地方高?；蚬こ虒嶒灲虒W中引入探究式教學法的探索與實踐

張亞楠，張永杰，徐繼偉，李璐璐，朱秀云,劉曉麗，熊明華

(淮北師范大學 生命科學學院，安徽 淮北 235000)

基因工程實驗課是為實踐基因工程教學而開設的，是為了讓學生通過親自動手實踐來鞏固和提高對相關專業(yè)知識熟練程度進而加以運用的實踐性課程.為了適應基因工程的發(fā)展，教師應更加注重培養(yǎng)學生自主設計并完成實驗的能力.學生可以根據(jù)理論課程和基因工程實驗基本操作相關知識提出問題并設計相關實驗加以驗證和解決[1].試驗過程中教師的一切活動都應注重培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)、分析和處理問題的能力，同時教育學生自覺養(yǎng)成嚴謹?shù)目茖W態(tài)度，努力成為德才兼?zhèn)涞膹秃闲腿瞬臶2].基因工程實驗為一門需要學生親手實驗的實踐性學科，不僅在于學習不易理解的基因工程理論知識，還在于實驗操作的技術性.在使基因工程實驗的教學效果得到提升的同時，讓學生充分地掌握基因工程實驗教學的重點內容，對于教師而言采用一種合理的教學方法就顯得至關重要.如今探究式教學法的應用就較為理想而有效地解決了基因工程實驗教學難的問題，使得基因工程實驗的目標可以高效完成.下面就針對問題探究式教學法在基因工程實驗中的應用進行更深層次的探究.

1 探究式教學法的概念

探究式教學通常是指通過教師給予學生相關問題及示例，讓學生通過自主研究探討以理解和掌握相關概念、原理和結論的一種教學實踐方法[3].在傳統(tǒng)的教學模式中，學生從不主動接收教師的教導，同時學生也不愿動手親自實踐，缺乏探究精神，只是一味地被動接收教師的傳授，這些都阻礙學生全面的發(fā)展[4].探究式教學則是一種可改善學生學習，使學生全面發(fā)展的高效教學方法.探究式教學并不是學生完全獨自完成學習而是教師從旁協(xié)助指導，幫助學生形成良好的科研習慣，同時滿足國家素質教育和培養(yǎng)人才的要求[5]，探究式教學逐步發(fā)展為有別于傳統(tǒng)實驗教學體系的創(chuàng)新型實驗教學模式.在基因工程教學中加深學生對于理論知識的學習，實驗教學模式對之有著極大的指導意義.教師可以通過探究式實驗教學法，通過促進學生對相關知識的理解和實踐，培養(yǎng)學生對基因工程課程的興趣，以提高學生學習的綜合能力和素質，教學實踐發(fā)現(xiàn)探究型教學可以激發(fā)學生上課學習的熱情，從而提升教學效果.

2 探究式實驗教學開展的必要性

眾多教師在實驗教學時的基本做法，是將詳細的講義直接提供給學生，在實驗課上學生完全根據(jù)教師提供的實驗步驟和相關基本實驗原理，機械化地來完成實驗，這樣的方式對于學生各方面能力的提高極為不利，只會導致學生缺乏思考，機械操作，收獲甚少[6].

探究式教學法在讓學生深入理解與掌握知識技能的同時，更重要的是其有利于創(chuàng)新人才的培養(yǎng)[7].探究式教學法打破傳統(tǒng)的填鴨式實驗教學體系，在不斷嘗試的過程中讓學生發(fā)現(xiàn)問題，并發(fā)散思考用自己的方式去分析和解決問題.根據(jù)教學課程標準，教學應以學生為主體，教師通過引導和幫助學生改變傳統(tǒng)舊的學習觀念而實現(xiàn)自主性學習，從而啟蒙學生全面發(fā)展自身技能，為國家培養(yǎng)創(chuàng)新型人才打下良好基礎[8].

