时间:2024-03-05 14:43:12
序论:速发表网结合其深厚的文秘经验,特别为您筛选了11篇生物化学的概念范文。如果您需要更多原创资料,欢迎随时与我们的客服老师联系,希望您能从中汲取灵感和知识!
所谓错误概念指的是学习者在以往生活与学习中形成的与科学理论相违背的概念。例如:如图1所示,轨道光滑,将小球由A点静止释放,在学习该模型的特点之前,大部分学生凭借直觉都认为小球可以到达与A点等高的B点。可见,错误概念并不是简单的由于理解偏差或遗忘而造成的错误,它们常常与学习者的日常生活经验与直觉联系在一起,对学习者的思维与认知过程有较大的影响。
2 错误概念转化的条件
传统的教学仅关注新知识的讲授,但是新知识并不能自动校正学生原有的错误概念,因此教学后学生在分析具体问题时还是信奉原来的概念。针对以上问题,波斯纳(Posner)在研究了错误概念自身的特点后,提出了错误概念转变的四个条件(如图2所示)。
[TP12GW62。TIF,BP#]
根据波斯纳的理论,要转化错误概念,首先必须对错误概念产生不满,因为只有当学习者发现自己原有的概念已经不起作用时,他们才会愿意去改变这种概念。其次,学习者必须理解新概念,如果不理解则仍会维持原来的错误概念,因此能否理解新概念的真正含义,形成整体理解与深层表征,是学习者接受新概念的前提条件。同时,新概念必须与学习者原来的知识、经验、直觉印象一致,即学习者认为新概念是合理的,才会真正接受。最后学习者还需要看到新概念的价值即有效性,体会到新概念能解决用原来概念难以解决的问题,这意味着学习者以后能将其取代原来的概念。
3 错误概念转化的教学策略
基于波斯纳的概念转变条件,结合高中物理学科的特点,对于物理教学中错误概念的转化可以采用以下的教学策略(如图3所示)
[TP12GW63。TIF,BP#]
(1)创设课堂情境,暴露错误概念
要解决问题,首先要发现问题,因此为了了解学生的真正想法,促进错误概念的转变,教学过程中应当创设开放、互相接纳的课堂气氛,使学生能够大胆表达自己的想法,暴露其错误概念。
教学片断1
师:首先我们来观看一个视频(播放过山车(图4)视频),(拿出实验装置)现有一个实验装置(如图5所示),好比是过山车的轨道,小球相当于过山车,现将小球从A处释放,大家猜测一下小球能否到达与A点等高的B处?
[TP12GW64。TIF,BP#]
生:能。
师:能否说明一下理由?
生:小球在下滑的过程中机械能守恒,当小球达到最高点时动能为零,因此可以达到相同的高度。
点评 过山车是学生感兴趣的内容,课堂结合过山车的视频及实验模型,有利于吸引学生对于问题的注意力,学生对感兴趣的问题自然会踊跃地表达自己的观点,这为问题的展开做了很好的铺垫。
(2)呈现事实结果,引发认知冲突
要让学生产生对错误概念的不满就必需引发其认知冲突,让学生意识到与原有概念相对立的事实或观点,这是转变学生错误概念的最基本的条件。
教学片断2
师:现在我请刚才猜测结果的同学上来演示一下这个实验,检验一下实验结果是否与预测的相同。
学生进行演示实验,结果发现小球没到达最高点就掉下来了,学生们的反应都比较惊讶。
点评 让学生自己来进行实验,更利于引起学生的认知冲突,激发学生深入探索问题的欲望,为错误概念的转变奠定了基础。
(3)分析错误原因,找到错误根源
通过与学生分析其错误原因,找到其错误概念的根源,才能让学生了解其原有概念的不正确之处,学生也就能较为主动的去学习新的概念,为转变错误概念做了准备。
教学片断3
师:刚才实验的结果与大家所猜测的不同,这是什么原因呢?
生:是不是因为有摩擦力的原因。
师:摩擦力的因素肯定有,但由于该装置的摩擦力很小,而实验现象中小球很早就脱离轨道了,说明摩擦力不是主要的原因。
[TP12GW65。TIF,Y#]
师:首先大家的机械能守恒思想肯定正确的,但这里为什么得到的结论不正确?我们先来回忆一下以前遇到过的一个问题(如图6所示):斜面与平面均光滑,忽略能量的损失,从左侧斜面A处静止释放的小球能否到达右侧等高处B?
