花扣珍，王黎芳，孫愛華，杜 蓬，覃江鳳

(浙江醫(yī)學(xué)高等?？茖W(xué)校，浙江 杭州 310053)

·教育教學(xué)研究·

在生物化學(xué)實驗教學(xué)中提高學(xué)生實驗素養(yǎng)的探討

花扣珍，王黎芳，孫愛華，杜 蓬，覃江鳳

(浙江醫(yī)學(xué)高等?？茖W(xué)校，浙江 杭州 310053)

以“肝內(nèi)酮體生成”實驗教學(xué)為例，從實驗習(xí)慣、實驗技能和實驗意識3個方面對生物化學(xué)實驗教學(xué)中如何提高學(xué)生實驗素養(yǎng)進(jìn)行探討與實踐，為進(jìn)一步探索培養(yǎng)實用型醫(yī)學(xué)人才的基礎(chǔ)實驗教學(xué)提供參考。

生物化學(xué)；實驗教學(xué)；素養(yǎng)

Abstract: Taking the experiment teaching of acetone body formation in liver for example, experimenta practices, laboratory skills and experiment consciousness are discussed and practice in the paper to explain how to improve students’experiment literacy. It can provide reference for basic experiment teaching to further explore how to train practical and professional medical staff.

Keywords：biochemistry；experiment teaching ；literacy

實驗素養(yǎng)是學(xué)生個體在實驗活動中的態(tài)度、精神、知識、技能、能力品格、習(xí)慣和作風(fēng)等諸多方面實際水平的綜合體現(xiàn)[1]。實驗素養(yǎng)的高低直接影響著學(xué)生學(xué)習(xí)能力和解決問題的能力。傳統(tǒng)的生物化學(xué)實驗教學(xué)模式，多以教師向?qū)W生照本宣讀實驗的原理和步驟，學(xué)生按部就班地操作為主，導(dǎo)致學(xué)生參與度低，不能形成科學(xué)性思維，實驗素養(yǎng)難以提高。針對實驗素養(yǎng)，已故化學(xué)家盧嘉錫提出了“C3H3”素質(zhì)-Clean habit，Clear hand，Clever head，即整潔的習(xí)慣、靈巧的雙手、清晰的頭腦?；诖?，本文以“肝中酮體生成” 實驗教學(xué)過程為例，對我校2008級176名臨床專業(yè)學(xué)生以提高學(xué)生實驗素養(yǎng)為目標(biāo)進(jìn)行教學(xué)實踐與探討。

1 養(yǎng)成良好的課前預(yù)習(xí)習(xí)慣

培養(yǎng)學(xué)生課前預(yù)習(xí)習(xí)慣，不僅鍛煉學(xué)生自學(xué)能力，還可提高實驗教學(xué)效率。在實驗開課前， 要求學(xué)生根據(jù)實驗預(yù)習(xí)提綱(圖1)書寫預(yù)習(xí)實驗報告。

