馮 靜,張 雷
(張家口學院,河北 張家口 075000)
生物化學實驗屬于基礎類科目,一直都是實驗教學的重點。開展生物化學實驗,不但能夠對學生的知識水平予以檢驗,還能使其創新能力得到提升。早期在授課時,由于采取的方法不夠合理,往往需要花費大量時間進行觀察,而且在操作時很容易出現失誤。因此,教師可以應用微課,全面激發學生的主體性,增加師生交流的機會,提升實驗活動的整體效果。
所謂微課,主要指的是時間相對較短的課程,將視頻資料作為基礎載體,針對某個單一知識內容進行詳細講解的課程。由于生物化學教師的工作任務極為繁重,在進行實驗時,往往很難完成知識點的講解工作。微課包括課件、知識點分析、練習活動以及教學反思等,學生可以參照自身知識點的學習狀況自由選擇。同時,微課也能在較短的時間內,幫助學生掌握相關理論知識,讓其長時間保持注意力集中,在給教師減輕負擔的同時,還能提高實驗教學的綜合質量。微課按照特定的邏輯思維,將多個不同的資料融合在一起,在整個實驗活動中能夠起到輔助的作用,為學生創設優良的教學環境,引導學生展開思考和探究。此外,微課本身在在線學習層面和移動學習層面有著一定的優勢,所有使用的視頻都能上傳到網絡平臺上,幫助學生節約大量學習時間,為教學活動的開展提供諸多幫助。
在高校實驗活動中,經常出現設備維護不到位的情況,不但會影響教學質量,而且對課程的更新造成了一定程度的限制。微課的出現有效緩解了這一問題。使用微課能夠改變原有的教學結構,提升教學活動的信息化水平。在微課視頻中,包含大量圖片、文字以及影視資源,可以幫助學生提前展開預習,即便沒有明確具體要用的設備和相關流程,同樣能讓學生了解實驗的具體步驟,提高學生的實驗成功率。同時,課堂上還會留出大量時間,確保師生之間有機會進行溝通,幫助學生加深記憶[1]。
相比于傳統的教學模式,微課更為新穎,包含大量內容,知識點極為突出。微課是教師根據教學內容設計而成的,因此非??茖W,以觀看教學內容為主,學習的整體難度不高,學生很快就能投入其中。而且一些原本很難呈現的內容和現象,也都能直接展示出來,如此一來,整個實驗將會變得非常有趣,教學活動的效率自然也能隨之提高。
在進行微課教學時,教師可以通過視頻的方式,為學生展示不同的內容。早期在授課時,教師能夠提供的資源極為有限,導致教學活動受到了限制。在開展生物化學實驗教學之后,學生有機會接觸到一些課外的資源,而且這些資源有較強的針對性,能夠幫助學生提升學習效果。
在進行實驗教學時,教師會通過PPT的形式,對實驗內容進行展示。其中,部分環節適合采取示教的方式,而部分環節并不適合示教。因此,教師可以將一些需要詳細展示的內容提煉出來,單獨制作成視頻,在授課活動中,結合教師的講解,幫助學生完成學習任務[2]。
在開展醋酸纖維素薄膜電泳實驗時,早期教師都會采取示教的方式,學生很難有效掌握點樣的相關技巧。通過微課視頻的方式,可以放慢播放的速度,對其中的細節操作進行講解和詳細分析。不僅如此,在連接電泳儀時,通常由一個人操作完成,視頻的制作能讓學生熟知這一環節。
標準曲線的制作需要學生自主完成,以此獲得相關數據資料。由于整個過程較為復雜,教師可以選擇其中的重點部分,通過視頻資料,將電腦作圖的全過程展現出來。通過詳細觀察,學生能充分了解其中的細節,掌握實驗的特點。
開展聚合酶鏈式反應(Polymerase Chain Reaction,PCR)實驗的過程,由于內容極為抽象,理解難度很大,操作十分復雜,而且無法保證所有學生都有機會上機操作。因此,教師可以采用微課教學的方式,對該部分內容展開詳細介紹。在制作微課時,最重要的部分是介紹引物的設計,PCR包含變性、退火、延伸3個基本反應步驟,涉及PCR儀器的基本原理、操作方法以及注意要點相關內容。
在開展瓊脂糖凝膠電泳實驗的過程中,瓊脂糖凝膠電泳是對DNA展開鑒定的重要方法。在該凝膠內部,DNA能夠通過GoodView進行染色,學生可以在紫外燈的照射之下完成觀察工作。這一實驗的具體內容包括凝膠的制備工作、緩沖液的配制、PCR產物上樣量以及maker的選擇。由于該實驗的整體難度非常大,而且應用的試劑有一定的毒性,很容易造成安全事故。針對這一情況,教師可以制作相關微課,對其中的內容展開詳細講解、深入分析,提升教學效果。
