PBL教學(xué)法在生物化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用研究

劉凌云 江 靜 王棚濤 劉 浩 張 宇

河南大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院 河南開封 475004

PBL(Problem-Based Learning)是以問題為基礎(chǔ)，以上課學(xué)生為中心，培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)能力，發(fā)展學(xué)生綜合思考能力和解決實(shí)際問題能力的教學(xué)法，由美國(guó)神經(jīng)病學(xué)教授Barrows作為一種新的教學(xué)模式在加拿大麥克馬斯特大學(xué)醫(yī)學(xué)院創(chuàng)立。目前已成為國(guó)際上較流行的一種教學(xué)方法。為了適應(yīng)新形勢(shì)下的教學(xué)方法和教學(xué)方式的改變，我們?cè)谏锘瘜W(xué)課程教學(xué)中嘗試采用PBL教學(xué)法，為形成新的教學(xué)模式和教學(xué)體系提供參考。

1 PBL教學(xué)法的特點(diǎn)和教學(xué)形式

PBL教學(xué)法是以教師為導(dǎo)向，圍繞問題的解決而進(jìn)行的一種教學(xué)方法。該教學(xué)方法被認(rèn)為是聯(lián)系理論與實(shí)際的一座橋梁，其目的是引導(dǎo)學(xué)生自學(xué)，提高學(xué)生解決問題的能力，最大限度地調(diào)動(dòng)學(xué)生自學(xué)的積極性，轉(zhuǎn)被動(dòng)學(xué)習(xí)為主動(dòng)學(xué)習(xí)，這已經(jīng)成為現(xiàn)代教學(xué)改革的方向和發(fā)展趨勢(shì)。該方法在20世紀(jì)80年代引入我國(guó)，隨后在不同學(xué)科教學(xué)中逐步得到應(yīng)用。

2 PBL教學(xué)法在生物化學(xué)教學(xué)中應(yīng)用的必要性和可行性

2.1 PBL在生物化學(xué)教學(xué)中應(yīng)用的必要性

生物化學(xué)在20世紀(jì)初期已經(jīng)發(fā)展為一門獨(dú)立的學(xué)科。作為動(dòng)物學(xué)、植物學(xué)、遺傳學(xué)、生理學(xué)、醫(yī)學(xué)、農(nóng)學(xué)、藥學(xué)及食品學(xué)等眾多學(xué)科的基礎(chǔ)，生物化學(xué)所包含的知識(shí)體系越來(lái)越復(fù)雜，所涵蓋的知識(shí)內(nèi)容也越來(lái)越多。在生物化學(xué)課程學(xué)習(xí)過程中，多數(shù)學(xué)生面對(duì)如此龐雜的新知識(shí)、新概念，時(shí)常感到無(wú)從下手，或感到無(wú)法從繁多的知識(shí)中提煉出重要的必須掌握的內(nèi)容。顯然，解決這個(gè)問題的關(guān)鍵在于處理好與生物化學(xué)進(jìn)展相對(duì)應(yīng)的教學(xué)安排、課堂講授和教科書的選擇。

同時(shí)，生物化學(xué)課程是我院生物技術(shù)、生物科學(xué)與生物工程專業(yè)的重要基礎(chǔ)課之一。由于生物化學(xué)涵蓋的知識(shí)繁雜眾多，而且枯燥，新技術(shù)新理論的發(fā)展又日新月異，因而對(duì)于生物學(xué)各個(gè)專業(yè)的學(xué)生而言，生物化學(xué)是一門難度很大的課程。因此，如何將這些深?yuàn)W難以理解的代謝機(jī)理以及錯(cuò)綜復(fù)雜的代謝反應(yīng)轉(zhuǎn)變成淺顯易懂的、形象化和具體化的知識(shí)，傳授給學(xué)生，是每一位教師不斷探索的課題。

2.2 PBL在生物化學(xué)課堂教學(xué)中應(yīng)用的可行性

首先，筆者及本教學(xué)組的教師長(zhǎng)期從事生物化學(xué)和分子生物學(xué)的研究，能夠及時(shí)把握生物化學(xué)的發(fā)展方向和科研進(jìn)展，從而在課堂問題的提出和經(jīng)典文獻(xiàn)的選擇方面具有較好的知識(shí)儲(chǔ)備。其次，PBL教學(xué)方法有利于學(xué)生針對(duì)要掌握的某一個(gè)知識(shí)點(diǎn)擴(kuò)展思路，相互啟發(fā)，共享學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)和成果。因?yàn)樵谶@種教學(xué)方式下，學(xué)生作為一個(gè)學(xué)習(xí)的主體，不僅可以提高學(xué)習(xí)積極性，而且可以體會(huì)到解決問題的成功和輕松掌握知識(shí)的快樂，增強(qiáng)自我肯定和欣賞的成就感，從而提高學(xué)習(xí)和掌握生物化學(xué)知識(shí)的熱情和興趣。再次，生物化學(xué)課程本身具有理論和實(shí)踐相結(jié)合的特征，適合進(jìn)行PBL教學(xué)。生物化學(xué)課程知識(shí)體系本身來(lái)源于實(shí)驗(yàn)結(jié)果的歸納和獲取，這些知識(shí)不僅與人們的日常生產(chǎn)生活密切相關(guān)，而且也與當(dāng)今科學(xué)的最新成就緊密相連，這就為在PBL教學(xué)中選用不同的科學(xué)案例和實(shí)踐問題提供了豐富的素材來(lái)源。

