混合教學模式下探究式學習在“生理學”的應用

黎昀 黃麗娟 何顯教 梁祚仁 王映

[摘 要] “生理學”因知識量龐大，且抽象、深奧對學習者的科學思維、邏輯思維推理能力要求高，因而學生容易出現畏難情緒，學習自信心不足。目前應該充分利用蓬勃發展的線上教育資源結合線下教學，開展以學生為中心，指向能力培養的問題、案例引導為主的探究式學習模式，通過觀察、討論、交流、質疑、分析和歸納等探究活動，提高學生的學習參與度和學習信心，培養學生自主學習和深度學習能力，培養學生分析并解決問題的能力，提高學生團體合作與溝通能力取得良好成效。

[關鍵詞] 混合教學;探究式學習;生理學;實踐

一、引言

“生理學”是一門抽象的功能學科，主要研究正常生命活動發生的機制、條件及體內外環境因素變化對生命活動的影響。只有掌握正常生命活動的功能及其規律，才能深刻認知和掌握疾病發生、發展規律，進而理解防治疾病的原理和措施，為后續學習臨床醫學奠定堅實的基礎，所以說“生理學”是從基礎醫學邁向臨床醫學的重要橋梁學科。“生理學”知識來源于實驗數據，復雜深奧，對學生的科學思維、邏輯推理能力要求高。在學習過程中，學生普遍反映“生理學”概念多、知識量龐大，且幾乎全是純理論知識，科學性高而缺乏趣味性，難學難記;尤其是機體各組成部分的功能及實現其功能的內在機制非常復雜，學生常常找不到解析內在機制、突破難點的切入點，因而容易出現畏難情緒，學習自信心不足。

過去的“生理學”教學，側重于采用以教師講授為主的方式向學生傳授知識，課堂氛圍相對沉悶，學生的學習參與度較低，加之課程學時有限，導致該課程學生學習效果欠佳、課程考核優秀率及平均分均較低。因此，該課程的教學模式改革迫在眉睫。

為了提高教學效果，本校從“生理學”的學科特征及學情出發，在教師“教”與學生“學”的過程中推行探究式學習模式，主要形式為教師積極引導來推動學生自主探究。學生在教師的啟發誘導下，充分激發學習的主動性、積極性和創造性，通過觀察、討論、交流、質疑、分析和歸納[1]等探究活動，獲知概念、獲得科學結論、解決實際問題。提升學生學習信心，提高學習參與度，培養科學思維，培養解決問題的能力。

二、教學設計思路

教學改革的初衷是能夠在教育實踐過程中充分尊重學生的個性、獨立性和創造性[2]，激發學生自主學習的熱情，提高學生自主學習的能力[3]，更重要的是培養學生分析問題和解決問題的能力[4]。

本課程開展以學生為中心，指向能力培養的問題、案例引導為主的探究式學習模式，培養學生自主學習、深度學習及解決問題的能力;從課前、課中到課后，用遞進式引導問題、實驗及案例，引導學生從理解“是什么”、思考“為什么”，到實現“怎么做”，幫助學生提升學習能力、培養科學思維和逐漸確立創造性思維;同時在探究“生理學”研究內容及其功能活動規律，分析實驗和案例的過程中，注重學生合作能力、溝通能力的培育。

知識重構并分類。為概念等基礎性知識設置引導性問題，供學生自主學習使用;為發生機制類知識難點制作流程圖或簡易動畫，再配以引導性問題，在課堂上引導學生推理演繹;為功能知識設置相關案例，引導學生思考與實踐。這一系列課程設計旨在引導學生主動透過現象去探索背后蘊含的科學知識。

我們運用中國大學MOOC和自建的“生理學”網絡精品課程等學習平臺，讓學生在課前通過網絡學習先進行適當的知識儲備，并在針對性的問題引導下自覺地、主動地探索知識。在面對面課堂上提供真實的問題情境或模擬場景，指導學生探索分析、推理并解決問題，掌握認識和解決問題的步驟與方法。

“教”與“學”過程中注重教師與學生、學生與學生之間及時交流反饋。針對“生理學”的教學活動設計、學習方法等多方位探討交流。師生雙方根據反饋信息，及時調整“教”與“學”的行為。構建過程性考核與終結性考核相結合的教學評價體系，及時掌握學生學習情況，推進學習過程管理。

