用建構主義理論指導微生物學教學改革

　　摘 要： 為了克服傳統教學方式的各種弊端，作者以建構主義為指導對微生物學課程的教學模式進行了改革，包括以建構主義為指導的專題討論教學法與多媒體輔助教學。在考試形式和實驗教學方面，則采用了多元化考核方式和增添了設計性實驗。作者通過以上改革，更好地適應了新形勢下微生物學教學的需求。
　　關鍵詞： 微生物學 建構主義 教學改革
　　
　　進入新世紀以來，國外的微生物學教學內容和模式發生了較大的轉變。在授課內容上，充分考慮到現代微生物學與其他學科相互交叉的特點，更多地向現代分子微生物學及基因組學傾斜；在培養手段上，更加注重創新能力的培養，教學方式更加多樣化。然而，我國的微生物學教育幾乎是沿襲著20年不變的內容和模式，在教學方法上重視理論灌輸而忽視能力培養與素質熏陶。此外，教材陳舊，實驗室條件落后，與實踐脫節，以及教學手段一成不變，造成學生未出校門而知識已經落后的局面。
　　作為一種蓬勃發展的思潮，建構主義于20世紀80年代風靡于歐美大陸，隨后呈蔓延之勢席卷各個學科領域，成為了21世紀教育改革的主要理論指導。建構主義學習理論認為“情景”、“協作”、“會話”和“意義建構”是構成學生主動自主學習的四大要素或四大屬性，即強調學生在一定的意義情境中對所學內容進行意義建構，針對某一主題的不同任務進行分工協作，通過會話討論各自完成任務的經過和所遇到的問題，使每個學習者的研究成果在學習集體中共享，以明確事物的性質、規律，以及事物之間的內在聯系，完成對所學知識的意義建構。建構主義為微生物學教學提供了科學的理論指導。我們從現有的教學條件、學生特點出發，開展基于建構主義教學理論的專題討論教學法和多媒體輔助教學法改革，進一步提高了微生物學的教學質量。
　　一、基于建構主義指導的專題討論教學法
　　在微生物學教授過程中，傳統教學過于強調知識的授受與掌握，片面強調教師的主導作用，無視學習者的主體地位。這種以知識傳授為主（重知識輕探究）的教學觀念，造成學生在學習中惰性的形成，使學生過于依賴老師的傳授而忽略了自身積極主動地建構。
　　為了克服以上傳統課堂教學的弊端，我們以建構主義為理論指導，創建了專題討論教學法完成微生物學相關內容的教學。在專題討論教學法中，我們將教學內容的重點和難點按系統、跨章節擬出能激發學生學習興趣的討論題。在課堂上，我們常常提出問題讓學生以小組為單位組織討論，主講教師參與。在一段或一組發言結束后，教師提供概括性的反饋：正答后的反饋，可以再現正確答案以強化學生記憶；對只有部分正確的回答，應提供包含幫助學生完全正確回答的信息;錯答后的反饋，應提供詳細的指導性反饋信息，讓學生自己修正原先錯誤的答案。通過學生之間的“協作”及學生與教師間互動的“對話”，確定了學生作為學習主體的地位和權利，肯定了教師在教學活動中所具有的真正的指導作用，同時讓學生在自己對微生物學知識的構建下，達到對微生物學知識的全面理解。
　　建構理論倡導教師應了解學生的真正興趣和學習要求，與學生一起確定他們所感興趣的問題，幫助他們去研究和解決這些問題。比如在講解微生物次級代謝一章時，列舉微生物在次級代謝過程中可以產生的各種代謝產物，如抗生素、酶制劑、有機酸及激素后，我們讓學生就次級代謝產物的應用展開討論。通過討論可以提高學生的學習興趣，消除厭學心理。在這樣的課堂情境中，我們充分發揮自己的智慧，讓學生融入課堂，使學生能夠充分發揮主觀能動性，主動地去體驗和感受，師生在愉快的情境中共同完成微生物學課程內容的“意義建構”。
　　二、基于建構主義指導的多媒體輔助教學法