3 PBL在生物化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用

3.1 課前準(zhǔn)備

PBL教學(xué)法不同于傳統(tǒng)的灌輸式、注入式教學(xué)方法，使用該教學(xué)方法時(shí)，在正式進(jìn)入課堂之前，教師必須進(jìn)行充分認(rèn)真的準(zhǔn)備，包括教師教學(xué)觀念的改變，學(xué)生接受新的教學(xué)模式的動(dòng)員等。教師方面，經(jīng)歷了長(zhǎng)時(shí)間傳統(tǒng)的課堂講授式教學(xué)后，其角色已固化為課堂上的主講人，而PBL教學(xué)使教師的角色轉(zhuǎn)變?yōu)檎n堂教學(xué)的主導(dǎo)人，從課堂學(xué)習(xí)的臺(tái)前隱身到了幕后。另外，PBL教學(xué)模式較傳統(tǒng)的教學(xué)方法而言，對(duì)教師的教學(xué)知識(shí)、教學(xué)水平和教學(xué)態(tài)度等方面提出了更高的要求，需要教師在課前做更多的課堂設(shè)計(jì)方面的準(zhǔn)備。學(xué)生方面，同樣經(jīng)歷了漫長(zhǎng)的傳統(tǒng)式上課方式，已經(jīng)習(xí)慣于被動(dòng)接受課程知識(shí)，習(xí)慣于由教師給出問題，再由教師給出解決辦法的學(xué)習(xí)方式，因此，在進(jìn)行PBL教學(xué)前，需要對(duì)學(xué)生進(jìn)行PBL教學(xué)模式動(dòng)員，向?qū)W生說(shuō)明PBL教學(xué)的方法、目的及課堂教學(xué)的一般設(shè)計(jì)，使學(xué)生在接受PBL教學(xué)模式之前做好心理上的準(zhǔn)備。

3.2 PBL教學(xué)方案的設(shè)計(jì)

3.2.1 提出問題

PBL教學(xué)法注重從具體問題的細(xì)節(jié)入手，著眼于培養(yǎng)學(xué)生解決具體問題及運(yùn)用所學(xué)理論綜合解決問題的能力。因此，編排設(shè)計(jì)合適的問題是PBL教學(xué)實(shí)施的前提和基礎(chǔ)。教師應(yīng)該根據(jù)教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生當(dāng)前的知識(shí)水平，精心設(shè)計(jì)問題，在課前一周或兩周發(fā)給學(xué)生，以便其在課前做好充分的準(zhǔn)備。例如：在教授核酸結(jié)構(gòu)及性質(zhì)這一部分內(nèi)容時(shí)，確定以下3項(xiàng)討論內(nèi)容：(1)DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)是如何提出的？(2)如何證明DNA是遺傳物質(zhì)？(3)如何分離和檢測(cè)DNA和RNA？

3.2.2 引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)自學(xué)

引導(dǎo)學(xué)生按照教師提供的討論題目，利用教材和參考書、期刊、學(xué)校圖書館電子數(shù)據(jù)庫(kù)尤其是網(wǎng)絡(luò)資源獲取必要信息。教會(huì)學(xué)生檢索信息，向各個(gè)領(lǐng)域的專家請(qǐng)教，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立學(xué)習(xí)的能力，促進(jìn)學(xué)生動(dòng)腦思考，學(xué)會(huì)針對(duì)問題對(duì)已學(xué)過的知識(shí)和要學(xué)習(xí)的知識(shí)進(jìn)行歸納、總結(jié)，整理學(xué)習(xí)筆記，找出解決問題的辦法。

