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生普遍反映“生理學(xué)”概念多、知識(shí)量龐大，且?guī)缀跞羌兝碚撝R(shí)，科學(xué)性高而缺乏趣味性，難學(xué)難記;尤其是機(jī)體各組成部分的功能及實(shí)現(xiàn)其功能的內(nèi)在機(jī)制非常復(fù)雜，學(xué)生常常找不到解析內(nèi)在機(jī)制、突破難點(diǎn)的切入點(diǎn)，因而容易出現(xiàn)畏難情緒，學(xué)習(xí)自信心不足。

過去的“生理學(xué)”教學(xué)，側(cè)重于采用以教師講授為主的方式向?qū)W生傳授知識(shí)，課堂氛圍相對(duì)沉悶，學(xué)生的學(xué)習(xí)參與度較低，加之課程學(xué)時(shí)有限，導(dǎo)致該課程學(xué)生學(xué)習(xí)效果欠佳、課程考核優(yōu)秀率及平均分均較低。因此，該課程的教學(xué)模式改革迫在眉睫。

為了提高教學(xué)效果，本校從“生理學(xué)”的學(xué)科特征及學(xué)情出發(fā)，在教師“教”與學(xué)生“學(xué)”的過程中推行探究式學(xué)習(xí)模式，主要形式為教師積極引導(dǎo)來推動(dòng)學(xué)生自主探究。學(xué)生在教師的啟發(fā)誘導(dǎo)下，充分激發(fā)學(xué)習(xí)的主動(dòng)性、積極性和創(chuàng)造性，通過觀察、討論、交流、質(zhì)疑、分析和歸納[1]等探究活動(dòng)，獲知概念、獲得科學(xué)結(jié)論、解決實(shí)際問題。提升學(xué)生學(xué)習(xí)信心，提高學(xué)習(xí)參與度，培養(yǎng)科學(xué)思維，培養(yǎng)解決問題的能力。

二、教學(xué)設(shè)計(jì)思路

教學(xué)改革的初衷是能夠在教育實(shí)踐過程中充分尊重學(xué)生的個(gè)性、獨(dú)立性和創(chuàng)造性[2]，激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的熱情，提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力[3]，更重要的是培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力[4]。

本課程開展以學(xué)生為中心，指向能力培養(yǎng)的問題、案例引導(dǎo)為主的探究式學(xué)習(xí)模式，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)及解決問題的能力;從課前、課中到課后，用遞進(jìn)式引導(dǎo)問題、實(shí)驗(yàn)及案例，引導(dǎo)學(xué)生從理解“是什么”、思考“為什么”，到實(shí)現(xiàn)“怎么做”，幫助學(xué)生提升學(xué)習(xí)能力、培養(yǎng)科學(xué)思維和逐漸確立創(chuàng)造性思維;同時(shí)在探究“生理學(xué)”研究?jī)?nèi)容及其功能活動(dòng)規(guī)律，分析實(shí)驗(yàn)和案例的過程中，注重學(xué)生合作能力、溝通能力的培育。

知識(shí)重構(gòu)并分類。為概念等基礎(chǔ)性知識(shí)設(shè)置引導(dǎo)性問題，供學(xué)生自主學(xué)習(xí)使用;為發(fā)生機(jī)制類知識(shí)難點(diǎn)制作流程圖或簡(jiǎn)易動(dòng)畫，再配以引導(dǎo)性問題，在課堂上引導(dǎo)學(xué)生推理演繹;為功能知識(shí)設(shè)置相關(guān)案例，引導(dǎo)學(xué)生思考與實(shí)踐。這一系列課程設(shè)計(jì)旨在引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)透過現(xiàn)象去探索背后蘊(yùn)含的科學(xué)知識(shí)。

