基于Barrows模型的PBL教學(xué)法在分子生物學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用

張 可，曾萬勇，余曉麗

（武漢輕工大學(xué)生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，湖北 武漢 430023）

問題式學(xué)習(xí)法（Problem-based Learning,PBL）是一種設(shè)計學(xué)習(xí)情境的學(xué)習(xí)探究方法[1]?；谛抡n程改革的背景下，筆者開展了以解決實際問題為導(dǎo)向的PBL教學(xué)法應(yīng)用到分子生物學(xué)教學(xué)中的研究。

1 PBL教學(xué)法的概念及優(yōu)勢

PBL教學(xué)法于1969年由美國精神病學(xué)家教授 Barrows提出，這是一種以實際存在的問題為導(dǎo)向，以學(xué)生為教學(xué)中心，強調(diào)將學(xué)習(xí)融入問題的教學(xué)方式。目前，PBL教學(xué)法已在國內(nèi)外的課程教學(xué)中廣為流行[2]，其主要是通過問題的設(shè)計，引導(dǎo)學(xué)生開展協(xié)作學(xué)習(xí)方式完成問題的探討，并能領(lǐng)悟到問題背后的理論知識，從而提升自身解決問題的能力。

在1946年，美國教育學(xué)家Edgar Dale提出了學(xué)習(xí)金字塔，其模型如圖1所示。通過對學(xué)習(xí)金字塔的觀察，可見采用主動式學(xué)習(xí)的教育方式可最大限度地提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力。

圖1 學(xué)習(xí)金字塔模型

與傳統(tǒng)教學(xué)方式相比，PBL教學(xué)法的核心正是將學(xué)生被動式學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃邮剿伎迹岣邔W(xué)生的創(chuàng)造性能力，激發(fā)學(xué)生的潛在能力。而傳統(tǒng)教學(xué)方式中，以教師為主體的說教式教學(xué)占主導(dǎo)地位，學(xué)生屬于填鴨式、灌輸式和被動式教育，導(dǎo)致學(xué)生在教學(xué)過程中難以主動思考。因此，PBL教學(xué)法的優(yōu)勢在于其以學(xué)生主動式學(xué)習(xí)為導(dǎo)向，將學(xué)習(xí)和問題緊密聯(lián)系，使二者之間產(chǎn)生共性，激發(fā)學(xué)生主動投入到問題的研究中。同時它強調(diào)學(xué)習(xí)需要設(shè)計情境，通過設(shè)計更加復(fù)雜或者更有意義的問題情境，再讓學(xué)生以合作方式解決問題，達到探索知識的深度，進而提高學(xué)生自發(fā)式學(xué)習(xí)和勇于探索的能力[3]。

2 基于Barrows模型的PBL教學(xué)法在分子生物學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用

Barrows模型是PBL教學(xué)法中最為常用的經(jīng)典模型，主要由五個步驟組成：（1）學(xué)習(xí)小組的組建；（2）問題的提出；（3）問題的分析解決；（4）小組成果的展示匯報；（5）總結(jié)與反思。

將PBL教學(xué)法中的Barrows模型應(yīng)用到分子生物學(xué)課程的教學(xué)中，具體組織形式如下：

（1）劃分人員，組建小組。

根據(jù)我校2020級生物工程專業(yè)兩個班的課程，對學(xué)習(xí)小組進行劃分。參加課程的學(xué)生總數(shù)為60人，設(shè)定小組數(shù)為12個，每組人數(shù)為5人。學(xué)生選擇小組的方式為自由組合，可依據(jù)自己學(xué)習(xí)習(xí)慣，選擇熟悉的同學(xué)作為學(xué)習(xí)伙伴。

（2）設(shè)定小組探討問題。

根據(jù)分子生物學(xué)課程的設(shè)計，結(jié)合基因多態(tài)性分析這一研究專題，共設(shè)置四個相關(guān)問題供各小組進行選擇。具體問題如下：

A、基因多態(tài)性檢測手段有哪些？各自優(yōu)缺點如何？

B、DNA聚合酶和Taq酶的差別和聯(lián)系。

C、PCR和Real-time PCR的差別和聯(lián)系。

D、PAGE膠檢測DNA和瓊脂糖凝膠檢測DNA的不同點和共同點。

（3）小組研究問題。

12個小組可供選擇的問題為4個，每個問題對應(yīng)的小組數(shù)為3個，各小組按照組員意愿主動選擇感興趣的問題展開研究[4]。具體研究步驟可分為：根據(jù)問題查找相關(guān)資料；小組開會討論問題；會議總結(jié)，規(guī)劃匯報方案。

（4）小組研究成果匯報。

規(guī)定小組課下討論時間，并將各組討論研究結(jié)果以PPT或Word文本形式進行匯報。規(guī)定小組匯報時長各5分鐘，預(yù)計12組匯報總時間加上老師點評時間為2個課時。學(xué)生根據(jù)各自小組選擇的問題，將探究結(jié)果按小組順序依次展示匯報。

（5）總結(jié)與反思。

經(jīng)過各小組的匯報，組員可以更加了解研究的專題，也可以通過觀摩其他小組的匯報學(xué)習(xí)更多的知識。在研究的同時，可以發(fā)現(xiàn)自己的疑問，可在課后展開進一步探討。在小組匯報的過程中，增加競爭機制，將小組展示的成績與平時成績關(guān)聯(lián)起來，提高各小組成員的學(xué)習(xí)主動性和積極性。