生:能。
师:正确,但我们同样是利用机械能守恒,为什么这里又是正确的?看来问题不是出在机械能守恒这个定律上,大家来思考一下这两个模型的不同之处。
生:在第一个模型中是小球是圆周运动而第二个模型中小球是直线运动。
师:非常好,我们发现两个模型所描述的运动属性是不同的。
评价 通过有层次问题的铺设与展开,同时结合新旧模型之间的比较,使学生逐步体会到原来概念的错误之处,找到错误的根源。
(4)抓住问题本质,理解新的概念
在找到错误根源之后,对新的概念进行详细的分析,抓住问题的本质,帮助学生对新概念的理解。
教学片断4
师:既然我们找到了两个模型中运动属性的不同之处,那么我们来回忆一下做圆周运动的物体在最高点的受力情况应满足什么条件?
生:合力提供做圆周运动所需的向心力,即F合=m[SX(]v2[]R[SX)]。
师:很好,那么请大家思考在我们刚才的圆轨道模型中,小球在最高点的最小速度可以是零吗?
生:不行,因为在最高点小球合力的最小值为mg,因此最小速度为[KF(]gR[KF)]。
[TP12GW66。TIF,Y#]
师:正确,在圆轨道模型中,小球要通过轨道最高点的速度至少是[KF(]gR[KF)](如图7所示),现在我们能否利用这个结论来解释一下为什么刚才的实验中,小球还没运动到轨道的最高点就下落了呢?
生:在直线运动中,由于小球在最高点的速度为零,因此利用机械能守恒定律,小球能到达最高点,但在圆轨道上,如果小球能到达最高点,那么根据机械能守恒,小球在最高点的速度为应为零,但由于该模型小球到达最高点的速度至少为[KF(]gR[KF)],因此小球到不了最高点。
师:非常好,我们发现小球到不了最高点并不是机械能守恒定律失效了而是由于小球的运动特点造成的。
评价 教师通过问题的引导,帮助学生总结出圆轨道模型中小球在最高点的受力情况及速度的最小值,并以此出发对两个模型进行辨析,达到让学生真正理解新概念的目的。
(5)根据新的概念,实践原有问题
教学片断5
师:现在要使小球可以到达圆轨道的最高点,请同学们计算一下小球的释放点在哪?
生:根据机械能守恒及小球最高点的速度可得
[JZ]mgh=[SX(]1[]2[SX)]mgR,
故释放点在第一次释放点的上方[SX(]1[]2[SX)]R。
师:请你上来做一下实验,从你确定的释放点释放,观察结果。
生:实验结果表明小球能到达最高点。
评价 将学生学习的新概念应用于原来的模型,再结合亲自实验的验证,能使学生对新概念有更好的认识,体会其正确性,从而真正接受新的概念。
(6)运用新的概念,解决新的问题
教学片断6
[TP12GW67。TIF,Y#]
师:如果我将刚才的轨道模型改为一根管子(如图8所示),试问小球从A处释放,如忽略摩擦力,小球能否到达与A点等高的B处?
