劉穎新,劉利利,邱艷明,楊 惠
高職高專院?!昂献鳌骄俊此际健苯虒W模式的構建及實證研究
——以天然藥物化學課程為例
劉穎新,劉利利*,邱艷明,楊惠
(湖南中醫藥高等??茖W校,湖南 株洲 412012)
以相關理論為基礎構建“合作—探究—反思式”教學模式,以天然藥物化學課程為載體,進一步驗證該教學模式應用于高職高專院校教學過程的可行性與有效性。教學實踐與數據分析結果顯示,實驗班學生的學習成績和應用能力得到較大幅度提高。從課堂氛圍、學生積極性和主動性來看,該教學模式比傳統教學模式更具優勢。
高職高專;教學模式;天然藥物化學
高職高專院校在教學模式構建上應注重學生自我發展的主體地位,重視學生在課堂上的作用和影響。目前我國高職高專教學模式依然以傳統的教師講授為主,教師在課堂上處于絕對主導地位,學生只是被動接受教師所傳授的知識[1]。傳統教學模式的弊端是課堂氣氛沉悶,學生積極性不高,教學理念、方法落后,學生學習效率低下[2]。“合作—探究—反思式”教學模式以學生合作為根本前提和組織形式,以探究為手段進一步深化合作,以反思來解決探究過程中的諸多問題。通過情境設置、問題提出、小組合作、問題解決、教學反思,學生完全參與到整個教學過程中,從被動灌輸到主動學習、從被動接受到渴望接受、從單打獨斗到合作學習、從靜態學習到動態學習。充分營造融洽的學習氛圍,激發學生發散思維,體現了學生的合作、探究意識,使課堂以教師為中心走向以學生為中心[3]。

圖1“合作—探究—反思式”教學模式的操作程序
建構主義學習理論是認知學習理論的一個重要分支,該理論認為知識不是通過教師傳授所得的,而是學習者在特定情境下借助他人(包括教師和學習同伴)的幫助,使用必要的學習材料,通過意義建構的方式來獲得的[4]。學生是信息加工的真正主體、知識意義的主動建構者。教師則要由知識的灌輸者、傳授者轉變成學生主動建構意義的促進者、引導者、合作者。同時,建構主義學習理論認為學習環境中的四大要素分別是情境、協作、會話和意義建構[5]。從以上論述可以看出“合作—探究—反思式”教學模式符合這一教學理論的特點。
在上述相關理論的指導下,課題組結合教學實踐,對“合作—探究—反思式”教學模式進行構建,具體操作程序見圖1。
2.1明確任務,情境導入,提出問題
首先確定教學目標和教學任務,然后教師利用本校及其他院校的精品資源共享課程網站或教學網站創設學習情境。這些學習情境包括社會、人文、自然科學情境,也可以是相關問題情境,目的是活躍學生思維、產生聯想,進一步提出問題,從而激發學生的探究欲望。
2.2分析問題,思考解決方案
需要注意的是,本階段僅是引出情境中所包含的相關知識,并非要立即解決問題。在本環節教師要引導學生觀察情境中所設置問題的特點、關系,進行思考并發表意見。要求學生分析問題,思考解決問題所需要的條件以及這些條件與哪些知識相關,探索解決該問題的可能方案。
2.3合作探究,實踐探索
根據組間同質、組內異質原則,學生組成合作小組。組間同質是指各合作小組總體水平基本一致;組內異質是指各小組在人員構成上盡量體現班級的縮影,并保證組內成員之間的差異和互補。在課堂教學過程中保證組內成員的主動參與和互助合作,座位可根據實際課堂情況而定。合作小組在集思廣益、深入探討、思維互補的基礎上,通過合作探究逐步解決問題,完成學習任務,達到學習目標。各小組成員既可以互相討論,又可以互相學習。每一名學生都可以充分發表自己的觀點,取長補短,完善對知識的理解,加深認識,達成共識。同時,學會的學生再教會不懂的學生,從而達到共同提高的目的。
2.4歸納總結,規范指導
學生在總結歸納的過程中,仍然可能會有諸多疑問和發現,教師要適時引導并組織學生進行即時討論,總結探究過程中發現的規律和問題,采用多種方式加深對問題的理解。對于典型性、共性問題,教師要有針對性地進行點撥、梳理、分析、講解,并鼓勵學生積極思考、大膽質疑,提出不同見解。
2.5課堂反思與課后反思
反思部分的活動主體是教師和學生雙方,二者協同完成。課堂反思,即在課堂探究活動結束后,教師引導學生對探究過程中的成功與失敗、收獲與理解進行反思,發現自己的不足和薄弱環節,重新審視探究過程中所得知識,加深對問題的理解。課后反思,即課堂教學結束后,教師應進一步反思并預測教學過程中學生尚未達到的態度、情感、價值目標??梢愿鶕嶋H情況設計調查問卷,根據統計結果及時修正教學目標。