3 PBL教學(xué)法在分子生物學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用評估

為評估PBL教學(xué)法在實際教學(xué)中的應(yīng)用效果，將PBL教學(xué)法融入分子生物學(xué)課程教學(xué)中，通過學(xué)生反映、課程考核和教師反饋，可以總結(jié)以下幾點：

一是能提高學(xué)生學(xué)習(xí)積極性和創(chuàng)造性。傳統(tǒng)的分子生物學(xué)教學(xué)中，老師充當知識的傳播者，學(xué)生充當接收者，一味地講授讓學(xué)生減少主動學(xué)習(xí)的積極性，枯燥的書本知識讓學(xué)生對課堂減少主動學(xué)習(xí)的興趣。通過引入PBL教學(xué)法的方式，轉(zhuǎn)變學(xué)生在課堂中的位置，由被動式的聽轉(zhuǎn)為主動式的講，既要求學(xué)生在課下需要耗費時間和精力去了解展示內(nèi)容，也通過主動式選擇探討的問題來激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性。同時，在基于Barrows模型的PBL教學(xué)法中，老師只提供了可選擇的探討問題，沒有具體限制探討的深度和廣度，學(xué)生們可結(jié)合其他學(xué)科、生活經(jīng)歷或自我感悟?qū)μ接憜栴}進行創(chuàng)造性的研究。針對教學(xué)方式轉(zhuǎn)變前后的效果，利用調(diào)查問卷的方式檢驗是否有效。問卷結(jié)果顯示，一方面學(xué)生更愿意采用小組討論展示的形式，另一方面學(xué)生表示自己對這門課程的了解和感悟更加深入，而且能夠提升分析解決問題和團隊協(xié)作能力。

二是能提高學(xué)生學(xué)習(xí)效率和質(zhì)量。相較于被動式學(xué)習(xí)，主動參與查找資料和討論問題，更能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)主觀能動性，能夠提高學(xué)習(xí)效率。而自發(fā)查找相關(guān)資料、閱讀相關(guān)文獻，能夠讓學(xué)生拓展課本以外的知識，結(jié)合匯報后的點評環(huán)節(jié)，及時糾正探討中存在的問題，達到提高學(xué)習(xí)質(zhì)量的目的。除此，在設(shè)置匯報選題時，應(yīng)結(jié)合課程設(shè)計的結(jié)構(gòu)與思路，緊緊圍繞教學(xué)任務(wù)，體現(xiàn)教學(xué)重點，從匯報設(shè)計環(huán)節(jié)達到提高學(xué)習(xí)效率和質(zhì)量的目的。相較于傳統(tǒng)的教學(xué)方式，讓學(xué)生主動參與課堂，從只聽只看到用自己語言闡述，結(jié)合自己設(shè)計的課件，實現(xiàn)一個有活力的課堂。

三是能提升學(xué)生全面素質(zhì)。將PBL教學(xué)模式應(yīng)用到日常教學(xué)中，能夠合理構(gòu)建教師的人才培養(yǎng)計劃。結(jié)合豐富多彩的教學(xué)方式，從理論教育和實操教學(xué)兩個方面，開展學(xué)生全面教學(xué)，達到提高學(xué)生全面素質(zhì)的目的。例如，在開展基于Barrows模型的PBL教學(xué)法中，通過小組學(xué)習(xí)，鍛煉了團結(jié)協(xié)作的能力；通過查閱資料，提高了獲取信息的能力；通過組會討論，提升了溝通交流能力；通過制作匯報文本或課件，提升了使用辦公軟件的能力；通過匯報展示，提升了語言表達能力。因此，可以發(fā)現(xiàn)新的教學(xué)模式能使學(xué)生全方位的素質(zhì)得到提升。

四是存在幾點不足之處。其一，學(xué)生在課外需要耗費更多的時間來搜集資料、開會討論和準備匯報內(nèi)容。其二，小組分工的形式容易存在某些同學(xué)報大腿的行為，導(dǎo)致組內(nèi)成員分工不合理，甚至出現(xiàn)同學(xué)之間矛盾的情況。其三，對老師也提出了更高的要求，需要精準把握設(shè)置的選題是否貼合教學(xué)需要且具有探討性，學(xué)生匯報內(nèi)容是否正確無誤，匯報后的點評是否合理得當，這些都要求老師在各個環(huán)節(jié)需要保持認真工作的態(tài)度。因此，新的教學(xué)模式也處在逐步發(fā)展完善的階段，這也需要老師在實踐的過程中不斷總結(jié)教學(xué)經(jīng)驗、不斷完善教學(xué)過程。

4 結(jié)語

相較于傳統(tǒng)的分子生物學(xué)教學(xué)方式，基于Barrows模型的 PBL教學(xué)法應(yīng)用到實際教學(xué)中能夠提高課堂質(zhì)量，但也對老師和學(xué)生提出更高的要求。老師需要精準把握匯報的選題和學(xué)生匯報內(nèi)容的質(zhì)量，同時也要建立監(jiān)控機制，防止部分學(xué)生偷懶。學(xué)生也需要從傳統(tǒng)的被動式學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變成主動式學(xué)習(xí)，從傳統(tǒng)的個人學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變成團體學(xué)習(xí)，也需要在各方面提高自己的能力素質(zhì)。因此，在新的教學(xué)模式下，雙方都需要提升自我能力，進而提升教學(xué)效果。將基于Barrows模型的PBL教學(xué)法應(yīng)用于分子生物學(xué)教學(xué)中，雖然能夠取得一定成效，但是教學(xué)改革是一個需要長期開展的系統(tǒng)工程，需要不斷地探索和總結(jié)。