3 探究式實驗教學的應用

在“老師教，學生學”的傳統(tǒng)實驗教學模式中，老師和學生都只注重自身最淺層的責任和義務—教師被動的教學，學生被動的學習.嚴重脫離傳道授業(yè)的含義，同時也脫離了知識教學的最終目的[9].探究式實驗教學可以堅持教育的最終目的，啟發(fā)學生自主學習，不斷思考，提高自身技能.探究式教學模式和對象的轉變，才能從根本上規(guī)避傳統(tǒng)教學帶來的弊端，豐富人才培養(yǎng)體系的多樣化[6,10].

3.1 基因工程實驗課教學要求與目標

為滿足基因工程教學要求，提高教學質量，教師和學生需要共同努力，相互交流合作，一起進步.教師需要課前完成實驗準備內容，學生則需要預習了解實驗相關知識，熟悉實驗相關操作、原理及注意事項[11].教師必須向學生認真講解實驗內容和演示相關實驗儀器的操作流程，學生需要熟悉相關知識內容后，方可進行實驗.在實驗中出現(xiàn)的各種現(xiàn)象需要認真思考并分析原因.學生應本著實事求是的科學原則去記錄和分析實驗數(shù)據(jù)，總結實驗結果.然后與老師或者其他同學進行交流分析.最后按照實驗課程規(guī)范書寫實驗報告和實驗想法，心得體會.

理論知識的抽象性總會不斷打壓學生的學習興趣和學習熱情，限制學生的思維，同時也很難活躍課堂氛圍.而高校使用探究式教學則可加強課堂內外的聯(lián)系讓理論與實際相結合.在當今的現(xiàn)代化設施中，教師應盡可能借助多種手段，直觀地向學生展示教學知識，靈活地傳授知識，讓學生充分消化吸收學習的重點難點，同時為實驗課教學的進行奠定基礎[12].

3.2 探究式教學的課前準備階段

以淮北師范大學基因工程實驗教學大綱中的“目的基因PCR擴增及鑒定”為例具體介紹探究式教學的過程.

3.2.1 學生課前準備

以“目的基因PCR擴增及鑒定”為例.高校實驗教學一般都分組進行，學生在實驗前根據(jù)實驗基本要求書寫實驗預習報告，同時實驗報告應符合教育局相關要求.而實驗報告主要包含目的基因及獲取方式、實驗所需器材、PCR原理、PCR實驗操作以及注意事項等.對于實驗相關預習有不懂的地方，學生在上課前可以查閱相關資料和與老師或者學生討論以充分理解實驗內容，預測實驗結果，在實驗中帶著問題去驗證結果.

3.2.2 教師課前準備

(1)相關試劑：參照實驗指導書中PCR所需試劑.

(2)相關儀器：電泳儀、PCR擴增儀、冷凍冰箱、凝膠成像系統(tǒng)、微量移液器及配套吸頭、冷凝板等.

(3)相關軟件：引物設計軟件、ABI7500實時熒光PCR儀鑒定金黃色葡萄球菌仿真軟件、紅外分光光度計3D仿真軟件等.

(4)教師應提前制作好相關實驗的PPT或者是板書，以備在實驗課上使用.

3.3 探究式教學的課堂教學階段

在課堂上，教師對本次實驗的相關原理及注意事項再次進行強調，分析實驗相關過程.在大綱安排學時內,學生按照分組在課堂上進行相關實驗的設計和驗證,將各自最終的實驗結果及實驗過程中遇到的問題記錄在實驗報告冊上，實驗結束后要求小組成員對實驗過程中遇到的問題及實驗結果進行分析、討論與處理.最終，以實驗報告的形式呈現(xiàn)，應該在學生課前準備的基礎上增加進程日期、數(shù)據(jù)處理過程、表格繪制、實驗結果分析與心得體會等相應內容.

任教老師應該認真批閱學生上交的預習報告以及實驗報告，公平公正地評定其成績，并簽名標日期.

