情境創(chuàng)設(shè)在分子生物學(xué)教學(xué)改革中的探索

魏曉梅　吳麗芳　王俊杰

【摘要】分子生物學(xué)是生命科學(xué)領(lǐng)域一門非常重要的專業(yè)基礎(chǔ)學(xué)科，它技術(shù)性強(qiáng)，原理復(fù)雜，難度較大。為使學(xué)習(xí)者能夠帶著興趣輕松高效的學(xué)習(xí)并掌握學(xué)科內(nèi)容，創(chuàng)設(shè)科學(xué)合理的情境在教學(xué)中非常重要。本研究通過在教學(xué)實(shí)踐中創(chuàng)設(shè)情境，設(shè)計(jì)合理有效的素材、教學(xué)活動(dòng)、布置教學(xué)環(huán)境場(chǎng)景幾個(gè)方面驗(yàn)證教學(xué)效果，為分子生物學(xué)教學(xué)實(shí)踐提供一些可供參考的經(jīng)驗(yàn)。

【關(guān)鍵詞】情境創(chuàng)設(shè) 分子生物學(xué) 教學(xué)改革

【Abstract】Molecular biology is very important in the field of life science which has strong， complex and difficult technical. In order to enhance the interest of the learner and grasp the course content， increase the effectiveness of teaching， to design teaching in some sense is very crucial. In this study， we set situation in the teaching process， design reasonable and effective material establishment situation， established design teaching activities， decorate the teaching environment. Through these we want to provide some reference and experience for molecular biology teaching practice.

【Key words】situation design； Molecular biology； The reform in education

【基金項(xiàng)目】云南省曲靖師范學(xué)院教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)改革工程項(xiàng)目校級(jí)優(yōu)質(zhì)課程《分子生物學(xué)》建設(shè)項(xiàng)目，（YZKV2016036）。

【中圖分類號(hào)】G64 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2018）25-0232-02

分子生物學(xué)是生命科學(xué)領(lǐng)域的主干課程，并且是20世紀(jì)下旬至今發(fā)展非常迅速的學(xué)科，屬高等院校生命科學(xué)相關(guān)知識(shí)專業(yè)的本科生必修課程。其課程內(nèi)容抽象，是歷來相關(guān)專業(yè)的學(xué)生普遍認(rèn)為較難學(xué)習(xí)的一門專業(yè)課。為調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)分子生物學(xué)課程知識(shí)的積極性及其學(xué)習(xí)效率，筆者嘗試?yán)们榫硠?chuàng)設(shè)進(jìn)行分子生物學(xué)課程教學(xué)，以觀察教學(xué)效果。

情境創(chuàng)設(shè)教學(xué)是建構(gòu)具體的活動(dòng)場(chǎng)景或提供學(xué)習(xí)資源以便激發(fā)學(xué)習(xí)者積極學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，從而提高學(xué)習(xí)效率的一種教學(xué)方法[1]。教學(xué)中所創(chuàng)設(shè)的情境基本可分為兩類：具體活動(dòng)的場(chǎng)景以及提供學(xué)習(xí)資源的意境[2]。在進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)的過程中，教師對(duì)于一些知識(shí)點(diǎn)采用此方法從學(xué)習(xí)者自身的已有生活經(jīng)歷及其知識(shí)基礎(chǔ)為背景，教師創(chuàng)設(shè)適合學(xué)習(xí)者自身的情境，使教學(xué)過程由“傳授—接受”向“情境—建構(gòu)”轉(zhuǎn)變[3]。因此，在教學(xué)設(shè)計(jì)中，特別是抽象微觀的分子生物學(xué)這樣的學(xué)科教學(xué)中，精心的創(chuàng)設(shè)情境是提高教學(xué)有效性的一個(gè)行之有效的方法。在多年的分子生物學(xué)教學(xué)過程中，我們采用了多種方法以改善教學(xué)效果。

1.布置教學(xué)環(huán)境創(chuàng)設(shè)情境

課堂教學(xué)的有效性除了教師與學(xué)習(xí)者之間相互傳遞的內(nèi)容及其方式方法外，還與教學(xué)環(huán)境有不可分割的關(guān)系。良好的教學(xué)環(huán)境對(duì)教學(xué)活動(dòng)用重要的積極影響，如促進(jìn)教師與學(xué)生、學(xué)生與學(xué)生之間的交流；維護(hù)正常的教學(xué)秩序[4]；刺激學(xué)生明白學(xué)習(xí)的任務(wù)性等。為此，我們特意在課前布置分子生物學(xué)教室及實(shí)驗(yàn)室。在理論課堂上，我們安排兩張課桌緊挨擺放，中間留一過道，方便前后左右八位同學(xué)的交流，教師可在過道中聽取學(xué)生討論交流的情況。

