基于PBL教学模式的红细胞膜制备实验教学研究

张燕 陈佳

1 引言

“以问题为基础”的教学模式（ Problem - BasedLeaming，PBL）是以学生为中心的一种教法，其教学过程包括：教师课前确定教学目标、划分小组、资料收集、设计问题等;课堂中问题逐层引入、引导学生探究、信息共享、解决问题;课后的成果展示和总结反思等。PBL教学模式能够创造出与传统模式迥然不同的学习氛围，教师不只是作为知识的传授者，而是需要引导学生进行更高层次的思考，从而促进学生思维能力的发展。红细胞膜的制备是人教版普通高中生物学必修1中的基础性实验，也是学生需重点掌握的实验之一。下面通过应用PBL教学模式开展“红细胞膜的制备”的实验教学，探讨PBL模式的实际教学意义。

2 研究方法

研究对象为高二两个班的学生，一个班为实验组，采用PBL模式来进行教学;一个班为对照组，采用传统教学模式。对照组的传统教学模式主要讲解红细胞膜的制备实验，即教师利用板书、课件来讲解本实验的操作步骤、材料选择、仪器使用及注意事项等。实验组的PBL模式是教师提出问题、学生探究解决问题、小组汇报、教师与学生共同评价等步骤。教师检查学生上交的实验报告，进行考核，最后通过问卷调查法进行论证，利用DPS软件分析实验报告成绩及问卷，比较两种教学模式的优缺点。

3 教学设计

上课前一周，教师按异质分组原则将学生划分为5个小组，每组6-9人，并确立小组长。课前，学生通过查阅书籍、资料、网络等解决教师所提出的问题。小组内成员可以固定一个时间段将自己所查找到的资料在组内进行研讨与分享。

课堂上，教师以“创设问题情境，提出课题”导入新课，随着问题的逐层深入，引出多种实验假设。师生讨论后，确定3种实验方法来来验证假设：①将生理盐水和血细胞稀释液混合，直接制成临时装片，在显微镜下观察。②将生理盐水和血细胞稀释液混合后，用离心机离心，最后得到细胞膜。③利用哺乳动物的红细胞制备细胞质膜，先低速离心血液，等渗缓冲液洗涤出红细胞，低渗缓冲液溶血，高速离心，最后获得白色的红细胞膜样品。教师对各个小组的实验结果进行记录与评价，引导学生总结出自己在PBL教学模式探究红细胞膜的制备实验中的收获与不足。最后，学生反思得出结论：第一组实验方法操作较简单，但实验结果却不尽人意，在高倍显微镜下观察到细胞膜和其内容物混合在一起，且做实验所需时间较长。第二种实验方法虽然缩短了时间，但需要教师精心准备，实验结果比第一种方法好。第三种实验方案可以得到杂质含量较少的细胞膜，但实验操作比较复杂。

4 评价方式

4.1 以实验报告进行评价

为了比较系统的评价PBL教学模式在实验红细胞膜制备中的应用，实验组与对照组在课堂结束后统一上交实验报告，教师对实验报告逐一打分。

4.2 以问卷调查对PBL进行评价

对实验组与对照组进行问卷调查，本次问卷采用不记名测试，共发放问卷82份，回收82份，问卷回收率为100%。学生素质调查表的制定借鉴布卢姆、辛普森等人于1972年提出的教育目标分类理论以及克拉斯伍等制定的情感教育目标分类理论整理而成。该调查表把学生素质分为3个方面，分别是情感目标、知识目标及技能目标。

以学生的专业情感（实验课程兴趣、生物科学素养）、专业知识（基础知识、知识运用、知识分析、知识综合及理解）和专业技能（实验操作过程、实验结果及实验报告）对教学效果进行测评。问卷调查表见表1。

问卷调查共18题计100分，包括：知识目标分类6题，共计30分;情感目标分类5题，共计35分;技能目标分类7题;共计35分。问卷答案设置四个梯度，分别是非常确定、比较确定、有些确定及不确定，对应为4分、3分、2分、1分。利用Micsoft Excel 2010软件进行数据处理，并运用统计学方法，对计数资料与计量资料运用平均数±标准差（x±s）来表示。

5 教学效果评价及结果分析

5.1 实验考核成绩结果及分析

学生实验报告成绩比较见表2。

由表2可知，传统教学与PBL模式在实验考核中存在显著差异。其中，实验组实验报告平均考核分数为80.19，对照组报告分数为72.32，各分数段的分布也不同。实验组中，有95.12%的学生分数高于60分（包括60）;对照组中，有85.37%的学生及格。实验组及格学生所占比例高于对照组，说明两组学生成绩分布较离散，差距较大。

5.2 调查问卷结果及分析

两组学生情感目标、知识目标和技能目标调查结果见表3-表5。

由调查结果可知，实验组对该实验操作过程表现出极大的热情，并能克服实验过程遇到的困难。但是，采用PBL教学模式探究红细胞膜的制备实验中，学生在知识接受知识方面与传统教学没有差异。同时，调查结果显示采用PBL教学探究红细胞膜制备实验能极显著提高学生的操作技能，使学生对待实验的态度、兴趣等方面有明显的改善。

6 讨论

高中实验课要求全面提高学生的生物学科素养，倡导学生积极主动的开展小组式学习。实践证明，PBL教学模式可以提高学生实验操作技能和考核成绩，增强学生学习的积极性，提高学生学习兴趣。PBL模式教学模式相对传统教学，有利于培养学生的情感态度;有利于强化实验技能、使学生注重实验细节;有利于培养学生的合作探究意识，增强学生的自信心及沟通表达能力。问题探究是以“小组协作”的形式完成，不管实验方案的设计、问题资料的获取，还是相关资料的加工整理和分析应用都需要学生协同完成。

虽然PBL相对传统教学模式有很大的优势，还存在以下问题：①在我国，PBL作为一种新的教学模式，目前还缺少相关联的评价标准。若要对学生的学习效果做出评价，学习成绩不是唯一的标准，且用调查问卷对PBL做出评判，主观因素较多。因此，在我国生物实验教学中实施该模式，评价标准还有待进一步的研究。②由于高考的压力，教师探究新的教学方法意识淡漠，老的教学方法早已在教师心中牢不可破、坚如磐石，制约了PBL模式的推广。③教学时间紧、资源短缺。

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