時(shí)間:2023-01-18 04:14:24
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二、做好預(yù)習(xí),認(rèn)真準(zhǔn)備
學(xué)習(xí)知識(shí)的時(shí)候,預(yù)習(xí)是必不可少的一個(gè)環(huán)節(jié),很多時(shí)候?qū)W生在學(xué)習(xí)理論課的時(shí)候,還能夠進(jìn)行預(yù)習(xí),但對(duì)實(shí)驗(yàn)課的課前預(yù)習(xí)重視不夠。每次實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,筆者都把下一次要做的實(shí)驗(yàn)告訴大家,在下一次實(shí)驗(yàn)前需要預(yù)習(xí),預(yù)習(xí)的重點(diǎn)有兩個(gè)方面:一個(gè)是實(shí)驗(yàn)的基本原理,因?yàn)閷?shí)驗(yàn)是與理論課相結(jié)合的,所以實(shí)驗(yàn)的基本原理學(xué)生基本很容易就可以掌握。預(yù)習(xí)的重點(diǎn)就更側(cè)重另外一個(gè)方面:實(shí)驗(yàn)步驟。預(yù)習(xí)不僅僅是把實(shí)驗(yàn)步驟簡(jiǎn)單看一下,了解一下要做的實(shí)驗(yàn)過程,筆者要求大家能把實(shí)驗(yàn)步驟總結(jié)出來,最好能做成一個(gè)簡(jiǎn)易的流程圖,在不看課本實(shí)驗(yàn)報(bào)告的時(shí)候能夠把實(shí)驗(yàn)步驟背出來。比如在《動(dòng)物組織中DNA的提取》實(shí)驗(yàn)中,至少讓大家總結(jié)出來實(shí)驗(yàn)步驟是取組織破碎細(xì)胞去除RNA去除蛋白質(zhì)和其他雜質(zhì)沉淀DNA。這樣在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí),學(xué)生就會(huì)對(duì)整個(gè)實(shí)驗(yàn)有所了解,有效地避免了很多學(xué)生看一個(gè)步驟,做一個(gè)步驟,最后不了解自己到底做了什么的情況出現(xiàn)。實(shí)際上預(yù)習(xí)可以看作是學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)課理論知識(shí)的準(zhǔn)備,除了理論知識(shí)準(zhǔn)備外,還需要作實(shí)驗(yàn)材料、實(shí)驗(yàn)試劑以及器材的準(zhǔn)備,而實(shí)驗(yàn)試劑及器材的準(zhǔn)備在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中往往容易被忽略,因?yàn)檫@些一般都是實(shí)驗(yàn)教師提前準(zhǔn)備好的。學(xué)生做實(shí)驗(yàn)的時(shí)候基本都是按照實(shí)驗(yàn)步驟,找到相應(yīng)的已經(jīng)準(zhǔn)備好的試劑器材取用,往往對(duì)試劑或者器材本身的作用和特點(diǎn)忽略掉。筆者在上課時(shí)常常告誡大家:“做實(shí)驗(yàn)和做菜很相像,做菜的功夫固然重要,但是食材的準(zhǔn)備隱含的東西在某種程度上更為關(guān)鍵”。例如蛋白質(zhì)鹽析實(shí)驗(yàn)中最重要的是飽和硫酸銨試劑,大家取用的時(shí)候常常發(fā)現(xiàn)燒杯玻棒包括手上經(jīng)常會(huì)粘上白色粉末狀物質(zhì),這個(gè)試劑筆者常常讓學(xué)生在上一個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)束的時(shí)候,挑兩個(gè)同學(xué)當(dāng)面配置,這樣大家對(duì)飽和硫酸銨試劑的配置過程就有了了解,對(duì)于飽和硫酸銨中硫酸銨的量有了直觀認(rèn)識(shí),有助于大家理解鹽析的原理,下次取用試劑時(shí)也會(huì)注意到很多細(xì)節(jié),比如取用過后迅速洗干凈容器等,養(yǎng)成一個(gè)良好的習(xí)慣,認(rèn)真的實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備對(duì)提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)能帶來事半功倍的效果。
三、嚴(yán)謹(jǐn)操作,緊抓細(xì)節(jié)
記得筆者上大學(xué)實(shí)驗(yàn)課的時(shí)候,筆者的老師就教導(dǎo)我們“實(shí)驗(yàn)課最重要的不是獲得了一個(gè)好的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,也不是學(xué)會(huì)了操作一個(gè)儀器,最重要的是養(yǎng)成了一個(gè)好的習(xí)慣,一個(gè)科學(xué)的做實(shí)驗(yàn)的習(xí)慣”。筆者對(duì)這個(gè)思路是非常認(rèn)同的,實(shí)驗(yàn)理論可以學(xué)習(xí),實(shí)驗(yàn)操作經(jīng)驗(yàn)可以慢慢積累,唯有實(shí)驗(yàn)習(xí)慣很多時(shí)候一養(yǎng)成是陪伴終身的。那么如何培養(yǎng)好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣呢?筆者的做法是從細(xì)節(jié)入手,從一進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室開始,就從細(xì)節(jié)上對(duì)大家嚴(yán)格要求,從最基本的桌面整潔做起,試劑歸類放置好,并在實(shí)驗(yàn)過程間隙隨時(shí)整理。整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程是由一個(gè)一個(gè)儀器的小操作集合而成的,如果僅僅籠統(tǒng)的要求大家認(rèn)真做實(shí)驗(yàn),并不能起到很好的效果。在做實(shí)驗(yàn)前,筆者會(huì)把重點(diǎn)儀器的實(shí)驗(yàn)規(guī)范教給大家,比如移液器的用法、離心機(jī)的用法等,尤其在大家進(jìn)行操作的時(shí)候,筆者會(huì)不斷巡視,發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)糾正,有些共性的容易犯錯(cuò)的地方,再召集大家強(qiáng)調(diào)一下。很多儀器在多個(gè)實(shí)驗(yàn)中都會(huì)用到,這樣經(jīng)過多次使用鞏固以后,基本做到了每個(gè)學(xué)生對(duì)儀器都能按照正確操作流程進(jìn)行操作,養(yǎng)成了一個(gè)良好的習(xí)慣。
實(shí)驗(yàn)課的準(zhǔn)備和理論課有所不同,除了需要備課、書寫教案外,更重要的是教師要做好預(yù)實(shí)驗(yàn)。教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)前一周事先進(jìn)行預(yù)試實(shí)驗(yàn),熟悉整個(gè)實(shí)驗(yàn)的各個(gè)環(huán)節(jié),掌握操作的關(guān)鍵步驟和注意事項(xiàng),設(shè)想實(shí)驗(yàn)中可能出現(xiàn)的問題及其解答,從而加強(qiáng)教學(xué)過程預(yù)見性;同時(shí)檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)試劑及儀器設(shè)備是否正常工作,從而降低這些客觀因素的影響程度。即便講課多年,許多教師每次上課前仍堅(jiān)持預(yù)試,因?yàn)橹挥型ㄟ^預(yù)試實(shí)驗(yàn)才能取得最有效、直接的資料。對(duì)于新增的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,為保障實(shí)驗(yàn)教學(xué)的順利進(jìn)行,要求所有授課教師都必須參加集體備課、預(yù)講、預(yù)試。另外,教師實(shí)驗(yàn)課準(zhǔn)備還需要事先了解學(xué)生的基本情況如專業(yè)、學(xué)習(xí)基礎(chǔ)等,以便于調(diào)整教學(xué)方式、因材施教。
1.2學(xué)生的課前準(zhǔn)備
我們對(duì)學(xué)生強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)前預(yù)習(xí)的重要性,要求每次實(shí)驗(yàn)課前充分預(yù)習(xí),并書寫預(yù)習(xí)報(bào)告、課前提問檢查。由于各類高等院校不斷擴(kuò)招,二本院校生源質(zhì)量有所下降,教學(xué)過程需要同時(shí)培養(yǎng)智力和非智力素質(zhì),所以指導(dǎo)其做好課前預(yù)習(xí)就顯得更為關(guān)鍵。我們將整個(gè)學(xué)期的實(shí)驗(yàn)安排和預(yù)習(xí)要求提前印發(fā)給學(xué)生,明確要求其將實(shí)驗(yàn)原理簡(jiǎn)要寫在預(yù)習(xí)本上,以流程圖或其他簡(jiǎn)明的形式寫出實(shí)驗(yàn)主要內(nèi)容(避免完全照抄實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)),注明實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)。并建議學(xué)生結(jié)合理論知識(shí)討論寫出可預(yù)知的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,教師在實(shí)驗(yàn)課前檢查并給出相應(yīng)的成績(jī)。通過預(yù)習(xí)可以使學(xué)生對(duì)于實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容有初步的認(rèn)識(shí),聽教師講解時(shí)能較快跟上進(jìn)程,做實(shí)驗(yàn)時(shí)能較早準(zhǔn)備好實(shí)驗(yàn)所需試劑、器材,較快進(jìn)入狀態(tài),縮短了實(shí)驗(yàn)總體花費(fèi)時(shí)間,使實(shí)驗(yàn)順利開展。學(xué)生準(zhǔn)備充分、操作順利、實(shí)驗(yàn)成功,更容易激發(fā)自身興趣,然后更積極地思考實(shí)驗(yàn)相關(guān)的問題,比如除了本實(shí)驗(yàn)所采用的方法外還有哪些其他方法、各有什么優(yōu)缺點(diǎn)等,無形中引導(dǎo)學(xué)生自覺拓展相關(guān)知識(shí)。因此,要提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果還需要教師督促學(xué)生做好充分的預(yù)習(xí)準(zhǔn)備。
2重視實(shí)驗(yàn)課第一課的講授