圖1 實驗預(yù)習(xí)提綱

為使學(xué)生養(yǎng)成課前預(yù)習(xí)習(xí)慣，在教學(xué)中還需采取一定的措施予以監(jiān)督。一是在實驗開始前要求學(xué)生檢查實驗用品是否齊全，能根據(jù)誤差理論選擇恰當(dāng)?shù)钠鞑?；二是在實驗課堂上進(jìn)行提問，隨時抽查預(yù)習(xí)實驗報告，檢查學(xué)生的預(yù)習(xí)情況。將預(yù)習(xí)情況的考察列入實驗成績的組成部分，在制度上保證學(xué)生能認(rèn)真預(yù)習(xí)并逐步養(yǎng)成習(xí)慣。另外，我們利用學(xué)生業(yè)余時間開展“我做一天實驗員”的活動，將完全由教師準(zhǔn)備實驗變?yōu)橛山處煄W(xué)生進(jìn)行實驗的準(zhǔn)備。在“肝內(nèi)酮體生成”實驗中，參與準(zhǔn)備的學(xué)生發(fā)現(xiàn)正丁酸具有惡臭味，大量配制，難以承受。對此教師積極引導(dǎo)學(xué)生思考能否用其他物質(zhì)替代丁酸。通過理論分析脂肪酸代謝和酮體的生成過程，并查閱相關(guān)的生化試劑特性，學(xué)生得出丁酸鈉替代正丁酸具有可行性，并熟練掌握了該實驗流程，隨后課內(nèi)實驗也完成較好。實驗準(zhǔn)備是對整個實驗活動的策劃，需要一定的計劃性和條理性。學(xué)生參與實驗準(zhǔn)備，從設(shè)想和安排實驗環(huán)節(jié)以及動手實施實驗材料的準(zhǔn)備，不僅使學(xué)生系統(tǒng)地、全面地掌握實驗操作技術(shù)，還培養(yǎng)了學(xué)生科學(xué)性的思維能力，逐步養(yǎng)成實驗預(yù)習(xí)的良好習(xí)慣。

2 熟練掌握實驗技能

廣義上說，實驗技能包括實驗操作技能和實驗智力技能[2]。

2.1 鍛煉學(xué)生實驗操作能力

操作技能是智力技能的最初依據(jù), 是進(jìn)行實驗的基礎(chǔ)[3]。在 “肝內(nèi)酮體生成”實驗中，教師講明實驗原理后要求學(xué)生按表1操作。

表1 肝內(nèi)酮體生成

在實驗中，實驗器材配備齊全。除每位學(xué)生都配有一套常規(guī)器材外，在實驗細(xì)節(jié)上增加小型設(shè)備的投入，規(guī)范各實驗環(huán)節(jié)。如表1中，量取液體時，我們提供不同規(guī)格的微量移液器和吸量管，指導(dǎo)學(xué)生根據(jù)量取液體的體積量，選擇對應(yīng)量器；在試管混勻時，我們引入漩渦混合儀：提取上清液時引入離心機(jī)。教師通過講解、示教、多媒體視頻演示等方式，闡述各實驗儀器的使用方法及各項實驗基本技能。在操作中要求每位學(xué)生獨(dú)立操作，增加動手機(jī)會，教師加強(qiáng)巡視指導(dǎo)。同時為提高師生比，實驗教學(xué)采用“小班化”制，并鼓勵實驗員參與其中，保障2名教師進(jìn)行課堂指導(dǎo)，及時發(fā)現(xiàn)、糾正學(xué)生操作錯誤。另外，技能的形成需要反復(fù)練習(xí)，所以我們注重實驗項目的安排。在課內(nèi)完成“肝內(nèi)酮體生成”實驗后，課余安排肝外利用酮體、尿酮體檢測等開放實驗項目，學(xué)生自主實驗，使得操作技術(shù)在實驗間相互滲透、循環(huán)運(yùn)用，學(xué)生逐步熟練掌握各項實驗基本技能。

2.2 加強(qiáng)實驗智力技能的開發(fā)

實驗智力技能是指對實驗設(shè)計的原理、方法及相關(guān)實驗數(shù)據(jù)或現(xiàn)象總結(jié)、歸納等方面的理解、處理能力[4]，問題式啟發(fā)性教學(xué)模式[5]對實驗智力技能的培養(yǎng)有積極的作用。在“肝內(nèi)酮體生成” 實驗操作完成后，教師首先提出問題(表2)，經(jīng)學(xué)生分組討論，各小組代表發(fā)言，闡明本組討論結(jié)果。最后由教師總結(jié)性引入教學(xué)目的(表2)，達(dá)到實驗智力技能的開發(fā)引導(dǎo)。實驗智力的開發(fā)能夠引導(dǎo)學(xué)生主動地用心去思考和分析實驗步驟背后的實驗本質(zhì), 理解實驗設(shè)計原則，一方面為學(xué)生提供實驗操作的理論依據(jù)，減少操作時的盲目性，另一方面還能激發(fā)學(xué)生的探究興趣和創(chuàng)造興趣，為設(shè)計創(chuàng)新性實驗奠定基礎(chǔ)。

