高职高专院校“合作—探究—反思式”教学模式的构建及实证研究——以天然药物化学课程为例

刘颖新，刘利利，邱艳明，杨　惠

高职高专院校“合作—探究—反思式”教学模式的构建及实证研究
——以天然药物化学课程为例

刘颖新，刘利利*，邱艳明，杨惠

（湖南中医药高等专科学校，湖南 株洲 412012）

以相关理论为基础构建“合作—探究—反思式”教学模式，以天然药物化学课程为载体，进一步验证该教学模式应用于高职高专院校教学过程的可行性与有效性。教学实践与数据分析结果显示，实验班学生的学习成绩和应用能力得到较大幅度提高。从课堂氛围、学生积极性和主动性来看，该教学模式比传统教学模式更具优势。

高职高专；教学模式；天然药物化学

高职高专院校在教学模式构建上应注重学生自我发展的主体地位，重视学生在课堂上的作用和影响。目前我国高职高专教学模式依然以传统的教师讲授为主，教师在课堂上处于绝对主导地位，学生只是被动接受教师所传授的知识［1］。传统教学模式的弊端是课堂气氛沉闷，学生积极性不高，教学理念、方法落后，学生学习效率低下［2］。“合作—探究—反思式”教学模式以学生合作为根本前提和组织形式，以探究为手段进一步深化合作，以反思来解决探究过程中的诸多问题。通过情境设置、问题提出、小组合作、问题解决、教学反思，学生完全参与到整个教学过程中，从被动灌输到主动学习、从被动接受到渴望接受、从单打独斗到合作学习、从静态学习到动态学习。充分营造融洽的学习氛围，激发学生发散思维，体现了学生的合作、探究意识，使课堂以教师为中心走向以学生为中心［3］。

图1“合作—探究—反思式”教学模式的操作程序

1　“合作—探究—反思式”教学模式的理论基础

建构主义学习理论是认知学习理论的一个重要分支，该理论认为知识不是通过教师传授所得的，而是学习者在特定情境下借助他人（包括教师和学习同伴）的帮助，使用必要的学习材料，通过意义建构的方式来获得的［4］。学生是信息加工的真正主体、知识意义的主动建构者。教师则要由知识的灌输者、传授者转变成学生主动建构意义的促进者、引导者、合作者。同时，建构主义学习理论认为学习环境中的四大要素分别是情境、协作、会话和意义建构［5］。从以上论述可以看出“合作—探究—反思式”教学模式符合这一教学理论的特点。

2　“合作—探究—反思式”教学模式的构建

在上述相关理论的指导下，课题组结合教学实践，对“合作—探究—反思式”教学模式进行构建，具体操作程序见图1。

2.1明确任务，情境导入，提出问题

首先确定教学目标和教学任务，然后教师利用本校及其他院校的精品资源共享课程网站或教学网站创设学习情境。这些学习情境包括社会、人文、自然科学情境，也可以是相关问题情境，目的是活跃学生思维、产生联想，进一步提出问题，从而激发学生的探究欲望。

2.2分析问题，思考解决方案

需要注意的是，本阶段仅是引出情境中所包含的相关知识，并非要立即解决问题。在本环节教师要引导学生观察情境中所设置问题的特点、关系，进行思考并发表意见。要求学生分析问题，思考解决问题所需要的条件以及这些条件与哪些知识相关，探索解决该问题的可能方案。

2.3合作探究，实践探索

根据组间同质、组内异质原则，学生组成合作小组。组间同质是指各合作小组总体水平基本一致；组内异质是指各小组在人员构成上尽量体现班级的缩影，并保证组内成员之间的差异和互补。在课堂教学过程中保证组内成员的主动参与和互助合作，座位可根据实际课堂情况而定。合作小组在集思广益、深入探讨、思维互补的基础上，通过合作探究逐步解决问题，完成学习任务，达到学习目标。各小组成员既可以互相讨论，又可以互相学习。每一名学生都可以充分发表自己的观点，取长补短，完善对知识的理解，加深认识，达成共识。同时，学会的学生再教会不懂的学生，从而达到共同提高的目的。

2.4归纳总结，规范指导

学生在总结归纳的过程中，仍然可能会有诸多疑问和发现，教师要适时引导并组织学生进行即时讨论，总结探究过程中发现的规律和问题，采用多种方式加深对问题的理解。对于典型性、共性问题，教师要有针对性地进行点拨、梳理、分析、讲解，并鼓励学生积极思考、大胆质疑，提出不同见解。