二本醫(yī)藥院校開設(shè)生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)課最根本的目的在于培養(yǎng)學(xué)生的操作能力,使學(xué)生了解獲得基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)知識(shí)的科學(xué)方法。在實(shí)驗(yàn)過程中,逐步培養(yǎng)和提高學(xué)生對(duì)客觀事物進(jìn)行觀察、比較、分析、綜合和獨(dú)立思考、解決實(shí)際問題的工作能力。但是,部分同學(xué)對(duì)生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)課不夠重視,興趣不大,也認(rèn)為在將來的工作中不會(huì)發(fā)揮實(shí)際作用。因此,鑒于認(rèn)識(shí)事物的普遍規(guī)律,我們認(rèn)為,首先要從生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)課的第一節(jié)課入手,引導(dǎo)學(xué)生正確認(rèn)識(shí)生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)在整個(gè)生命科學(xué)乃至醫(yī)學(xué)發(fā)展過程中的重要地位。教師在第一節(jié)課時(shí)借助多媒體等手段向?qū)W生介紹生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)的起源和發(fā)展過程,適當(dāng)引入相應(yīng)諾貝爾獎(jiǎng)案例的簡(jiǎn)介,以展現(xiàn)生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)對(duì)人類發(fā)展的巨大推動(dòng)作用,使學(xué)生充分認(rèn)識(shí)生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)課的重要性,正確地對(duì)待實(shí)驗(yàn)課,有效調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。第一課還包括生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本操作,主要是教師指導(dǎo)學(xué)生初始就養(yǎng)成規(guī)范的操作習(xí)慣。除基本操作技術(shù)外,我們?cè)诘谝徽n時(shí)將分光光度法、電泳和層析等這些貫穿整個(gè)實(shí)驗(yàn)體系的主要技術(shù)重點(diǎn)向?qū)W生講解,以利于后續(xù)實(shí)驗(yàn)的開展。
3與時(shí)俱進(jìn),更新實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容
傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)因儀器設(shè)備和試劑等條件的限制,以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主,較難反映生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)在生命科學(xué)領(lǐng)域的實(shí)際應(yīng)用。例如,本室以往開設(shè)的組織核酸提取與定量實(shí)驗(yàn),將動(dòng)物肝臟勻漿破碎,離心分離細(xì)胞質(zhì)與細(xì)胞核,水解后分別用二苯胺和苔黑酚測(cè)定DNA和RNA含量。這個(gè)實(shí)驗(yàn)對(duì)儀器和試劑的要求不高,對(duì)本科生而言是一個(gè)綜合性的嘗試。但這種方法并不能真正得到純化的DNA或RNA,定量所用的試劑基本上是強(qiáng)腐蝕性或強(qiáng)氧化性試劑(如過氯酸、KOH),實(shí)驗(yàn)過程影響因素較多,實(shí)際應(yīng)用已較少。為適應(yīng)醫(yī)學(xué)和分子生物學(xué)快速發(fā)展的特點(diǎn),除基礎(chǔ)性生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)外,目前醫(yī)藥院校的本科生還應(yīng)該掌握一些分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)新技術(shù)。因此,在實(shí)驗(yàn)條件許可的情況下與時(shí)俱進(jìn)、更新教學(xué)內(nèi)容,非常必要。我們?cè)诮?jīng)過開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)課題實(shí)踐論證的基礎(chǔ)上,更新實(shí)驗(yàn)室設(shè)備,將上述實(shí)驗(yàn)刪去、改換成基因組DNA的提取及電泳鑒定。新開設(shè)的綜合性實(shí)驗(yàn)涉及口腔拭子標(biāo)本采集、真核細(xì)胞基因組DNA提取以及瓊脂糖凝膠電泳的核酸鑒定等步驟,利用了商業(yè)化的微量DNA抽提試劑盒,讓學(xué)生直接接觸和領(lǐng)略分子生物學(xué)技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀,很大程度上調(diào)動(dòng)了學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)的積極性,提高了教學(xué)效果。
4加強(qiáng)互動(dòng)式和啟發(fā)式教學(xué)
傳統(tǒng)教學(xué)模式中,教師講學(xué)生聽,教師示范學(xué)生照做;這對(duì)于一些基本操作的講授可能效率較高,但實(shí)驗(yàn)課如果僅僅如此,那么學(xué)生就會(huì)缺乏積極思考、分析問題和解決問題的主動(dòng)性。教師應(yīng)該適當(dāng)提出問題、鼓勵(lì)學(xué)生展開討論和回答,多進(jìn)行師生互動(dòng)。一些基本操作如刻度吸量管的使用,我們會(huì)讓學(xué)生演示操作,由其他同學(xué)觀察、并提出其操作是否有不規(guī)范之處。我們還發(fā)現(xiàn),即便是讓某位學(xué)生朗讀某一操作步驟及其注意事項(xiàng),也是調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性行之有效的簡(jiǎn)單辦法。作為高等院校的教師,應(yīng)該將實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、操作與原理有機(jī)結(jié)合起來,實(shí)驗(yàn)前啟發(fā)學(xué)生認(rèn)清實(shí)驗(yàn)?zāi)康?,為什么要這樣做,可能會(huì)出現(xiàn)的各種結(jié)果,有什么樣的意義,最后根據(jù)結(jié)果分析得出結(jié)論,即使不是最初想要的理想結(jié)果。比如紙層析法分離檢測(cè)轉(zhuǎn)氨反應(yīng)體系中的谷氨酸和丙氨酸,就實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)而言,要帶領(lǐng)學(xué)生思考為什么要同時(shí)檢測(cè)四組樣品,即谷氨酸、丙氨酸、轉(zhuǎn)氨反應(yīng)組、轉(zhuǎn)氨反應(yīng)對(duì)照組,讓學(xué)生學(xué)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)品對(duì)照及陰性對(duì)照的運(yùn)用,了解他們的意義。實(shí)驗(yàn)完成后,將學(xué)生的實(shí)驗(yàn)結(jié)果與我們預(yù)先準(zhǔn)備好的實(shí)驗(yàn)結(jié)果圖片(包括不理想的結(jié)果:層析斑顏色很弱、分離效果不佳、各組層析斑塊間重疊等)做對(duì)照,逐一分析產(chǎn)生的原因,了解點(diǎn)樣量、展開劑用量、層析系統(tǒng)的密閉性等對(duì)結(jié)果的影響,如果時(shí)間允許可以討論如何調(diào)整實(shí)驗(yàn)條件、重新操作。使學(xué)生通過這些實(shí)驗(yàn)不僅掌握其操作技術(shù),更要學(xué)會(huì)獨(dú)立分析結(jié)果,做到舉一反三,增強(qiáng)他們解決問題的能力以及對(duì)科研實(shí)踐的興趣。作為醫(yī)藥院校的基礎(chǔ)課程教師,還應(yīng)將生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)與學(xué)生的學(xué)習(xí)專業(yè)恰當(dāng)?shù)厝跁?huì)貫通,這也是激發(fā)學(xué)習(xí)興趣、提高學(xué)習(xí)效率的有效辦法之一。比如上述基因組DNA提取及電泳鑒定實(shí)驗(yàn),我們提出就地取材采集每組學(xué)生的口腔拭子,學(xué)生自己用消毒后的棉簽擦拭口腔中兩側(cè)臉頰收集口腔黏膜脫落細(xì)胞,學(xué)生的興趣立即被激發(fā)。隨后結(jié)合本系教師的研究方向跟學(xué)生介紹基因組DNA分型研究在闡明人體對(duì)疾病的易感性、毒物敏感或耐受性以及藥物治療的反應(yīng)性上所起的重要作用,學(xué)生自然產(chǎn)生積極動(dòng)手的意愿,想體驗(yàn)學(xué)有所用的樂趣,了解自己的基因分型及對(duì)某一物質(zhì)的代謝特點(diǎn),無形中使學(xué)生自覺地參與科研實(shí)驗(yàn)當(dāng)中。
經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展帶動(dòng)科技的日新月異,網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與通信技術(shù)發(fā)展迅速,微信、微博等交流媒介成為大眾知識(shí)共享的傳播平臺(tái),而微課作為教學(xué)中的創(chuàng)新也備受關(guān)注,作為對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)模式的顛覆,其更注重教學(xué)效率的提升與教學(xué)質(zhì)量的理想化。伴隨移動(dòng)學(xué)習(xí)時(shí)代的到來,微課使得當(dāng)前學(xué)校教育及社會(huì)教育都發(fā)生了顯著的變化。但是我們應(yīng)該看到,時(shí)代催生的網(wǎng)絡(luò)視頻也帶有某種弊端性,難以真實(shí)有效地滿足各個(gè)層面的學(xué)習(xí)需求[1]。焦建利教授提出:傳統(tǒng)的課堂實(shí)錄視頻資源已經(jīng)難以實(shí)現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代人們注意力模式的匹配,因此傳統(tǒng)的教學(xué)方式也很難滿足師生教與學(xué)的需求。
加上網(wǎng)速及寬帶的硬性限制,教學(xué)資源周轉(zhuǎn)率低,優(yōu)秀教育教學(xué)資源被無形浪費(fèi)?;谶@樣的背景,微課誕生,吸取了傳統(tǒng)教學(xué)視頻的弊端教訓(xùn),更注重主題的突出明確,更具有針對(duì)性與服務(wù)性,在內(nèi)容設(shè)置上也趨于短小精悍,實(shí)現(xiàn)了自由補(bǔ)充與延伸[2]。對(duì)于生物細(xì)胞學(xué)科教學(xué)來說,實(shí)驗(yàn)是教學(xué)的關(guān)鍵,在教學(xué)中發(fā)揮著重要的作用。不可否認(rèn)的是生物學(xué)作為生命科學(xué)的前沿學(xué)科之一,無論是實(shí)驗(yàn)技術(shù)方法還是理論知識(shí)闡述都實(shí)現(xiàn)了深度的提升與廣度的延伸,逐漸實(shí)現(xiàn)與遺傳學(xué)、分子生物學(xué)及發(fā)育生物學(xué)的學(xué)科融合,逐漸在生命科學(xué)研究領(lǐng)域占據(jù)主導(dǎo)[3]。因此,實(shí)現(xiàn)微課與細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的結(jié)合,對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力與獨(dú)立思考能力的培養(yǎng)逐漸成為生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)關(guān)注的焦點(diǎn),成為細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的要?jiǎng)?wù)。