為了檢驗“合作—探究—反思式”教學模式的實際效果以及學生滿意程度與適應程度,課題組以高職高專藥學專業天然藥物化學課程為載體,開展了為期一學期的相關實證研究,并收集實驗數據進行統計分析。
3.1研究對象
以湖南中醫藥高等??茖W校藥學系2014級藥學專業1班(55人)和2班(54人)學生共計109人為實證研究對象,實驗周期為一學期(共18個教學周)。以上學期期末儀器分析技術課程考試成績作為標準進行前測。結果顯示,學生學習能力無顯著性差異。通過對儀器分析技術課程任課教師的訪談得知,兩個班學生的課堂表現、積極程度、實驗動手能力相似。因此,以1班為對照班,采用傳統教學模式授課;以2班為實驗班,采用“合作—探究—反思式”教學模式進行授課。實驗班與對照班由同一教師任教,教學目標和教學任務相同,教學進度也相同。
3.2教學安排
本研究使用的是人民衛生出版社出版,由郭素華教授主編的高職高專藥學專業創新教材《天然藥物化學技術》。根據過去授課教師和學生反饋,該教材在內容編排上科學、合理,符合高職高專教學特點。教學計劃安排見表1。

表1 天然藥物化學課程教學計劃(學時)
3.3實驗過程
3.3.1準備階段 主要包括分組、角色分配和課前任務布置。
(1)分組與角色分配:分組時按學生自愿原則,盡量做到小組成員關系融洽,每個小組性格外向的學生和內向的學生都占有一定比例。每個小組中有組長、記錄員、發言人、資料員(收集資料和分析資料各1人),提倡在發揮個人長處的基礎上選擇角色,并定期輪流承擔不同角色,使每一名學生都能夠嘗試不同的任務,得到能力上的鍛煉。
(2)課前任務布置:課前布置任務不等同于課前預習。教師應該提前向學生說明下節課的學習內容,讓每組學生課下通過網絡、圖書查詢相關資料。并不是每次都要學生準備,可根據實際情況由教師提前準備,學生則利用已有條件直接學習。
3.3.2實施階段 以天然藥物化學中連續回流提取法課堂教學為例。首先明確本次課的教學任務是掌握連續回流提取法的操作過程,熟悉連續回流提取法注意事項及適用范圍。情境導入,讓學生觀看有關虹吸原理的視頻。然后教師現場演示,將索氏提取器與圓底燒瓶相連接,索氏提取器上面先不連冷凝管,教師將事先準備好的水倒入索氏提取器的提取管內;當管內液面高度超過連接管高度時,出現虹吸現象,提取管內的水被吸入到燒瓶內。此時學生一定很好奇,思維也處于活躍狀態。這時教師提出問題:(1)連續回流提取法的原理是什么?(2)虹吸現象是怎樣產生的?(3)中藥有效成分是怎樣在索氏提取器中被提取出來的?
在分析問題階段,教師引導學生思考解決具體問題的方案。如虹吸現象產生的條件有哪些?在整個提取開始前,中藥材到底放在哪里?是放在索氏提取器中,還是放在圓底燒瓶中?連續回流提取法與之前所講過的回流提取法有哪些區別和聯系?
學生針對學習任務和提出的問題進行小組合作探究。每個小組均發放一套索氏提取裝置,由小組成員親自操作,觀察記錄實驗現象和結論;再根據課前收集的視頻影音資料和相關學習資料進行深入討論、合作探究;最后逐步解決問題,完成學習任務。教師根據實際課堂情況適時介入,考查學生探究情況,掌控課堂教學節奏。最后由每一組的發言人給出本組答案和結論。
教師根據每組給出的結論進行歸納總結,對共性問題點撥講解。如學生在講述虹吸原理時,雖然能夠正確講述,但因為原理較抽象,有學生還是不能很好地理解。教師通過從網上下載的一段虹吸式分酒器的視頻資料對虹吸原理進行分析講解,很好地解答了學生的疑問。
課堂反思階段,在教師引導下,各小組對整個學習過程進行反思,對出現的問題和不足重新審視。課堂教學結束后,教師發現在反思過程中有個別小組不夠活躍,在以后的分組中要適當調整。在以往教學過程中,學生大多對影音視頻資料很感興趣,對純理論知識缺乏興趣。本次教學中引入了讓學生動手操作實驗裝置環節,不僅加深了學生的印象,而且實現了對純理論內容的記憶,如連續回流提取法的操作步驟和注意事項等。
3.4研究工具
為了解實驗班與對照班經過一學期教學后在課程測試成績方面的差異,本研究編制了天然藥物化學期末測試卷、天然藥物化學實驗技能操作考核試卷作為測試工具。使用SPSS 18.0統計軟件對數據進行分析處理。
