基于微課的發(fā)現(xiàn)式教學在醫(yī)學統(tǒng)計學教學中的應用

李宏彬 王守英 吳衛(wèi)東

[摘 要]互聯(lián)網(wǎng)和智能手機的普及與發(fā)展，將教育教學模式帶到一個新的路徑上，無論是幼兒園教育還是大學教育，學校都在力求將傳統(tǒng)教學與信息技術完美地結(jié)合在一起。發(fā)現(xiàn)式教學模式是將二者融合的一種方式，它的指導思想是以學生為主體，重在探究、探索，主張自我發(fā)現(xiàn)。醫(yī)學統(tǒng)計學教學中采用發(fā)現(xiàn)式教學模式，能讓學生掌握統(tǒng)計思維方法，增強學習興趣，在娛樂中學習，在學習中體驗快樂。

[關鍵詞]醫(yī)學統(tǒng)計學;微課;發(fā)現(xiàn)式教學

[中圖分類號] G642 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2019）03-0068-03

醫(yī)學統(tǒng)計學是醫(yī)學高等院?；A醫(yī)學、臨床醫(yī)學及醫(yī)學相關專業(yè)必修的一門專業(yè)基礎課程，旨在培養(yǎng)醫(yī)學生的統(tǒng)計邏輯思維，并能正確運用統(tǒng)計分析方法解決醫(yī)療衛(wèi)生領域中的實際問題，從而服務于人群健康。該門課程具有以下特點：一是內(nèi)容多，不易從總體上把握;二是抽象且邏輯性強，不易于理解;三是涉及一些高數(shù)知識，學習起來比較困難。對于這門枯澀的課程，傳統(tǒng)的填鴨式、灌輸式教學方法，致使學生學習興趣不高，教學效果欠佳，這種簡單而低效化的教學模式，根本無法滿足信息時代大學生的培養(yǎng)要求。因此，醫(yī)學統(tǒng)計學的教學方法改革勢在必行，筆者在教學實踐過程中采用發(fā)現(xiàn)式教學模式進行了嘗試。

一、發(fā)現(xiàn)式教學模式的基本概況

（一）發(fā)現(xiàn)式教學模式的理論基礎

發(fā)現(xiàn)式教學模式是基于建構(gòu)主義學派的建構(gòu)原理與完形-頓悟?qū)W說而產(chǎn)生的。建構(gòu)主義學派認為，知識不是通過教師傳授得到，而是學習者在一定的情境即社會文化背景下，借助他人（包括教師和學習伙伴）的幫助獲取知識的過程，利用必要的學習資料，通過意義建構(gòu)的方式而獲得[1]。完形-頓悟說是以韋特海墨等為代表人物的格式塔心理學派提出的一種學習理論，他們認為頓悟?qū)W習的實質(zhì)是在主體內(nèi)部構(gòu)建一種心理完形。學習是一個認知過程，這個過程不是盲目地嘗試與試誤，而是突然的頓悟。人們從實踐中認識到，試誤與頓悟是學習過程的兩個不同階段，常常是穿插進行的，重視任何一方而忽視另一方，都是片面的，都犯了以偏概全的錯誤。一般說來，在醫(yī)學統(tǒng)計學學習中掌握統(tǒng)計學技巧、試解習題等常以試悟的形式出現(xiàn)，而對醫(yī)學統(tǒng)計學基本概念的理解及創(chuàng)造性地探索問題則多表現(xiàn)為頓悟。因此，發(fā)現(xiàn)式教學法否定通過大量練習與強化形式形成反應習慣，提倡主動地在人腦內(nèi)部構(gòu)造認知結(jié)構(gòu)。發(fā)現(xiàn)學習，是指讓學生通過自己經(jīng)歷知識發(fā)現(xiàn)的過程來獲取知識、發(fā)展探究能力的學習和教學模式。這種意義下的學習，以學生的自主探索、合作學習為主要特征，學習過程中，學生在原有的認知基礎上，其元認知、動機、行為都能得到積極有效的參與[2]。所以，發(fā)現(xiàn)式教學法作為一種學習方式，其本質(zhì)正是學生在原有認知基礎上的主動建構(gòu)。

