“四段式交互小组讨论教学”在生理实验课程中的应用

徐静婷,曹娅麟,张亚星,刘 鹏,王庭槐*

(1.中山大学新华学院生物反馈综合实验室,广东 广州 510520;2.中山大学中山医学院,广东 广州 510080)

生理学实验课程是一门理论性与实践性很强的学科，目前多数医学院校的生理学实验教学已经历了整合和改革[1-2]，但在学的方面，我们发现有些学生一味追求与书本理论内容相一致的实验结果，并以书本上的知识印证结果、解释现象，缺乏从现象分析推导结论的能力；有些学生在实验中较被动，全程静观其他同学做实验；有些学生因只顾做实验，缺少与他人的有效沟通。这种教学模式难以培养医学生的创新思维和探索精神。 对于如何解决上述问题，我们借鉴王庭槐教授的“激越四段式”教学法[3]，采用“四段式交互小组讨论教学”方法评估教学的应用效果。

一、对象与方法

1．研究对象。 随机选取中山大学中山医学院2012级五年制临床医学专业一个实验小班4班共37名本科生作为研究对象，再随机分为9个小组，每组3名至5名学生。

2．研究方法。 在生理学经典实验“家兔动脉血压的调节” 中对研究对象采用“四段式交互小组讨论教学”方法。(1)教学实施。“四段式交互小组讨论教学”包括四个阶段：①教师精讲：提前1周，教师精讲下次实验课的内容，并设置情景，要求学生抛弃书本理论知识，引导学生课下进行主动思考。②自主学习：教师精讲结束后，学生通过老师获取各种信息和资料的途径，借助图书、网络平台MOOC、线上线下学习[4]等广泛收集资料，开展有目标的自主学习。③小组实践：组内成员分工明确，相互配合，共同完成实验操作。④成果分享，交流互动：实验结束后，各组分别展示实验结果。之后，教师将学生在实验中普遍存在的问题预先设计成题目，配有ABCDE 5个备选答案，以PPT的形式呈现给学生，如第X题：“夹闭颈总动脉血压升高的原因为：A.因夹闭段以下外周阻力增高所致；B.因夹闭段以上供血不足致脑缺血缺氧所致；C.由于夹闭段以下外周阻力增高和夹闭段以上脑供血不足共同所致；D.因夹闭段以上存在一感受器，夹闭后血量减少，经感受器传至中枢的刺激减少，反射性引起血压升高；E.以上说法都正确”。 各小组分别配有可表示答案的A、B、C、D、E五种彩色卡片，举卡即可示意各组意见，对意见有分歧的选项各小组之间展开辩论，交流互动。(2)教学效果评价。①实验报告成绩评阅。②问卷调查。采用不记名的方式由学生自行填写，并当场回收。③教师对学生课堂表现的评价。各项指标分4个等级，并赋予数值：优秀(85-100分)，良好(70-85分)，一般(60-70分)，差(<60分)。

二、结 果

1．学生实验报告评阅。在未进行教改前，94.6%的学生照搬书本知识对获得的实验结果进行解释，并非依据实验结果推导得出实验结论。在实施了四段式交互小组讨论教学后，97.3%的学生对实验分析的撰写则已变为根据实验结果分析推导实验结论(见表1)。

表1 中山大学中山医学院生理实验指导教师?对37名学生实验报告的评阅

2．学生学习收获及对同组成员学习态度的问卷调查。本次调查共发放问卷37份，回收有效问卷35份，有效问卷回收率为95%。调查结果显示：82.8%的学生表示之前没接触过类似教学活动，认为此种教学法有趣新颖、富有挑战性；100%的学生对此种增加交流互动、提高团队合作能力的教学法以及对主讲教师适时提示的启发引导式教学方式满意；91.4%的学生认为本组成员学习态度认真，积极主动学习，发言踊跃，能充分协调促进小组成员学习。97.1%的学生认为此教学法有必要推广。

