徐 平
(湖北師范學(xué)院 生命科學(xué)學(xué)院,湖北 黃石 435002)
開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)教學(xué),它改變了傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式,更加體現(xiàn)了以人為本的教學(xué)理念,為培養(yǎng)和提高學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐動(dòng)手能力,實(shí)現(xiàn)高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源優(yōu)化利用等方面起到了十分積極的作用[1]。幾年了,本人在動(dòng)物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中,積極開(kāi)展開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)?zāi)J降奶剿?,有了一些?jīng)驗(yàn)和體會(huì)。現(xiàn)總結(jié)如下,以供同行商討。
開(kāi)放式教學(xué)模式是以科恩(Cohn R c)的人本主義和斯佩羅(Spiro)的建構(gòu)主義作為理論基礎(chǔ),他們都強(qiáng)調(diào)了學(xué)習(xí)是學(xué)習(xí)者主動(dòng)建構(gòu)心理認(rèn)知的過(guò)程。因此,開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式就是要轉(zhuǎn)變師生角色,即教師從知識(shí)的灌輸者轉(zhuǎn)變?yōu)橹笇?dǎo)者,學(xué)生從知識(shí)的被動(dòng)接受者轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)構(gòu)建者[2]。這就使開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中,學(xué)生成為了學(xué)習(xí)的主體,具有較強(qiáng)的自主性、獨(dú)立性和探索性。一方面,實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、資料查詢、步驟安排、數(shù)據(jù)記錄與處理、結(jié)果分析、歸納結(jié)論等各個(gè)環(huán)節(jié)都要求學(xué)生獨(dú)立而分工協(xié)作的完成,充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性,使學(xué)生真正成為實(shí)驗(yàn)探究的主體。另一方面,實(shí)驗(yàn)教學(xué)的這種開(kāi)放式環(huán)境,使學(xué)生具有了更多的選擇的空間,他們可以根據(jù)各人的興趣和能力,自由選擇實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和學(xué)習(xí)方式,利于學(xué)生個(gè)性化發(fā)展。
開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)是一種全新的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式, 驗(yàn)證型、設(shè)計(jì)型、綜合型、研究型等實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的模塊化是其重要的特征,時(shí)間上和空間上全方位的開(kāi)放是新模式的核心。培養(yǎng)能力和提高學(xué)生綜合素質(zhì)成為實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重點(diǎn),大力倡導(dǎo)研究性學(xué)習(xí)、探究性實(shí)驗(yàn)。通過(guò)開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的改變,促進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的提高,切實(shí)訓(xùn)練學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神,提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。
傳統(tǒng)的生理學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)J绞怯山處熤髟捉虒W(xué)活動(dòng)的整個(gè)過(guò)程,學(xué)生只是被動(dòng)的接受一切教學(xué)活動(dòng)。統(tǒng)一上課時(shí)間,統(tǒng)一實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,統(tǒng)一實(shí)驗(yàn)步驟。傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)?zāi)J接衅鋬?yōu)點(diǎn),但存在更多的缺陷:
