程秀瑋 魏瑋
由于生物化學學科本身既基礎又前沿的特點致使在課程教學過程中存在這樣或那樣的矛盾,比如生物化學的枯燥、無趣無味與它的有趣性的矛盾;生物化學內容的龐雜與高度分支獨立的矛盾,這些矛盾的存在直接影響了課程的授課質量。圍繞課程有用性展開的課程改革采用任務驅動的課程構建方式對平衡這些矛盾取得了很好的效果。
有用性生物化學課程改革生物化學是生物科學中非常重要的分支學科之一,是現代生物學和生物工程技術的基礎。生物化學作為生物技術專業的專業基礎課,為后續專業課的學習和未來崗位的勝任鋪墊了重要的基礎知識和基本技能,如糖、脂、蛋白質、酶等生物分子的基礎知識和相關物質的分析檢測技術等。
由于生物化學是研究生物體的科學,內容涉及到有關生物體的方方面面,比如對生物體組成物質的研究,如糖、脂、蛋白質、核酸、酶、維生素和激素等,以及對生物體代謝規律的研究,如糖、脂、蛋白質三大物質代謝、核苷酸代謝以及遺傳物質的傳遞和表達等,因此,這門學科的內容繁多且錯綜復雜,高職學生學習起來非常吃力且沒有興趣。此外,生物化學對生命現象的研究是在分子水平上探討的,涉及到的有關物質的結構如蛋白質結構等非常抽象、微觀,學生學習起來感覺非常枯燥、沒有方法,無所適從。
因此,教師在教學過程中也會遇到許多矛盾:生物化學的基礎性與前沿性的矛盾;生物化學的枯燥、無趣無味與它的有趣性的矛盾;生物化學內容的龐雜與高度分支獨立的矛盾等等。
如何平衡這些矛盾,是本門課程在改革過程中要著力解決的關鍵點。
一、以生物化學知識和技術的“有用性”作為矛盾的平衡點
筆者認為生物化學知識和技術的有用性不僅表現為生物化學這門基礎課對專業課以及未來崗位所需知識、技能的輔助和幫助,更表現為生物化學對生活的有用性,比如生活中的飲食、健康、營養、醫學診斷、疾病預防、治療等方方面面。畢竟未來職業崗位充滿我們今天無法預知的變數,但生活會一如既往,點化學生能夠利用所學知識幫助生活、熱愛生活應該是對于生物化學這門課程立足基礎,服務專業、服務崗位定位的突破和升華。因此,以生物化學知識和技術的“有用性”為切入點,平衡教學過程中的矛盾,將會取得意想不到的效果。
二、為繞生物化學知識和技術的有用性進行課程改革實現矛盾的平衡
(一)圍繞“有用性”進行教學內容的選取和構建
1.教學內容的選取
“教育即生活”是美國著名教育家杜威的教育思想中最為重要的一個命題,它強調教育離不開生活,教育是為了生活而存在的。這個思想也同樣能指導生物化學教學,因此,“生活”就是生物化學教學內容最直接的來源。比如,在學習脂類物質時,我們展示了很多大家熟悉的美食、食用油、涂料和日化用品的相關圖片,圖片的展示極大地吸引了學生的注意力,激發了學生的學習興趣,引導學生從不同的圖片中找出共性的東西,即我們這節課的主題——脂類物質。隨后,我們的提問圍繞著“你家做飯用的是什么油?”“為什么會選擇這種油?這種油的成分如何?”“使用這種油應該注意什么等等?”“家里的油應怎么保存”等問題展開,也依次完成了脂肪酸的分類、不飽和脂肪酸的抗氧化、酸敗、食物的保存等知識的講解。講課內容來源生活實際,所以學生非常有興趣與教師互動。最后給學生一個課后作業:分析自己家庭用油是否合理健康?及健康用油的量是多少?這些內容的選取讓學生真正的從內心感受到:大家學的不僅是知識,更是生活。
2.教學內容的構建
有了貼合生活實際和工作崗位的學習內容,我們采用任務驅動的方式,以任務為主線,學生為主體,老師為主導,構建課堂教學內容。即將傳統的教學內容重新整合設計成不同的具體任務,并把教學目標和教學內容,隱含在一個個任務之中,讓學生通過任務的完成,來掌握教學內容,在教學過程中培養學生解決實際問題的能力和獨立自主的創新能力。例如,我們在講授糖的理化性質和應用時,傳統教學過程是分別講授單糖、寡糖、多糖的物理性質、化學性質、代表物,學生學起來比較枯燥、乏味,記不住。在課程改革中,我們將本次課程內容設計成為實驗室由于天長日久遺落標簽的“未知糖”進行鑒定的工作任務,在學生完成任務過程中,深刻理解單糖、寡糖、多糖的結構和理化學性質,并能應用到具體的實踐當中,使學生切身實際的理解到:理論知識對實踐應用有著很重要的指導意義。
3.教學內容構建的注意事項