一、微課簡(jiǎn)述
1.微課的起源。微課最早由美國(guó)愛荷華大學(xué)LeRoy A. McGrew教授提出,初衷是針對(duì)化學(xué)課程總結(jié)的60秒概述,設(shè)置了三大主體部分,分別為總體介紹、解釋說明及舉例分析。后來英國(guó)學(xué)者T.P.Kee在此基礎(chǔ)上提出了一分鐘演講,所謂的一分鐘演講就是突出演講的精練傳神,要求具有縝密的邏輯結(jié)構(gòu)及真實(shí)生動(dòng)的案例闡述。在經(jīng)過上述兩個(gè)階段的發(fā)展后,微課由美國(guó)新墨西哥州圣湖安學(xué)院大衛(wèi).m.彭羅斯提出并創(chuàng)建實(shí)施。其包括15到30秒的介紹及結(jié)論,服務(wù)與上文的關(guān)鍵概念導(dǎo)引。然后錄制上述內(nèi)容并限制時(shí)間為3分鐘內(nèi),在微課程指引下提出書面作業(yè)要求,學(xué)會(huì)借助課外閱讀或者實(shí)踐活動(dòng)完成關(guān)鍵知識(shí)的學(xué)習(xí)。目前最具代表性的當(dāng)屬Educause的微課理念,不是指微觀學(xué)習(xí)中的微內(nèi)容,而是以建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論為支撐的在線教學(xué)或格式化教學(xué)中的教學(xué)實(shí)際。
2.我國(guó)微課發(fā)展現(xiàn)狀。我國(guó)微課依然是新興事物,起步晚,發(fā)展相對(duì)緩慢,目前涉及領(lǐng)域也有部分處于空白?;谖⒄n的發(fā)展現(xiàn)狀,當(dāng)前學(xué)術(shù)界也未就微課理念達(dá)成共識(shí)。學(xué)者焦建利[4]認(rèn)為,微課是對(duì)某一知識(shí)點(diǎn)的集中闡釋,主要特點(diǎn)就是短小精悍,在線教學(xué)視頻是其主要表現(xiàn)形式。學(xué)者祝智庭[5]則認(rèn)為微課應(yīng)該就某個(gè)教學(xué)主題展開延伸,組織精細(xì)化的課堂教學(xué)設(shè)計(jì),時(shí)間限度最好控制在10分鐘以內(nèi)。而學(xué)者胡鐵生[6]則認(rèn)為微課程注重的是視頻的微小,因此在針對(duì)單一學(xué)科或者單一知識(shí)點(diǎn)組織教學(xué)時(shí)應(yīng)注重教學(xué)情景的融入,突出在線學(xué)習(xí)與自由學(xué)習(xí)。這一概念也逐漸被大眾所認(rèn)可。資源建設(shè)方面,我國(guó)微課也尚未成型,目前的應(yīng)用研究還相對(duì)零散,評(píng)價(jià)模式也有待完善。實(shí)現(xiàn)微課程的規(guī)范化發(fā)展還有很長(zhǎng)的路要走。
二、細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的問題
1.內(nèi)容更新緩慢,亟待加強(qiáng)。我國(guó)的細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)一直處于教學(xué)滯后階段,僅僅作為理論教學(xué)的補(bǔ)充或者教學(xué)附屬而開設(shè),缺乏關(guān)注上必然影響教學(xué)的創(chuàng)新與跟進(jìn),加上該實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目單一化趨勢(shì)嚴(yán)重,時(shí)代氣息不足,技術(shù)手段及知識(shí)的綜合運(yùn)用十分缺乏,內(nèi)容更新十分滯后。
2.教學(xué)方式單一化,學(xué)生自主性不足。細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本流程就是提前由教師準(zhǔn)備好實(shí)驗(yàn)材料、實(shí)驗(yàn)儀器及實(shí)驗(yàn)試劑,學(xué)生在教師的示范引導(dǎo)下按部就班地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作,整個(gè)操作過程趨于程式化、簡(jiǎn)單化。學(xué)生不僅無法在實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備階段有所參與,更挫傷了學(xué)生創(chuàng)新與研究的積極性。
3.教學(xué)方法貧乏,缺乏對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的關(guān)注。傳統(tǒng)的細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)受有限的教學(xué)時(shí)間的限制,因此實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與要求也大多提前限定,教師單純地演示講解,學(xué)生被動(dòng)地參與學(xué)習(xí),雙方互動(dòng)交流不足,教師也無法引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新。
4.教學(xué)技術(shù)陳舊,現(xiàn)代教育技術(shù)參與較少。細(xì)胞生物學(xué)作為生物教學(xué)的前沿學(xué)科,理應(yīng)注重教學(xué)的創(chuàng)新,特別是積極加入現(xiàn)代教育技術(shù)的創(chuàng)新元素,以信息技術(shù)為核心推動(dòng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)。但是我國(guó)細(xì)胞生物學(xué)的教學(xué)現(xiàn)狀卻是現(xiàn)代教育技術(shù)十分欠缺,傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)維度單一化趨勢(shì)嚴(yán)重。
三、微課在細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)中如何應(yīng)用
1.微課的特性和優(yōu)勢(shì),傳統(tǒng)多媒體教學(xué)的弊端:伴隨多媒體技術(shù)的迅猛發(fā)展及教學(xué)融入,部分教師開始嘗試運(yùn)用多媒體輔助教學(xué),但是當(dāng)代大學(xué)生自由散漫的個(gè)性也成為多媒體輔助教學(xué)實(shí)施的制約因素,學(xué)生難以集中精力聽取教師講課,精品的視頻資源難以得到高效率的運(yùn)用。應(yīng)用于課后學(xué)習(xí)的視頻資料也難以受到學(xué)生的關(guān)注與重視,多數(shù)處于閑置。微課則突破了視頻教學(xué)的局限,具有普通視頻教學(xué)資源不具備的教學(xué)優(yōu)勢(shì)。首先,其教學(xué)內(nèi)容濃縮,教學(xué)時(shí)間較短,借助移動(dòng)端操作更為便捷,學(xué)生學(xué)習(xí)積極性顯著提升。其次,其教學(xué)主題十分明確,學(xué)生能夠迅速找到自己感興趣的點(diǎn),從而獲得啟發(fā)教育或者延伸學(xué)習(xí)。最后,微課視頻的教學(xué)容量相對(duì)較小,符合學(xué)生的接受能力,學(xué)生更積極主動(dòng)地參與到微課學(xué)習(xí)中去。
2.細(xì)胞生物學(xué)微課設(shè)計(jì),把握10分鐘原則:注意力10分鐘。10分鐘內(nèi)有明確的教學(xué)目標(biāo),內(nèi)容短小,集中說明一個(gè)問題的小課程。微課設(shè)計(jì)ADDIE模型:A,分析;D,設(shè)計(jì);D制作;I應(yīng)用;E,評(píng)價(jià)。通常來說,微課設(shè)計(jì)要想保證自身的完整性必須具備6個(gè)基本環(huán)節(jié),分別為教學(xué)主題的明確、前段分析、微課基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)的切割與劃分、微課資源要素的重點(diǎn)設(shè)計(jì)、微課視頻錄制及后期加工處理、微課的最終終端輸出與展現(xiàn)。6個(gè)環(huán)節(jié)緊緊相扣,推動(dòng)微課的高效開展。
四、微課引入實(shí)驗(yàn)教學(xué)的意義與應(yīng)用前景
微課具有廣闊的教育應(yīng)用前景。2011年,手機(jī)將取代個(gè)人電腦成為個(gè)人信息中心。學(xué)生自帶設(shè)備BYOD,包括個(gè)人電腦、手機(jī)、上網(wǎng)本、平板等越來越普遍化。這為微課的實(shí)施提供了必備的硬件前提。調(diào)查中發(fā)現(xiàn),84.44%的被調(diào)查者認(rèn)可微視頻在微課教學(xué)中的核心地位與作用,并且70%以上的人認(rèn)為配套的教學(xué)設(shè)計(jì)與課件也是不可忽視的部分??v觀當(dāng)前的教育改革,多數(shù)一線教師已經(jīng)充分認(rèn)識(shí)到微課教學(xué)的魅力與優(yōu)勢(shì),開始在課堂教學(xué)中嘗試微課教學(xué)。其中范福蘭等人在基于交互式微視頻教學(xué)資源教學(xué)應(yīng)用效果的調(diào)查顯示,70.5%的學(xué)生認(rèn)為交互式微視頻資源能夠激發(fā)他們對(duì)課程學(xué)習(xí)的興趣,單一的圖文及音視頻資源則受關(guān)注度一般,這也從側(cè)面說明隨著流媒體技術(shù)的發(fā)展成熟,微視頻的教學(xué)前景將是廣闊而光明的。
五、一些值得思考的問題
1.有關(guān)微課適用性,微課程在全國(guó)范圍內(nèi)展開,帶來教學(xué)思想、教學(xué)模式的重大轉(zhuǎn)變,各個(gè)領(lǐng)域、各種培訓(xùn)、不同學(xué)科對(duì)于微課程應(yīng)用的嘗試存在“泛用”、“濫用”現(xiàn)象。微課程適用于哪些領(lǐng)域、哪些課程、哪些內(nèi)容以及熒光怎樣設(shè)計(jì)、怎樣制作、怎樣使用才是最科學(xué)合理的成為今后科學(xué)研究的新課題。
2.細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)微課應(yīng)用存在問題,我國(guó)針對(duì)該專業(yè)的微課理論研究及實(shí)踐演練依然不足,多數(shù)高校在微課開展實(shí)施的過程中存在建多用少的資源浪費(fèi)現(xiàn)象。因此必須將微課作為校本研修資源,對(duì)其加強(qiáng)引導(dǎo)宣傳,讓教師認(rèn)可微視頻教學(xué)的優(yōu)勢(shì)并拓展專業(yè)發(fā)展的新途徑。此外微課程應(yīng)奠定創(chuàng)新型教學(xué)模式的資源基礎(chǔ),以期為學(xué)生提供更實(shí)用的教學(xué)資源,做好教學(xué)輔助。當(dāng)然微課作為新興教學(xué)理念,應(yīng)該在移動(dòng)學(xué)習(xí)與泛在學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)教學(xué)需求與教學(xué)實(shí)踐的同步發(fā)展,最大限度提升微課程的開展利用率。
六、總結(jié)
原有的生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)無論從內(nèi)容上還是形式上都附屬于理論教學(xué),沒有單獨(dú)開設(shè)課程,缺少完整獨(dú)立的教學(xué)大綱,使得實(shí)驗(yàn)課教學(xué)的目標(biāo)不明確,實(shí)驗(yàn)間的關(guān)聯(lián)性不強(qiáng),不能很好地展現(xiàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的系統(tǒng)性和連貫性.
