“四段式交互小組討論教學”在生理實驗課程中的應用

徐靜婷,曹婭麟,張亞星,劉 鵬,王庭槐*

(1.中山大學新華學院生物反饋綜合實驗室,廣東 廣州 510520;2.中山大學中山醫學院,廣東 廣州 510080)

生理學實驗課程是一門理論性與實踐性很強的學科，目前多數醫學院校的生理學實驗教學已經歷了整合和改革[1-2]，但在學的方面，我們發現有些學生一味追求與書本理論內容相一致的實驗結果，并以書本上的知識印證結果、解釋現象，缺乏從現象分析推導結論的能力；有些學生在實驗中較被動，全程靜觀其他同學做實驗；有些學生因只顧做實驗，缺少與他人的有效溝通。這種教學模式難以培養醫學生的創新思維和探索精神。 對于如何解決上述問題，我們借鑒王庭槐教授的“激越四段式”教學法[3]，采用“四段式交互小組討論教學”方法評估教學的應用效果。

一、對象與方法

1．研究對象。 隨機選取中山大學中山醫學院2012級五年制臨床醫學專業一個實驗小班4班共37名本科生作為研究對象，再隨機分為9個小組，每組3名至5名學生。

2．研究方法。 在生理學經典實驗“家兔動脈血壓的調節” 中對研究對象采用“四段式交互小組討論教學”方法。(1)教學實施。“四段式交互小組討論教學”包括四個階段：①教師精講：提前1周，教師精講下次實驗課的內容，并設置情景，要求學生拋棄書本理論知識，引導學生課下進行主動思考。②自主學習：教師精講結束后，學生通過老師獲取各種信息和資料的途徑，借助圖書、網絡平臺MOOC、線上線下學習[4]等廣泛收集資料，開展有目標的自主學習。③小組實踐：組內成員分工明確，相互配合，共同完成實驗操作。④成果分享，交流互動：實驗結束后，各組分別展示實驗結果。之后，教師將學生在實驗中普遍存在的問題預先設計成題目，配有ABCDE 5個備選答案，以PPT的形式呈現給學生，如第X題：“夾閉頸總動脈血壓升高的原因為：A.因夾閉段以下外周阻力增高所致；B.因夾閉段以上供血不足致腦缺血缺氧所致；C.由于夾閉段以下外周阻力增高和夾閉段以上腦供血不足共同所致；D.因夾閉段以上存在一感受器，夾閉后血量減少，經感受器傳至中樞的刺激減少，反射性引起血壓升高；E.以上說法都正確”。 各小組分別配有可表示答案的A、B、C、D、E五種彩色卡片，舉卡即可示意各組意見，對意見有分歧的選項各小組之間展開辯論，交流互動。(2)教學效果評價。①實驗報告成績評閱。②問卷調查。采用不記名的方式由學生自行填寫，并當場回收。③教師對學生課堂表現的評價。各項指標分4個等級，并賦予數值：優秀(85-100分)，良好(70-85分)，一般(60-70分)，差(<60分)。

二、結 果

1．學生實驗報告評閱。在未進行教改前，94.6%的學生照搬書本知識對獲得的實驗結果進行解釋，并非依據實驗結果推導得出實驗結論。在實施了四段式交互小組討論教學后，97.3%的學生對實驗分析的撰寫則已變為根據實驗結果分析推導實驗結論(見表1)。

表1 中山大學中山醫學院生理實驗指導教師?對37名學生實驗報告的評閱

2．學生學習收獲及對同組成員學習態度的問卷調查。本次調查共發放問卷37份，回收有效問卷35份，有效問卷回收率為95%。調查結果顯示：82.8%的學生表示之前沒接觸過類似教學活動，認為此種教學法有趣新穎、富有挑戰性；100%的學生對此種增加交流互動、提高團隊合作能力的教學法以及對主講教師適時提示的啟發引導式教學方式滿意；91.4%的學生認為本組成員學習態度認真，積極主動學習，發言踴躍，能充分協調促進小組成員學習。97.1%的學生認為此教學法有必要推廣。