2.5课堂反思与课后反思

反思部分的活动主体是教师和学生双方，二者协同完成。课堂反思，即在课堂探究活动结束后，教师引导学生对探究过程中的成功与失败、收获与理解进行反思，发现自己的不足和薄弱环节，重新审视探究过程中所得知识，加深对问题的理解。课后反思，即课堂教学结束后，教师应进一步反思并预测教学过程中学生尚未达到的态度、情感、价值目标。可以根据实际情况设计调查问卷，根据统计结果及时修正教学目标。

3　相关实证研究

为了检验“合作—探究—反思式”教学模式的实际效果以及学生满意程度与适应程度，课题组以高职高专药学专业天然药物化学课程为载体，开展了为期一学期的相关实证研究，并收集实验数据进行统计分析。

3.1研究对象

以湖南中医药高等专科学校药学系2014级药学专业1班（55人）和2班（54人）学生共计109人为实证研究对象，实验周期为一学期（共18个教学周）。以上学期期末仪器分析技术课程考试成绩作为标准进行前测。结果显示，学生学习能力无显著性差异。通过对仪器分析技术课程任课教师的访谈得知，两个班学生的课堂表现、积极程度、实验动手能力相似。因此，以1班为对照班，采用传统教学模式授课；以2班为实验班，采用“合作—探究—反思式”教学模式进行授课。实验班与对照班由同一教师任教，教学目标和教学任务相同，教学进度也相同。

3.2教学安排

本研究使用的是人民卫生出版社出版，由郭素华教授主编的高职高专药学专业创新教材《天然药物化学技术》。根据过去授课教师和学生反馈，该教材在内容编排上科学、合理，符合高职高专教学特点。教学计划安排见表1。

表1　天然药物化学课程教学计划（学时）

3.3实验过程

3.3.1准备阶段 主要包括分组、角色分配和课前任务布置。

（1）分组与角色分配：分组时按学生自愿原则，尽量做到小组成员关系融洽，每个小组性格外向的学生和内向的学生都占有一定比例。每个小组中有组长、记录员、发言人、资料员（收集资料和分析资料各1人），提倡在发挥个人长处的基础上选择角色，并定期轮流承担不同角色，使每一名学生都能够尝试不同的任务，得到能力上的锻炼。

（2）课前任务布置：课前布置任务不等同于课前预习。教师应该提前向学生说明下节课的学习内容，让每组学生课下通过网络、图书查询相关资料。并不是每次都要学生准备，可根据实际情况由教师提前准备，学生则利用已有条件直接学习。

3.3.2实施阶段 以天然药物化学中连续回流提取法课堂教学为例。首先明确本次课的教学任务是掌握连续回流提取法的操作过程，熟悉连续回流提取法注意事项及适用范围。情境导入，让学生观看有关虹吸原理的视频。然后教师现场演示，将索氏提取器与圆底烧瓶相连接，索氏提取器上面先不连冷凝管，教师将事先准备好的水倒入索氏提取器的提取管内；当管内液面高度超过连接管高度时，出现虹吸现象，提取管内的水被吸入到烧瓶内。此时学生一定很好奇，思维也处于活跃状态。这时教师提出问题：（1）连续回流提取法的原理是什么？（2）虹吸现象是怎样产生的？（3）中药有效成分是怎样在索氏提取器中被提取出来的？

在分析问题阶段，教师引导学生思考解决具体问题的方案。如虹吸现象产生的条件有哪些？在整个提取开始前，中药材到底放在哪里？是放在索氏提取器中，还是放在圆底烧瓶中？连续回流提取法与之前所讲过的回流提取法有哪些区别和联系？

学生针对学习任务和提出的问题进行小组合作探究。每个小组均发放一套索氏提取装置，由小组成员亲自操作，观察记录实验现象和结论；再根据课前收集的视频影音资料和相关学习资料进行深入讨论、合作探究；最后逐步解决问题，完成学习任务。教师根据实际课堂情况适时介入，考查学生探究情况，掌控课堂教学节奏。最后由每一组的发言人给出本组答案和结论。

教师根据每组给出的结论进行归纳总结，对共性问题点拨讲解。如学生在讲述虹吸原理时，虽然能够正确讲述，但因为原理较抽象，有学生还是不能很好地理解。教师通过从网上下载的一段虹吸式分酒器的视频资料对虹吸原理进行分析讲解，很好地解答了学生的疑问。

课堂反思阶段，在教师引导下，各小组对整个学习过程进行反思，对出现的问题和不足重新审视。课堂教学结束后，教师发现在反思过程中有个别小组不够活跃，在以后的分组中要适当调整。在以往教学过程中，学生大多对影音视频资料很感兴趣，对纯理论知识缺乏兴趣。本次教学中引入了让学生动手操作实验装置环节，不仅加深了学生的印象，而且实现了对纯理论内容的记忆，如连续回流提取法的操作步骤和注意事项等。