生:可以到达,因为小球在该模型的最高点合力的最小值可以为零,根据合力等于向心力的关系,故最小速度为零。
师:非常正确,大家已经能根据具体模型的特点来分析物体的运动特征了。
1.1 名称。记住物理量的名称是了解一个物理量的第一步,就像了解一个人就要先记住这个人的名字一样,教材上物理概念的名称,是用黑体字印刷的,这正是要引起同学们注意和重视。
1.2 定义及物理意义。物理概念的定义是用科学严谨的叙述给出的,教材中常用加点字来表示,定义要熟练准确记忆,不能有半点差错。物理量所表示的物理意义不同于定义,如速度的物理意义是表示物体运动的快慢,其定义是位移跟发生这段位移所用时间的比值。
1.3 符号。物理量的符号大多采用英语的第一个字母,一般情况,每个物理量都有特定的字母,要求学生记准物理量的符号,这样,有利于规范运算过程。
1.4 表达式。一个物理概念的定义用数学语言来描述,就写出了对应的定义式,因为任何一个物理量往往会和其他量建立联系,它们之间的关系又会写出不同的表达式,这时就要弄清哪个是决定式,哪个是定义式。
1.5 单位。物理量的定义式,既给出了物理量之间的数量关系,又决定了它们之间的单位关系,要分清国际单位和常用单位,并记准其单位符号及不同单位制之间的换算关系。在做题时要求同学们统一单位。
1.6 矢量和标量。每讲一个物理概念,要求弄清它是失量还是标量。只有明确其特性,才能按相关规则进行运算。
1.7 状态量和过程量。每讲一个物理概念,要求弄清它是状态量还是过程量,如何通过状态量的变化把状态量和过程量建立起联系。
1.8 最后还要提醒学生弄清物理表达式的适用范围。
初中生物作为普及生物知识,促进学生全面发展的学科,对学生综合素养的提升有着极大的促进作用。初中生物很多的知识来源于生活,但又高于生活,时而抽象时而具体,很多的知识都围绕着一个中心展开,那就是核心概念。概念教学在生物教学中地位较高,一个概念都牵扯到若干的零碎知识,并且相关概念之间是彼此联系的,这就显得掌握好概念是多么的重要的。所谓教无常法,贵在得法,作为一线的生物教师和教育工作者一定要重视生物的概念教学,革新教育教学策略,探究多元化的教学路径,最大限度的提升初中生物概念教学的效率,实现有效教学。
一、从学生的生活出发,巧用谚语导入概念教学
初中生物教学的内容比较的丰富,但是所有的知识都可以在生活中找到相应的载体,所以面对抽象难懂的初中生物概念,学生就可以结合学生的元认知和生活中的尝试,巧妙的运用通俗易懂的日常谚语来开展生物概念的有效教学。谚语以一种简单易懂的口吻让学生在学习中能轻松的实现知识的挂靠,不但可以激发学生的学习兴趣,也能提升学生的理解能力,一定程度上可以帮助学生消化和吸收生物学概念。如“老鼠过街,人人喊打”体现的生物之间竞争的概念;“一朝被蛇蛟,三年怕草绳”反馈的是生物条件反射的概念;“一母生九子,连母十个样牵扯的都是有关遗传的知识。为了巧妙的使用日常谚语帮助学生了解生物概念,那么教师在备课的过程中一定要认真研究教材,要紧密的把概念与生活实践联系起来,实现教学知识性、趣味性和实践性的结合。
二、开展设问教学模式,提升学生的探究能力
在生物学概念教学的时候,课堂会显得有些枯燥死沉,那么教师就可以采取设问的方式活跃课堂教学氛围,这样一方面可以激发学生的探究意识,另一方面也可以让死气沉沉的课堂增加一点灵气。针对生物学概念的问题设疑,首先要考虑到学生的实际情况,在设计的问题形式、内容和数量上要有一个考量,难度系数不宜过大,当然也不能过于简单,无论哪种否不利于实现既定的教学目标。
三、转变教学思维,使用类比法教授概念
在生物学概念学习的过程中,有很多相似的或者易于混淆的概念,针对这些概念,在教学中教师必须给与高度的重视,有效的区分相关概念的差异,可以通过相互的比对来揭晓相似概念之间的差异。相似概念既然是相似那么肯定就有有相同的部分也会有不同的部分,这些都需要教师在教学的过程中要做个有心人,然后能及时的完成相关概念的总结,帮助学生构建一定的知识体系,这样才能帮助学生有效区分相似概念。如“生长”和“发育”,看上去这两个概念没有什么不同,但是细细分析的话却有截然不同的地方。生长一般是指细胞同化作用大于异化作用时,细胞数目增多,体积增大的“量变”过程。发育是指细胞通过分化,形成新的组织、器官、系统,最终成为性成熟的个体的“质变”过程。
四、提升记忆能力,巧用概念图解读概念