在生物化學實驗中,有不少較為復雜的實驗,單純依靠一個儀器是無法完成的,必須同時使用多個不同的儀器。因此,儀器的正確使用同樣是非常重要的內容。在介紹儀器時,除了要講解一些十分常見的基本儀器,還要分析一些探索性實驗的儀器,應當講解其具體使用方法和需要注意的問題。
生物化學實驗普遍和溫度條件存在聯系。例如在開展酶活性實驗時,實驗人員需要通過水浴鍋對溫度展開合理控制。但需要注意的是,水浴鍋的實際溫度必須低于75 ℃。在對溫度有更高要求的情況下,可以嘗試應用干浴鍋。在視頻資料中,應當明確儀器本身的使用范圍,并告知學生如何基于實驗內容選擇儀器[3]。
分光光度計的主要作用是對部分特有的波長及其光線的吸收度展開測量,以達到定性分析或者定量分析的效果。在生物實驗中,分光光度計一直有著非常高的應用率,學生應熟練掌握。在介紹時,應當將重點放在工作原理、操作方案方面,并告知學生可能出現錯誤的情況。
在進行實驗試劑配制的過程中,經常會用到電子天平。但在實驗課程中,并沒有相關內容。因此,教師可以將這一部分當作拓展內容。在介紹電子天平時,應將重點放在擺放位置方面,在稱量時,應當基于試劑的具體用量合理調整,并告知學生每日如何對儀器展開維護。如果在使用之前,發現儀器的精確度偏低,則需要進行校正。
pH計主要用于對溶液的酸堿度展開測量。當實驗者需要了解精確的pH數值時,就需要應用pH計。相比于pH試紙,該設備顯然更為精確。在講解微課時,首先要告知學生在實驗開始前用緩沖液對該儀器進行校準,再基于溶液的具體需求投入一定量的氫氧化鈉。在使用該儀器時,學生會接觸到各類酸堿溶液。為了確保實驗工作的安全性,教師可以通過視頻展開分析,告知學生配制的全部過程。
玻璃器皿類微課的內容基本上都是一些基礎實驗操作,理解難度不大,但有很強的實用性,能夠幫助學生對以前學過的內容進行復習,做好實驗的銜接工作,也能為即將轉專業的學生提供幫助。
(1)吸量管。幾乎每個實驗都會用到。視頻內容應當包括量程的選擇、持管的具體手勢、洗耳球配合等,還要明確使用結束之后,如何進行清洗,培養學生良好的個人習慣。
(2)研磨器。在進行生物化學實驗時,經常需要對一些偏小的樣本進行處理,此時就需要應用該儀器。微課內容應包括如何結合樣本選擇對應的研磨器,并讓學生了解需要注意的內容。
(3)玻璃器皿。在生物化學實驗中,經常需要使用試管、燒杯、三角瓶等玻璃器皿,具體應當如何展開清洗工作、去除所有污漬,每一項細節都要明確,以防使用干凈度較差的儀器,影響最終結果的精確度[4]。
在微課視頻教學活動中,玻璃器皿類的內容一直都是重點,教師可以將相關知識點全部集中在一起,統一播放。在課堂開始之前,直接播放,讓學生了解相關操作之后,再投入實驗之中。如此一來,教師就不需要在實驗過程中反復叮囑,整體效果極為明顯。在課堂教學結束之后,學生還能回顧操作過程,找到不足之處并改善,加深印象。
伴隨著科學技術的快速進步,在生物化學實驗課程中,教師開始嘗試應用不同的技術方法。由于相關知識點極為抽象,即便教師非常努力,也嘗試應用其他道具,但仍然很難保證學生真正理解。同時,由于實驗內容從早期的單一性慢慢向復雜性轉變,對學生的考核要求也變得非常全面,不能單純以實驗報告為主。為了幫助學生掌握相關技術、提升操作能力,近年來,許多教師在實驗改革過程中融入大量全新的教學方法,不同方法的實際效果各不相同。對生物化學實驗來說,其本身有著非常突出的直觀性特點,必須保證學生能夠觀察到實驗全過程。因此,將講解內容直觀地展示給學生是生物化學實驗教學的主要研究方向[5]。
在高校生物化學實驗教學活動中,通過微課的方式,能夠將實驗的基本原理和相關技巧全部展現出來,促使學生全身心投入課堂之中,按照規定要求,完成學習任務,大幅度提升學生的整體水平,為其發展提供諸多幫助。