傳統(tǒng)的生理學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)J?,其?shí)驗(yàn)內(nèi)容由教師依據(jù)實(shí)驗(yàn)教材提前做好實(shí)驗(yàn)計(jì)劃,傳統(tǒng)經(jīng)典的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)居多,綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)很少,更缺乏研究性、探索性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。實(shí)驗(yàn)前,老師準(zhǔn)備好實(shí)驗(yàn)儀器,配置好實(shí)驗(yàn)藥品,采集好實(shí)驗(yàn)材料,學(xué)生來(lái)到課堂,只需按部就班地完成實(shí)驗(yàn),對(duì)課前準(zhǔn)備活動(dòng)一無(wú)所知,這很不利于學(xué)生動(dòng)手、動(dòng)腦能力培養(yǎng),更談不上創(chuàng)新精神的培養(yǎng)。
傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中,為了讓學(xué)生更好更快地理解實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,快速把握實(shí)驗(yàn)步驟,教師總要在實(shí)驗(yàn)動(dòng)手的前段時(shí)間,進(jìn)行認(rèn)真詳細(xì)的講解、親手操作示范、明確實(shí)驗(yàn)中需要注意的問(wèn)題。老師這樣講解實(shí)驗(yàn)通常需要占用較長(zhǎng)的時(shí)間,留給學(xué)生動(dòng)手操作的時(shí)間就會(huì)大打折扣,這種灌輸式教學(xué),學(xué)生只是被動(dòng)接受知識(shí),缺乏對(duì)學(xué)生思維的啟發(fā)和誘導(dǎo),這在很大程度上遏制了學(xué)生創(chuàng)新思維的發(fā)揮。
傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)是依照實(shí)驗(yàn)課表的統(tǒng)一安排完成一致的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。課表規(guī)定以外的大量時(shí)間,實(shí)驗(yàn)室通常是“閉門謝客”,大量的教學(xué)資源沉睡在實(shí)驗(yàn)室里白白浪費(fèi),學(xué)生想練練手、動(dòng)動(dòng)腦、做做研究,但苦于沒(méi)有實(shí)驗(yàn)的場(chǎng)所和條件而不得不放棄。這種狀況長(zhǎng)此下去,談何學(xué)生能力的培養(yǎng)?傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式已完全不能適應(yīng)現(xiàn)代人才培養(yǎng)的需要,積極開(kāi)展探索實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革勢(shì)在必行。
在動(dòng)物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,要求實(shí)驗(yàn)室在時(shí)間、空間、實(shí)驗(yàn)室管理、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和方法等各方面對(duì)學(xué)生進(jìn)行全面的開(kāi)放,充分體現(xiàn)以人為本的教學(xué)理念,由學(xué)生自行組織學(xué)習(xí)團(tuán)隊(duì),自主選擇實(shí)驗(yàn)內(nèi)容并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)與研究,實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源的最優(yōu)化利用[3]。具體要做好幾個(gè)開(kāi)放:
開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)教學(xué),首先是實(shí)驗(yàn)室管理的開(kāi)放,這對(duì)實(shí)驗(yàn)室管理人員是個(gè)很大的考驗(yàn),管理難度和工作時(shí)間必將加大。這就要求上課老師和管理老師的密切配合,更新管理觀念,采用現(xiàn)代化管理方法,保障開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)順利進(jìn)行。
加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室科學(xué)管理,首先必須建立科學(xué)而行之有效的實(shí)驗(yàn)室管理規(guī)章制度,實(shí)行良好的管理運(yùn)行機(jī)制。學(xué)生到實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行預(yù)備實(shí)驗(yàn)或進(jìn)行開(kāi)放實(shí)驗(yàn),均需提前“預(yù)約”。由學(xué)生實(shí)驗(yàn)組長(zhǎng)提前三天向主管教師提出預(yù)約,并填寫(xiě)預(yù)約單,得到老師批準(zhǔn)后,學(xué)生嚴(yán)格按照預(yù)約時(shí)間按時(shí)到達(dá)實(shí)驗(yàn)室,積極開(kāi)展開(kāi)放式實(shí)驗(yàn),并完成實(shí)驗(yàn)全過(guò)程。
實(shí)驗(yàn)內(nèi)容改革是實(shí)驗(yàn)課程改革的關(guān)鍵。改變傳統(tǒng)單一的驗(yàn)證式實(shí)驗(yàn)?zāi)J?,突出新時(shí)代教學(xué)改革的特點(diǎn),將實(shí)驗(yàn)內(nèi)容整合更新為基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)、綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)和研究性實(shí)驗(yàn)三個(gè)層面。