初中生物相关概念之间有一定的关联性,如果教师在教学的过程中能够采取概念图记忆的方法,那么很多的概念就可以非常轻松的理解和掌握了,概念图的使用不但可以帮助学生掌握相关联的概念,还能帮助他们形成一定的知识框架,这样在学习和运用知识的时候具有一定的系统性和层次性。如:下图以生物多样性为中心构建生物学概念图,组建知识网络。
要想实现初中生物的概念教学,就需要掌握初中生物课堂中设计的概念,然后分析学情,从学生的实际情况出发,巧用概念转化,知识嫁接等方式来完善教学策略,激发学生学习概念的热情和兴趣,这样才能确保概念教学的有效性和针对性。在开展初中生物概念教学的时候一定要树立全局意识,不要为了概念教学而教学,一定要活化教学方法,优化教学过程,提升教学效果。
1教材分析
1.1教学内容在教材中的地位
生物化学教材内容多且学时少,学生普遍感到生物化学难学,但也有学好这门课程的愿望。本课程所用教材是杨丽萍主编的《生物化学》第四版,绪论是第一课,是对本课程的高度概括,是学习生物化学的前导。讲好绪论,对激发学生的学习兴趣起着非常重要的作用。
1.2学情分析
授课对象为生物技术专业本科的学生,之前已经学习过无机化学和有机化学,化学基础相对较好,学习主动性、积极性、理解分析能力较强。所以在教学过程中要将绪论讲的新鲜有趣,就可以激发学生对生物化学的学习兴趣,产生求知欲。有了这种求知欲,将为后续深入学习生物化学课程打下良好的基础[1]。
1.3教学目标
知识目标:(1)掌握生物化学研究的内容与范围;(2)熟悉生物化学发展的历史;(3)掌握生物化学的知识框架,熟悉生物化学的学习方法。能力目标:培养学生掌握正确的学习方法和生物化学的知识框架。
2教法和学法指导
2.1教法
(1)层层递进提问法:提问贯穿于本次课程教学过程,其目的是学生可以带着疑问去思考。不仅激发学生的求知欲,还能课程内容逐步深入、前后贯通。(2)直观教学法:利用多媒体课件和合理的板书设计,加深学生了对绪论知识目标的理解掌握,从而为后续深入学习生物化学课程打下良好的基础。(3)启发对比法:这种方法变学生被动性学习为主动学习,培养了学生分析、归纳总结问题的能力。(4)列举实例法:学生自己探究问题,分析问题,提高了运用所学生物化学知识点分析、解决实际问题的能力。上述的四种传统教学方法的综合运用,结合了教师的主导作用和学生的主体作用,培养了学生分析、归纳总结问题的能力,提高了学生的综合能力。
2.2学法
(1)学生应课前做好预习;(2)课上注意听讲、记好笔记;(3)课后做好复习。老师应介绍怎样预习、如何记笔记、及时复习和回顾已学的知识点等。把学生引导到生物化学知识的范围中来,同时教导学生学会用生物化学的理论去思考问题,提高学生分析、总结生物化学问题的能力[2]。
3教学程序设计
3.1引入课题(10min)
由生物界的各种现象引出生物化学的概念—是研究生物体的化学。在学生理解后设置问题:自然界中生物体的化学现象多种多样且复杂多变应如何分析?此处设此问题以调动学生的求知欲。如果学生回答不准确或不能回答,则继续问:怎样揭示生物化学现象的内在规律?启发学生回答:要研究生物界这个复杂结构体系的物质组成及其变化规律的基本原理,基于生物组成及变化规律的一致性建立生命现象基本原理整体框架。进一步设置问题:如何研究?再启发学生举例回答,从而进入下一环节--生物化学发展简史[3]。
3.2讲授生物化学发展简史(15min)
3.2.1生物化学研究的启蒙阶段在中华民族的历史中很早就出现了酿酒、制酱、做醋等应用;在唐代药王孙思邈的《千金翼方》中就有“治脚气常做谷白皮粥防之”,即使用含大量维生素B1的食物对脚气病进行治疗。同时还用猪肝治疗雀目(夜盲症)。讲到此处时用多媒体课件展示相关图片提高学生的学习兴趣;也可使老师的文字叙述变得更感性。3.2.2生物化学研究的初始阶段生物化学自18世纪中后期作为一个独立学科出现后,涌现出很多卓越的科学家。讲到此处,用多媒体课件详细解读相关研究。原因有三:(1)吸引学生的注意力,激发学生的学习兴趣;(2)为后续内容如糖酵解、三羧酸循环和脂质代谢等的生理现象的讲解做铺垫;(3)为之后知识拓展埋下伏笔。3.2.3生物化学研究的快速发展时期生物化学研究中诺贝尔奖获得者也不乏其人,对生物化学的发展起着深远的影响。讲到此处可与3.2.2的内容做对比,有利于学生对知识点的理解和记忆。然后设置过渡问题:从这些研究中可以总结出生物化学研究的什么规律?