高職高專院校側重于技能型、應用型人才培養。為了綜合考查學生對教學內容的掌握程度以及實際動手能力,課題組將期末測試分成3個部分。
(1)天然藥物化學期末測試卷。該測試卷成績占總成績的60%,用來考查學生理論內容的學習情況??己藘热菀员緦W期課程教學計劃為依據,符合教學大綱的核心要求??荚嚂r間為90分鐘,滿分為100分,試卷由名詞解釋、單項選擇題、填空題、比較題、化學檢識題、流程題六大題型構成。該試卷在題型設計上注重對學生應用能力的考查,如最后的流程題,給出幾種不同的黃酮類化合物結構式和分離流程圖,要求學生在流程圖的相應括號內填入正確的化合物代碼;或者給出幾個結構不同的蒽醌類化合物,要求學生根據幾種化合物酸性強弱的不同設計簡單的分離流程。試題整體難易程度適中,覆蓋的知識面較廣。
(2)天然藥物化學實驗技能操作考核試卷。這部分成績占總成績的30%,重點考查學生的動手能力以及對相關實驗儀器的操作熟練程度。測試項目包括常用實驗儀器的組裝(常壓蒸餾裝置、連續回流裝置、揮發油提取裝置等)、薄層色譜法的操作、萃取法的操作等。由學生抽簽選擇一項進行操作,教師事先制定天然藥物化學實驗技能考核評分標準,根據學生的操作情況進行現場打分。
(3)平時提問。這部分成績占總成績的10%,包括理論課提問和實驗課提問。理論課提問主要以基礎知識為主,考查學生對重要知識點的掌握情況;實驗課提問是指實驗過程中,教師觀察學生實驗操作情況,然后提出相關問題。如在槐米中蕓香苷的提取分離與檢識實驗過程中,教師隨機提問學生:在提取過程中加入硼砂和石灰乳的目的是什么?在提取過程中為什么調pH值不能過低和過高(pH值不超過9)?再如在實驗大黃中游離蒽醌類成分的提取分離與檢識中,提問學生:采用pH梯度萃取法的原理和依據是什么?在黃連中鹽酸小檗堿的提取分離與鑒定實驗中,提問學生:黃連粗粉提取時加0.2%的硫酸原理是什么?
4.1實驗班與對照班前測成績比較
在前測成績上,課題組選取了上學期藥學專業儀器分析技術課程期末成績作為指標。之所以選擇該課程,是因為其是天然藥物化學的專業基礎課,兩門課程在教學大綱、教學目標等方面較相似,而且所涉及的實驗操作和理論內容有交叉,如薄層色譜法、紙色譜法、柱色譜法、高效液相色譜法等。更重要的是,儀器分析技術課程期末成績也包含了實驗技能考核成績,這為課題組考查學生的動手能力提供了依據。
因實驗選取的樣本量較大(n>30),因此課題組選擇了Z檢驗對結果進行處理(下同)。采用軟件SPSS 18.0計算得到:|Z|=0.14,|Z|<1.96,確定P>0.05。表明實驗班與對照班學生成績無顯著性差異。從表2可以得出,兩班的平均成績接近,學生水平相當。兩班學生成績主要集中分布在60~90分,高分與低分成績較少。通過SPSS 18.0軟件對均值和標準差進行分析,發現兩班成績從整體上看均呈正態分布,說明該測試的可信度良好。

表2 對照班和實驗班前測成績比較[n(%)]
4.2實驗班與對照班課堂表現及實驗操作情況比較
課題組對實驗班與對照班學生的課堂表現及實驗動手能力情況進行了比較。在課堂上,實驗班學生表現更加積極,說明“合作—探究—反思式”教學模式在調動學生學習積極性上更有優勢。課題組采用觀察學生與教師的目光交流、學生在課堂上是否有睡覺和玩手機等現象來判斷學生的注意力是否集中,結果證明實驗班注意力集中時間更長,說明該教學模式更能引起學生興趣。在課堂氣氛方面,實驗班課堂氣氛更加活躍,說明該教學模式更好地促進了學生學習的主動性。在平時的課前提問中,實驗班和對照班在回答純理論問題時表現區別不大,但對于沒有統一答案的問題或多個知識點相聯系才能回答的問題,實驗班回答得更好,說明該教學模式提升了學生的發散性思維。在實驗動手能力方面,兩個班的表現沒有明顯區別,說明該教學模式對動手能力的培養沒有明顯作用。但在實驗過程中相關問題的回答上,實驗班表現更突出,說明該教學模式對促進學生理論聯系實踐有較大幫助。
4.3實驗班與對照班后測成績比較