1.2教學(xué)內(nèi)容安排不科學(xué)
由于受到實(shí)驗(yàn)教學(xué)學(xué)時(shí)以及實(shí)驗(yàn)儀器的制約,教學(xué)中主要以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主,綜合性及設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)偏少.驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的結(jié)果都是已知的,操作方法也是固定的,只要按照步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)就可以了,學(xué)生參與的積極性與主動(dòng)性都不強(qiáng),不利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力.
1.3考核方法不全面
以往生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)成績(jī)只占生物化學(xué)總成績(jī)的20%,僅單純依賴實(shí)驗(yàn)報(bào)告完成的好壞進(jìn)行評(píng)定,這樣的考核方式勢(shì)必會(huì)造成學(xué)生不重視生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)課,從而使教學(xué)效果不能得到很好的保障.
1.4實(shí)驗(yàn)室資源利用率不高
平時(shí)實(shí)驗(yàn)室只在實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)使用,對(duì)學(xué)生在課余時(shí)間開展的科研活動(dòng)未完全開放,造成實(shí)驗(yàn)儀器和設(shè)備的利用率不高,導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)資源浪費(fèi),同時(shí)也影響了學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探索的熱情.
2優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系
新的教學(xué)計(jì)劃實(shí)施以來,借鑒其他高校的成功經(jīng)驗(yàn),結(jié)合我校生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)條件的現(xiàn)狀,遵循客觀性、相對(duì)獨(dú)立性、創(chuàng)新性和系統(tǒng)性原則,對(duì)原有的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系進(jìn)行了優(yōu)化.制定新的生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱,編寫實(shí)驗(yàn)教材,調(diào)整實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容,改進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法,優(yōu)化課程考核方式,提高實(shí)驗(yàn)室的開放力度.通過在這些方面的改革,更好地促進(jìn)了學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)的積極性,使其實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力得到了極大的鍛煉,教學(xué)效果也有了較為顯著的提高.
2.1實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱的制定
在新的生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱中,明確了課程目標(biāo)是讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中加深對(duì)基礎(chǔ)理論知識(shí)的理解,熟悉并掌握生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本操作技能,培養(yǎng)科學(xué)思維、分析問題和解決問題的能力,為以后所參與的科學(xué)研究奠定良好的基礎(chǔ).制定的生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱以基本技術(shù)為依據(jù),包括離心、層析、電泳、膜分離、PCR與分子克隆等,根據(jù)實(shí)驗(yàn)室的硬件和軟件配置情況,按照驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)、綜合性實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的層次安排了具體的實(shí)驗(yàn),由簡(jiǎn)單到復(fù)雜,循序漸進(jìn)地培養(yǎng)和鍛煉學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力.
2.2實(shí)驗(yàn)教材的編寫
根據(jù)教學(xué)大綱的要求,參考生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)相關(guān)的文獻(xiàn)資料,結(jié)合教學(xué)和科研工作,編寫了適合生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的教材.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容涉及生物化學(xué)課程中的糖類、脂類、蛋白質(zhì)、酶和核酸等生物大分子的提取、含量和純度的檢測(cè)及性質(zhì)的驗(yàn)證等,實(shí)驗(yàn)技術(shù)包括分光光度技術(shù)、電泳技術(shù)、層析技術(shù)和離心技術(shù)等.該實(shí)驗(yàn)教材中還加入實(shí)驗(yàn)記錄、實(shí)驗(yàn)報(bào)告寫作規(guī)范和寫作要點(diǎn),也增加了實(shí)驗(yàn)室安全要求、實(shí)驗(yàn)廢棄物的處理方法、實(shí)驗(yàn)中涉及到的安全隱患、實(shí)驗(yàn)器具的洗滌干燥及計(jì)量?jī)x器的選擇與使用等較為全面的內(nèi)容.在教材的使用過程中,及時(shí)對(duì)發(fā)現(xiàn)的問題進(jìn)行記錄,以期在教材再版時(shí)進(jìn)一步地補(bǔ)充和修正,使其更加完善合理,讓學(xué)生真正地理解每個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)酥撩總€(gè)實(shí)驗(yàn)步驟的設(shè)計(jì)目的和原理,這樣可以使所學(xué)的知識(shí)在以后的科學(xué)研究中達(dá)到學(xué)以致用的效果.
2.3教學(xué)內(nèi)容的調(diào)整
實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容是影響實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的一個(gè)重要因素,在調(diào)整實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容時(shí),始終注重與生物化學(xué)理論課程的銜接呼應(yīng),內(nèi)容從易到難,并適度重復(fù)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識(shí)、基本方法和基本技能,使學(xué)生能夠充分掌握并自我運(yùn)用.原來的生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)不是獨(dú)立的課程,學(xué)時(shí)較少,只能以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主.在新的教學(xué)計(jì)劃中,生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)獨(dú)立開課,學(xué)時(shí)也有所增加.教學(xué)內(nèi)容也進(jìn)一步地調(diào)整為:首先講授基本實(shí)驗(yàn)理論,傳授基本實(shí)驗(yàn)技能,進(jìn)行基本能力的培養(yǎng),強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)技術(shù)要領(lǐng)和操作的規(guī)范性;然后在此基礎(chǔ)上開展驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)、綜合性實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn),綜合性與設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)使學(xué)生能夠主動(dòng)地去選題,查閱文獻(xiàn),制定實(shí)驗(yàn)技術(shù)方案,優(yōu)化實(shí)驗(yàn)體系,分析和解決實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)的問題,對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行歸納總結(jié),通過這樣的鍛煉可以培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力,激發(fā)學(xué)生對(duì)科學(xué)研究的興趣,啟發(fā)學(xué)生的研究思路,挖掘?qū)W生的創(chuàng)造潛能,提高學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和科研能力.
2.4教學(xué)方法的多樣化
傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)基本上以灌輸、模擬和驗(yàn)證為主.授課方式多以板書為主,信息量較小,雖然能夠傳授知識(shí),但不利于學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng),學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性也沒有得到充分的發(fā)揮.現(xiàn)在的教學(xué)根據(jù)生物科學(xué)專業(yè)的特點(diǎn)建立了“以學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo),實(shí)現(xiàn)學(xué)生自我學(xué)習(xí)、自我實(shí)踐”的教學(xué)新模式.
2.4.1以教師為主導(dǎo),開拓學(xué)生的創(chuàng)新思維
通過提出問題→分析問題→實(shí)驗(yàn)實(shí)踐→總結(jié)歸納→再提出問題的可持續(xù)循環(huán)模式進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué),鼓勵(lì)學(xué)生打破思維定勢(shì),進(jìn)行發(fā)散性、拓展性與聯(lián)系性的思考.提出一個(gè)科學(xué)問題,讓學(xué)生去思考,查閱文獻(xiàn)資料進(jìn)行研讀,自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),教師在此過程中適時(shí)地給予科學(xué)的指導(dǎo)并提出合理化建議,從而使實(shí)驗(yàn)方案具有科學(xué)性和可行性.鼓勵(lì)學(xué)生利用課余時(shí)間參與教師的科學(xué)研究項(xiàng)目的相關(guān)工作,這樣不僅可以鍛煉學(xué)生解決科學(xué)問題的能力,還可以拓展學(xué)生的知識(shí)面,同時(shí)也給學(xué)生營(yíng)造了良好的思考問題的氛圍,這是一種能夠培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)和創(chuàng)新精神的課外教學(xué)模式.實(shí)踐證明,通過結(jié)合科研工作中遇到的問題來教學(xué),可以增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的趣味性,拓展學(xué)習(xí)內(nèi)容,對(duì)學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力的培養(yǎng)起著非常重要的作用.
2.4.2以學(xué)生為主體,充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性
在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中要鼓勵(lì)學(xué)生積極參與實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)備及講解,充分發(fā)揮學(xué)生在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中的主體地位,提高學(xué)生的語言表達(dá)與科學(xué)思維的能力.
(1)由學(xué)生準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn).
在大多數(shù)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備工作(包括樣品的準(zhǔn)備和預(yù)處理、試劑的配制與分裝、儀器的調(diào)試等),都是由授課教師或?qū)嶒?yàn)教師準(zhǔn)備的.這樣造成的結(jié)果就是學(xué)生在上課時(shí)“人到心未到”,像機(jī)器人一樣進(jìn)行操作,缺少必要的思考.為了改變這種現(xiàn)象,現(xiàn)階段生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)課基本都是由學(xué)生自己動(dòng)手準(zhǔn)備,教師給予一定的指導(dǎo),通過這種方式,使學(xué)生知道實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備的重要性及規(guī)范實(shí)驗(yàn)操作的必要性.
(2)學(xué)生主講,教師輔助的教學(xué)模式.
實(shí)驗(yàn)教學(xué)前,讓學(xué)生分成多個(gè)小組,把不同的實(shí)驗(yàn)分配給這些小組,讓學(xué)生以小組為單位查閱資料、制作多媒體幻燈片,上課時(shí),讓各小組安排學(xué)生來講解實(shí)驗(yàn)的目的與意義、實(shí)驗(yàn)原理、操作步驟和注意事項(xiàng)等內(nèi)容,最后教師進(jìn)行必要的更正和補(bǔ)充.通過這種教學(xué)方式,使學(xué)生的語言表達(dá)能力得到了鍛煉,同時(shí)也使他們?cè)谖墨I(xiàn)查閱和PPT課件制作方面有所進(jìn)步,提高了對(duì)生物化學(xué)學(xué)習(xí)的興趣,促進(jìn)了他們?cè)谡n余時(shí)間自主學(xué)習(xí)的積極性.
(3)以錯(cuò)誤為鑒,為正確的學(xué)習(xí)打基礎(chǔ).