4 實驗成績的評定

教師在進行成績評定時，應本著公平公正的態(tài)度，使教學形式處于一種規(guī)范有序的管理模式下.成績評定原則為：理論測定分數(shù)占總成績的20%，實驗操作考核分數(shù)占20%，平時上課學生表現(xiàn)情況占60%(包括預習實驗報告書寫、日常上課出勤情況、實驗操作規(guī)范、實驗結束后報告書寫情況等).高校成績評定機制的公平性和合理性能夠提升學生的學習積極性和主動性，同時也會改善學生對實驗課程的態(tài)度以及教師的教學態(tài)度，更能提高教學的效率.考核方式是在以往的基礎上進行改革過的，即采取理論測試與實驗操作考核以及平時成績相結合.按百分比制進行綜合考核評價成績體系，具體分數(shù)比值安排見表1.通過近幾年教學實踐，這種考核方式極大激發(fā)了學生參與實驗教學的積極性，極大提高了學生對實驗課程的滿意程度[13].

表1 基于探究式實驗教學的學生考核評價體系

5 教學效果對比

由于課程形式的改革，新形式與傳統(tǒng)教學的效果差異存在爭議，為了探索探究式課程教學效果和學生反饋情況與傳統(tǒng)教學的對比，在2018-2019 年第一學期教學活動過程中，分別對同一專業(yè)不同班級進行傳統(tǒng)式教學或者探究式教學.課程結束后，通過問卷星網(wǎng)站，對班里全部學生進行問卷調查.了解學生在該教學模式下，實驗操作的積極性、實驗過程中的秩序性及教學滿意度等進行匯總和比對(表2)，隨后通過手機微信填寫手機問卷調查.調查結果發(fā)現(xiàn)兩個班級的有效問卷數(shù)分別為50和43份.

表2 傳統(tǒng)式實驗教學與探究式實驗教學的對比

問卷調查結果顯示，兩個班級學生對課程整體教學效果的評價滿意率存在差異，探究式教學模式的非常滿意率比傳統(tǒng)教學模式提升了28.52%,且學生對探究式教學實驗課程內容、授課形式、課堂互動形式以及實驗組織與實施方面的非常滿意率都分別增長到72%、78%、82%和69%.此外，在探究式教學模式下學習的學生，他們對預期知識或技能的獲取程度以及對課程的滿意情況都比傳統(tǒng)教學模式增長了8.25%和10.12%.對于傳統(tǒng)教學模式和探究式教學模式而言，實驗理論考試成績優(yōu)良率分別為78.25%和85.62%.由此可見探究式教學一定程度上提高了學生對本門實驗課程的興趣[14].

6 結 語

在長期傳統(tǒng)教學模式下，學生已經(jīng)習慣不假思索地全盤接受教師傳授的各種理論知識.然而探究式實驗教學的實行，激發(fā)了學生學習的熱情，學生開始主動探求知識，積極主動地參與實驗和教師的教學活動.教師在教學活動中應遵循以學生為中心，讓學生在學習探究和自身發(fā)展同步進行[15].探究式教學法不僅能夠很好地改變學生被動的學習心態(tài)，培養(yǎng)學生嚴謹?shù)膶嶒瀾B(tài)度，而且提高了學生在課堂上學習的積極性和創(chuàng)造性，讓課堂關系得到良好的轉變[3].但是要實現(xiàn)這一點，就需要教師不斷更新和提高自身教學技能以及充分利用相關教學資源[8].此外學生也需要不斷增強自己的動手操作能力和提高自身的實驗素質以及培養(yǎng)嚴謹?shù)目茖W態(tài)度，并做到學以致用.再者，探究式教學法能夠加強學生與教師或者學生之間的溝通與交流，縮短人與人的距離，打好情感基礎并提供良好的學習環(huán)境，互相分享各自的想法以便發(fā)現(xiàn)新的奧秘.