3.3生物化学的知识框架和学习方法(20min)
首先设置问题如“生物体的化学组成是什么?”,引导学生思考。此处讲授人体每天都和环境进行物质的交换,即新陈代谢。新陈代谢中酶催化了绝大部分生化反应,与此同时生物体具有精密的自我调控方法。这点从几个层面为学生理清思路,进行下一步学习奠定基础。为了使学生能更深层次地理解和掌握这一知识重点,可适当举例说明。从“种瓜得瓜”推导出遗传的概念,结合本学科的最新研究进展介绍遗传的相关知识点[4]。授课过程中引导学生讨论能激发学生探究问题的活跃气氛,应提倡学生积极参与回答问题。用多媒体课件展示相关知识点,同时穿插知识点覆盖的实例。
4课堂小结
在绪论的教学过程中应不拘泥于教科书,不能生搬硬套、平铺直叙、枯燥乏味的讲解是扼杀积极性的。绪论课最重要的目的是让学生形成主动学习的意愿。因此可介绍一些目前在基因诊断及其基因治疗方面的成功事例,让学生明白生物化学是和我们生活健康密切相关的,从而激发学习的积极性和主动性。与此同时,绪论最有价值的知识是关于方法的知识。生物化学是一门记忆与理解并重的学科,在记忆的基础上理解并融会贯通才能牢固记忆[5]。
5课堂效果分析
通过四种教学方法的综合运用,激发了学生学习生物化学的兴趣,不仅让学生学习相关知识,同时学生也在分析、理解及融会贯通中建立了科学的思维方式[6]。
作者:朱会霞 孙金旭 单位:衡水学院
参考文献
[1]郑凯迪,王建光,毛孙忠,等.讲好绪论调动起学生学习生物化学的兴趣[J].大学教育,2013(13):118-119.
[2]张艳芳,张煜,单琳琳,等.医学生物化学绪论教学的探讨[J].山西医科大学学报(基础医学教育版),2010(6):582-584.
[3]张璟,尹战海,李霞,等.浅谈生物化学绪论课教学[J].西北医学教育,2008(3):608-609.
生物化学是一门探讨生命本质的学科,具有较强的实践性和应用性,并快速地与其它学科进行交叉、渗透。生物化学是从分子水平研究了生物体的分子结构和功能,概念抽象晦涩、知识体系较为复杂。因此大多数学生感觉生物化学不易掌握和理解,导致学生缺乏积极性和学习兴趣。因此,有必要通过多种方法来提高生物化学的课题教学效果。
1、采用多媒体技术提高教学效果
随着对媒体教学技术以及网络教学平台的快速发展,多媒体课件在生物化学教学过程中发挥着重要作用。生物化学的研究对象往往比较难以观察,通过多媒体课件可以进行丰富的课堂展现,不仅对生物化学的微观过程进行模拟,而且可以对一些抽象的生物现象进行直接表现。生物化学的一些概念较为抽象、复杂,学生难以通过语言或文字真而正理解。通过多媒体课件中的动画或视频,可以将一些抽象的概念进行直观展示。此外,生物化学是一门研究型学科,结合实验教学有助于学生对相关知识有更好地直观理解。由于生物化学实验时间较长,操作较为复杂,课堂教学过程中难以结合实验教学。通过多媒体动画或视频展现实验效果,可以获得更好的教学互动。多媒体课件以其协同性、交互性、动态性,可以极大地提高了生物化学的教学效果。
2、将生物化学知识与现实生活结合来提高教学效果
生物化学教学不仅要以教材为基础,还应将科学知识与现实生活相结合。例如,在讲解基因重组技术时,介绍一些化妆品具有抗衰老作用,是由于加入了从大肠杆菌获得的表皮生长因子。利用大肠杆菌获得人表皮生长因子的操作方法是:通过PCR技术人基因组中获得表皮生长子基因,将表皮生长子基因重组到原核表达的质粒载体,基因重组质粒转化大肠杆菌后,在适当条件下可以诱导大肠杆菌表达生成人表皮生长因子。在讲解过脂代谢时,将脂代谢与减肥联系起来。强调脂肪是在线粒体中进行β-氧化分解,由于线粒体膜的屏障作用,脂肪是不能直接进入线粒体。肉碱在脂肪代谢过程中作为搬运工,搬运脂肪穿过线粒体膜屏障,让脂肪在线粒体中“燃烧”。一些公司由此将肉碱开发成具有减肥作用的保健品。在讲解DNA时,介绍转基因植物对我们日常生活的重要影响,例如转基因西红柿是通过基因过程技术敲除了能够引起自身腐烂的聚半乳糖醛酸酶,因此转基因西红柿不易腐烂,能够保存较长时间。通过一些实例介绍,使学生将课本知识与现实生活交汇起来,激发学生对生物化学的兴趣,由此可以提高生物化学的教学效果。