在確保安全的前提下,放手讓學(xué)生去做實(shí)驗(yàn),對(duì)于在此過程中出現(xiàn)的一些錯(cuò)誤和不規(guī)范的操作,待實(shí)驗(yàn)結(jié)束后再根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行糾正.要求學(xué)生在后續(xù)的實(shí)驗(yàn)中主動(dòng)地相互糾錯(cuò),培養(yǎng)他們細(xì)致觀察、規(guī)范操作、認(rèn)真思考的良好習(xí)慣.通過這種方法,可以更好地整合知識(shí),鍛煉思維,全面提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力.探索以學(xué)生為主體,教師為主導(dǎo)的教學(xué)新模式,摒棄原有的以教師為中心,學(xué)生被動(dòng)學(xué)習(xí)的教學(xué)方式,使實(shí)驗(yàn)教學(xué)逐步實(shí)現(xiàn)教向?qū)W的轉(zhuǎn)變.讓學(xué)生真正成為實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)的主體,使他們的主觀能動(dòng)性能夠得以更好的展現(xiàn),激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí),有效地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力.通過實(shí)施這種新的教學(xué)模式,學(xué)生在儀器操作的熟練程度、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察力以及數(shù)據(jù)的分析能力等方面都得到了很好的鍛煉和增強(qiáng),學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力得到了較為全面的提高.
2.4.3運(yùn)用多媒體,增加授課的信息量
利用現(xiàn)代化的多媒體教學(xué)工具,如計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)錄像、投影幻燈片等,將教學(xué)中難以用語言和圖形表述清楚的內(nèi)容,通過動(dòng)畫的形式進(jìn)行演示,這樣既能夠活躍學(xué)習(xí)氣氛,增加課堂的生動(dòng)性和趣味性,同時(shí)也可以增強(qiáng)學(xué)生對(duì)抽象知識(shí)點(diǎn)或原理的感性認(rèn)識(shí),調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性,提高實(shí)驗(yàn)效率和教學(xué)效果.
2.5優(yōu)化考核方式
改革了生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的考核形式,最終成績(jī)由四部分構(gòu)成:考勤及平時(shí)課堂表現(xiàn)占20%,實(shí)驗(yàn)報(bào)告占20%,實(shí)驗(yàn)理論考試占30%,實(shí)驗(yàn)操作考試占30%.從實(shí)踐效果來看,改變了以往學(xué)生重理論輕實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象,使學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力、綜合分析問題的能力及知識(shí)創(chuàng)新能力有機(jī)結(jié)合在一起,調(diào)動(dòng)了學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)課程的教與學(xué)的主動(dòng)性和積極性.考核內(nèi)容更加豐富,考核形式更加趨于合理和全面,打破了以往的實(shí)驗(yàn)報(bào)告定成績(jī)的慣性思維,提高了學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中對(duì)實(shí)際操作的重視程度,也進(jìn)一步加深了學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)理論的理解.
2.6開放教學(xué)實(shí)驗(yàn)室
為促進(jìn)教學(xué)實(shí)驗(yàn)室開放,提高儀器的使用效率,鼓勵(lì)本科生提前進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行科研活動(dòng).從2005年開始設(shè)立了“實(shí)驗(yàn)技術(shù)研究項(xiàng)目”,在2010年又設(shè)立了“教學(xué)實(shí)驗(yàn)室開放基金”,制定了相應(yīng)的管理辦法和操作規(guī)范,經(jīng)費(fèi)資助力度逐年增加.實(shí)驗(yàn)室的開放,一方面,有利于實(shí)現(xiàn)以學(xué)生為本實(shí)施個(gè)性化教育,充分發(fā)揮學(xué)生的自主性和創(chuàng)造性,培養(yǎng)學(xué)生良好的科研思維.另一方面,學(xué)生在教師的指導(dǎo)下進(jìn)行一些探索性科學(xué)研究,有利于激發(fā)創(chuàng)新靈感的產(chǎn)生,也有利于新想法在實(shí)踐中得以釋放和驗(yàn)證,對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)是非常有益的.學(xué)生通過參與實(shí)驗(yàn)室開放基金項(xiàng)目的相關(guān)課題,可把所學(xué)的生物化學(xué)知識(shí)運(yùn)用到科學(xué)研究的實(shí)踐中,使學(xué)生對(duì)專業(yè)知識(shí)的理解得以加深.同時(shí)也對(duì)科學(xué)研究的基本流程有了初步認(rèn)識(shí),增強(qiáng)了積極開展科研的意識(shí)和專業(yè)學(xué)習(xí)的興趣,鍛煉了學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作、文獻(xiàn)閱讀、數(shù)據(jù)分析以及獨(dú)立思考的能力.
2實(shí)驗(yàn)教學(xué)準(zhǔn)備工作幾項(xiàng)準(zhǔn)則
2.1嚴(yán)格進(jìn)行每個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的預(yù)實(shí)驗(yàn)
預(yù)備實(shí)驗(yàn)是保證實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的前提,其目的是:檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)技術(shù)方法及操作規(guī)程是否準(zhǔn)確無誤,所用溶液、試劑和藥品是否合格;進(jìn)一步確定實(shí)驗(yàn)所需時(shí)間,探索可能出現(xiàn)的問題并擬定解決問題的方案,根據(jù)實(shí)驗(yàn)難易程度確定評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)等[6]。另外,制片及染色技術(shù)實(shí)驗(yàn),特別是微生物的生長(zhǎng)與培養(yǎng)實(shí)驗(yàn),常常出現(xiàn)許多意外現(xiàn)象或不理想的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。諸如,某種溶液和試劑失效,或某種微生物生長(zhǎng)不好等等。因此,每個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目都應(yīng)當(dāng)提前預(yù)做一次,確保實(shí)驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確、無誤,以保證實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量。
2.2認(rèn)真做好實(shí)驗(yàn)教學(xué)前期準(zhǔn)備工作
實(shí)驗(yàn)教學(xué)的前期準(zhǔn)備工作,除嚴(yán)格進(jìn)行預(yù)實(shí)驗(yàn)外,尚需認(rèn)真檢查顯微鏡和儀器設(shè)備、玻璃器皿及溶液、試劑等,以及實(shí)驗(yàn)桌凳的完好狀態(tài)。2.2.1顯微鏡的檢查要點(diǎn)實(shí)驗(yàn)課前認(rèn)真檢查:普通光學(xué)顯微鏡機(jī)械部分的鏡臂、物鏡轉(zhuǎn)換器、載物臺(tái)、標(biāo)本夾、粗細(xì)調(diào)節(jié)器,以及光學(xué)系統(tǒng)的目鏡、物鏡和聚光鏡的完好情況,尤其是要仔細(xì)檢查調(diào)節(jié)器的靈敏度和油鏡的清晰度。2.2.2實(shí)驗(yàn)用儀器設(shè)備完整性的檢查實(shí)驗(yàn)課前應(yīng)當(dāng)認(rèn)真檢查儀器設(shè)備的完整性。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中最忌諱出現(xiàn)缺東少西,以及儀器設(shè)備和物品質(zhì)量不合要求的現(xiàn)象[7]。每堂實(shí)驗(yàn)課所需的所有物品,都應(yīng)當(dāng)備足有余,所用儀器設(shè)備都要保持運(yùn)轉(zhuǎn)良好。實(shí)驗(yàn)用儀器及物品完整性檢查工作是相當(dāng)繁瑣的,工作量也很大。舉例說明,微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課的前3個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,即光學(xué)顯微鏡的使用與革蘭氏染色法、細(xì)菌運(yùn)動(dòng)性及其莢膜觀察、酵母菌的死活鑒別,以及放線菌、霉菌制片與細(xì)菌計(jì)數(shù),所用的滴瓶總計(jì)200多個(gè),需要逐個(gè)地進(jìn)行嚴(yán)格檢查:膠頭是否漏氣,瓶中的試劑是否失效、夠用,滴芯是否能順利地取出(發(fā)現(xiàn)沉淀和結(jié)晶應(yīng)及時(shí)清洗),標(biāo)簽變色嚴(yán)重的還要及時(shí)更換。其他儀器設(shè)備及實(shí)驗(yàn)桌凳的完好狀態(tài)也都應(yīng)當(dāng)進(jìn)行認(rèn)真檢查,如逐一檢查每個(gè)實(shí)驗(yàn)凳腳是否松動(dòng),并及時(shí)擰緊等。2.2.3玻璃器皿一定要洗刷干凈微生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)所用的玻璃器皿數(shù)量很大,如試管、培養(yǎng)皿和三角燒瓶及載玻片等數(shù)以千計(jì)。用來盛裝微生物培養(yǎng)基的大量試管、培養(yǎng)皿和三角燒瓶,有一丁點(diǎn)不干凈就會(huì)生長(zhǎng)霉菌;有的如載玻片上黏附了香柏油,洗刷難度很大。所以,玻璃器皿的洗刷工作是十分重要而艱巨的。玻璃器皿的全部洗刷工作都是教師與同學(xué)們共同完成的。洗刷后的檢查工作采用對(duì)著陽光以流水沖洗的方式進(jìn)行,確保每一個(gè)玻璃器皿干凈明亮。其具體安排程序如下:玻璃器皿經(jīng)學(xué)生洗刷后,再由同學(xué)進(jìn)行檢查,最后由教師抽樣檢查。這樣,不僅保證了玻璃器皿的干凈度,還培養(yǎng)了學(xué)生掌握高精度清洗器皿的基本技能及嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)作風(fēng)。
3重視并完善解決實(shí)驗(yàn)課堂上出現(xiàn)的問題
