基于PBL教學(xué)模式的紅細(xì)胞膜制備實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究

張燕 陳佳

1 引言

“以問題為基礎(chǔ)”的教學(xué)模式（ Problem - BasedLeaming，PBL）是以學(xué)生為中心的一種教法，其教學(xué)過程包括：教師課前確定教學(xué)目標(biāo)、劃分小組、資料收集、設(shè)計(jì)問題等;課堂中問題逐層引入、引導(dǎo)學(xué)生探究、信息共享、解決問題;課后的成果展示和總結(jié)反思等。PBL教學(xué)模式能夠創(chuàng)造出與傳統(tǒng)模式迥然不同的學(xué)習(xí)氛圍，教師不只是作為知識的傳授者，而是需要引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行更高層次的思考，從而促進(jìn)學(xué)生思維能力的發(fā)展。紅細(xì)胞膜的制備是人教版普通高中生物學(xué)必修1中的基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)，也是學(xué)生需重點(diǎn)掌握的實(shí)驗(yàn)之一。下面通過應(yīng)用PBL教學(xué)模式開展“紅細(xì)胞膜的制備”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，探討PBL模式的實(shí)際教學(xué)意義。

2 研究方法

研究對象為高二兩個(gè)班的學(xué)生，一個(gè)班為實(shí)驗(yàn)組，采用PBL模式來進(jìn)行教學(xué);一個(gè)班為對照組，采用傳統(tǒng)教學(xué)模式。對照組的傳統(tǒng)教學(xué)模式主要講解紅細(xì)胞膜的制備實(shí)驗(yàn)，即教師利用板書、課件來講解本實(shí)驗(yàn)的操作步驟、材料選擇、儀器使用及注意事項(xiàng)等。實(shí)驗(yàn)組的PBL模式是教師提出問題、學(xué)生探究解決問題、小組匯報(bào)、教師與學(xué)生共同評價(jià)等步驟。教師檢查學(xué)生上交的實(shí)驗(yàn)報(bào)告，進(jìn)行考核，最后通過問卷調(diào)查法進(jìn)行論證，利用DPS軟件分析實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績及問卷，比較兩種教學(xué)模式的優(yōu)缺點(diǎn)。

3 教學(xué)設(shè)計(jì)

上課前一周，教師按異質(zhì)分組原則將學(xué)生劃分為5個(gè)小組，每組6-9人，并確立小組長。課前，學(xué)生通過查閱書籍、資料、網(wǎng)絡(luò)等解決教師所提出的問題。小組內(nèi)成員可以固定一個(gè)時(shí)間段將自己所查找到的資料在組內(nèi)進(jìn)行研討與分享。

課堂上，教師以“創(chuàng)設(shè)問題情境，提出課題”導(dǎo)入新課，隨著問題的逐層深入，引出多種實(shí)驗(yàn)假設(shè)。師生討論后，確定3種實(shí)驗(yàn)方法來來驗(yàn)證假設(shè)：①將生理鹽水和血細(xì)胞稀釋液混合，直接制成臨時(shí)裝片，在顯微鏡下觀察。②將生理鹽水和血細(xì)胞稀釋液混合后，用離心機(jī)離心，最后得到細(xì)胞膜。③利用哺乳動物的紅細(xì)胞制備細(xì)胞質(zhì)膜，先低速離心血液，等滲緩沖液洗滌出紅細(xì)胞，低滲緩沖液溶血，高速離心，最后獲得白色的紅細(xì)胞膜樣品。教師對各個(gè)小組的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行記錄與評價(jià)，引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)出自己在PBL教學(xué)模式探究紅細(xì)胞膜的制備實(shí)驗(yàn)中的收獲與不足。最后，學(xué)生反思得出結(jié)論：第一組實(shí)驗(yàn)方法操作較簡單，但實(shí)驗(yàn)結(jié)果卻不盡人意，在高倍顯微鏡下觀察到細(xì)胞膜和其內(nèi)容物混合在一起，且做實(shí)驗(yàn)所需時(shí)間較長。第二種實(shí)驗(yàn)方法雖然縮短了時(shí)間，但需要教師精心準(zhǔn)備，實(shí)驗(yàn)結(jié)果比第一種方法好。第三種實(shí)驗(yàn)方案可以得到雜質(zhì)含量較少的細(xì)胞膜，但實(shí)驗(yàn)操作比較復(fù)雜。

4 評價(jià)方式

4.1 以實(shí)驗(yàn)報(bào)告進(jìn)行評價(jià)

為了比較系統(tǒng)的評價(jià)PBL教學(xué)模式在實(shí)驗(yàn)紅細(xì)胞膜制備中的應(yīng)用，實(shí)驗(yàn)組與對照組在課堂結(jié)束后統(tǒng)一上交實(shí)驗(yàn)報(bào)告，教師對實(shí)驗(yàn)報(bào)告逐一打分。

4.2 以問卷調(diào)查對PBL進(jìn)行評價(jià)

