PBL教学法在基础化学实验教学中的探索

孙立平,王 腾,董 建,曹晓群

(泰山医学院化工学院,山东 泰安 271016)

PBL全称Problem-Based Learning,以问题为基础的学习模式,是近年来国内外医学教育改革的热点之一[1]。PBL始于1969年加拿大的麦克马斯大学医学院,是一种把传统教学中以教师为中心转变为以学生为中心的学习方式。施密特把以问题为基础的学习界定为“一种在教师的引导下,通过小组深究问题而进行学习的教学方法。在多数情况下,问题包含着对现实世界中存在的一系列现象或事件的描述。对于这些现象或事件的分析或解释,必须揭示隐含在其背后的原理、机制、过程,以小组协作学习、讨论的方式进行”[2]。这种学习方式有利于调动学生的主观能动性,有效地促进学生自学,以提高分析问题和解决问题的能力。为此,许多医学院校都在医学基础课、临床课中进行了教学探讨。

一、PBL教学法的特点

PBL教学法较传统的教学方法具有以下的优点:PBL教学模式可培养学生自主学习的能力,不断思索、发现、创造的能力,充分体现学生学习的个体性。PBL教学模式能加强师生间的交流及团队意识,极大地激发学生的学习积极性。PBL教学过程中,教师充分体现的是学生引路人和激励者的作用[3]。

二、PBL教学法在基础化学实验教学中的探索

基础化学实验是我们学校医学类大一学生必修的一门基础实验课,“学以致用”是学生学习本课程的必备观念,本课程的学习目的是使学生加深理解并巩固所学的基本知识和基本理论,训练学生的基本操作技能,并培养学生独立观察、分析实验现象并做出结论的能力,教会学生科学的实验和思维方法,并初步培养学生的创新能力[4]。该课程不仅是学习后续课程的基础,而且是今后工作的基础。大一学生刚进入大学学习,还没有掌握大学学习特点及文献检索等有效的学习手段,很大程度上限制了学生的自学能力。如何帮助学生渡过这个转型期,尽快适应大学的学习,是基础化学实验教学的一个重要课题。我们在实验课程的教学中对部分实验尝试了PBL教学法,取得了较好的效果。

PBL教学法在基础化学实验教学中的具体操作过程:

(一)根据大纲、提出问题。

教师在对教学大纲总体认识和认真把握的基础上,创设一定的情景,使学生面临矛盾,从而提出问题,让学生带着疑问去探究,主动参与到教学过程中去。

我们以临床与英语双专业的学生为实验对象,以“自来水总硬度的测定”这个实验为例,给学生提出以下问题:什么是配位滴定法?配位滴定的操作过程分哪几步?配位滴定过程中选择哪种合适的指示剂?饮用水和不同工业用水硬度的标准分别是多少?EDTA结构有什么特点?如何配制EDTA标准溶液?配制时有哪些注意事项?如何根据实验结果去计算水的硬度?要求学生带着问题去查阅有关配位滴定的文献资料,加深学生对配位滴定过程的理解;比较不同参考书的操作方法,应用理论知识思考、分析,掌握滴定过程中如何减少副反应的发生,掩蔽剂的应用原理,设计出合理详细的实验方案。

(二)自主学习、分析问题。

将每个实验室的学生随机分成六个小组,每个小组设立一名组长。以小组为单位交流个人学习成果,并协商解决问题。让学生以小组为单位进行发言,其他学生补充,提问,观点不同时进行辩论。汇总所查资料,在小组内优选出最佳的实验操作方案提交给教师,由教师对实验方案进行点评和审核,最后教师引导学生讨论,制定最终的实验操作方案。在学生自学过程中,教师要发挥主导作用,把教学的重心转到学习过程的调控、环境的创设上,变学生“学会”为“会学”,积极引导学生自主解答所提出的问题。对一般的问题,要求学生自学后自己解答;对于非重点、非难点内容,教师在学生发言后随时做扼要总结、点评。对于重点、难点内容,教师做精要讲解,以保证学生接受知识的准确性。通过小组讨论学习,学生的团队协作能力、表达能力、分析和解决问题的能力都有明显的提高。

(三)专题研讨、解决问题。

学生通过自学、查阅资料和讨论,在知识进一步丰富的同时思维也得到了提高,智慧和潜能被发掘出来,此时,学生的学习会由被动变为主动,促使自己去获取知识、发展能力,最终达到自己发现问题、提出问题、分析 问题、解决问题的目的。学生通过自学,得到了很多关于配位滴定和水的硬度的相关知识,如:水硬度与人类健康的关系?水硬度表示方法和测定方法还有哪些?配位滴定还有哪些应用?这些与本实验相关的一些问题由学生提出后,通过小组讨论得到比较全面的解答。学生带着问题进行实验操作,在实验过程中寻找问题解决方法。在实验操作结束后,由教师组织全体学生进行讨论总结,鼓励学生踊跃发言,对在实验中未解决的问题及新发现的问题进行探讨、交流;引导学生积极思考,认真分析实验结果,特别是那些与预期实验结果有差异的实验现象和数据,从理论知识和实际操作中分析、查找出现这种差异的可能原因,将基础化学的理论知识与实际问题联系,不仅加深了学生对理论知识的掌握,而且使学生实验动手能力得到提高、学生创造力得到激发。

(四)归纳总结,全面提高。

这一阶段以教师讲解为主,但这种讲解应当是精讲,是有针对性的点拨式讲解,主要解决学生难以准确理解和掌握的重点难点问题以及在理论联系实际中出现的学生无法理解的问题,评讲时要简练、准确、生动,点拨要力求巧妙。为了充分解答学生所提出的问题,教师有必要增加一些教材上没有的相关资料,一方面丰富课堂信息,另一方面使学生进一步体会所学的知识,提高认识问题、分析问题、解决问题的能力。总结既是对探究式教学的回顾,也使整个认识过程以问题提出为始,以问题解决为终。

三、教学效果及存在的问题

基础化学是我校医学类新生的必修课,内容多,学时有限,上课学生众多,这对PBL教学法的顺利开展造成一定困难。但实验课教学采用小班制,又为开展PBL教学法创造了一定的条件。通过在2010级临床与英语双专业基础化学实验教学中进行PBL教学实践,90%的学生认为PBL教学法在实验课的学习中发挥着很大的优势,学生通过主动学习将实验中涉及的理论知识有了更为牢固的掌握,利用理论知识和文献资料开展实验方案设计和实验操作能力均有明显进步,为以后专业课的学习打下了一定的基础。与此同时,学生思维扩充带来的许多问题也促使教师不断学习。因此,PBL教学法能真正做到教学相长,大大提高教学效果。但是不可否认由于学生个体间的差异和长期养成的不同学习习惯,部分学生认为以教师系统讲解为主的传统教学方法符合学生学习习惯,因此,对于一年级的新生来说,全面、多学时地推广PBL是有一定难度的。

[1]Hmelo CE.Problem-based learning:Effects on the early acquisition of cognitive skill in medicine[J].The Journal of the Learning Science,1998,7(2):173-208.

[2]宋晓娟.PBL教学法与网络学习相结合的教学模式设计[J].职业教育研究,2009(2):156-157.

[3]Marilla D.Svinicki.Moving Beyond“It worked” :The Ongoing Evolution of Research on Problem-Based Learning in Medical Education[J].Educational Psychology Review Rev,2007(19):49-61.

[4]彭绪兰.改革实验教学培养创新人才[J].高等理科教育,2002(6):17-19.