我們運(yùn)用中國(guó)大學(xué)MOOC和自建的“生理學(xué)”網(wǎng)絡(luò)精品課程等學(xué)習(xí)平臺(tái)，讓學(xué)生在課前通過網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)先進(jìn)行適當(dāng)?shù)闹R(shí)儲(chǔ)備，并在針對(duì)性的問題引導(dǎo)下自覺地、主動(dòng)地探索知識(shí)。在面對(duì)面課堂上提供真實(shí)的問題情境或模擬場(chǎng)景，指導(dǎo)學(xué)生探索分析、推理并解決問題，掌握認(rèn)識(shí)和解決問題的步驟與方法。

“教”與“學(xué)”過程中注重教師與學(xué)生、學(xué)生與學(xué)生之間及時(shí)交流反饋。針對(duì)“生理學(xué)”的教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)、學(xué)習(xí)方法等多方位探討交流。師生雙方根據(jù)反饋信息，及時(shí)調(diào)整“教”與“學(xué)”的行為。構(gòu)建過程性考核與終結(jié)性考核相結(jié)合的教學(xué)評(píng)價(jià)體系，及時(shí)掌握學(xué)生學(xué)習(xí)情況，推進(jìn)學(xué)習(xí)過程管理。

三、教學(xué)模式及實(shí)施方法

“生理學(xué)”的學(xué)習(xí)主體為大學(xué)二年級(jí)醫(yī)學(xué)專業(yè)本科生，以課程教學(xué)目標(biāo)和內(nèi)容為基礎(chǔ)，結(jié)合我國(guó)大學(xué)教育以課程教學(xué)為主，以及學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力發(fā)展的階段性特點(diǎn)來設(shè)計(jì)本課程教學(xué)模式。充分發(fā)揮教師的引導(dǎo)作用，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)自己的學(xué)習(xí)目標(biāo)、內(nèi)容及方法等進(jìn)行有意識(shí)地計(jì)劃、調(diào)節(jié)、監(jiān)控與評(píng)價(jià)[5，6]。實(shí)施過程的建構(gòu)規(guī)劃模式如圖1所示。

（一）課前自主學(xué)習(xí)活動(dòng)

教師在線下課堂開始前向?qū)W生推送學(xué)習(xí)任務(wù)，學(xué)生通過網(wǎng)絡(luò)課程平臺(tái)實(shí)現(xiàn)線上學(xué)習(xí)。通過自主學(xué)習(xí)，學(xué)生可基本了解和熟悉相關(guān)章節(jié)的基本知識(shí)，比如機(jī)體生理功能的調(diào)節(jié)方式，人體內(nèi)自動(dòng)控制系統(tǒng)，這是“知其然”。每次學(xué)習(xí)任務(wù)后均安排小測(cè)試，一方面可以及時(shí)檢測(cè)學(xué)習(xí)效果，另一方面通過設(shè)置一定比例的高階問題，刺激學(xué)生思考而達(dá)到“知其所以然”。根據(jù)測(cè)試結(jié)果，學(xué)生可以彌補(bǔ)知識(shí)漏洞，完善和拓展知識(shí)體系;教師則可以大致了解學(xué)生線上自主學(xué)習(xí)的基本成效及存在的問題，有利于規(guī)劃后續(xù)的教學(xué)活動(dòng)。

（二）面對(duì)面課堂教學(xué)

課堂教學(xué)圍繞基礎(chǔ)知識(shí)的鞏固內(nèi)化，經(jīng)典案例與實(shí)驗(yàn)解析等主題開展，既強(qiáng)化知識(shí)又注重學(xué)生科學(xué)思維及能力的培養(yǎng)。根據(jù)學(xué)習(xí)內(nèi)容不同，教師推出不同的課堂教學(xué)活動(dòng)形式。