對(duì)于在微生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中經(jīng)常出現(xiàn)的一些問題,必須認(rèn)真分析原因,并及時(shí)想辦法解決。在出現(xiàn)的問題中,有些是屬于實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及其技術(shù)方法問題,但常常碰到的是一些由于學(xué)生缺少應(yīng)有的素質(zhì)或經(jīng)驗(yàn)所造成的,都應(yīng)該及時(shí)分析并適當(dāng)解決之。諸如,有的顯微鏡粗鑼旋縫隙里有許多油漬,究其原因是由于同學(xué)們的手不夠清潔所造成的;為此,便要求學(xué)生在使用顯微鏡之前,一定要洗手。再如,個(gè)別同學(xué)有時(shí)將實(shí)驗(yàn)用的標(biāo)本片丟落在載物臺(tái)上,為了避免類似情況再次發(fā)生,便要求學(xué)生每次實(shí)驗(yàn)結(jié)束后一定要清點(diǎn)一下標(biāo)本片的數(shù)量。第三,當(dāng)發(fā)現(xiàn)個(gè)別學(xué)生把臺(tái)微尺扔到放有載玻片的鍋里,為此便不再將其擺放到學(xué)生的座位上,而是現(xiàn)場(chǎng)把臺(tái)微尺發(fā)放給每一組同學(xué),并講明其價(jià)格昂貴,應(yīng)當(dāng)細(xì)心使用,輕拿輕放,課后由課代表統(tǒng)一交給老師核查。第四,有的學(xué)生把雙層瓶(重層瓶)的玻璃帽和裝有結(jié)晶紫的滴蕊擰碎,為了避免類似情況再次出現(xiàn),每次上課前都要把其逐一擦拭,并檢查每一個(gè)滴瓶的滴蕊是否松動(dòng)。
1.課外實(shí)驗(yàn)有利于培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立工作能力
由于課外實(shí)驗(yàn)是在課堂之外進(jìn)行的,所以實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)器材使用、實(shí)驗(yàn)對(duì)象管理、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象觀察和實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析、整理等環(huán)節(jié)均由學(xué)生獨(dú)立完成,實(shí)驗(yàn)過程中遇到的各種問題也需要學(xué)生獨(dú)立解決,所以與課堂實(shí)驗(yàn)相比,課外實(shí)驗(yàn)更能發(fā)揮學(xué)生在學(xué)習(xí)活動(dòng)中的主觀能動(dòng)性,更有利于培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立工作能力。
2.課外實(shí)驗(yàn)有利于培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?/p>
課堂實(shí)驗(yàn)由于受時(shí)間、空間、人數(shù)、器材等的限制,學(xué)生的觀察、分析和動(dòng)手操作機(jī)會(huì)大為減少,而課外實(shí)驗(yàn)大多分散在野外或?qū)W生家庭中進(jìn)行,或者天地較為廣闊,或者參與實(shí)驗(yàn)人數(shù)較少,再加上實(shí)驗(yàn)延續(xù)時(shí)間較長(zhǎng),所用器材一般簡(jiǎn)便易得或者容易自制,這就大大增加了學(xué)生的觀察、分析及動(dòng)手操作的機(jī)會(huì),有利于培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?/p>
3.課外實(shí)驗(yàn)有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造能力
許多課外實(shí)驗(yàn)均為探索性實(shí)驗(yàn),如初中生物第一冊(cè)(上)中的“看看種子怎樣萌發(fā)和長(zhǎng)成幼苗”“看看根尖的哪一部分在伸長(zhǎng)”“觀察葉色與光照有沒有關(guān)系”“看看水分沿著莖的什么部分上升”等。這些實(shí)驗(yàn)需時(shí)較長(zhǎng),無法在課堂實(shí)驗(yàn)中完成,所以安排為課外實(shí)驗(yàn)。學(xué)生在這樣的實(shí)驗(yàn)中通過動(dòng)手操作、管理,親自觀察、記錄,并且動(dòng)腦筋去比較、分析和思考,不僅獲取了新的知識(shí),而且學(xué)會(huì)了探求新知識(shí)的方法。久而久之,學(xué)生便逐步養(yǎng)成了進(jìn)行科學(xué)研究的初步能力和創(chuàng)造能力。
4.課外實(shí)驗(yàn)有利于培養(yǎng)學(xué)生聯(lián)系實(shí)際的能力
生物學(xué)知識(shí)和人的生產(chǎn)、生活實(shí)踐有非常密切的關(guān)系,因此許多課外實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行不僅有利于學(xué)生掌握生物學(xué)知識(shí),而且有利于學(xué)生將所學(xué)知識(shí)變成自己的本領(lǐng),掌握一定的技術(shù)及實(shí)際工作能力。如通過開展“向日葵人工輔助授粉”“植物營(yíng)養(yǎng)繁殖的操作”等課外實(shí)驗(yàn),學(xué)生不僅印證和掌握了有關(guān)知識(shí),而且還學(xué)會(huì)了人工授粉、扦插、壓條和嫁接等實(shí)用技術(shù),培養(yǎng)了學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力。
5.課外實(shí)驗(yàn)有利于鞏固和深化課內(nèi)知識(shí)
實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)要遵循實(shí)驗(yàn)的原則。首先,實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)要具有科學(xué)性,科學(xué)性原則要求教師在進(jìn)行試驗(yàn)教學(xué)的時(shí)候,要明確實(shí)驗(yàn)的目的性,在選擇實(shí)驗(yàn)材料的時(shí)候,一定要選擇具有科學(xué)性的材料、運(yùn)用科學(xué)性的實(shí)驗(yàn)方法、使用合理恰當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)原理。除此之外還要滿足高中生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本原則和原理。其次,實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)要嚴(yán)謹(jǐn),在生物實(shí)驗(yàn)進(jìn)行時(shí)要保證實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的方案沒有漏洞。最后,實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)要簡(jiǎn)易,在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的時(shí)候,要保證實(shí)驗(yàn)所需的材料能夠容易獲得,實(shí)驗(yàn)的操作步驟簡(jiǎn)單易懂,避免實(shí)驗(yàn)所需時(shí)間過長(zhǎng)。除以上幾點(diǎn)原則之外,還要遵循可行性原則、隨機(jī)性原則、可重復(fù)性原則以及實(shí)驗(yàn)條件一致性原則等。
2.高中生物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的方法
高中生物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)屬于探索性的教學(xué)活動(dòng),任何的探索都是從問題開始出發(fā)的,因此,教師在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)的時(shí)候一定要重視引導(dǎo)學(xué)生去發(fā)現(xiàn)問題。在實(shí)驗(yàn)開始之前,教師首先要確定就是要通過實(shí)驗(yàn)來提出問題的假設(shè),用實(shí)驗(yàn)來解決問題,用實(shí)驗(yàn)來得到正確的結(jié)論。由此可見,高中生物實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)是高中生物學(xué)科的難點(diǎn)。教師在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的時(shí)候一定要引導(dǎo)學(xué)生去發(fā)現(xiàn)問題,讓學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)感興趣,并且不斷的提出問題,在引導(dǎo)的過程中,激發(fā)學(xué)生的探索精神和學(xué)習(xí)興趣,集中學(xué)生的注意力,激發(fā)學(xué)生的求職欲望,以及鼓勵(lì)學(xué)生自我提問、學(xué)生與學(xué)生之間相互提問、學(xué)生與老師相互提問。除此之外,教師在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的時(shí)候,還要不斷地優(yōu)化創(chuàng)新生物實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì),在設(shè)計(jì)的時(shí)候教師一定要利用控制單一變量的原則來不斷地調(diào)整實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行,這樣才能有效地培養(yǎng)學(xué)生的辯證思維和創(chuàng)新思維。只有做到了以上幾點(diǎn),才能有效地保證高中生物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的科學(xué)性和有效性。
二、高中生物實(shí)驗(yàn)的分析
高中生物實(shí)驗(yàn)中,實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析占有很重要的位置。教師在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析之前,一定要給學(xué)生充分的思考時(shí)間,讓學(xué)生進(jìn)行討論交流,使學(xué)生嘗試著去分析實(shí)驗(yàn)的結(jié)果。將學(xué)生以小組為單位進(jìn)行討論,讓學(xué)生自己去探索實(shí)驗(yàn)的原理、步驟以及對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析。如此一來,不僅能夠提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,還能夠使得一些有困惑的學(xué)生能夠得到其他同學(xué)的解答后恍然大悟。對(duì)于學(xué)生一些較好的想法和提議,教師要給予及時(shí)的鼓勵(lì)和支持。實(shí)驗(yàn)結(jié)果一般都可以觀察和測(cè)量的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,在生物實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的真實(shí)狀況,是獲取實(shí)驗(yàn)結(jié)論的重要依據(jù)。假如教師所做的生物實(shí)驗(yàn)屬于驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),那么結(jié)果是唯一的,同樣結(jié)論也是唯一的。假如教師所做的生物實(shí)驗(yàn)屬于探究性實(shí)驗(yàn),那么結(jié)果就不再唯一,且每一個(gè)結(jié)果都將得到一個(gè)結(jié)論。一般高中生物實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析,問題出現(xiàn)最多的實(shí)驗(yàn)就屬探索性實(shí)驗(yàn),通常表現(xiàn)的情況有以下幾種:首先,實(shí)驗(yàn)的結(jié)果與實(shí)驗(yàn)的結(jié)論不一致;其次,教師在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析的時(shí)候不全名,沒有正確且準(zhǔn)切的分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果出現(xiàn)的各種可能性;最后,教師在實(shí)驗(yàn)分析時(shí)語言表達(dá)不準(zhǔn)確,甚至出現(xiàn)結(jié)果與結(jié)論顛倒的現(xiàn)象。通常生物實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析使用的語句都是“如果……那么說明……”首先闡述實(shí)驗(yàn)的結(jié)果,然后再闡述得出的結(jié)論。