（二）發(fā)現(xiàn)式教學模式的現(xiàn)代意義

美國認知學派心理學家布魯納于20世紀50年代首先提出發(fā)現(xiàn)式教學模式，他強調(diào)人的主動性，把人當作主動參與知識獲得過程的人。人的認識過程是對信息進行加工處理的過程，人們將進入感官的事物主動地進行選擇、轉(zhuǎn)換、儲存和應用，得以向環(huán)境學習，同時適應環(huán)境，并改造環(huán)境。發(fā)現(xiàn)式教學模式，要求學生利用教師和教材提供的某些材料，去發(fā)現(xiàn)應得的結(jié)論或規(guī)律。布魯納認為“提出一個學科的基本結(jié)構(gòu)時，可以保留一些令人興奮的部分，引導學生自己去發(fā)現(xiàn)它”“學生通過發(fā)現(xiàn)來掌握學科基本結(jié)構(gòu)，易理解、記憶，便于知識的遷移，能力的發(fā)展”[3]。發(fā)現(xiàn)式教學模式是指學生在學習概念和原理時，教師不是將學習的內(nèi)容直接提供給學生，而是向?qū)W生提供一種問題情境，只是給學生一些事例和問題，讓學生積極思考，獨立探究，自行發(fā)現(xiàn)并掌握相應的原理和結(jié)論的一種方法[4]。發(fā)現(xiàn)式教學模式的目標在于發(fā)展學生的探究思維能力，即學生在教師的指導啟發(fā)下，自覺地、主動地探索科學知識和解決問題，研究客觀事物的屬性，發(fā)現(xiàn)事物發(fā)展的起因和事物的內(nèi)部聯(lián)系，從已知事實或現(xiàn)象中推導出未知，從而形成自己的概念。教師扮演學習促進者的角色，引導學生對這種情境發(fā)問并自己收集證據(jù)，讓學生從中有所發(fā)現(xiàn)。

隨著以優(yōu)質(zhì)教育和個性化學習為特征的“信息化”教育時代的到來，微課程（Micro-Lecture，微課）作為一種全新的教學模式，成為我國教育探索革新的研究重點及熱點[5]。微課是指運用現(xiàn)代信息技術按照認知規(guī)律，將大塊知識點拆分成一個個具有內(nèi)在邏輯性的微小知識模塊，制作成精煉而短小的微視頻，以一定的組織關系和呈現(xiàn)方式共同營造的一種新型教學資源。微課因其具有傳播便捷、開發(fā)成本低、易與其他形式的教育資源相結(jié)合等特點，而被廣大師生所接受，在提高課堂教學效果的同時，也能夠促進優(yōu)質(zhì)教育資源的迅速傳播[6-7]。如何有效地將微課與發(fā)現(xiàn)式教學模式相結(jié)合，并將二者適當?shù)貞糜趯I(yè)課程教學活動是當前我國各類高校共同面臨、思考并嘗試解決的一個教學改革問題。結(jié)合醫(yī)學統(tǒng)計學課程特點，本文探討了將“微課+發(fā)現(xiàn)式教學模式”引入醫(yī)學統(tǒng)計學課堂教學中，并著重探討新型教育模式在醫(yī)學統(tǒng)計學教學中的應用的具體方案。

二、發(fā)現(xiàn)式教學模式在醫(yī)學統(tǒng)計學教學中的設計

下面是以假設檢驗的教學過程為例，實施發(fā)現(xiàn)式教學模式的步驟：

（一）創(chuàng)設情境，提出問題

情境的創(chuàng)設十分重要，所創(chuàng)設的“境”要和所授知識密切相關，并能夠引起學生們的情感共鳴。如何對假設檢驗建立直觀認識，培養(yǎng)學生假設檢驗的思想？筆者將一則統(tǒng)計學歷史上著名的女士品茶故事，制作成一個小而精的微視頻，放到我們學校的微課程平臺上，在講解假設檢驗這一章前，通知學生們提前觀看。視頻的內(nèi)容情景是這樣：一個烈日炎炎的午后，一群大學的紳士和他們的夫人們，還有來訪者，正圍坐在戶外的桌旁，享用著下午茶。在品茶過程中，一位女士堅稱：先倒茶后加奶（記為TM），或先倒奶后加茶（記為MT），會使茶的味道品嘗起來不同，她可以鑒別是TM 還是MT。在場的一幫科學精英們對這位女士的“胡言亂語”嗤之以鼻。這怎么可能呢？他們議論紛紛，不能想象僅僅因為加茶加奶的先后順序不同，茶就會發(fā)生不同的化學反應。然而，在座的一個身材矮小、戴著厚眼鏡、下巴上蓄著短胡須的先生并不這么認為，他提議來檢驗一下這個命題，并開始策劃一個實驗。接下來，在場的許多人都自愿地加入實驗中來。幾分鐘內(nèi)，他們在那位女士看不見的地方調(diào)制出10杯奶茶，其中TM與MT都有。最后，在決戰(zhàn)來臨的氣氛中，蓄短胡須的先生為那位女士奉上第一杯茶，女士品了一小會兒，然后斷言這一杯是先倒的茶后加的奶。這位先生不加評論地記下了女士的說法，然后，又奉上了第二杯……女士一一說出是TM還是MT，這時該如何判斷呢？