表2 問題式引導(dǎo)教學(xué)模式表

3 培養(yǎng)多維實驗意識

實驗意識是實驗素養(yǎng)的核心要素，是能夠在頭腦中進(jìn)行活動并且能夠用實驗過程在頭腦中產(chǎn)生的概念思想計劃來指導(dǎo)自己的行動使其行動更具有目的方向性和預(yù)見性的實驗心理發(fā)展的高級階段[6]。實驗意識包括實驗的科學(xué)精神、實驗創(chuàng)新意識以及團(tuán)隊合作意識。

3.1 嚴(yán)謹(jǐn)求實的科學(xué)態(tài)度

在實驗教學(xué)中要注重培養(yǎng)學(xué)生實事求是、嚴(yán)肅認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度。首先要求學(xué)生消除實驗觀察的主觀性。當(dāng)實驗結(jié)果有悖于理論結(jié)果時，要求學(xué)生尊重實驗現(xiàn)象和事實，查找原因，認(rèn)真分析，進(jìn)行重做或補(bǔ)做以獲取準(zhǔn)確的實驗結(jié)論。為此，我們實施開放實驗教改項目“高職高專生物化學(xué)開放式實驗教學(xué)研究”，給予學(xué)生充分的實驗資源，滿足學(xué)生補(bǔ)做或重做實驗的需求。其次杜絕主觀修改或臆造實驗中不存在的事實?；诖耍覀円髮W(xué)生上交實驗報告電子版(附有各自實驗結(jié)果圖片)或指導(dǎo)學(xué)生以書寫病歷的要求來書寫實驗報告(圖2)，不得涂改或隨意編造診斷(實驗)結(jié)果，培養(yǎng)了學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)求實的科學(xué)態(tài)度，同時也實踐了學(xué)生早期接觸臨床的理念。

圖2 浙江醫(yī)學(xué)高等?？茖W(xué)校病歷記錄單

3.2 勇于創(chuàng)新的開拓意識

實驗教學(xué)重在培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，使其將來能夠主動的、創(chuàng)造性適應(yīng)社會快速發(fā)展?；诖宋覀冊趯嶒炘O(shè)計上，增加了“開放實驗”這一章節(jié)，要求學(xué)生根據(jù)課內(nèi)實驗所學(xué)到的知識，自主設(shè)計實驗，并利用實驗室開放時間操作實驗，驗證自己的想法。一方面在學(xué)生熟悉實驗內(nèi)容基礎(chǔ)上進(jìn)一步探索設(shè)計，消除了學(xué)生對自主設(shè)計實驗的恐懼感，另一方面基礎(chǔ)性實驗相對簡單，對其延伸設(shè)計或完善也相對容易，成功概率較大，學(xué)生成就感容易獲得，極大提高學(xué)生創(chuàng)新積極性。如由課內(nèi)實驗“肝內(nèi)酮體生成”衍生出“酮體的利用”開放實驗，要求學(xué)生根據(jù)酮體的利用開放實驗指導(dǎo)(圖3)要求，設(shè)計實驗并通過實踐操作驗證自己的想法。

圖3 酮體的利用開放實驗指導(dǎo)

我們對臨床專業(yè)176名學(xué)生實驗設(shè)計情況進(jìn)行統(tǒng)計[7]，共有81.2%的學(xué)生設(shè)計出自己的實驗方案，其中46%的學(xué)生設(shè)計出利用酮體物質(zhì)(乙酰乙酸)為底物，加入不同的勻漿，通過顯色粉顯色顏色深淺，驗證肝外用酮。35.2%學(xué)生利用課內(nèi)實驗生成的酮體為底物，加入不同的勻漿，進(jìn)行實驗驗證。