三、結(jié)束語
2優(yōu)化生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的策略
2.1定性與定量實(shí)驗(yàn)相結(jié)合
作為一門實(shí)驗(yàn)性學(xué)科,生物化學(xué)應(yīng)該包含定性與定量實(shí)驗(yàn)才是完整的研究方法。定性分析就是運(yùn)用物理、化學(xué)的手段,對(duì)生物活性分子進(jìn)行“質(zhì)”的分析,再通過歸納和演繹、抽象與概括、分析與綜合等方法,對(duì)獲得的各種信息進(jìn)行思維加工,由表及里、去偽存真,以了解生物大分子的存在形式。定量實(shí)驗(yàn)是以定性實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的研究活動(dòng),研究生物大分子的性質(zhì)、組成和影響因素之間的數(shù)量關(guān)系,收集精確的數(shù)據(jù),然后進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。定性和定量結(jié)合研究有助于學(xué)生對(duì)生物大分子賦予意義的基礎(chǔ)上產(chǎn)生正確的認(rèn)知和準(zhǔn)確的定位,認(rèn)識(shí)生物分子運(yùn)行、變化的本質(zhì)規(guī)律,揭示其結(jié)構(gòu)與功能的內(nèi)在聯(lián)系。生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容包括對(duì)糖、脂質(zhì)、氨基酸、蛋白質(zhì)、酶、維生素、核酸、激素等生命分子的研究,還包括物質(zhì)代謝與生物氧化實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)方法涵蓋滴定、蒸餾、離心、分光光度比色、各種層析技術(shù)(薄層、凝膠、離子交換、親和層析)、色譜技術(shù)(氣相、高效液相色譜)、電泳、熒光、旋光法等。顯然,相比于大學(xué)一年級(jí)開設(shè)的無機(jī)及分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)已稍顯復(fù)雜,是一門從基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)過渡到專業(yè)實(shí)驗(yàn)的專業(yè)基礎(chǔ)課。憑借這門課程學(xué)生初次認(rèn)識(shí)到上述生物分子,依據(jù)循序漸進(jìn)的原則,在有限的課時(shí)內(nèi)選擇有代表性的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。例如我們?cè)趯?shí)際教學(xué)中,關(guān)乎生物分子的提取、分離、純化、鑒定等內(nèi)容選作定性實(shí)驗(yàn),這些多為經(jīng)典實(shí)驗(yàn),一般占25%;而定量測(cè)定多為綜合性實(shí)驗(yàn),內(nèi)容涉及基本知識(shí)在解決實(shí)際問題中的應(yīng)用,一般占65%;另有10%的實(shí)驗(yàn)為定性與定量相結(jié)合的實(shí)驗(yàn),內(nèi)容多為探究性實(shí)驗(yàn)。學(xué)生通過實(shí)驗(yàn),從特定的性質(zhì)洞察這些物質(zhì)的存在,從精確的數(shù)據(jù)了解它們?cè)谏矬w內(nèi)相互制約、相互轉(zhuǎn)化的過程,根據(jù)質(zhì)和量的統(tǒng)一促進(jìn)學(xué)生對(duì)生物分子的全面認(rèn)識(shí),培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。
2.2驗(yàn)證性與探究性實(shí)驗(yàn)相結(jié)合
人們?cè)欢葟V泛提倡要摒棄驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),認(rèn)為只有大量開設(shè)綜合性和創(chuàng)新性的探究實(shí)驗(yàn)才能培養(yǎng)出社會(huì)需要的人才。這種做法是違背教學(xué)規(guī)律的。探究性生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)是探索生物大分子的未知性質(zhì),了解它們的組成、生物轉(zhuǎn)化和變化特征,以及在機(jī)體內(nèi)與其他分子的聯(lián)系等的一種實(shí)驗(yàn),受學(xué)生已知知識(shí)和技能的限制。驗(yàn)證性生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)是指為了驗(yàn)證生物分子已被廣泛認(rèn)識(shí)的性質(zhì)、概念、理論,通過演示再現(xiàn)其事實(shí),強(qiáng)調(diào)其科學(xué)性。驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)可以把學(xué)生從懵懂狀態(tài)引入生化知識(shí)的殿堂,有利于在較短的時(shí)間內(nèi)獲得更多的知識(shí),繼承研究方法,規(guī)范化、程序化的訓(xùn)練學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能,起到承上啟下的作用。一些經(jīng)典的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)甚至可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,有的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)還可以發(fā)揮潛在的作用,例如利用前人的研究成果應(yīng)用到一個(gè)確定的問題上比探究如何獲得新成果要重要得多。所以在大力提倡探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的同時(shí)不可隨意摒棄驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)。我們需要做的是正確處理好繼承和發(fā)揚(yáng)的關(guān)系,把內(nèi)容單一、彼此孤立的實(shí)驗(yàn)有機(jī)的結(jié)合起來,設(shè)立系列實(shí)驗(yàn),實(shí)施層次化教學(xué)。例如,利用“3,5-二硝基水楊酸定糖法”測(cè)定馬鈴薯中還原糖含量是一個(gè)經(jīng)典的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),如果利用該法測(cè)定馬鈴薯中總糖含量就在原來基礎(chǔ)上增加了一個(gè)非還原糖的水解過程,再依據(jù)其還原性測(cè)定總糖,這就成為一個(gè)綜合性實(shí)驗(yàn);如果利用該法比較幾個(gè)同學(xué)的唾液淀粉酶活力,這就需要定義一個(gè)“酶活力單位”,掌握底物與酶專一性、溫度和pH對(duì)酶活性影響等知識(shí)的基礎(chǔ)上,將糖和酶的作用加以拓展。顯然,這個(gè)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)很自然地過度到了探究性實(shí)驗(yàn),提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。探究性實(shí)驗(yàn)就像這樣通過具體實(shí)驗(yàn)來回答一個(gè)感興趣的問題,激發(fā)學(xué)生的好奇心,培養(yǎng)科學(xué)探究能力。再如根據(jù)三聚氰胺事件、艾滋病、地溝油等時(shí)事關(guān)注熱點(diǎn),探討相關(guān)的研究工作、提出解決方案、設(shè)計(jì)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn),引導(dǎo)學(xué)生跳出課本的局限,拓展學(xué)生的思維和知識(shí)面,并利用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題。如果說驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)是傳授知識(shí)和方法,那么創(chuàng)新性探究實(shí)驗(yàn)是傳播一種科研思想,甚至是一種科研精神和社會(huì)責(zé)任。
2.3“靜態(tài)”和“動(dòng)態(tài)”實(shí)驗(yàn)相結(jié)合
《生物化學(xué)》教科書由“靜態(tài)”和“動(dòng)態(tài)”兩部分知識(shí)構(gòu)成,所謂“動(dòng)態(tài)”就是新陳代謝,簡(jiǎn)稱代謝,是生物體表現(xiàn)其生命活動(dòng)的重要特征。作為實(shí)踐環(huán)節(jié)的生物化學(xué)實(shí)驗(yàn),往往偏重于靜態(tài)部分內(nèi)容,即對(duì)生物大分子的定性定量研究方面的訓(xùn)練比較重視,而忽視了代謝調(diào)控部分的研究。這也許是因?yàn)閷?shí)驗(yàn)課時(shí)不好掌握,實(shí)驗(yàn)所需的環(huán)境條件不易控制造成的。然而,從知識(shí)完整性來考慮,這是片面的,因?yàn)樯锎蠓肿釉谏w內(nèi)都不是孤立存在的,彼此之間有著錯(cuò)綜復(fù)雜的關(guān)系,它們也不是靜止不變的,不停地發(fā)生著化學(xué)變化,不斷得到自我更新。所以,在生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容中應(yīng)該包含一定比例的“動(dòng)態(tài)”實(shí)驗(yàn),通過實(shí)驗(yàn)使學(xué)生明白生物大分子是生命的物質(zhì)基礎(chǔ),其特殊運(yùn)動(dòng)體現(xiàn)著生命現(xiàn)象,生命是生物大分子的存在形式,而且代謝使生物大分子以一定的有序性處于穩(wěn)定的狀態(tài)中,一旦代謝紊亂,穩(wěn)定的生物分子體系就要向無序發(fā)展,機(jī)體就會(huì)病變。按照物質(zhì)轉(zhuǎn)化的方向,“動(dòng)態(tài)”知識(shí)應(yīng)該掌握兩對(duì)重要的概念,即物質(zhì)的分解和合成代謝過程,能量的釋放和供給過程。鑒于此,生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)要有的放矢涉及這方面的內(nèi)容,以引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)綜合思考問題。例如,以“肌糖原的酵解作用”實(shí)驗(yàn)為代表了解在缺氧條件下經(jīng)過一系列的酶促反應(yīng),最后轉(zhuǎn)變成乳酸,并供給組織能量;利用瓊脂糖凝膠電泳分離檢測(cè)乳酸脫氫酶同功酶,可以作為某些代謝紊亂或炎癥疾病診斷的依據(jù)之一。
2.4實(shí)驗(yàn)的“正結(jié)果”與“負(fù)結(jié)果”