3.4研究工具

为了解实验班与对照班经过一学期教学后在课程测试成绩方面的差异，本研究编制了天然药物化学期末测试卷、天然药物化学实验技能操作考核试卷作为测试工具。使用SPSS 18.0统计软件对数据进行分析处理。

高职高专院校侧重于技能型、应用型人才培养。为了综合考查学生对教学内容的掌握程度以及实际动手能力，课题组将期末测试分成3个部分。

（1）天然药物化学期末测试卷。该测试卷成绩占总成绩的60%，用来考查学生理论内容的学习情况。考核内容以本学期课程教学计划为依据，符合教学大纲的核心要求。考试时间为90分钟，满分为100分，试卷由名词解释、单项选择题、填空题、比较题、化学检识题、流程题六大题型构成。该试卷在题型设计上注重对学生应用能力的考查，如最后的流程题，给出几种不同的黄酮类化合物结构式和分离流程图，要求学生在流程图的相应括号内填入正确的化合物代码；或者给出几个结构不同的蒽醌类化合物，要求学生根据几种化合物酸性强弱的不同设计简单的分离流程。试题整体难易程度适中，覆盖的知识面较广。

（2）天然药物化学实验技能操作考核试卷。这部分成绩占总成绩的30%，重点考查学生的动手能力以及对相关实验仪器的操作熟练程度。测试项目包括常用实验仪器的组装（常压蒸馏装置、连续回流装置、挥发油提取装置等）、薄层色谱法的操作、萃取法的操作等。由学生抽签选择一项进行操作，教师事先制定天然药物化学实验技能考核评分标准，根据学生的操作情况进行现场打分。

（3）平时提问。这部分成绩占总成绩的10%，包括理论课提问和实验课提问。理论课提问主要以基础知识为主，考查学生对重要知识点的掌握情况；实验课提问是指实验过程中，教师观察学生实验操作情况，然后提出相关问题。如在槐米中芸香苷的提取分离与检识实验过程中，教师随机提问学生：在提取过程中加入硼砂和石灰乳的目的是什么？在提取过程中为什么调pH值不能过低和过高（pH值不超过9）？再如在实验大黄中游离蒽醌类成分的提取分离与检识中，提问学生：采用pH梯度萃取法的原理和依据是什么？在黄连中盐酸小檗碱的提取分离与鉴定实验中，提问学生：黄连粗粉提取时加0.2%的硫酸原理是什么？

4　结果与分析

4.1实验班与对照班前测成绩比较

在前测成绩上，课题组选取了上学期药学专业仪器分析技术课程期末成绩作为指标。之所以选择该课程，是因为其是天然药物化学的专业基础课，两门课程在教学大纲、教学目标等方面较相似，而且所涉及的实验操作和理论内容有交叉，如薄层色谱法、纸色谱法、柱色谱法、高效液相色谱法等。更重要的是，仪器分析技术课程期末成绩也包含了实验技能考核成绩，这为课题组考查学生的动手能力提供了依据。

因实验选取的样本量较大（n＞30），因此课题组选择了Z检验对结果进行处理（下同）。采用软件SPSS 18.0计算得到：|Z|=0.14，|Z|＜1.96，确定P＞0.05。表明实验班与对照班学生成绩无显著性差异。从表2可以得出，两班的平均成绩接近，学生水平相当。两班学生成绩主要集中分布在60～90分，高分与低分成绩较少。通过SPSS 18.0软件对均值和标准差进行分析，发现两班成绩从整体上看均呈正态分布，说明该测试的可信度良好。

表2　对照班和实验班前测成绩比较［n（%）］

4.2实验班与对照班课堂表现及实验操作情况比较

课题组对实验班与对照班学生的课堂表现及实验动手能力情况进行了比较。在课堂上，实验班学生表现更加积极，说明“合作—探究—反思式”教学模式在调动学生学习积极性上更有优势。课题组采用观察学生与教师的目光交流、学生在课堂上是否有睡觉和玩手机等现象来判断学生的注意力是否集中，结果证明实验班注意力集中时间更长，说明该教学模式更能引起学生兴趣。在课堂气氛方面，实验班课堂气氛更加活跃，说明该教学模式更好地促进了学生学习的主动性。在平时的课前提问中，实验班和对照班在回答纯理论问题时表现区别不大，但对于没有统一答案的问题或多个知识点相联系才能回答的问题，实验班回答得更好，说明该教学模式提升了学生的发散性思维。在实验动手能力方面，两个班的表现没有明显区别，说明该教学模式对动手能力的培养没有明显作用。但在实验过程中相关问题的回答上，实验班表现更突出，说明该教学模式对促进学生理论联系实践有较大帮助。