1.實(shí)驗(yàn)的解構(gòu)與探究。教師引導(dǎo)學(xué)生對(duì)不同階段的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行思考與探討，解析實(shí)驗(yàn)的發(fā)生發(fā)展機(jī)制;對(duì)比不同實(shí)驗(yàn)條件及結(jié)果，揭示科學(xué)原理。比如在消化道平滑肌實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目一為單用乙酰膽堿刺激小腸平滑肌，實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目二為先后應(yīng)用乙酰膽堿和阿托品兩種化學(xué)因素刺激小腸平滑肌，由觀察到的不同實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)而引申到探究發(fā)生機(jī)理的過程，讓抽象的生理學(xué)知識(shí)依托具象的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象或數(shù)據(jù)來呈現(xiàn)，有助于學(xué)生理解內(nèi)容，能很好地培養(yǎng)科學(xué)思維。

2.推理演繹法。教師設(shè)置問題，引導(dǎo)學(xué)生逐級(jí)推理，最終揭曉事物發(fā)展的內(nèi)在機(jī)理。比如學(xué)習(xí)“中心靜脈壓”相關(guān)知識(shí)，教師“假設(shè)心室的泵血能力減弱，則心室收縮時(shí)，搏出量有何變化”—學(xué)生“搏出量減少”—教師“收縮期結(jié)束心室腔內(nèi)的血量有什么變化”—學(xué)生“血量增多”—教師“心室血量增多，對(duì)心室舒張期的血液充盈有何影響”—學(xué)生“心房與心室壓力差減小，心室血液充盈量下降，心房和胸腔內(nèi)大靜脈血液貯留增多，所以中心靜脈壓升高”，從而揭曉中心靜脈壓取決于心臟泵血功能與靜脈回流之間的相互關(guān)系。從這個(gè)案例可以發(fā)現(xiàn)，復(fù)雜深?yuàn)W的內(nèi)容，可以用中學(xué)物理關(guān)于“壓力變化與體積的關(guān)系”加以解析。通過引導(dǎo)，學(xué)生能夠應(yīng)用之前儲(chǔ)備的知識(shí)解答問題，既理解新知識(shí)，又能增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)信心。

3.辯論、討論式教學(xué)。教師設(shè)置情境，提出討論題目，分組討論分析，之后集中闡述，讓學(xué)生充分陳述各種觀點(diǎn)，教師點(diǎn)評(píng)及總結(jié)。比如細(xì)胞的電生理活動(dòng)是學(xué)生公認(rèn)的難點(diǎn)內(nèi)容，教師設(shè)置真實(shí)情景問題“在臨床治療中，能否快速輸注高濃度K+溶液”進(jìn)行探討，既能復(fù)習(xí)理清K+跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)相關(guān)的離子機(jī)制及心肌細(xì)胞的生理特性等相關(guān)生理學(xué)知識(shí)，又能貼近臨床實(shí)例從而培養(yǎng)學(xué)生的臨床思維。

面對(duì)面課堂由教師引導(dǎo)，學(xué)生經(jīng)小組團(tuán)體學(xué)習(xí)、協(xié)作探究、交流討論互動(dòng)等多種學(xué)習(xí)形式，將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用到新情境中去積極解決問題并獲得新知識(shí)。

（三）課后討論和學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)

教師設(shè)置學(xué)習(xí)專題作為課外拓展學(xué)習(xí)任務(wù)，傳授文獻(xiàn)查閱方法和相應(yīng)的寫作方法，最后回到課堂進(jìn)行歸納和解析。每個(gè)章節(jié)學(xué)習(xí)結(jié)束均進(jìn)行階段測(cè)試，學(xué)生及教師能及時(shí)了解學(xué)習(xí)成效，有利于學(xué)生查缺補(bǔ)漏和下一階段的學(xué)習(xí)調(diào)整，教師及時(shí)改進(jìn)教學(xué)活動(dòng)。