傳統(tǒng)的教學(xué)模式總是希望學(xué)生得到正確的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,于是,實(shí)驗(yàn)前總是給學(xué)生設(shè)計(jì)好各種操作流程,學(xué)生完全“照單抓藥”,無需多加思索就能夠獲得預(yù)計(jì)的結(jié)果,毫無懸念,以至于學(xué)生提不起精神做實(shí)驗(yàn),也無以挖掘?qū)W生的創(chuàng)新潛質(zhì)。為了改變這種狀況,我們?cè)趯?shí)際教學(xué)過程中通過創(chuàng)設(shè)問題情境,甚至適當(dāng)設(shè)置“陷阱”,使學(xué)生明確探究發(fā)現(xiàn)的主題,然后設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)實(shí)施方案,在實(shí)驗(yàn)過程中通過自己的思考和實(shí)踐解決疑難問題,以提高學(xué)習(xí)興趣,促進(jìn)知識(shí)的融會(huì)貫通。例如在“2,6-二氯酚靛酚法測(cè)定維生素C含量”實(shí)驗(yàn)中,故意選擇紫葡萄、沙棘、西紅柿等作為實(shí)驗(yàn)材料,在它們的提取液中含有色素類物質(zhì),給滴定終點(diǎn)的觀察造成困難,這就要求學(xué)生自己去尋找方法解決問題。有的同學(xué)選用陶土或活性炭脫色,有的同學(xué)選擇脂溶性溶劑(加1mL氯仿)萃取色素,這就很好地排除了對(duì)水相滴定終點(diǎn)的干擾。為了解決由于白陶土或活性炭吸附,或者氯仿萃取對(duì)維生素C造成的誤差,同學(xué)們進(jìn)一步測(cè)定已知標(biāo)準(zhǔn)維生素C樣品的回收率來校正未知樣品的結(jié)果。一個(gè)普通的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)通過更換實(shí)驗(yàn)材料調(diào)動(dòng)起學(xué)生探究的積極性,使得一個(gè)“負(fù)結(jié)果”的實(shí)驗(yàn)方法得以延伸和完善。此外,在實(shí)驗(yàn)操作步驟中有意設(shè)置漏洞,留下一塊空白,在學(xué)生現(xiàn)有知識(shí)的基礎(chǔ)上給予一定的提示,同學(xué)們?yōu)榱艘?guī)避潛在的風(fēng)險(xiǎn),自覺地認(rèn)真預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,甚至查閱文獻(xiàn)資料,這種效果遠(yuǎn)勝于硬性強(qiáng)調(diào)預(yù)習(xí)的重要性。例如在“血清蛋白醋酸纖維素薄膜電泳”實(shí)驗(yàn)中,血清是一個(gè)混合的蛋白質(zhì)樣品,其中各種蛋白質(zhì)的等電點(diǎn)大多在pH4.0~7.3之間,在pH8.6的緩沖液中均帶負(fù)電荷,在電場(chǎng)中都向正極移動(dòng)。因此,點(diǎn)樣端應(yīng)該置于電泳槽的負(fù)極端。在以往的教學(xué)中反復(fù)強(qiáng)調(diào)這一點(diǎn),總有學(xué)生放反薄膜?,F(xiàn)在我們只把原理講清楚,不強(qiáng)調(diào)具體怎么操作,那些放反薄膜的同學(xué)勢(shì)必得不到實(shí)驗(yàn)結(jié)果,這種失敗他將會(huì)牢牢記住,再給一次重做的機(jī)會(huì),獲得成功之后的喜悅不言而喻。實(shí)踐表明,得到一個(gè)“負(fù)結(jié)果”所起的作用遠(yuǎn)大于順利地得到“正結(jié)果”,至少學(xué)生可以在失敗中引起警覺和反思,進(jìn)而主動(dòng)探求解決方案。
必須強(qiáng)調(diào)的是,這里所說的復(fù)習(xí),并不是要花很多的時(shí)間和精力,常常是在學(xué)生實(shí)驗(yàn)前作一些知識(shí)的提問和講解,要圍繞該實(shí)驗(yàn)的相關(guān)知識(shí)內(nèi)容進(jìn)行復(fù)習(xí),不能展開來、全面的復(fù)習(xí),那樣的話,就會(huì)消耗很多時(shí)間。會(huì)耽誤學(xué)生順利完成實(shí)驗(yàn)的。比如,在引導(dǎo)學(xué)生做植物莖的輸導(dǎo)功能實(shí)驗(yàn)時(shí),我們?cè)趯?shí)驗(yàn)前和學(xué)生一起回憶一下莖結(jié)構(gòu)的知識(shí)即可,沒必要復(fù)習(xí)更多的知識(shí)。在實(shí)驗(yàn)過程中要調(diào)動(dòng)學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)的積極性。在新課程的生物教學(xué)中,我們要發(fā)揚(yáng)學(xué)生的主體作用。讓每一個(gè)學(xué)生,都能有效地參與到課堂上來。讓每個(gè)學(xué)生充分地動(dòng)腦、動(dòng)手地去操作實(shí)驗(yàn),是全面發(fā)展每個(gè)學(xué)生的教學(xué)要求,也是對(duì)學(xué)生進(jìn)行素質(zhì)教育的重要體現(xiàn)。比如。在引導(dǎo)學(xué)生做綠葉在陽光下制造淀粉的實(shí)驗(yàn)中,在課堂上,我們可以按教材的安排,讓學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn),由此來鍛煉學(xué)生的操作技能。
課后我們可以對(duì)此實(shí)驗(yàn)的一些現(xiàn)象提出一些問題。讓學(xué)生動(dòng)腦思考,從而能鍛煉學(xué)生的思維能力。其實(shí)一節(jié)優(yōu)質(zhì)的實(shí)驗(yàn)課堂需要我們學(xué)生準(zhǔn)備的東西還有很多很多,這就需要我們教師耐心的指導(dǎo)學(xué)生,合理有序地開展實(shí)驗(yàn)教學(xué),方能真正的發(fā)揮實(shí)驗(yàn)優(yōu)勢(shì),提高學(xué)生掌握生物知識(shí)的能力。
2明確自身責(zé)任
發(fā)揮指導(dǎo)職能一節(jié)優(yōu)質(zhì)的生物實(shí)驗(yàn)課不僅僅需要學(xué)生們的充分準(zhǔn)備,作為教師同樣義不容辭。新時(shí)期,教師要精心指導(dǎo)關(guān)鍵實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)。對(duì)于生物實(shí)驗(yàn)中一些直接影響實(shí)驗(yàn)效果的關(guān)鍵環(huán)節(jié)、教師要密切注意的環(huán)節(jié)以及技巧較強(qiáng)的操作,都需教師精心指導(dǎo)。同時(shí)反復(fù)指導(dǎo)生物實(shí)驗(yàn)常用儀器的使用。例如,顯微鏡是生物實(shí)驗(yàn)中使用最多的儀器之一,必須熟練掌握使用方法,只有掌握了使用方法,才會(huì)在使用顯微鏡時(shí)有充裕的時(shí)間觀察相應(yīng)的標(biāo)本,從而提高探究實(shí)驗(yàn)效果。
同時(shí)讓學(xué)生學(xué)會(huì)觀察實(shí)驗(yàn)。教師要注重指導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)并掌握正確、規(guī)范的觀察方法來觀察生物的形態(tài)結(jié)構(gòu),一般是先整體,后局部,先外部,后內(nèi)部,這樣才能使學(xué)生得到較完整的認(rèn)識(shí)。同時(shí),教師還應(yīng)指導(dǎo)學(xué)生根據(jù)不同的實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹⑿再|(zhì),遵循一定的規(guī)律進(jìn)行觀察,例如,對(duì)家鴿的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的觀察,主要是觀察家鴿的消化系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)和心臟的內(nèi)部結(jié)構(gòu),在觀察心臟結(jié)構(gòu)時(shí),可以按由表及里順序,先觀外形,再剖開心臟看心臟的四個(gè)腔觀察氣囊。教師之于實(shí)驗(yàn)教學(xué)的作用不容忽視,為了提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果,作為教師我們要不斷發(fā)揮自身優(yōu)勢(shì)的同時(shí),深刻的理解學(xué)生,從而真正的提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果,構(gòu)建高效的生物實(shí)驗(yàn)課堂。
3積極開展探究實(shí)驗(yàn)
培養(yǎng)學(xué)生探索、創(chuàng)新的精神所謂探究性實(shí)驗(yàn)就是指學(xué)生在不知曉實(shí)驗(yàn)結(jié)果的前提下,通過自己實(shí)驗(yàn)、探索、分析、研究,得出結(jié)論,從而形成科學(xué)概念的一種認(rèn)識(shí)活動(dòng)。由于這種實(shí)驗(yàn)條條框框少。不限制學(xué)生思維。所以它不僅能激發(fā)學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的濃厚興趣,還能培養(yǎng)學(xué)生觀察問題、分析問題、解決問題的能力。對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生良好的科學(xué)素質(zhì)及邏輯思維、創(chuàng)造思維能力大有好處。新的教材恰恰增加了探索性實(shí)驗(yàn),使筆者有機(jī)會(huì)進(jìn)行教學(xué)實(shí)踐。筆者具體的做法是,在學(xué)習(xí)新知識(shí)前,先圍繞新知識(shí)提出一些問題,讓學(xué)生充分去討論,然后讓學(xué)生根據(jù)討論的結(jié)果,自己去設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證自己的看法。這樣一來,對(duì)于同一個(gè)問題,不同的學(xué)生就有不同的實(shí)驗(yàn)方法。但是由于客觀條件的限制,絕大多數(shù)實(shí)驗(yàn)只能按其中的一種方法來做。然后讓學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,通過邏輯思維、分析、研究,最終真正找到知識(shí)之間的因果關(guān)系,自己得出正確的結(jié)論。探究創(chuàng)新精神的培養(yǎng)是當(dāng)前教育的需要,作為教師的我們義不容辭,不段的提高自身水平,發(fā)揮自身優(yōu)勢(shì),合理的開展探究實(shí)驗(yàn),從而真正的培養(yǎng)學(xué)生們的探索創(chuàng)新精神。
(二)樹立以學(xué)生為主體的教學(xué)理念
教師在實(shí)驗(yàn)講授過程中應(yīng)摒棄傳統(tǒng)“程式化”教學(xué)方式,鼓勵(lì)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)課堂上充分發(fā)表自己的見解,大膽的提出質(zhì)疑,積極進(jìn)行各種探索,激發(fā)和培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和創(chuàng)造潛能[4]。
(三)為提高學(xué)生的創(chuàng)新能力創(chuàng)造有利條件
設(shè)立綜合性實(shí)驗(yàn):通過優(yōu)化整合將生物化學(xué)所包含的各類基本實(shí)驗(yàn)方法和技術(shù),全部貫穿在某個(gè)綜合性實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,全面培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能、提高學(xué)生的主觀能動(dòng)性與創(chuàng)造性。例如,在進(jìn)行“質(zhì)粒DNA的提取、純化和鑒定”實(shí)驗(yàn)時(shí),融合了吸量管、移液器、振蕩機(jī)、分光光度計(jì)、電泳儀、離心機(jī)、搖床、超凈工作臺(tái)等儀器設(shè)備的操作和使用;同時(shí)綜合了混勻溶液、配制培養(yǎng)基、無菌操作、破碎細(xì)胞,蛋白質(zhì)與核酸的沉淀,離心技術(shù),DNA的酶切,瓊脂糖凝膠電泳等實(shí)驗(yàn)技術(shù)。運(yùn)用多媒體進(jìn)行教學(xué):制作一套應(yīng)用于本校生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)的多媒體教學(xué)課件,應(yīng)用Flash做為主創(chuàng)軟件[5],融合其他電腦技術(shù),將實(shí)驗(yàn)操作過程以及注意事項(xiàng)通過動(dòng)畫形式進(jìn)行演示和模擬操作,加深學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解和掌握,保證實(shí)驗(yàn)安全有效的進(jìn)行。
(四)優(yōu)化考核制度
筆者采用的是綜合評(píng)定的實(shí)驗(yàn)考核方法,將實(shí)驗(yàn)成績(jī)分為平時(shí)成績(jī)60%和實(shí)驗(yàn)考核40%相結(jié)合。平時(shí)成績(jī)?cè)u(píng)分標(biāo)準(zhǔn)包括:實(shí)驗(yàn)用品的準(zhǔn)備、實(shí)驗(yàn)的操作過程、結(jié)論的得出和報(bào)告的完成。這樣的實(shí)驗(yàn)考核方法可以直觀有效地反映學(xué)生對(duì)整個(gè)實(shí)驗(yàn)原理的理解和實(shí)驗(yàn)操作的掌握程度。