三、教學模式及實施方法

“生理學”的學習主體為大學二年級醫學專業本科生，以課程教學目標和內容為基礎，結合我國大學教育以課程教學為主，以及學生自主學習能力發展的階段性特點來設計本課程教學模式。充分發揮教師的引導作用，引導學生對自己的學習目標、內容及方法等進行有意識地計劃、調節、監控與評價[5，6]。實施過程的建構規劃模式如圖1所示。

（一）課前自主學習活動

教師在線下課堂開始前向學生推送學習任務，學生通過網絡課程平臺實現線上學習。通過自主學習，學生可基本了解和熟悉相關章節的基本知識，比如機體生理功能的調節方式，人體內自動控制系統，這是“知其然”。每次學習任務后均安排小測試，一方面可以及時檢測學習效果，另一方面通過設置一定比例的高階問題，刺激學生思考而達到“知其所以然”。根據測試結果，學生可以彌補知識漏洞，完善和拓展知識體系;教師則可以大致了解學生線上自主學習的基本成效及存在的問題，有利于規劃后續的教學活動。

（二）面對面課堂教學

課堂教學圍繞基礎知識的鞏固內化，經典案例與實驗解析等主題開展，既強化知識又注重學生科學思維及能力的培養。根據學習內容不同，教師推出不同的課堂教學活動形式。

1.實驗的解構與探究。教師引導學生對不同階段的實驗結果進行思考與探討，解析實驗的發生發展機制;對比不同實驗條件及結果，揭示科學原理。比如在消化道平滑肌實驗中，實驗項目一為單用乙酰膽堿刺激小腸平滑肌，實驗項目二為先后應用乙酰膽堿和阿托品兩種化學因素刺激小腸平滑肌，由觀察到的不同實驗現象進而引申到探究發生機理的過程，讓抽象的生理學知識依托具象的實驗現象或數據來呈現，有助于學生理解內容，能很好地培養科學思維。

2.推理演繹法。教師設置問題，引導學生逐級推理，最終揭曉事物發展的內在機理。比如學習“中心靜脈壓”相關知識，教師“假設心室的泵血能力減弱，則心室收縮時，搏出量有何變化”—學生“搏出量減少”—教師“收縮期結束心室腔內的血量有什么變化”—學生“血量增多”—教師“心室血量增多，對心室舒張期的血液充盈有何影響”—學生“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系。從這個案例可以發現，復雜深奧的內容，可以用中學物理關于“壓力變化與體積的關系”加以解析。通過引導，學生能夠應用之前儲備的知識解答問題，既理解新知識，又能增強學生的學習信心。

3.辯論、討論式教學。教師設置情境，提出討論題目，分組討論分析，之后集中闡述，讓學生充分陳述各種觀點，教師點評及總結。比如細胞的電生理活動是學生公認的難點內容，教師設置真實情景問題“在臨床治療中，能否快速輸注高濃度K+溶液”進行探討，既能復習理清K+跨膜轉運相關的離子機制及心肌細胞的生理特性等相關生理學知識，又能貼近臨床實例從而培養學生的臨床思維。

面對面課堂由教師引導，學生經小組團體學習、協作探究、交流討論互動等多種學習形式，將所學知識應用到新情境中去積極解決問題并獲得新知識。

（三）課后討論和學習評價

教師設置學習專題作為課外拓展學習任務，傳授文獻查閱方法和相應的寫作方法，最后回到課堂進行歸納和解析。每個章節學習結束均進行階段測試，學生及教師能及時了解學習成效，有利于學生查缺補漏和下一階段的學習調整，教師及時改進教學活動。

四、實踐效果

通過問卷星及雨課堂問卷調查等方式，對校內參與指向探究式學習的混合教學模式“生理學”課程的本科生進行調查。回收問卷297份，有效問卷297份，有效回收率為100%。對學生的群體特征、課程學習方式與學習效果等進行了分析。