四、實(shí)踐效果

通過問卷星及雨課堂問卷調(diào)查等方式，對(duì)校內(nèi)參與指向探究式學(xué)習(xí)的混合教學(xué)模式“生理學(xué)”課程的本科生進(jìn)行調(diào)查。回收問卷297份，有效問卷297份，有效回收率為100%。對(duì)學(xué)生的群體特征、課程學(xué)習(xí)方式與學(xué)習(xí)效果等進(jìn)行了分析。

（一）學(xué)生的群體特征

本次調(diào)查中修習(xí)“生理學(xué)”的學(xué)生為臨床醫(yī)學(xué)本科二年級(jí)的學(xué)生。智能手機(jī)持有率100%，私人電腦持有率31%，校園網(wǎng)全員免費(fèi)上網(wǎng)，學(xué)生對(duì)新興教育技術(shù)的接受度高，故完全具備參與線上學(xué)習(xí)的條件。大學(xué)生已形成獨(dú)立思維，他們不僅善于理解知識(shí)，而且善于獲取知識(shí)，有旺盛的求知欲、強(qiáng)烈的成才需要和心理渴求，希望了解未知領(lǐng)域，想辦法獲取自己感興趣的知識(shí)。同時(shí)辨證邏輯思維開始發(fā)展，辨析事物之間的相互區(qū)別及相互聯(lián)系。此外，大學(xué)生的思維具有敢于求新、富有創(chuàng)造的特點(diǎn)，敢于嘗試用新穎的方法解決問題。因此開展基于問題及案例引導(dǎo)的探究式學(xué)習(xí)模式，旨在有意識(shí)地培養(yǎng)和鍛煉大學(xué)生思維的獨(dú)立性、變通性和流暢性，對(duì)其創(chuàng)造性思維的發(fā)展、完善具有重要作用。

（二）混合教學(xué)認(rèn)可度調(diào)查分析

調(diào)查結(jié)果發(fā)現(xiàn)，大部分（65.69%）學(xué)生認(rèn)為網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)可以提高學(xué)習(xí)效率但效果并不顯著，19.2%的學(xué)生覺得網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)不能提高學(xué)習(xí)效率。另一方面，絕大多數(shù)學(xué)生表示視頻動(dòng)畫有助于理解抽象的“生理學(xué)”知識(shí)，同時(shí)在一定程度上開闊視野，學(xué)習(xí)時(shí)間的安排相對(duì)自由，因此頗具吸引力。有37.2%的學(xué)生表示，即使沒有學(xué)習(xí)任務(wù)，平時(shí)也會(huì)自己在網(wǎng)上進(jìn)行自主學(xué)習(xí)。而對(duì)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)持否定態(tài)度的學(xué)生一致認(rèn)為網(wǎng)絡(luò)視頻學(xué)習(xí)方面投入的時(shí)間過多，教師授課節(jié)奏單一，缺乏師生雙向互動(dòng)，因此不愿接納線上學(xué)習(xí)。從教師的角度分析，認(rèn)為學(xué)生觀看網(wǎng)絡(luò)教學(xué)視頻、研究習(xí)題，是傾向于快捷、直觀、結(jié)果導(dǎo)向的淺表性學(xué)習(xí);教師需要進(jìn)行合理的教學(xué)設(shè)計(jì)，激發(fā)學(xué)生的主觀能動(dòng)性，從而開展互動(dòng)交流的深度學(xué)習(xí)，真正掌握“生理學(xué)”的科學(xué)原理，因此開展了指向探究式學(xué)習(xí)的教學(xué)模式。調(diào)查結(jié)果顯示，65%的學(xué)生支持課堂授課與網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)相結(jié)合的混合教學(xué)模式，這說明大多數(shù)學(xué)生對(duì)課程教學(xué)模式設(shè)計(jì)是認(rèn)可的。