教師在構建教學內容、設計教學任務時要注意以下兩點:
首先,任務的設計要難易適中,讓學生感覺能“夠得著”。教師在設計教學任務時要充分考慮學生的整體知識水平和基礎,任務設計要有層次性,難度要適中,不能太難,也不能太容易。任務或問題的設置要有一定科學性,給學生預留出一定的思考和發揮的空間,鼓勵學生通過查閱資料、實際操作等途徑獨立找到答案,完成任務。
其次,任務的設計要表現出較強的應用性。教師設計的任務或問題應盡可能貼近生活、貼近實際,激發學生的學習興趣。同時,良好的任務設計也考驗教師在掌握扎實的專業知識的基礎上要不斷了解專業、行業發展新動態,有條件的教師應到企業學習新知識、新技術。
最后,任務完成形式多樣。教師設計的學習任務即可以個人完成,也可以分組完成。在以小組形式完成的學習任務設計中,教師要充分考慮如何調動小組內每個成員參與的積極性;在小組的組織過程中要充分考慮小組成員知識水平的結構層次。
(二)圍繞“有用性”采用形式多樣的教學模式和手段
生物化學課程中有許多理論知識非常抽象、復雜,學生學習起來既無興趣也非常吃力。因此,我們在日常的教學過程中要有意識地采取多樣化的授課方式,例如:案例分析、互動討論、引導啟發等,盡量將復雜的內容簡單化,將抽象的東西形象化、具體化。
例如,在講解蛋白質的結構時,由于蛋白質分子結構復雜、抽象,傳統的講解很難讓學生理解。因此,對這一部分內容我們采取讓學生在教師初步介紹背景知識的基礎上親自動手制作肌紅蛋白一級、二級、三級結構和血紅蛋白的四級結構模型。學生對這種新鮮的方式表現出極大的興趣,紛紛找來廢舊材料,結合教材和相關信息,將自己想象中的蛋白質結構用自己手中的材料奇跡般的展示了出來。在最后的成果展示和說明過程中,學生們都感嘆不敢相信自己會有這樣的想象力和創造力。而令教師欣喜的是看到學生克服了以往對復雜、抽象理論知識學習的畏難情緒,反而表現出了強烈的探究意愿;而且真的看到了學生身上無限的潛力,這些潛力只待教師通過設計出更加實用而有效的學習任務去挖掘去發現。endprint
再比如,我們在講解脂代謝中的酮體的生成和利用時,采用了一個虛擬案例:一男性,58歲,有糖尿病史,口服降糖藥,血糖控制較好(餐后血糖小于10mmol/L)。因感冒咽部不適,食欲下降,惡心,嘔吐。4小時前神志不清,呼之不應,急查血糖25.3mmol/l,血pH7.14,尿酮體+++。對學生的任務要求是分析該男性為什么血pH會降低、尿酮體含量升高。通過案例中提供的已知條件,學生對酮體生成的過程進行詳細的分析,并關聯糖、脂分解代謝中間過程,明白了在某些病理情況下如糖尿病,糖代謝減少,丙酮酸缺乏,隨之,可與乙酰輔酶A縮合成檸檬酸的草酰乙酸含量降低,減少酮體去路;同時因糖代謝降低引起脂肪酸不能完全氧化分解,在肝臟中生成酮體。因此,酮體生成量增加,利用量減少,使酮體積存于血液中,致使血液pH下降出現酸中毒;同時血內過多的酮體由尿排出,致使尿液中酮體含量增多。這種案例分析的方式也是學生非常感興趣的教學方式之一。
最后,在教學過程中,筆者非常注意通過問題的設置,吸引學生的注意力,引發學生的互動討論,在討論的過程中完成教學任務。例如,在學習了糖、脂代謝后,學生不明白學習這些代謝反應有什么用。于是我們提出一個問題讓學生分析:為什么節食減肥不是科學的減肥方式?這個問題吸引了所有同學的興趣和關注,在教師的啟發和引導下,大家一起從糖分解代謝開始,將糖在代謝反應中的一步步變化直至進入脂合成代謝并最終生成脂肪的整個過程如抽絲剝繭般分析并串聯起來。學生明白了物質代謝不是孤立進行的,而是互相聯系在一起的;并且深刻理解了糖代謝是脂代謝的基礎,沒有良好的糖代謝,會引起脂代謝的異常,并引發疾病。
在一年多的課程改革中,筆者切身實際地感受到學生和教師在教學過程中的變化。學生對生物化學課的興趣增加了、打瞌睡的減少了;課堂參與程度增加了,袖手旁觀的減少了;對未知事物探究意愿增加了、對復雜、抽象理論學習的畏難情緒減少了。而教師從原來的“一言堂”和“滿堂灌”變化成“指點”或“提示”,勞動強度降低了,但是樂趣增加了,并從內心真正感受到了不斷學習、不斷更新知識的緊迫性。
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