（一）學生的群體特征

本次調查中修習“生理學”的學生為臨床醫學本科二年級的學生。智能手機持有率100%，私人電腦持有率31%，校園網全員免費上網，學生對新興教育技術的接受度高，故完全具備參與線上學習的條件。大學生已形成獨立思維，他們不僅善于理解知識，而且善于獲取知識，有旺盛的求知欲、強烈的成才需要和心理渴求，希望了解未知領域，想辦法獲取自己感興趣的知識。同時辨證邏輯思維開始發展，辨析事物之間的相互區別及相互聯系。此外，大學生的思維具有敢于求新、富有創造的特點，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的探究式學習模式，旨在有意識地培養和鍛煉大學生思維的獨立性、變通性和流暢性，對其創造性思維的發展、完善具有重要作用。

（二）混合教學認可度調查分析

調查結果發現，大部分（65.69%）學生認為網絡學習可以提高學習效率但效果并不顯著，19.2%的學生覺得網絡學習不能提高學習效率。另一方面，絕大多數學生表示視頻動畫有助于理解抽象的“生理學”知識，同時在一定程度上開闊視野，學習時間的安排相對自由，因此頗具吸引力。有37.2%的學生表示，即使沒有學習任務，平時也會自己在網上進行自主學習。而對網絡學習持否定態度的學生一致認為網絡視頻學習方面投入的時間過多，教師授課節奏單一，缺乏師生雙向互動，因此不愿接納線上學習。從教師的角度分析，認為學生觀看網絡教學視頻、研究習題，是傾向于快捷、直觀、結果導向的淺表性學習;教師需要進行合理的教學設計，激發學生的主觀能動性，從而開展互動交流的深度學習，真正掌握“生理學”的科學原理，因此開展了指向探究式學習的教學模式。調查結果顯示，65%的學生支持課堂授課與網絡學習相結合的混合教學模式，這說明大多數學生對課程教學模式設計是認可的。

（三）探究式學習滿意度調查

從學習滿意度調查結果來看，認為學習效果好的學生占比55.2%、認為有學習效果的占30.6%。總的來說，學生對指向探究式學習的混合式教學模式比較滿意，持積極態度并表示學有所獲。在線學習能夠開闊視野，動畫展示易于理解抽象的“生理學”知識，提高學生的學習興趣;課堂討論及推理印象深刻，總能解決“某個器官的功能為什么發生變化”“當內外環境因素改變時會導致什么變化”等疑惑，增加學生解決問題的信心;促使學生制定自己的學習目標，自主學習能力有了提升。11.2%的學生表示本學習模式對學生個人自學能力要求較高，有點跟不上其他學生的節奏，需要時間慢慢適應。這些學生認為不能適應該教學模式的主要原因在自身，比如視頻學習容易注意力渙散而導致學習效果欠佳，學生理解能力欠佳，小組學習習慣性依賴組員，自身沒有真正提高等多方面。有3%的學生表示不樂意接納混合式教學，更愿意接受傳統的課堂授課，他們反映傳統課堂授課吸收知識更高效，因此更傾向于純課堂授課。

（四）學習效果對比分析

圖2是2018級研究對象與同年級同專業學生的考試成績比較，對照組是未采用指向探究式學習的混合教學模式的其他班級的學生。觀察組與對照組，優秀（分數≥90）率各為11.45%和7.80%，良好（80≤分數<90）率各為32.32%和23.05%，觀察組平均分高于對照組，相較而言，觀察組學生成績更好。同時，觀察組學生的綜合素質明顯提高，學生學科競賽成績優異、考研積極性大漲、文獻閱讀能力明顯提升，學生積極參與大學生創新創業比賽并獲立項。

五、結語

人體的生理功能因內外環境因素的改變而改變，錯綜復雜，因此“生理學”是醫學生公認的難學的科目。我們開展本項教學改革，旨在提高學生的學習信心，有效挖掘學生自主學習潛力，培養學生的探究技能，讓學生在教師指導下主動探究并獲取知識，發展能力。通過綜合問卷調查結果、考試成績及學生綜合素質能力等的對比分析，我們認為該學習模式既能提高學生的學習興趣及信心，又能提高學生的自主學習和深度學習能力;能夠引導學生分析及推理問題，提高學生解決問題的能力;同時能開闊思維，提升學生的科研素養;達到預期教學目標，師生雙方均給予較高的評價。因此我們認為探究式學習值得推廣應用。

參考文獻

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