課前安排學(xué)生搜索與分子生物學(xué)相關(guān)的諾貝爾獎(jiǎng)獲得者的研究?jī)?nèi)容及其成果，整理張貼于教室四周的墻上。在每次上課前，教師就其中某一個(gè)事件引導(dǎo)學(xué)生去關(guān)注學(xué)習(xí)并以其為教學(xué)素材，以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性和獨(dú)立思考的能力。如第二章DNA的轉(zhuǎn)座小節(jié)，以麥克林托克的諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)為素材，講授轉(zhuǎn)座子發(fā)現(xiàn)的歷程，學(xué)生受益匪淺。而且還自發(fā)的站起來描述麥克林托克的研究生涯，發(fā)表了堅(jiān)持就是勝利的自我感觸，效果良好。

2.教學(xué)過程中創(chuàng)設(shè)情境

分子生物學(xué)理論教學(xué)及實(shí)驗(yàn)技能課程內(nèi)容較多，廣度和深度都較大，內(nèi)容抽象，章節(jié)間邏輯性較強(qiáng)，對(duì)于學(xué)習(xí)者來說難免有復(fù)雜、較難學(xué)等印象。針對(duì)這種現(xiàn)狀，教師可根據(jù)自己的風(fēng)格選用合適的多媒體課件及其清晰的模擬圖像、三維動(dòng)畫等來輔助講授，使學(xué)習(xí)者從視覺、聽覺甚至觸覺等感官上得到綜合的刺激，加強(qiáng)各感官之間的聯(lián)系，從而多層次、多角度的理解并掌握分子生物學(xué)課程相應(yīng)的內(nèi)容。根據(jù)多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，我們選定高等教育出版社朱玉賢等編著的第四版《現(xiàn)代分子生物學(xué)》為教材。

緒論部分，教材從創(chuàng)世說開始，講授生物學(xué)的一些重大進(jìn)展。學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)這部分內(nèi)容時(shí)，往往低估這部分內(nèi)容的重要性，忽視之間的連續(xù)性。為解決這種現(xiàn)狀，教師可播放視頻，展示精子與卵細(xì)胞受精后發(fā)育為胎兒，胎兒出生并長(zhǎng)大成人。從皮膚進(jìn)入細(xì)胞，看到細(xì)胞器，進(jìn)入細(xì)胞核看到染色體，定位某基因，放大后觀察到超螺旋結(jié)構(gòu)，超螺旋解旋，核小體分解后，看到反向平行的雙螺旋結(jié)構(gòu)及其基本的組成單位。視頻概括了分子生物學(xué)發(fā)展史上重大事件，并從總體上非常直觀的介紹了本課程的研究?jī)?nèi)容，教學(xué)效果非常理想。

類似的情境在分子生物學(xué)教學(xué)過程中還有很多。第二章DNA的半保留復(fù)制，利用多媒體播放DNA復(fù)制模擬動(dòng)畫，學(xué)生可一目了然的明白半保留復(fù)制的真正含義，并且更進(jìn)一步的掌握DNA復(fù)制過程中需要的一些酶的作用、功能，岡崎片段的概念，引物的作用等。DNA修復(fù)，生物遺傳信息傳遞等內(nèi)容也宜用動(dòng)畫展現(xiàn)，如轉(zhuǎn)錄及翻譯的模擬動(dòng)畫；原核生物遺傳信息的傳遞與真核生物之間的差異可通過動(dòng)畫模擬對(duì)比，讓微觀的肉眼看不到的生命過程可視化，從而更好掌握。

在分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)技能培養(yǎng)過程中，利用多媒體展示實(shí)驗(yàn)過程及其實(shí)驗(yàn)原理也非常高效教師利用多媒體播放一些實(shí)驗(yàn)操作過程的錄像及其一些實(shí)驗(yàn)原理的動(dòng)畫（如聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)（PCR）技術(shù)的原理），通過課后測(cè)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)學(xué)生更好的掌握了實(shí)驗(yàn)技能和實(shí)驗(yàn)原理。