1) 基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)
基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)以經(jīng)典傳統(tǒng)的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容為主,重在培訓(xùn)學(xué)生基本實(shí)驗(yàn)技能,如動(dòng)物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)中手術(shù)器械的正確選擇與使用、牛蛙的雙毀髓方法、一般動(dòng)物取血及給藥方法、實(shí)驗(yàn)藥品的配置、常用儀器設(shè)備的使用等。并培養(yǎng)學(xué)生如何觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、忠實(shí)準(zhǔn)確記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果、分析處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)論的良好習(xí)慣,培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。
2)綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)
在掌握了基本實(shí)驗(yàn)技能的基礎(chǔ)上,增加一些綜合型實(shí)驗(yàn),為學(xué)生的綜合實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)提供訓(xùn)練機(jī)會(huì)是非常必要的。如我們開(kāi)展了以實(shí)驗(yàn)材料牛蛙為主線的“蛙形態(tài)結(jié)構(gòu)解剖與觀察”,“坐骨神經(jīng)-腓腸肌標(biāo)本的制備”、“蛙心起搏分析及其期外收縮與代償間歇”、“刺激強(qiáng)度與肌肉收縮的關(guān)系”、“反射時(shí)、反射弧的測(cè)定與分析”等組成的綜合性實(shí)驗(yàn),它將有關(guān)的知識(shí)相互滲透、相互交叉、融合貫通,使得相關(guān)知識(shí)連貫起來(lái)。由于綜合性實(shí)驗(yàn)較為復(fù)雜,觀察點(diǎn)增多,這對(duì)進(jìn)一步加強(qiáng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)基本技能、綜合分析問(wèn)題能力是非常有利的。綜合性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的選擇是多樣的,它可以是實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的綜合,也可以是實(shí)驗(yàn)方法的綜合,或是實(shí)驗(yàn)手段的綜合……等[4]。
設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)是學(xué)生在教師的指導(dǎo)下根據(jù)給定的實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮蛯?shí)驗(yàn)條件,自行設(shè)計(jì)出詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)方案,具體內(nèi)容包括實(shí)驗(yàn)課題、理論依據(jù)、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)器材、實(shí)驗(yàn)動(dòng)物和藥品、實(shí)驗(yàn)步驟以及預(yù)期結(jié)果;這些實(shí)驗(yàn)方案需交指導(dǎo)教師的審閱與修改,然后由實(shí)驗(yàn)小組再討論后形成可實(shí)行的實(shí)驗(yàn)方案;最后由各實(shí)驗(yàn)小組予以實(shí)施。設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)要體現(xiàn)兩個(gè)重點(diǎn):一是學(xué)生的自行設(shè)計(jì),二是實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的創(chuàng)新。設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容一般來(lái)自實(shí)驗(yàn)教材,可由學(xué)生自由選擇課題或由教師指定課題。設(shè)計(jì)中要鼓勵(lì)學(xué)生去多討論多創(chuàng)新,哪怕是點(diǎn)點(diǎn)的新意教師也要及時(shí)給予肯定和表?yè)P(yáng),以激勵(lì)學(xué)生的創(chuàng)新欲望。我們開(kāi)展了“牛蛙反射弧的分析實(shí)驗(yàn)”的設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。學(xué)生積極性很高,創(chuàng)新欲望很強(qiáng),效果很好。
3)研究性實(shí)驗(yàn)