3、通过介绍最新科研成果来提高教学效果
生物化学的教学工作一般从糖类、蛋白质、核酸等物质的结构和理化性质开始讲授,随后再介绍这些生物大分子的物质代谢和能量代谢,同时,理论教学和实验教学分开,不但使教学工作相对枯燥难懂,而且学生也不易掌握生物化学的知识结构和重点内容。许多专家学者在课堂教学方法和理念上对生物化学的教学方面做了很多改革和创新[1-4],也有许多教学工作者在实验教学方面进行了探讨[5-7],为生物化学的教学提供了很多值得借鉴的地方,但如何将生物化学的部分实验合理的融入教学课堂,将理论教学和实验教学恰当的融为一体,此类教改文献较少。本文以糖类教学过程为案例。
一构建糖类的知识结构体系
学习生物化学之前,学生已经学习过《有机化学》课程中关于糖类的章节,对重要的单糖、二糖及多糖并不陌生。但《有机化学》和《生物化学》中的糖类讲授侧重点并不完全相同,后者的讲述要为糖代谢的章节做好铺垫,而糖代谢则是糖的化学的延伸。虽然课程设计上是先讲完糖类、蛋白质、脂类、核酸、酶等物质的结构和理化性质后,再讲述糖代谢、脂代谢、蛋白质代谢。但教师不能按照教材孤立糖的化学和糖代谢的关系。因此,围绕糖类一章要为糖代谢章节服务的思路,重新构建《生物化学》中糖类的知识体系,做到重点突出、逻辑清晰。在讲完糖的概念和分类后,由“最简单的糖是什么”的问题导入,通过介绍甘油醛过渡到同分异构的讲解,重点介绍D/L构型。在此基础上,让学生思考,如果每延长一个碳,会增加多少同分异构体的同时,引出重要的单糖,如葡萄糖、核糖等。针对性的介绍单糖的化学性质,为糖代谢做铺垫。如葡萄糖半缩醛羟基上可发生酯化反应,形成葡萄糖的磷酸酯,而葡萄糖的磷酸酯是生物体内糖代谢的重要中间产物。在从α-D-葡萄糖如何形成糖苷键转变为学生所熟知的麦芽糖开始,讲述二糖及多糖,最后介绍多糖的化学性质。
二课堂教学中加入演示实验
生物化学实验教学和理论教学相结合可加深理解专业知识,通过课堂演示实验可将抽象的生物化学理论以可视化的方式展现出来,使学生产生兴趣,引发学生思考这些化学现象背后的本质,从而产生认知冲突,增强学生的主观能动性,有助于学生对理论知识的掌握和理解。而在常规的教学过程中,往往理论和实验分离,教师普遍认为演示实验简单,培养不了学生动手操作的能力,从而忽视演示实验在教学过程中的作用。然而,演示实验在课堂教学中的实际效果在提高学生兴趣方面起到了至关重要的作用。以在课堂教学中引入糖的演示实验为例,课堂气氛明显活跃,学生对糖的一些化学性质比传统的讲授记忆更为深刻。如在讲糖类的还原作用方面,教师在上课前可提前准备好斐林试剂和本尼迪特试剂、葡萄糖溶液、果糖溶液、蔗糖溶液、麦芽糖溶液和淀粉溶液、试管、加热设备等。通过实验,向5支试管中加入菲林试剂,再分别加入上述五种糖溶液(10g/L),置沸水中加热数分钟,取出冷却后观察颜色变化[8]。这样可直观的观察不同的糖类颜色有何不同,让学生思考造成这种颜色差异的原因。引出还原糖和非还原糖的概念。即加深了概念的理解,又对糖官能团进行了直观的讲解。学生课堂反馈积极,可明显感觉到老师与学生间的沟通和互动是有效的。
三启发学生设计综合性试验