（二）探索交流，教師引導，抽象出假設檢驗基本思想

學生們帶著微視頻中的問題，在課外時間查閱資料探究答案。正式課堂上前20分鐘，教師讓學生充分討論，發(fā)表各自對問題的見解。針對微視頻中的問題，試想如果只給那位女士一杯茶，她即使沒有區(qū)分能力，也會有50%的概率猜對。若給兩杯茶，她仍存在猜對的可能。事實上，如果她真的知道兩杯茶分別以不同的方式調(diào)制，可能一下子全部猜對。同樣，即便這位女士能做出區(qū)分，在泡茶的過程中，如果其中的一杯與奶沒有充分地混合，或是泡制時茶水不夠熱，均可導致她有猜錯的可能。即便這位女士能做出區(qū)分，也很有可能是奉上了10杯茶，她卻只是猜對了其中的9杯。在此基礎上，筆者抽象出假設檢驗的基本理論，其基本邏輯是運用小概率反證法思想。小概率事件（P<0.01或P<0.05）在一次試驗中不太可能會發(fā)生。反證法思想是先對估計的總體提出某種假設或分別（檢驗假設H0）根據(jù)樣本信息選擇適當?shù)慕y(tǒng)計方法判斷假設是否成立，如果小概率事件發(fā)生了就意味著假設很可能是錯誤的，則認為假設不成立;反之，若小概率事件沒有發(fā)生，則尚不能認為假設不成立。因此，我們對視頻中的問題就不難解決了，首先假設H0：該女士無此種鑒別能力是正確的，那么該女士只能猜，每次猜對的概率為1/2，連續(xù)10次都猜對的概率為2-10<0.001，這是一個很小的概率，在一次實驗中幾乎不可能發(fā)生的事件，如今該事件竟然發(fā)生了，這只能說明原假設H0是錯誤的，應拒絕H0假設，從而認為該女士的確有辨別奶茶中TM與MT的能力。

（三）對概念進行延伸和發(fā)展，形成假設檢驗的方法和步驟

學生理解了假設檢驗的基本思想，可讓學生們試著將假設檢驗問題基本解題步驟進行歸納。第一步是建立檢驗假設，確定檢驗水準。一般假設檢驗中的零假設（或稱為無效假設、原假設，符號是H0），假設樣本來自同一總體，即其總體參數(shù)相等。實際練習中常常建立兩個假設，除建立檢驗假設外，還應建立備擇假設（或稱對立假設，符號是H1），作為拒絕檢驗假設時的備選假設。檢驗水準為拒絕檢驗假設時犯第一類錯誤的概率，通常取0.05或0.01。本例中H0：該女士無此種鑒別能力;H1：該女士能鑒別出每一杯是TM或MT，顯著性水平（=0.05）。第二步是選擇檢驗方法，并計算檢驗統(tǒng)計量。依據(jù)研究目的、資料的類型、樣本含量的多少及變量的分布類型等，可分別選用t檢驗、F檢驗、秩和檢驗和卡方檢驗等。這里猜對的次數(shù)為i，則其概率分布可計算為P（i） =[Ci10piq10-i]（i=0，1，…，10），所以連續(xù)十杯都猜對的概率應為：2-10=1/1024。第三步是根據(jù)統(tǒng)計量的大小及其分布確定檢驗假設成立的可能性P的大小，從而做出推斷。若P>[α]結(jié)論為按所取檢驗水準，不拒絕H0，即認為差別很可能是由于抽樣誤差造成的，在統(tǒng)計上不成立;如果P≤[α]，結(jié)論為按所取檢驗水準，拒絕H0，接受H0，則認為此差別不大可能僅由抽樣誤差所致，很可能是實驗因素不同造成的，故在統(tǒng)計上成立。由于1/1024<0.001，所以拒絕原假設H0，為原假設不成立，從而接受備擇假設H1，可以認為該女士有辨別奶茶中TM與MT的能力。