研究性實(shí)驗(yàn)是層次較高的研究性活動(dòng),是學(xué)生根據(jù)自己學(xué)習(xí)中遇到的問(wèn)題自擬研究課題,自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,自己完成實(shí)驗(yàn)研究的過(guò)程。研究性實(shí)驗(yàn)活動(dòng)是一種課外的實(shí)驗(yàn)活動(dòng),學(xué)生可以自由組織進(jìn)行。學(xué)生首先組成課題研究小組,確定研究課題,各成員間分工協(xié)作、資源共享。研究性實(shí)驗(yàn)重在加強(qiáng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力以及團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神的培養(yǎng)。
實(shí)驗(yàn)過(guò)程的開(kāi)放就是在設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)和研究性實(shí)驗(yàn)中,學(xué)生自行查閱文獻(xiàn),設(shè)計(jì)方案,自己準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn),自己動(dòng)手完成實(shí)驗(yàn),自己總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)果并寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)報(bào)告[5]。整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程做到全開(kāi)放,使實(shí)驗(yàn)教學(xué)真正成為以學(xué)生為主、教師為輔的新模式。
1)確定課題,設(shè)計(jì)方案。實(shí)驗(yàn)方案的科學(xué)設(shè)計(jì),是有效執(zhí)行開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的關(guān)鍵。學(xué)生通過(guò)查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料,了解和掌握有關(guān)的理論知識(shí)、技術(shù)方法、發(fā)展動(dòng)態(tài)。然后根據(jù)課題要求,結(jié)合實(shí)驗(yàn)室實(shí)際,設(shè)計(jì)出實(shí)驗(yàn)的目的、方法與步驟,最終確定書(shū)面實(shí)驗(yàn)方案。指導(dǎo)教師要起到積極的輔導(dǎo)作用,參與到實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的活動(dòng)中來(lái),與學(xué)生一起開(kāi)展方案的可行性討論,共同確定實(shí)驗(yàn)方案[6]。
2)實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備,實(shí)地預(yù)習(xí)。實(shí)驗(yàn)的成功離不開(kāi)實(shí)驗(yàn)前的認(rèn)真準(zhǔn)備。學(xué)生確定實(shí)驗(yàn)方案后,可提前預(yù)約,按預(yù)約進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)和進(jìn)行預(yù)備實(shí)驗(yàn)。這和以往的實(shí)驗(yàn)不同,實(shí)驗(yàn)老師不再準(zhǔn)備好儀器、藥品及材料,全部由學(xué)生自己動(dòng)手準(zhǔn)備一切實(shí)驗(yàn)器材和試劑。真正做到理論聯(lián)系實(shí)際,增強(qiáng)動(dòng)手動(dòng)腦的能力。
3)自主實(shí)驗(yàn),教師輔導(dǎo)。學(xué)生準(zhǔn)備好實(shí)驗(yàn)后,按預(yù)約時(shí)間到實(shí)驗(yàn)室開(kāi)展自主性實(shí)驗(yàn)活動(dòng)。無(wú)需等待老師講解,即可用自己準(zhǔn)備的材料、儀器、試劑,按照各小組自行設(shè)計(jì)的方案開(kāi)始實(shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,指導(dǎo)教師要充分發(fā)揮教師的輔導(dǎo)作用,積極進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo),隨時(shí)解答學(xué)生提出的問(wèn)題,及時(shí)解決實(shí)驗(yàn)中遇到的難題,積極啟發(fā)學(xué)生思維,引導(dǎo)學(xué)生深入思考。這種自主實(shí)驗(yàn)?zāi)J?,充分發(fā)揮了學(xué)生實(shí)驗(yàn)的自主性,激發(fā)了學(xué)生實(shí)驗(yàn)的積極性,學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能得到了顯著的提高。
4) 討論結(jié)果,教師評(píng)議。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,各實(shí)驗(yàn)小組應(yīng)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行認(rèn)真分析、總結(jié)和討論,按要求寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)報(bào)告。同時(shí),指導(dǎo)教師應(yīng)對(duì)學(xué)生進(jìn)行必要的指導(dǎo)和評(píng)議,對(duì)表現(xiàn)優(yōu)秀的實(shí)驗(yàn)小組應(yīng)予以充分肯定與表?yè)P(yáng),以激勵(lì)學(xué)生的斗志。
