关于以问题为中心的学习模式在中药化学实验课的应用

【摘要】以问题为中心的学习模式强调学习者必须在现实世界的真实环境中去理解知识和学习知识，达到问题解决的目的，中药化学实验课程的教学过程与现实的问题解决过程有着极其相似之处，在中药化学实验课程的教学中实施以问题为中心的学习模式具有可行性和独特性。本文探讨了中药化学实验课程的学习特征，并从学习对象的选择与学习活动的设计、问题的选择与设计、教师的教学角色与教学活动的设计等方面分析了在中药化学实验课程中实施以问题为中心学习模式的教学设计时要考虑的因素，同时从以问题为中心学习模式与教学理念的应用、教学实施、教学活动关键线索等几个方面提出了教学设计的应用原则。

【关键词】PBL模式；中药化学实验课；学习模式

中药化学是中药学专业必修课，教学目标在于使学生能够在中药化学理论基础上对中药所含的化学成分进行提取分离和鉴定，中药化学实验课学时与理论课学时基本相同，非常重视学生发现问题和解决问题能力的培养。中药化学实验课的学习特征与建构主义学习理论中以问题为中心的学习模式(Problem-Based Learning，PBL)有着相似性，以问题为中心的学习模式是20世纪50年代在美国医学教育领域里教学改革思路，强调学生必须在现实世界的真实环境中理解知识和学习知识，达到问题解决目的［1］。

1以问题为中心的中药化学实验课教学模式设计

以问题为中心的学习模式是建构主义提倡的主要教学方法与模式之一，其核心目标是在解决具体问题过程中，通过思维，建构起问题解决知识体系；同时培养自主学习和协同工作的能力。因此，在进行以问题为中心学习模式的教学设计时要考虑以下几个因素：

1.1学习对象选择和学习活动设计。以问题为中心的学习模式适合那些有一定知识基础的学生，通过对现实问题的解决，学生能够培养解决专业问题的高层次思维能力。中药化学课安排大学三年级，学生已经完成了基础课的学习，实验课在理论课结束后及时展开。因此，中药化学实验课符合PBL模式要求。实验课从成立实验小组开始，围绕实验展开讨论、分工、进行问题解决假设和解决步骤讨论，最后进行任务分工及问题解决操作。在实验结果报告中，对问题解决过程进行反思和评价，概括和提升问题解决能力，同时建构知识体系。实验过程中，由于是小组成员围绕同一问题进行商议，共同完成任务，因此，需要学生在PBL模式中有意识地训练自己的合作精神，成为有效合作者。只有这样，才能使自己适应学习环境和现实问题的解决环境。任务分工后，又需要学生独自思考具体问题的解决步骤或与小组其他成员进行交流，完成自己的任务。因此，学生在PBL模式中即可独立、自主操作，又在学会操作的同时提高了自己团队合作能力。

1.2问题选择与设计。问题是PBL学习模式的起点和支撑点，其解决过程是宏观与微观融合的活动。宏观层面看，学生须经历问题分析的完整路径，实践并发展学生思维能力；微观层面而言，学生必须具体动手操作，增加并丰富学生的知识经验。因此，PBL学习模式中对问题的选择要基于有利于学生宏观和微观实践和发展的原则。中药化学实验课中问题的设计，可以把学习内容提炼成几个主要问题，问题表述以认知冲突的形式呈现以激发学生对问题解决的兴趣，问题的提出层次遵循科学研究的思路。如在“虎杖化学成分的提取分离及检识”实验中，把内容为4个问题：“怎样提取游离蒽醌化合物及苷类成分？”；“怎样分离酸性不同的游离蒽醌？”；“怎样检识蒽醌类化合物？”；“如何进行苷类成份的纯化？”。这样每个问题可以提供并促进学生形成相应的知识系统，并在大量信息中找到知识的相关联系，建立学科知识应用体系；在元认知层次上，可以促使学生学会充分使用资源（如虎杖），发现蕴含其中的化学成分，并对这些化学成分进行有效提取、分离及检识；在认知论层次上，可以帮助学生从零散、大量信息中找出问题本质，并对具体问题处理进行排序，采取有效措施查到需要信息并得出结论。总的来说，问题的选择与设计既要有益于培养学生宏观思维技能，又要训练学生微观操作技能。 1.3教师教学角色与教学活动设计。在PBL学习模式中，教师角色定位于组织和督导。教师以提出问题来组织学生参与学习活动，以检查学生问题解决进程来督导学生获得科学分析问题解决问题的能力。因此，在教学活动开始前，教师要分析教学内容，列出知识点，并设计成几个主要问题；在教学之初提出这些问题，要求学生以小组形式分析问题、解决问题；教师以督导者的角色参与到学生的问题解决过程，并对学生提出元认知的问题，如“对问题的研究进展到了那个阶段？”“怎样才能有效地利用实验资源？”“关键问题是什么？”“应该到哪里去收集需要的信息？”等。当学生进入独立操作解决问题阶段，教师通过察学生，或交流对问题解决的经验和反思，来强化学生的经验，并协助学生对问题解决的程序性知识进行概括与提升。

