學(xué)生本位STS微生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的構(gòu)建與實(shí)踐

張海杰，孫志宏，鄧振山*

(延安大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，陜西延安716000)

摘要：傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)忽略了教育的社會屬性，所學(xué)的知識和技術(shù)脫離學(xué)生當(dāng)下生活需要。為改變這一現(xiàn)狀，構(gòu)建了基于學(xué)生本位的Science Technology and Society (STS)微生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式。并從教學(xué)目標(biāo)、內(nèi)容、方法和評價(jià)四個(gè)方面展示了這一模式的實(shí)踐應(yīng)用方法，闡釋了這一模式構(gòu)建的意義。通過5年的實(shí)踐應(yīng)用證明了這一模式具有很高的實(shí)踐價(jià)值。

關(guān)鍵詞：學(xué)生本位；STS；微生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)；實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式

中圖分類號：R37

作者簡介：張海杰(1986—)，河北唐山人，延安大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院在讀研究生。

通訊作者：*鄧振山(1968—)，陜西黃陵人，延安大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院副教授。

[收稿日期2014-12-10；責(zé)任編輯徐文梅]

1引言

當(dāng)下的微生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)重視科技的理性價(jià)值，忽視了科技的人文和社會價(jià)值，導(dǎo)致好多實(shí)驗(yàn)內(nèi)容仍然是梯度性地走向高精尖而非廣泛性地走向大眾化和生活化，不能激發(fā)大部分學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，不利于學(xué)生感悟科學(xué)、技術(shù)對于社會生活的影響和掌握理論知識的實(shí)踐應(yīng)用。鑒于此，構(gòu)建了學(xué)生本位STS微生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式。該模式立足于學(xué)生的生活背景，以生活中的實(shí)際問題為展開點(diǎn)讓學(xué)生自主地進(jìn)行微生物實(shí)驗(yàn)的選擇、設(shè)計(jì)和實(shí)施，靈活地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)成果共享，科學(xué)多元地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)成果評價(jià)。這種模式讓學(xué)生熟練掌握微生物實(shí)驗(yàn)基本技能和基礎(chǔ)知識的同時(shí)提升了學(xué)生的主體意識和綜合素質(zhì)，在培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的同時(shí)激發(fā)了學(xué)生的社會責(zé)任感，使科學(xué)、技術(shù)教育服務(wù)于大眾的科學(xué)素養(yǎng)、價(jià)值、態(tài)度和道德的和諧發(fā)展[1]。

2學(xué)生本位STS微生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的構(gòu)建

STS即科學(xué)、技術(shù)和社會(Science Technology and Society)，STS教育是為了研究如何把科學(xué)技術(shù)和社會有機(jī)地結(jié)合起來實(shí)施教育[2]，強(qiáng)調(diào)從解決生產(chǎn)生活中的實(shí)際問題出發(fā)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提升學(xué)生科學(xué)和人文社會的雙重素養(yǎng)。

學(xué)生本位的STS微生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式：即學(xué)生在完成微生物基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)之后，在整個(gè)社會情境中自主選取自己感興趣的生活化的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，在指導(dǎo)老師的幫助下設(shè)計(jì)、實(shí)施與完成實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，并通過開放和民主的形式進(jìn)行實(shí)驗(yàn)成果評價(jià)和共享。

該模式具體的構(gòu)建形式如圖1所示，在學(xué)生掌握了基本的實(shí)驗(yàn)原理和熟練了基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)的操作技能后結(jié)合自己的興趣點(diǎn)，選擇與時(shí)俱進(jìn)和開放的社會項(xiàng)目進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)以小組為單位，通過查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料，在小組充分討論的基礎(chǔ)上，共同合作設(shè)計(jì)出科學(xué)和可行的實(shí)驗(yàn)方案，并協(xié)同完成所選的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。最后通過投票形式?jīng)Q定實(shí)驗(yàn)成果分享方式(學(xué)生課堂講課或者信息平臺自主下載)。通過這些形式喚醒學(xué)生的主體意識，讓學(xué)生親身感悟科學(xué)、技術(shù)和社會生產(chǎn)間的內(nèi)在聯(lián)系。