通過(guò)以上實(shí)驗(yàn)全過(guò)程的開(kāi)放,使學(xué)生親身體驗(yàn)了實(shí)驗(yàn)研究的全部環(huán)節(jié),熟悉了一個(gè)實(shí)驗(yàn)研究活動(dòng)的全過(guò)程。
實(shí)驗(yàn)時(shí)間的開(kāi)放,也是開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)?zāi)J降闹匾糠?。?shí)驗(yàn)室的開(kāi)放管理意味著學(xué)生可以自由選擇進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室的時(shí)間。我們有兩種開(kāi)放形式,一是在每周的指定時(shí)間段對(duì)學(xué)生開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室, 隨到隨做。二是在指定時(shí)間段以外采用提前“預(yù)約制”。對(duì)于每一個(gè)具體的實(shí)驗(yàn)過(guò)程沒(méi)有規(guī)定結(jié)束的時(shí)間,實(shí)驗(yàn)可以重復(fù)進(jìn)行,允許實(shí)驗(yàn)失敗直至成功。生理學(xué)實(shí)驗(yàn)室因沒(méi)有特別精密的儀器,所以儀器使用的損壞不多,但我們還是要嚴(yán)格檢查和督查儀器的使用情況,要求學(xué)生填好實(shí)驗(yàn)儀器使用的記錄,隨時(shí)解決儀器問(wèn)題。實(shí)驗(yàn)時(shí)間的開(kāi)放雖然加大了教師和管理人員的工作時(shí)間與精力,但教學(xué)效果得到了很大的提高。
為了培養(yǎng)學(xué)生扎實(shí)的實(shí)驗(yàn)操作基本功,養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣,提高綜合科研素質(zhì),實(shí)驗(yàn)成績(jī)的考評(píng)也采用了開(kāi)放式綜合評(píng)定的方式。具體為提高平時(shí)成績(jī)的比值,降低期末考試的比值。平時(shí)成績(jī)占60%,期末考核成績(jī)占40%.平時(shí)考核力爭(zhēng)全面衡量學(xué)生平時(shí)實(shí)驗(yàn)水平,包括實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)10%、實(shí)驗(yàn)操作10%、實(shí)驗(yàn)衛(wèi)生10%、實(shí)驗(yàn)態(tài)度10%、實(shí)驗(yàn)報(bào)告20%.期末考試也要做到理論考試與操作考試的結(jié)合,改變以往單純考理論的做法。一般實(shí)驗(yàn)理論占20%,操作考試占20%.新的實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)體系一改過(guò)去偏重實(shí)驗(yàn)報(bào)告和期末考試的做法,學(xué)生不再一味應(yīng)付平時(shí)實(shí)驗(yàn)報(bào)告和期末的一紙?jiān)嚲矶耸拢且J(rèn)真對(duì)待實(shí)驗(yàn)的每一個(gè)環(huán)節(jié),注重自身整體實(shí)驗(yàn)素質(zhì)和能力的提高。
通過(guò)二年多的教學(xué)改革與實(shí)踐探索, 認(rèn)為開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式確實(shí)是一種很好的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式,它能促使學(xué)生動(dòng)手動(dòng)腦,極大地調(diào)動(dòng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)的積極性,學(xué)生從中學(xué)會(huì)了查找資料、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、自主開(kāi)展實(shí)驗(yàn)的方法, 學(xué)習(xí)積極性、主動(dòng)性和自信心明顯增強(qiáng),培養(yǎng)了學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度,綜合能力和科學(xué)素養(yǎng)也得到了極大的提高。但新模式在實(shí)施過(guò)程中也遇到很多的問(wèn)題,比如有些學(xué)生表現(xiàn)出嚴(yán)重的不適應(yīng),這就需要老師耐心細(xì)致的指導(dǎo)及同組同學(xué)的大力幫助;再比如新模式大大增加了相關(guān)老師的工作量,這需要老師具有大公無(wú)私的奉獻(xiàn)精神……等等。開(kāi)放式教學(xué)模式是對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的一種探索,體現(xiàn)了以人為本、一切以學(xué)生為中心的教學(xué)理念。但這項(xiàng)工作我們只作了初步的嘗試,還處于不斷試驗(yàn)和摸索之中。但有一點(diǎn)可以肯定,開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)新模式的實(shí)施,對(duì)改善教學(xué)效果、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維及實(shí)踐動(dòng)手能力有著顯著的促進(jìn)作用。
參考文獻(xiàn):
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