因此，教師利用多媒體教室這個(gè)條件根據(jù)課程內(nèi)容設(shè)計(jì)個(gè)人教學(xué)風(fēng)格的分子生物學(xué)課程專用課件，并播放相關(guān)的動(dòng)畫視頻，讓微觀的知識(shí)具體化，可很好的輔助教師的教與學(xué)生的學(xué)。

3.選擇合適的教學(xué)素材創(chuàng)設(shè)情境

講授分子生物學(xué)發(fā)展歷程時(shí)，教師可提前準(zhǔn)備《圣經(jīng)·創(chuàng)世紀(jì)》中提到的亞當(dāng)與夏娃偷吃蘋果的掛圖，提出問題，引導(dǎo)學(xué)生，教師總結(jié)并進(jìn)一步提問，引入進(jìn)化論、細(xì)胞學(xué)說、遺傳學(xué)等研究成果，再遞進(jìn)到現(xiàn)代分子生物學(xué)的發(fā)展歷史，總體下來學(xué)生興趣濃厚，效果良好。

講授負(fù)超螺旋與正超螺旋時(shí)，教師觀察到學(xué)生的表情比較困惑。教師可準(zhǔn)備一根電話線并現(xiàn)場(chǎng)演示，學(xué)生就能很快速的明白其中的訣竅。

講授真核生物基因組特點(diǎn)時(shí)，其中有個(gè)特點(diǎn)是真核生物是斷裂基因。教師可提前準(zhǔn)備一條拉鎖，材質(zhì)不限，鏈子的不同位置用不同的顏色區(qū)分外顯子與內(nèi)含子，并標(biāo)出啟動(dòng)子區(qū)域，拉鎖的兩條鏈等同于DNA的兩條鏈（此時(shí)需強(qiáng)調(diào)真正的DNA雙鏈?zhǔn)欠聪蚱叫校虚g契合的扣件相當(dāng)于堿基間的氫鍵。拉手可聯(lián)想為RNA聚合酶，先保證拉鎖是拉上的，然后從啟動(dòng)子區(qū)域出發(fā)，拉手移動(dòng)，雙鏈解開，轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物前體生成。讓學(xué)生通過此拉鎖素材掌握斷裂基因的概念，同時(shí)還能復(fù)習(xí)轉(zhuǎn)錄的過程。這些不單讓學(xué)生真正理解，也為以后學(xué)生參加工作后教具的選擇提供參考。

4.設(shè)計(jì)教學(xué)活動(dòng)創(chuàng)設(shè)情境

分子生物學(xué)是一門發(fā)展非?？斓膶W(xué)科，教師教學(xué)過程中僅關(guān)心課本上的知識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。為調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)現(xiàn)代分子生物學(xué)最新進(jìn)展的熱情，激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的動(dòng)力，強(qiáng)化學(xué)生查閱資料分析問題的能力，教師在授課過程中可設(shè)計(jì)一些教學(xué)活動(dòng)：如基因組與比較基因組學(xué)教學(xué)講授，安排學(xué)生分成小組，就人類基因組計(jì)劃從不同的方面展開調(diào)查研究并匯報(bào)，其他小組的同學(xué)根據(jù)匯報(bào)提問，教師點(diǎn)評(píng)、總結(jié)補(bǔ)充。這種情境設(shè)計(jì)可讓學(xué)生在活動(dòng)中鍛煉自我，檢驗(yàn)查閱資料、調(diào)查研究、多媒體應(yīng)用、分析問題的能力、講授等技能，為學(xué)生提供了如何自己查找發(fā)現(xiàn)并解決問題的思路，且更進(jìn)一步鍛煉了作為師范專業(yè)的學(xué)習(xí)者的教態(tài)、教風(fēng)及其講授問題的能力。

總之，情境創(chuàng)設(shè)讓學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)分子生物學(xué)的過程中感觸到分子生物學(xué)的魅力，教師在利用這些技巧教學(xué)時(shí)，也感受到前所未有的快樂和認(rèn)同。情境創(chuàng)設(shè)不在它有多高級(jí)，而在于教師是否在用情教授，是否在用心教授。

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作者簡(jiǎn)介：

魏曉梅（1986—），女，漢族，助教，碩士研究生（云南大學(xué)），主要從事植物基因組、功能基因組學(xué)方面的研究。