圖1　學(xué)生本位STS微生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式

3學(xué)生本位STS微生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式應(yīng)用方法

3.1確立大眾多元的微生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)

大眾多元的教學(xué)目標(biāo)指告別重精英培養(yǎng)傳統(tǒng)，呈現(xiàn)一些貼近學(xué)生生活的科學(xué)、技術(shù)和社會問題，調(diào)動大部分學(xué)生的積極性，讓學(xué)生在探究問題的過程中獲得未來作為一個(gè)高素質(zhì)公民該有的知識、態(tài)度、情感和技能。

目前實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)多游離于文化價(jià)值與社會價(jià)值之外[3]，教學(xué)目標(biāo)實(shí)現(xiàn)與否的衡量標(biāo)準(zhǔn)是大部分學(xué)生能成功地做出課本設(shè)定的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，這種教學(xué)目標(biāo)的設(shè)定不利于學(xué)生綜合素質(zhì)的培養(yǎng)。學(xué)生本位的STS實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式以學(xué)生熟悉的現(xiàn)實(shí)生活為背景，大眾而普遍的議題很好地激發(fā)了生物科學(xué)專業(yè)本科生學(xué)習(xí)微生物實(shí)驗(yàn)的內(nèi)在動機(jī)，大部分學(xué)生都積極主動的把微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)中的理論與技術(shù)向生活和生產(chǎn)的實(shí)踐中進(jìn)行遷移，學(xué)會在科技應(yīng)用過程中很好的把握了分寸，提升了整體的科技素養(yǎng)。而且這種教學(xué)模式在教學(xué)實(shí)施、內(nèi)容選擇、管理和評價(jià)等方面也具有很大的開放性和靈活性。提升了學(xué)生的綜合素質(zhì)，如學(xué)生自學(xué)能力、觀察能力、查閱文獻(xiàn)能力、交流溝通和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力、實(shí)踐能力、創(chuàng)造能力、就業(yè)能力和創(chuàng)業(yè)能力[4]。

3.2選擇生動實(shí)用的微生物實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

生動實(shí)用的微生物實(shí)驗(yàn)內(nèi)容指學(xué)生選擇具有本土特征或時(shí)代特色的生活化和生產(chǎn)化的內(nèi)容作為微生物實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，使微生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)不斷吸收新鮮的素材，加強(qiáng)系統(tǒng)本身的活力。

表1　2011級生物科學(xué)學(xué)生選擇的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目

表1中列舉了本校2011級生物科學(xué)學(xué)生選擇的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容從延安本地的資源優(yōu)勢出發(fā)，以STS的理論視角來理解和分析[5]延安市內(nèi)生產(chǎn)與生活中的科技和社會問題，讓學(xué)生對于微生物科學(xué)理論和實(shí)驗(yàn)技術(shù)的學(xué)習(xí)獲得生動、具體地感性支撐，同時(shí)也讓當(dāng)?shù)叵鄳?yīng)的社會問題獲得應(yīng)有的關(guān)注和科學(xué)指導(dǎo)。例如“泡菜的制作及亞硝酸鹽的檢測”項(xiàng)目就是基于延安本地有腌漬泡菜的傳統(tǒng)，實(shí)驗(yàn)過程也是學(xué)生生活的片段，很多學(xué)生可以向長輩請教腌制的工藝，同時(shí)可以檢測亞硝酸鹽含量，從而進(jìn)一步改善工藝，讓這一飲食習(xí)慣對人體造成的傷害最小。隨著學(xué)生探究的逐步深入，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中能感受到微生物知識在解決實(shí)際生產(chǎn)與生活問題、恢復(fù)生態(tài)環(huán)境和優(yōu)化生活質(zhì)量等方面的重要性，進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動機(jī)和對微生物學(xué)知識的探索欲望。

3.3構(gòu)建高效開放的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法

高效開放的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法旨在保持實(shí)驗(yàn)教學(xué)效率和效果的同時(shí)采取靈活有效的教學(xué)形式[6]。