3.3 團(tuán)隊合作意識

學(xué)會與人共事，具備團(tuán)隊合作精神是當(dāng)代教育的重要任務(wù)之一。對此我們在教學(xué)中常采用小組合作形式，將學(xué)生分為多個4人課題小組并每組推薦一名負(fù)責(zé)人，由負(fù)責(zé)人明確各成員責(zé)任，共同管理本組實驗器材及實驗討論。針對基礎(chǔ)性較簡單的實驗，由各成員獨(dú)立操作后進(jìn)行實驗結(jié)果對比、分析、討論，而對于后期開放性實驗，在課題小組內(nèi)采用針對同一物質(zhì)使用不同方法檢測或使用同一方法測定不同物質(zhì)的措施進(jìn)行實驗及實驗后討論與總結(jié)。如我們開設(shè)由肝生成酮體實驗衍生出的另一開放實驗“糖尿病患者的尿液常規(guī)項目檢測”，要求學(xué)生采用分光光度法定量測定尿液中葡萄糖、總蛋白、總膽紅素、維生素C等常規(guī)指標(biāo)，利用干試紙法定性測定酮體和上述尿常規(guī)指標(biāo)，在酮體定性檢測中建議學(xué)生還可以采用肝內(nèi)生成酮體實驗中顯色粉法。實驗操作結(jié)束后課題小組總結(jié)歸納，糖尿病患者血清學(xué)有哪些變化，反過來各指標(biāo)發(fā)生什么樣的變化可以初步判定為糖尿病，并以實驗病歷記錄單(圖2)形式書寫實驗報告。

4 初步成效

從整個課程設(shè)計和實施后反饋的情況來看，以提高學(xué)生實驗素養(yǎng)為教學(xué)目標(biāo)的課堂教學(xué)收到了非常好的教學(xué)效果。如在難易程度同等的生化試卷期末測試中，本屆臨床專業(yè)學(xué)生平均分高于上屆7.5±0.5分。另外，在本年度學(xué)生加入教師科研團(tuán)隊選拔賽上，通過實驗技能測試的學(xué)生70%是臨床專業(yè)，明顯高于同屆其他專業(yè)。實踐證明，以培養(yǎng)學(xué)生實驗素養(yǎng)為目標(biāo)的教學(xué)方式，引導(dǎo)學(xué)生們通過課前認(rèn)真預(yù)習(xí)，課中規(guī)范操作、積極思考，課后自主設(shè)計并實施實驗，使學(xué)生熟練掌握了實驗基本技能，懂得實驗設(shè)計規(guī)律并了解了科學(xué)知識產(chǎn)生和發(fā)展進(jìn)程。在問卷調(diào)查中95%的學(xué)生普遍認(rèn)為：這種以學(xué)生為主體的教學(xué)模式，不僅把實驗基本技術(shù)、基本方法進(jìn)行綜合運(yùn)用，而且注重培養(yǎng)了學(xué)生實驗?zāi)芰Α⒖茖W(xué)思維、創(chuàng)新意識和探索精神。這樣的實驗課才是他們真正感興趣的，自身的實驗素養(yǎng)得到了切實提高。

[1]范志鵬．試論化學(xué)實驗素養(yǎng)[J].化學(xué)教育，2006，(10)：49-50.

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Discussiononimprovementofstudents’experimentliteracyduringbiochemicalexperimentteaching

HUAKouzhen,WANGLifang,SUNAihua,DUPeng,QINJiangfeng
(Zhejiang Medical College,Hangzhou 310053,China)

G642.423

B

1672-0024(2013)01-0021-04

花扣珍(1976-)，女，浙江平湖人，本科，實驗師。研究方向：生物化學(xué)實驗教學(xué)和實驗室管理