3．教師對學生課堂表現的評價。具體如下(見表2)。

表2 中山大學中山醫學院生理實驗指導教師對37名學生課堂表現的評價

三、討 論

1．“四段式交互小組討論教學”有利于培養學生探索知識的能力。 實驗教改前，94.6%的學生實驗報告分析是照搬書本理論知識解釋實驗結果，不利于其探索思維的培養。四段式交互小組討論教學環節中的“成果分享”，教師作為引導者，適時提出問題啟發學生思考，使其形成正確的科研思路。以“夾閉頸總動脈，血壓升高”一題為例，九組中有五組學生根據書本所介紹的頸動脈竇感受器得出結論選出正確答案D選項。此時，老師提醒學生注意觀察從夾閉血管開始至血壓升高的時間，因夾閉后血壓即刻升高，此現象引導學生判斷是神經調節而非體液調節的結果，神經調節的結構基礎為反射弧：由感受器、傳入神經、中樞、傳出神經、效應器5個部分組成。而血管本身并非神經，學生可排除傳入神經、中樞、傳出神經的可能。教師此時又引導性的提問“夾閉后血壓升高的原因有血管作為感受器或效應器的可能，有無可能為偶然現象或夾閉段以上腦內缺血缺氧所致？如何設計實驗依次排除？”這些問題可有效引導學生正確分析問題、發散思維、探索知識。通過重復多次、多只兔子夾閉后均出現血壓升高可排除偶然現象；通過分析兔腦底willis環的結構及兔大腦皮層薄的特點，可排除腦缺血反應引起血壓升高的可能；通過分離夾閉管徑相似的動脈(如股動脈)，重復多次沒有出現血壓變化，可排除血管作為效應器，外周阻力升高引起的可能。之后有些意猶未盡的學生又繼續給予相反的刺激(牽拉頸總動脈)，引起血壓降低進一步反證了結論的正確性。100%的學生同意實驗老師啟發引導式的教學方法能鍛煉科研思維，提高探索新知的能力。且從學生的實驗報告中可知，進行實驗教改后，97.3%的學生其實驗報告的撰寫已變為依據實驗結果分析推導實驗結論。

2．“四段式交互小組討論教學”可促進學生溝通交流，分享緘默知識。 生理實驗操作如動脈插管、神經與血管的分離、輸尿管插管等都需要反復練習才可熟練掌握，正如成語“輪扁斫輪”所強調的只可意會而不可言傳的精湛技藝，也即“緘默知識”[5]。然而緘默知識是否真的只可意會、不可言傳呢？以動脈插管為例加以說明，在進行動脈插管操作時，有些學生因角度過大，用力過猛而致血管破裂；有些學生因分離血管不干凈而錯插入結締組織中；有些學生因實驗中棉線松開致導管滑脫；而部分學生則將導管斜面朝上輕松插入；有些則因動脈下方放置刀柄支撐得以插管成功等等。以往實驗課程學生只顧做實驗，完成實驗報告即可，缺少與他人的交流溝通；而在“四段式交互小組討論教學”中，特別是在“成果分享”階段，學生組內討論、組間互動交流使得插管技能等緘默知識變得可以言傳；通過討論交流，學生與他人分享個人成功經驗或失敗教訓，也使得緘默知識顯性化、易于意會。最后老師總結正確插管方法，同時也分享推薦其他插管新技巧，與學生分享多年總結積累的小竅門。問卷調查結果也證實了這一點。總之，通過“四段式交互小組討論教學”，學生們一方面減少了使用大量實驗動物練手以得到經驗教訓，另一方面也避免了其它學生在實驗中已犯的錯誤，最終更快捷地掌握技巧知識，提高生理實驗操作技能，為同學們早期接觸臨床打下基礎。

四、結 語

實踐證明：“四段式交互小組討論教學”可提高學生自主學習及團隊合作的能力，正確分析實驗結果并推導結論的能力，通過成果分享提高實踐操作技能等緘默知識，最終優生幫助后進生以實現共同進步。