（四）嘗試推廣和應用，正態(tài)分布總體均值的t檢驗法

案例：為了解某一新降血壓藥物的效果，將病情相似的28名高血壓病患者隨機分為試驗組和對照組，試驗組采用新降壓藥，對照組則用標準藥物治療，測得治療前后的舒張壓（mmHg）如表1。問：（1）新藥是否有效？（2）要比較新藥和標準藥的療效是否不同，請用下述兩種不同方式分別進行檢驗：I僅考慮治療后的舒張壓;II考慮治療前后舒張壓之差。您認為兩種方法各有何優(yōu)缺點？何種方法更好？解：略。

三、結(jié)語

醫(yī)學統(tǒng)計學是研究醫(yī)療衛(wèi)生領域隨機現(xiàn)象統(tǒng)計規(guī)律的學科，具有枯澀難學、獨特的邏輯思維、應用性強等特點。筆者以為該課程尤為適合采用發(fā)現(xiàn)式教學法教學，近幾年將該教學模式應用于醫(yī)學統(tǒng)計學課堂教學過程中，發(fā)現(xiàn)其教學效果有如下幾個方面：首先，發(fā)現(xiàn)式教學加強了思維能力培養(yǎng)，因而也帶動了學生對統(tǒng)計學知識的理解、掌握和運用，同時也促使教師的各種素質(zhì)得以充分地發(fā)揮和提高，具有傳統(tǒng)講授式教學無法比擬的優(yōu)勢[8]。其次，有效地促進了學生思維的發(fā)展。因為基于一定的認知基礎才能發(fā)現(xiàn)，所以發(fā)現(xiàn)問題能力是在不斷發(fā)現(xiàn)的過程中得以有效提升的，還能鍛煉和提高他們分析問題與解決問題的能力，提高他們的學習積極性。最后，問題的發(fā)現(xiàn)僅僅是發(fā)現(xiàn)式學習的第一個環(huán)節(jié)，尤其是在自主發(fā)現(xiàn)問題后，學生的好奇心被有效激發(fā)，驅(qū)動對問題的探索與解決，長期堅持使用發(fā)現(xiàn)式教學法組織教學，有助于培養(yǎng)學生團結(jié)合作、勇于探索、堅持真理的精神，嚴謹?shù)目茖W態(tài)度，理論聯(lián)系實際的作風等，有效提升學生的科學素養(yǎng)。

發(fā)現(xiàn)式課堂教學是否能取得實效，關鍵是由學生是否參與、如何參與、參與多少來決定的，因為只有學生主動參與教學過程，才能讓課堂充滿生機。學生主動參與就是給學生自主探究的權(quán)利，教師不給學生設框框，而是先讓學生嘗試，把學生作為主體，放手讓學生自己學習，教學過程主要靠學生自己去完成，這樣，就可以使發(fā)現(xiàn)式課堂教學進入理想的境界。從事高等教育十余年，我深感一名高等醫(yī)學院校的教師身上的擔子之重，壓力之大，不僅要具有豐富的專業(yè)技能知識，還要有極強的責任心和吃苦耐勞、勤于思考、勇于研究的精神，更重要的是要不斷更新自己的知識、理念，使用適合學生的教育教學方法。只有這樣，才會更好地提高教學質(zhì)量。

[ 參 考 文 獻 ]

[1] 秦宣云，李軍英，鄭建梅，等.融入啟發(fā)式、探究式、討論式、參與式教學方法的高等數(shù)學課程課堂教學改革的研究與實踐[J].大學教育，2015（5）： 95-96.

[2] 王佳.基于建構(gòu)主義學習理論的教學方法的調(diào)查與研究[J].大學教育，2013（22）：116-117.

[3] 希魯納.布魯納教育論著選[M].邵瑞珍，張渭城，等譯.北京：人民教育出版社，1989.

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[5] 李利杰.移動學習在高職教育中的應用研究[J].大學教育，2015（2）： 53-55.

[6] 周丙鋒，謝新水，劉星期.高校微課中的教學要素及教學效果評價[J].現(xiàn)代教育技術，2015（9）： 30-36.

[7] 顧建民，沈其娟.以教促學，推進課堂教學改革[J].中國高等教育，2013（13）：48-49，65.

[8] 張海麗.職業(yè)中專數(shù)學課堂中的發(fā)現(xiàn)式教學初探[J].課程教育研究，2016（ 3） ： 126.

[責任編輯：鐘 嵐]