2中药化学实验课中以问题为中心学习模式的应用

2.1以问题为中心的学习模式与教学理念的应用。中药化学实验课中以问题为中心的学习模式突出学生在现实情境中对问题分析与解决能力的培养。因此，在教学内容组织、程序设计、形式选择等方面，强调学生以问题解决为中心的学习主体性。教师根据实验课教学大纲和教学时数要求，提出需要学生去解决的具体问题，组织学生分成实验小组，以小组的形式共同讨论并达成问题解决，学习小组进行问题解决的实验程序与结果的报告，教师对学生的问题解决能力进行评价。

2.2以问题为中心学习模式的教学实施。以中药化学实验“槐米中芦丁的提取”为例，PBL学习模式的教学过程可以这样来实施：从教师方面看，首先，确定教学目标为（1）掌握黄酮类化合物提取、分离、检识方法的基本原理和相关理论知识，熟悉黄酮类成分分类及代表性化合物结构，了解黄酮类化合物分布；学生能正确使用恒温水浴、循环水泵、等仪器设备，进行回流提取、蒸馏、液-液萃取、色谱法等实验操作，并规范实验报告；（2）通过PBL学习模式，能够强化学生搜集、分析、假设、验证问题解决及推理能力，培养学生科研意识和科研能力。其次，根据教学目标把“槐米中芦丁的提取”分解为“如何从槐米提取和精制芦丁？”“怎样水解芦丁？”“怎样进行芦丁及其苷元的化学及色谱检识？”“怎样进行糖的色谱检识？”4个具体问题作为学生学习任务。从学生方面看，首先，学生接受具体问题解决的学习任务；其次，在各自小组中，讨论并确定分工、合作的任务达成活动；第三，学生在实验室操作完成任务；最后，学生写出实验报告并交验实物。教师在学生实际解决问题的过程中，以督导的角色始终陪伴学生，并对学生问题解决技能和实验结果作出指导及评价。

2.3以问题为中心学习模式的教学活动关键线索。“问题”是PBL模式教学活动的关键线索，在设计问题时要考虑问题的现实意义，例如，防己具有祛风湿、止痛、立水消肿、泻下焦湿热等功效，其总生物碱具有镇痛、消炎、降压、肌肉松弛以及抗菌、抗肿瘤作用。从防己中提取、分离与检识总生物碱成分具有积极的现实意义，那么我们就可以在实验课中给学生提出“如何从防己中提取其有效成分”这样的问题，并鼓励和帮助学生去研究问题。以问题为中心的学习模式强调以问题解决的实用特征调动学生的学习积极性，我们在教学过程也观察到，由于现实和实用意义导向，学生在学习中药有效成分的研究和开发时，具有较强的学习动力。中药化学实验课的教学目的也正在于此，学生通过学习能够独立地完成对中药有效成分提取鉴定。因此，把PBL模式应用到中药化学实验课教学中，要从现实问题的解决需要出发，提炼出问题，提高学生解决实际问题的能力。

总的来说，以问题为中心学习模式对中药化学实验课教学改革的启示在于，在教学目标上提高学生应用知识及解决问题的思维和技能；在教学组织形式上，训练学生确定问题解决的先后程序，搜集相关信息的自主学习能力；在教学的非智力效益上还能培养学生的分工合作能力，使学生成为现实问题解决的有效执行者。参考文献

［1］莫雷，教育心理学［M］.广州， 广东高等教育出版社，2005: 134-135