根據所得數據,由SPSS 18.0軟件進行分析得出:|Z|=2.24,Z0.05=1.96,Z0.01=2.58,Z0.05<|Z|<Z0.01,得出0.01<P<0.05,表明實驗班與對照班后測成績具有顯著性差異。從表3兩班的后測成績情況來看,分數均呈正態分布,實驗班80~89分和70~79分的人數較對照班多。從平均分上看,實驗班高于對照班。從卷面分析來看,兩班對名詞解釋、填空題和選擇題這些純理論、純記憶性的知識掌握程度區別不大,但對于沒有標準答案、更能反映學生應用能力的流程題、檢識題,實驗班解答能力明顯優于對照班,說明該教學模式對學生應用能力的提高具有較大的促進作用。在實驗技能操作考核成績上,兩班并沒有較大區別,這固然跟課題組選取的實驗考核項目有關,但也說明該教學模式對于學生實際動手能力影響不大。但在平時的實驗過程中,通過對學生的觀察和提問,發現該模式有助于學生對實驗過程、實驗原理的理解。

表3 對照班和實驗班后測成績比較[n(%)]
“合作—探究—反思式”教學模式在理論建設和具體實踐方面尚處于探索階段,在實際運用中不可避免地出現一些問題。通過一學期的教學實踐,課題組發現在教學過程中還存在以下問題,需要進一步改進。
(1)在實驗進行的初期(前三周),學生進入角色較慢,個別小組成員對自己承擔的任務完成不夠理想。而且學生個人能力有較大差異,在問題探究過程中少數優秀的、性格外向的學生控制了整個小組;性格內向的學生在教學活動初期表現出極大的不適應,積極性不高。教師應在實驗初期盡量全面了解學生特點,并根據不同學生的能力水平、心理素質、性格特點等差異進行綜合考量,充分考慮小組成員間的互補性,合理分組。建立相對穩定的合作小組是保證教學順利進行的前提。
(2)合作探究過程中,教師及時引導和調控十分必要。在課題進行初期,個別小組會出現消極怠工、注意力不集中等問題。教師適時介入、對學生進行指導是該模式取得成功的保障。
(3)在采用該模式教學過程中,課時不足是影響研究效果的一個突出問題。課題組在實際操作過程中采取了兩節課連上的方式,在合作探究結束后再給學生留出適當時間進行休息、活動,剩下的時間進行其余的教學活動。由于受試對象是大學生,因此實驗過程中學生并未表現出急于下課、煩躁不安等情緒。
(4)“合作—探究—反思式”教學模式不適用于合班上課。教師在實驗教學過程中發現,班級人數越少,教師花在每個小組的時間就越多,教學效果就會越好。如果合班上課,學生人數多、分的小組多,教師精力有限、課堂時間有限,缺少必要的引導和介入,很多小組的探究過程會流于形式,無法達到教學目的。
(5)探究過程中教師不能低估學生的潛力。學生在探究之前已經對本次課的教學內容進行了資料收集,因此教學過程中會提出各種教師預想不到的問題。這就要求教師不僅有豐富的專業知識,而且深入鉆研教學大綱和教材,不斷充實和更新知識,跟上學科發展前沿,這樣才能更好地解答學生提出的問題。
(6)本課題研究對象僅限于湖南中醫藥高等??茖W校藥學專業的學生,該教學模式對其他類型高職高專院?;蚱渌麑I學生會產生什么樣的影響,還有待于進一步研究與實踐。
通過對實驗班和對照班學生成績的對比研究,發現采用“合作—探究—反思式”教學模式的學生在課堂積極性和主動性上表現更優,而且應用能力得到了更大的提高。在與課題組其他教師交流中以及課題組以外的教師聽課后,教師也都表現出對該教學模式的興趣和認可。但“合作—探究—反思式”教學模式在實踐運用中也存在一些問題和不足,值得課題組進一步深入研究和探討。同時,該教學模式在其他課程教學中能否得到順利實施,以及能否取得預期效果,也需要進一步實踐研究。
[1]呂瑋,呂文靜.高職高專教學方法改革現狀及對策[J].職教論壇,2010 (29):23-27.
[2]王秋寶.高職高專高等數學教學模式改革探索[J].教育與職業,2014,10 (29):128-130.
[3]劉穎新,劉利利,陳斌,等.合作式教學、探究式教學和反思式教學的本質及其內在聯系[J].藥學教育,2015,31(4):54-57.
[4]袁玖根,邢若南,張翌鳴.學習理論研究的主要取向及其教育啟示[J].教育學術月刊,2012(11):26-28.
[5]秦一竹,石蕾,徐艷玲.建構主義學習理論在醫學英語教學中的應用[J].教育探索,2014(1):66-67.
(*通訊作者:劉利利)■
G420
A
1671-1246(2016)17-0004-04
注:本文系湖南省教育廳教學改革研究項目(2013-634)