（三）探究式學(xué)習(xí)滿意度調(diào)查

從學(xué)習(xí)滿意度調(diào)查結(jié)果來看，認(rèn)為學(xué)習(xí)效果好的學(xué)生占比55.2%、認(rèn)為有學(xué)習(xí)效果的占30.6%。總的來說，學(xué)生對(duì)指向探究式學(xué)習(xí)的混合式教學(xué)模式比較滿意，持積極態(tài)度并表示學(xué)有所獲。在線學(xué)習(xí)能夠開闊視野，動(dòng)畫展示易于理解抽象的“生理學(xué)”知識(shí)，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣;課堂討論及推理印象深刻，總能解決“某個(gè)器官的功能為什么發(fā)生變化”“當(dāng)內(nèi)外環(huán)境因素改變時(shí)會(huì)導(dǎo)致什么變化”等疑惑，增加學(xué)生解決問題的信心;促使學(xué)生制定自己的學(xué)習(xí)目標(biāo)，自主學(xué)習(xí)能力有了提升。11.2%的學(xué)生表示本學(xué)習(xí)模式對(duì)學(xué)生個(gè)人自學(xué)能力要求較高，有點(diǎn)跟不上其他學(xué)生的節(jié)奏，需要時(shí)間慢慢適應(yīng)。這些學(xué)生認(rèn)為不能適應(yīng)該教學(xué)模式的主要原因在自身，比如視頻學(xué)習(xí)容易注意力渙散而導(dǎo)致學(xué)習(xí)效果欠佳，學(xué)生理解能力欠佳，小組學(xué)習(xí)習(xí)慣性依賴組員，自身沒有真正提高等多方面。有3%的學(xué)生表示不樂意接納混合式教學(xué)，更愿意接受傳統(tǒng)的課堂授課，他們反映傳統(tǒng)課堂授課吸收知識(shí)更高效，因此更傾向于純課堂授課。

（四）學(xué)習(xí)效果對(duì)比分析

圖2是2018級(jí)研究對(duì)象與同年級(jí)同專業(yè)學(xué)生的考試成績(jī)比較，對(duì)照組是未采用指向探究式學(xué)習(xí)的混合教學(xué)模式的其他班級(jí)的學(xué)生。觀察組與對(duì)照組，優(yōu)秀（分?jǐn)?shù)≥90）率各為11.45%和7.80%，良好（80≤分?jǐn)?shù)<90）率各為32.32%和23.05%，觀察組平均分高于對(duì)照組，相較而言，觀察組學(xué)生成績(jī)更好。同時(shí)，觀察組學(xué)生的綜合素質(zhì)明顯提高，學(xué)生學(xué)科競(jìng)賽成績(jī)優(yōu)異、考研積極性大漲、文獻(xiàn)閱讀能力明顯提升，學(xué)生積極參與大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)比賽并獲立項(xiàng)。

五、結(jié)語(yǔ)

人體的生理功能因內(nèi)外環(huán)境因素的改變而改變，錯(cuò)綜復(fù)雜，因此“生理學(xué)”是醫(yī)學(xué)生公認(rèn)的難學(xué)的科目。我們開展本項(xiàng)教學(xué)改革，旨在提高學(xué)生的學(xué)習(xí)信心，有效挖掘?qū)W生自主學(xué)習(xí)潛力，培養(yǎng)學(xué)生的探究技能，讓學(xué)生在教師指導(dǎo)下主動(dòng)探究并獲取知識(shí)，發(fā)展能力。通過綜合問卷調(diào)查結(jié)果、考試成績(jī)及學(xué)生綜合素質(zhì)能力等的對(duì)比分析，我們認(rèn)為該學(xué)習(xí)模式既能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣及信心，又能提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)和深度學(xué)習(xí)能力;能夠引導(dǎo)學(xué)生分析及推理問題，提高學(xué)生解決問題的能力;同時(shí)能開闊思維，提升學(xué)生的科研素養(yǎng);達(dá)到預(yù)期教學(xué)目標(biāo)，師生雙方均給予較高的評(píng)價(jià)。因此我們認(rèn)為探究式學(xué)習(xí)值得推廣應(yīng)用。

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