對實(shí)驗(yàn)組與對照組進(jìn)行問卷調(diào)查，本次問卷采用不記名測試，共發(fā)放問卷82份，回收82份，問卷回收率為100%。學(xué)生素質(zhì)調(diào)查表的制定借鑒布盧姆、辛普森等人于1972年提出的教育目標(biāo)分類理論以及克拉斯伍等制定的情感教育目標(biāo)分類理論整理而成。該調(diào)查表把學(xué)生素質(zhì)分為3個(gè)方面，分別是情感目標(biāo)、知識目標(biāo)及技能目標(biāo)。

以學(xué)生的專業(yè)情感（實(shí)驗(yàn)課程興趣、生物科學(xué)素養(yǎng)）、專業(yè)知識（基礎(chǔ)知識、知識運(yùn)用、知識分析、知識綜合及理解）和專業(yè)技能（實(shí)驗(yàn)操作過程、實(shí)驗(yàn)結(jié)果及實(shí)驗(yàn)報(bào)告）對教學(xué)效果進(jìn)行測評。問卷調(diào)查表見表1。

問卷調(diào)查共18題計(jì)100分，包括：知識目標(biāo)分類6題，共計(jì)30分;情感目標(biāo)分類5題，共計(jì)35分;技能目標(biāo)分類7題;共計(jì)35分。問卷答案設(shè)置四個(gè)梯度，分別是非常確定、比較確定、有些確定及不確定，對應(yīng)為4分、3分、2分、1分。利用Micsoft Excel 2010軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，并運(yùn)用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法，對計(jì)數(shù)資料與計(jì)量資料運(yùn)用平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（x±s）來表示。

5 教學(xué)效果評價(jià)及結(jié)果分析

5.1 實(shí)驗(yàn)考核成績結(jié)果及分析

學(xué)生實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績比較見表2。

由表2可知，傳統(tǒng)教學(xué)與PBL模式在實(shí)驗(yàn)考核中存在顯著差異。其中，實(shí)驗(yàn)組實(shí)驗(yàn)報(bào)告平均考核分?jǐn)?shù)為80.19，對照組報(bào)告分?jǐn)?shù)為72.32，各分?jǐn)?shù)段的分布也不同。實(shí)驗(yàn)組中，有95.12%的學(xué)生分?jǐn)?shù)高于60分（包括60）;對照組中，有85.37%的學(xué)生及格。實(shí)驗(yàn)組及格學(xué)生所占比例高于對照組，說明兩組學(xué)生成績分布較離散，差距較大。

5.2 調(diào)查問卷結(jié)果及分析

兩組學(xué)生情感目標(biāo)、知識目標(biāo)和技能目標(biāo)調(diào)查結(jié)果見表3-表5。

由調(diào)查結(jié)果可知，實(shí)驗(yàn)組對該實(shí)驗(yàn)操作過程表現(xiàn)出極大的熱情，并能克服實(shí)驗(yàn)過程遇到的困難。但是，采用PBL教學(xué)模式探究紅細(xì)胞膜的制備實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生在知識接受知識方面與傳統(tǒng)教學(xué)沒有差異。同時(shí)，調(diào)查結(jié)果顯示采用PBL教學(xué)探究紅細(xì)胞膜制備實(shí)驗(yàn)?zāi)軜O顯著提高學(xué)生的操作技能，使學(xué)生對待實(shí)驗(yàn)的態(tài)度、興趣等方面有明顯的改善。

6 討論

高中實(shí)驗(yàn)課要求全面提高學(xué)生的生物學(xué)科素養(yǎng)，倡導(dǎo)學(xué)生積極主動的開展小組式學(xué)習(xí)。實(shí)踐證明，PBL教學(xué)模式可以提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作技能和考核成績，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。PBL模式教學(xué)模式相對傳統(tǒng)教學(xué)，有利于培養(yǎng)學(xué)生的情感態(tài)度;有利于強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)技能、使學(xué)生注重實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié);有利于培養(yǎng)學(xué)生的合作探究意識，增強(qiáng)學(xué)生的自信心及溝通表達(dá)能力。問題探究是以“小組協(xié)作”的形式完成，不管實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)、問題資料的獲取，還是相關(guān)資料的加工整理和分析應(yīng)用都需要學(xué)生協(xié)同完成。

雖然PBL相對傳統(tǒng)教學(xué)模式有很大的優(yōu)勢，還存在以下問題：①在我國，PBL作為一種新的教學(xué)模式，目前還缺少相關(guān)聯(lián)的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。若要對學(xué)生的學(xué)習(xí)效果做出評價(jià)，學(xué)習(xí)成績不是唯一的標(biāo)準(zhǔn)，且用調(diào)查問卷對PBL做出評判，主觀因素較多。因此，在我國生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)中實(shí)施該模式，評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)還有待進(jìn)一步的研究。②由于高考的壓力，教師探究新的教學(xué)方法意識淡漠，老的教學(xué)方法早已在教師心中牢不可破、堅(jiān)如磐石，制約了PBL模式的推廣。③教學(xué)時(shí)間緊、資源短缺。

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