學(xué)生本位STS微生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式強(qiáng)調(diào)小組合作完成實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，并且項(xiàng)目完成后讓學(xué)生負(fù)責(zé)講解自己的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，是典型的以學(xué)生為中心的教學(xué)方法。對學(xué)生進(jìn)行異質(zhì)分組，按能力和興趣優(yōu)勢分配角色和任務(wù)，小組成員協(xié)作完成實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)和實(shí)施，最后按照圖2所示的成果評價(jià)共享方式進(jìn)行授課與學(xué)習(xí)。實(shí)驗(yàn)成功的各個(gè)小組將實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目相關(guān)信息上傳到事先建立的信息平臺(可以是QQ群、公共郵箱等)。由全體學(xué)生按興趣進(jìn)行投票，對項(xiàng)目的興趣度進(jìn)行排名。選出的前幾名大家都喜歡的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，由項(xiàng)目小組講解負(fù)責(zé)人對實(shí)驗(yàn)所涉及的理論知識、技術(shù)方案和實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行講解授課，其他小組學(xué)生學(xué)習(xí)并對授課內(nèi)容提質(zhì)疑；對于僅有少數(shù)學(xué)生感興趣的項(xiàng)目，喜歡的學(xué)生可以通過信息平臺下載相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目講解視頻。這種教學(xué)方法提高了教學(xué)的高效性和開放性。

圖2　基于學(xué)生本位的實(shí)驗(yàn)成果共享方式

3.4形成合理激勵(lì)的評價(jià)體系

合理激勵(lì)的評價(jià)體系是指評價(jià)不只是注重實(shí)驗(yàn)和測試的結(jié)果，還要注重實(shí)驗(yàn)的過程和學(xué)生間的配合等，多層次多角度科學(xué)公正地進(jìn)行評價(jià)，從而使評價(jià)有利于激發(fā)學(xué)生參與的內(nèi)在動機(jī)。

基于學(xué)生本位的STS實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式評價(jià)的內(nèi)容包含三方面：實(shí)驗(yàn)報(bào)告、小組連坐成果、期末試卷成績，并且為三個(gè)評價(jià)內(nèi)容賦予合理的權(quán)重。其中小組表現(xiàn)連作評價(jià)包括信息平臺上小組項(xiàng)目受歡迎的投票排名和項(xiàng)目完成情況兩個(gè)方面。

4實(shí)施效果評估

4.1采用里克特五級量表檢測2011級學(xué)生對這一實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的態(tài)度

為了解學(xué)生對這一模式的教學(xué)形式和內(nèi)容的態(tài)度，與教育學(xué)院老師合作制作了里克特五級量表對學(xué)生進(jìn)行調(diào)查。量表由9個(gè)題目組成，采用5級里克特量表的形式(非常同意、比較同意、同意、不同意、非常不同意，分別對應(yīng)為1~5分)均為正向題。2011級生物科學(xué)專業(yè)的學(xué)生人數(shù)為100人，群體量表總分均值為38.1965，標(biāo)準(zhǔn)差為5.12005。以3×9=27為零假設(shè)H0，用SPSS進(jìn)行單樣本t檢驗(yàn)，量表總分均值與零假設(shè)之間具有非常顯著的差異(t=15.562，P<0.001)，說明學(xué)生對此生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式持積極態(tài)度。

4.25年內(nèi)采用基于學(xué)生本位的STS微生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式取得的教學(xué)成果

表2為5年內(nèi)實(shí)施此教學(xué)模式取得的教學(xué)成果，在擇業(yè)和深造的選擇上可以看出這種實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ浇逃鰜淼暮芏啻髮W(xué)生對微生物學(xué)專業(yè)知識和技能有較強(qiáng)的學(xué)習(xí)興趣。研究成果、論文、獲獎(jiǎng)情況和考研狀況也在一定程度反映出這一模式開闊了學(xué)生的視野，提升了學(xué)生的自主探究能力和創(chuàng)新性思維。所以這種模式對于大學(xué)生成功從事微生物方向科研和就業(yè)都有一定的積極意義。

表2　基于學(xué)生本位STS微生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式教學(xué)成果

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