4.3实验班与对照班后测成绩比较

根据所得数据，由SPSS 18.0软件进行分析得出：|Z|=2.24，Z0.05=1.96，Z0.01=2.58，Z0.05＜|Z|＜Z0.01，得出0.01＜P＜0.05，表明实验班与对照班后测成绩具有显著性差异。从表3两班的后测成绩情况来看，分数均呈正态分布，实验班80～89分和70～79分的人数较对照班多。从平均分上看，实验班高于对照班。从卷面分析来看，两班对名词解释、填空题和选择题这些纯理论、纯记忆性的知识掌握程度区别不大，但对于没有标准答案、更能反映学生应用能力的流程题、检识题，实验班解答能力明显优于对照班，说明该教学模式对学生应用能力的提高具有较大的促进作用。在实验技能操作考核成绩上，两班并没有较大区别，这固然跟课题组选取的实验考核项目有关，但也说明该教学模式对于学生实际动手能力影响不大。但在平时的实验过程中，通过对学生的观察和提问，发现该模式有助于学生对实验过程、实验原理的理解。

表3　对照班和实验班后测成绩比较［n（%）］

5　问题与建议

“合作—探究—反思式”教学模式在理论建设和具体实践方面尚处于探索阶段，在实际运用中不可避免地出现一些问题。通过一学期的教学实践，课题组发现在教学过程中还存在以下问题，需要进一步改进。

（1）在实验进行的初期（前三周），学生进入角色较慢，个别小组成员对自己承担的任务完成不够理想。而且学生个人能力有较大差异，在问题探究过程中少数优秀的、性格外向的学生控制了整个小组；性格内向的学生在教学活动初期表现出极大的不适应，积极性不高。教师应在实验初期尽量全面了解学生特点，并根据不同学生的能力水平、心理素质、性格特点等差异进行综合考量，充分考虑小组成员间的互补性，合理分组。建立相对稳定的合作小组是保证教学顺利进行的前提。

（2）合作探究过程中，教师及时引导和调控十分必要。在课题进行初期，个别小组会出现消极怠工、注意力不集中等问题。教师适时介入、对学生进行指导是该模式取得成功的保障。

（3）在采用该模式教学过程中，课时不足是影响研究效果的一个突出问题。课题组在实际操作过程中采取了两节课连上的方式，在合作探究结束后再给学生留出适当时间进行休息、活动，剩下的时间进行其余的教学活动。由于受试对象是大学生，因此实验过程中学生并未表现出急于下课、烦躁不安等情绪。

（4）“合作—探究—反思式”教学模式不适用于合班上课。教师在实验教学过程中发现，班级人数越少，教师花在每个小组的时间就越多，教学效果就会越好。如果合班上课，学生人数多、分的小组多，教师精力有限、课堂时间有限，缺少必要的引导和介入，很多小组的探究过程会流于形式，无法达到教学目的。

（5）探究过程中教师不能低估学生的潜力。学生在探究之前已经对本次课的教学内容进行了资料收集，因此教学过程中会提出各种教师预想不到的问题。这就要求教师不仅有丰富的专业知识，而且深入钻研教学大纲和教材，不断充实和更新知识，跟上学科发展前沿，这样才能更好地解答学生提出的问题。

（6）本课题研究对象仅限于湖南中医药高等专科学校药学专业的学生，该教学模式对其他类型高职高专院校或其他专业学生会产生什么样的影响，还有待于进一步研究与实践。

6　结论

通过对实验班和对照班学生成绩的对比研究，发现采用“合作—探究—反思式”教学模式的学生在课堂积极性和主动性上表现更优，而且应用能力得到了更大的提高。在与课题组其他教师交流中以及课题组以外的教师听课后，教师也都表现出对该教学模式的兴趣和认可。但“合作—探究—反思式”教学模式在实践运用中也存在一些问题和不足，值得课题组进一步深入研究和探讨。同时，该教学模式在其他课程教学中能否得到顺利实施，以及能否取得预期效果，也需要进一步实践研究。

［1］吕玮，吕文静.高职高专教学方法改革现状及对策［J］.职教论坛，2010 （29）：23-27.

［2］王秋宝.高职高专高等数学教学模式改革探索［J］.教育与职业，2014，10 （29）：128-130.

［3］刘颖新，刘利利，陈斌，等.合作式教学、探究式教学和反思式教学的本质及其内在联系［J］.药学教育，2015，31（4）：54-57.

［4］袁玖根，邢若南，张翌鸣.学习理论研究的主要取向及其教育启示［J］.教育学术月刊，2012（11）：26-28.

［5］秦一竹，石蕾，徐艳玲.建构主义学习理论在医学英语教学中的应用［J］.教育探索，2014（1）：66-67.

（*通讯作者：刘利利）■

G420

A

1671-1246（2016）17-0004-04

注：本文系湖南省教育厅教学改革研究项目（2013-634）