　　計算機輔助教學（CAI）作為一種現代教學方式，應用于學校教育已成為主流趨勢，多媒體課件是計算機輔助教學的一種主要形式。近年來興起的建構主義學習理論正好適應了現代的教學模式、教學方法和教學設計的思想，已成為CAI的主要理論基礎。書本教材是固定的、抽象的，以計算機課件為主的媒體教材是變化的、形象的。因此，微生物學多媒體課件是營造建構主義學習環境和提高微生物學教學效率的重要組成部分。
　　對易于混淆的內容，例如鞭毛和菌毛，莢膜和芽胞，原生質體和球狀體，革蘭陽性菌和革蘭陰性菌細胞壁，細菌的肽聚糖與古細菌假肽聚糖的差異，等等，傳統講授形式（老師講、學生記）下學生對概念沒有徹底的理解，無法通過自己對知識的獲取而在腦子里形成知識建構。鑒于這種情況，我們充分發揮多媒體的優勢，通過播放多媒體圖片和動畫直觀的展示相近概念的差別，有利于學生對易混淆知識點獲得與應用的有效性，促進微生物學知識遷移。
　　三、加強實踐環節，增開綜合性實驗
　　我們將微生物學教學實驗室進行改造，以創造更為規范化的教學環境，將原有簡單驗證實驗向綜合型設計型實驗的轉化，使學生對培養基的配制、細菌染色觀察、消毒與滅菌技術、各種微生物分離純化、細胞大小和數量的測定、生理生化反應、微生物16SrRNA分子鑒定等基本的微生物學實驗方法有全面的認識和理解。還讓學生利用所學到的實驗方法檢測身邊的微生物，從而提高學生對微生物學實驗操作的積極性。如飲用水和常見飲料中的細菌總數、城市污染水域大腸菌群的測定，教室、宿舍、食堂、餐具、口腔、頭發、手和化妝品中微生物總數的測定。要求學生重視每一個細節的操作環節，做到嚴肅認真、一絲不茍，培養學生嚴謹的學風和科學的態度。這樣既激發了學生實驗的積極性和創造性，又提高了其獨立分析問題、解決問題的能力。我們通過各項改革舉措，使實踐環節得到加強，不斷完善課堂講授—專題討論—實驗技能訓練—生產實習等環節組成的課程教學體系。
　　普通微生物學實驗除了安排基本實驗外，還增設了開放性、綜合性實驗。比如設計的“活性微生物的篩選綜合實驗”即包含樣品的采集，活性微生物的分離與純化，分離菌株的鏡檢觀察，生理生化鑒定(至少有30個生化檢測指標)，16SrRNA分子鑒定，活性測定，以及誘變育種，等等。實驗以學生為主導，學生在教師的指導下獨立完成實驗的設計、準備、操作、觀測、結果分析等全部環節。綜合性實驗的開設，不僅能鞏固學生課堂所學知識，而且能培養學生嚴謹的科學實驗方法、嚴肅的工作態度和嚴密的工作作風。
　　四、多元化考核
　　合適的課程考核方式對微生物學課程體系的建設十分重要。少部分學生在微生物學課程學習中有平時抄筆記、期末突擊背筆記的不良學習習慣，很難調動這部分學生作為學習主體對微生物學的學習積極性。因此，我們對學生微生物學課程評分采取了多元化考核模式：平時課堂討論表現占20%，實驗占30%，最后的期末考試占50%。這種安排既提高了學生平時課堂學習的積極性，通過課堂討論使學生對微生物學的重點和脈絡有一個更好的把握，同時又通過重視實驗教學，不僅很好地訓練了學生有關微生物學實驗技術的的動手能力，而且培養了學生自主運用微生物學實驗技能的創新實踐能力。
　　綜上所述，我們對微生物學教學本著突出重點、理論教學與實驗教學相結合的原則，以建構主義理論指導教學改革，通過靈活運用多種教學方法，借助多媒體教學手段使抽象問題直觀化，基本上使學生從整體上把握教材內容，并能融會貫通地領會微生物學的基本原理、基本規律及研究方法。學生由此對微生物學這門課產生了濃厚的興趣，與傳統的教學方式相比更有自主性，在課堂上的表現也更活躍。他們積極參加討論，從而使理論知識和實際應用緊密聯系起來，學習效率有了很大的提高。
　　
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　　基金項目：2010年武漢工業學院校級教學研究項目（XM2010020）。