3.2.3 課堂上分組討論

把學(xué)生按照個(gè)性特征和知識(shí)水平及學(xué)習(xí)情況分成若干個(gè)小組，每個(gè)小組7～8人，進(jìn)行討論。討論中，由學(xué)生進(jìn)行分析、討論、總結(jié)。教師在此過程中僅給予必要的引導(dǎo)。遇到比較難的問題，由教師側(cè)面給予啟發(fā)和引導(dǎo)。例如：在解決如何分離和檢測(cè)DNA和RNA的問題時(shí)，要強(qiáng)調(diào)物質(zhì)的分離通常是根據(jù)物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)進(jìn)行的。由于真核生物中的DNA往往與組蛋白結(jié)合在一起形成核蛋白存在于細(xì)胞核中，而核蛋白溶于濃鹽溶液，不溶于稀鹽溶液，根據(jù)這樣的性質(zhì)就可以把核蛋白提取出來(lái)，隨后加入SDS，再加入75%的乙醇就可以讓DNA沉淀出來(lái)。在這個(gè)過程中，要啟發(fā)學(xué)生：本實(shí)驗(yàn)方案研磨液中的Tris，EDTA，SDS三種藥品的作用分別是什么？提取RNA時(shí)，由于RNA在結(jié)構(gòu)上比DNA的核糖多了個(gè)2′位OH，所以與DNA相比，RNA更不穩(wěn)定，并且降解RNA的RNA酶在環(huán)境中無(wú)處不在，因此，提取RNA的過程一定要異常小心。從而引導(dǎo)學(xué)生從不同的側(cè)面分析問題，進(jìn)而解決問題。每個(gè)小組派一名代表陳述本小組觀點(diǎn)，其他學(xué)生進(jìn)行補(bǔ)充。討論后，由教師在總結(jié)學(xué)生發(fā)言的基礎(chǔ)上，就整個(gè)討論情況做出評(píng)價(jià)，回答學(xué)生的疑問，并引導(dǎo)學(xué)生做進(jìn)一步的思考。

3.3 PBL在生物化學(xué)教學(xué)中應(yīng)注意的問題

3.3.1 PBL教學(xué)評(píng)價(jià)

PBL教學(xué)評(píng)價(jià)是針對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)過程中學(xué)習(xí)結(jié)果的評(píng)價(jià)，因此，PBL教學(xué)評(píng)價(jià)不應(yīng)局限于期末考試卷面成績(jī)的評(píng)價(jià)，而應(yīng)重視學(xué)習(xí)過程的評(píng)價(jià)，注重學(xué)習(xí)方法和學(xué)習(xí)結(jié)果二者結(jié)合的評(píng)價(jià)。另外，在做教學(xué)評(píng)價(jià)時(shí)，教師要對(duì)整個(gè)學(xué)習(xí)過程和學(xué)習(xí)結(jié)果及時(shí)總結(jié)、評(píng)價(jià)，肯定學(xué)生取得的成績(jī)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，鼓勵(lì)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作精神，增強(qiáng)每位學(xué)生學(xué)習(xí)的成就感及團(tuán)隊(duì)的歸屬感。

3.3.2 教師知識(shí)的儲(chǔ)備

PBL教學(xué)畢竟不同于傳統(tǒng)的教學(xué)模式，要求教師不僅具有非常扎實(shí)的專業(yè)知識(shí)、良好的專業(yè)背景，而且要有豐富的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，良好的語(yǔ)言溝通能力和組織協(xié)調(diào)能力以及引導(dǎo)和解決問題的能力，這就對(duì)任課教師提出了更高的要求，對(duì)新任課教師是一個(gè)非常大的挑戰(zhàn)。

3.3.3 教學(xué)方法的創(chuàng)新性

PBL教學(xué)符合生物化學(xué)學(xué)科發(fā)展特點(diǎn)，雖然有很多優(yōu)點(diǎn)，也被很多大學(xué)采用，但它也有一些局限。例如：一些學(xué)生由于對(duì)本專業(yè)的漠然，而失去對(duì)本課程的學(xué)習(xí)積極性，PBL教學(xué)法在這方面是無(wú)能為力的。因此，我們?cè)诔珜?dǎo)PBL教學(xué)法的同時(shí)，還應(yīng)該輔之以其他教學(xué)方法，如案例教學(xué)法、文獻(xiàn)教學(xué)法等，以提高教學(xué)效果，構(gòu)建適合大學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的教學(xué)模式。把科學(xué)研究的思維和方法融入教學(xué)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)與能力，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)生物化學(xué)學(xué)習(xí)的積極性，從而使之成為教師是主導(dǎo)、學(xué)生是主體的充滿互動(dòng)的授課模式。

4 結(jié)束語(yǔ)

PBL教學(xué)法已成為現(xiàn)代教育改革的方向和發(fā)展趨勢(shì)。這種教學(xué)方法可使學(xué)生在掌握知識(shí)的同時(shí)養(yǎng)成積極主動(dòng)地學(xué)習(xí)的習(xí)慣，提高理解能力、學(xué)習(xí)能力、克服困難的能力，增強(qiáng)團(tuán)隊(duì)合作精神。它是實(shí)現(xiàn)素質(zhì)教育的重要教學(xué)方法之一，同時(shí)也使生物化學(xué)的教學(xué)側(cè)重于有效利用現(xiàn)有教學(xué)資源，應(yīng)用現(xiàn)代教育技術(shù)，改革傳統(tǒng)教學(xué)方法，提高教師的教學(xué)水平和教學(xué)能力，為提高教學(xué)質(zhì)量，深化教學(xué)改革，轉(zhuǎn)變教學(xué)模式，形成新的教學(xué)理念提供依據(jù)。

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