3．教师对学生课堂表现的评价。具体如下(见表2)。

表2 中山大学中山医学院生理实验指导教师对37名学生课堂表现的评价

三、讨 论

1．“四段式交互小组讨论教学”有利于培养学生探索知识的能力。 实验教改前，94.6%的学生实验报告分析是照搬书本理论知识解释实验结果，不利于其探索思维的培养。四段式交互小组讨论教学环节中的“成果分享”，教师作为引导者，适时提出问题启发学生思考，使其形成正确的科研思路。以“夹闭颈总动脉，血压升高”一题为例，九组中有五组学生根据书本所介绍的颈动脉窦感受器得出结论选出正确答案D选项。此时，老师提醒学生注意观察从夹闭血管开始至血压升高的时间，因夹闭后血压即刻升高，此现象引导学生判断是神经调节而非体液调节的结果，神经调节的结构基础为反射弧：由感受器、传入神经、中枢、传出神经、效应器5个部分组成。而血管本身并非神经，学生可排除传入神经、中枢、传出神经的可能。教师此时又引导性的提问“夹闭后血压升高的原因有血管作为感受器或效应器的可能，有无可能为偶然现象或夹闭段以上脑内缺血缺氧所致？如何设计实验依次排除？”这些问题可有效引导学生正确分析问题、发散思维、探索知识。通过重复多次、多只兔子夹闭后均出现血压升高可排除偶然现象；通过分析兔脑底willis环的结构及兔大脑皮层薄的特点，可排除脑缺血反应引起血压升高的可能；通过分离夹闭管径相似的动脉(如股动脉)，重复多次没有出现血压变化，可排除血管作为效应器，外周阻力升高引起的可能。之后有些意犹未尽的学生又继续给予相反的刺激(牵拉颈总动脉)，引起血压降低进一步反证了结论的正确性。100%的学生同意实验老师启发引导式的教学方法能锻炼科研思维，提高探索新知的能力。且从学生的实验报告中可知，进行实验教改后，97.3%的学生其实验报告的撰写已变为依据实验结果分析推导实验结论。

2．“四段式交互小组讨论教学”可促进学生沟通交流，分享缄默知识。 生理实验操作如动脉插管、神经与血管的分离、输尿管插管等都需要反复练习才可熟练掌握，正如成语“轮扁斫轮”所强调的只可意会而不可言传的精湛技艺，也即“缄默知识”[5]。然而缄默知识是否真的只可意会、不可言传呢？以动脉插管为例加以说明，在进行动脉插管操作时，有些学生因角度过大，用力过猛而致血管破裂；有些学生因分离血管不干净而错插入结缔组织中；有些学生因实验中棉线松开致导管滑脱；而部分学生则将导管斜面朝上轻松插入；有些则因动脉下方放置刀柄支撑得以插管成功等等。以往实验课程学生只顾做实验，完成实验报告即可，缺少与他人的交流沟通；而在“四段式交互小组讨论教学”中，特别是在“成果分享”阶段，学生组内讨论、组间互动交流使得插管技能等缄默知识变得可以言传；通过讨论交流，学生与他人分享个人成功经验或失败教训，也使得缄默知识显性化、易于意会。最后老师总结正确插管方法，同时也分享推荐其他插管新技巧，与学生分享多年总结积累的小窍门。问卷调查结果也证实了这一点。总之，通过“四段式交互小组讨论教学”，学生们一方面减少了使用大量实验动物练手以得到经验教训，另一方面也避免了其它学生在实验中已犯的错误，最终更快捷地掌握技巧知识，提高生理实验操作技能，为同学们早期接触临床打下基础。

四、结 语

实践证明：“四段式交互小组讨论教学”可提高学生自主学习及团队合作的能力，正确分析实验结果并推导结论的能力，通过成果分享提高实践操作技能等缄默知识，最终优生帮助后进生以实现共同进步。