化学实验通常分为演示性实验、验证性实验和综合性实验。然而本科生教学过程中,很少涉及到综合性实验,由于教师培养学生创造精神方面缺乏主动性,加上学生自身知识水平所限,综合性实验在实施方面存在诸多困难。综合性实验带有一定的综合应用性质或部分设计性任务。它要求学生在充分理解生物化学基本原理的基础上,综合运用所掌握的基础理论、实验技能以及各种检测手和实验方法,自行设计实验方案、确定实验方法、选用配套仪器设备、独立进行实验、记录实验数据并进行数据的整理和分析、最后写出比较完整的实验报告或学术论文[9]。为了进一步使学生熟悉和掌握糖的化学,在演示实验的基础上,详细讲解糖的化学性质及这些化学性质和什么官能团相关后,尝试让学生自己设计实验并加以完成。如还原糖因含有自由的醛基或酮基,在碱性条件下,还原糖可与黄色的3,5-二硝基水杨酸(DNS)共热,被氧化成糖酸和其他物质,3,5-二硝基水杨酸则被还原成棕红色的3-氨基-5-硝基水杨酸。棕红色的深浅和糖的含量成正比,用分光光度计在540nm波长下测定溶液的吸光度并查标准曲线,可求出样品中还原糖的含量。由此,让学生自己查找资料,结合糖类的化学性质,思考并设计其它的测定还原糖的实验方案,并在实验室中完成。不管实验方案是否可行,实验是否进行顺利,鼓励学生大胆尝试,这样的引导和启发不但培养了学生独立思考和设计实验的能力,也使学生对糖的化学有了更深刻的理解和认识。
四总结
以实验为导向,结合课堂教学的教学方法,不但使抽象的生物化学学习变得具象化,也容易引发学生兴趣,通过自己设计实验,增强学生成就感的同时,也锻炼培养了学生一定的独立学习和思考的能力。
作者:吴震洋 邱岚 李丽 单位:铜仁学院
参考文献
[1]宋威,郑玉娟.思维导图在生物化学教学实践中的应用价值[J].教育教学论坛.2014,(28):258-259.
[2]杨志伟,张玮玮,陈志玲,等.生物化学探究式教学的设计和实施[J].生命的化学.2013,33(01):105-108.
[3]李科友,朱海兰.创新理念,培养能力—生物化学教学之体会[J].微生物学通报.2011,38(02):250-255.
[4]朱素琴,季本华.生物化学教学改革的实践与探索[J].微生物学通报.2010,37(08),1238-1242.
[5]舒乐新,苗戎,杨琳,等.改革生物化学实验教学,提高实验教学质量[J].实验室科学.2013,16(05):53-55.
[6]程驰.生物化学综合设计性实验教学模式探讨[J].教育教学论坛.2012,(24):242-244.
一、教材因素
1.1教材内容抽象、枯燥、乏味、专业性过强,涉及的化学结构式、反应过程复杂、难记,代谢过程仅有文字叙述,学生难以理解。
1.2学生因素
中等卫生职业学校生源主要是初中毕业生,他们基础差,缺乏扎实的生物学、化学知识,学习目的不明确,厌学且学习方法不当。如有些学生想学但学不会;有些学生则能听懂教师的讲解,却看不懂书本内容。
1.3教学大纲因素
教学大纲规定的内容多,但学时少,且课程安排衔接不当,如化学与生物化学同时开课,导致生物化学第一节课涉及的氨基酸结构式等有机化学方面的知识,学生还没有学到。
1.4教师
由于教材的权威性,专业知识的严密性,使教师教学受到制约,对枯燥难记的概念、化学结构及代谢过程必须按教材讲授,以保证生物化学知识的科学性、规范性和完整性,限制了教师的课堂发挥。
1.5教学方法因素
生物化学教学缺乏直观的教学用具,传统教学方法难以动态表述代谢物化学结构的变化特点和代谢过程的化学变化。而:运用多媒体进行教学时,个别教师制作课件存在困难,课件制作水平不高,只是将文字、图片罗列出来,难以动态展示代谢过程的变化规律,教学效果不好。
二、提高中等卫生职业学校生物化学教学质量的策略
2.1注重教师个人仪容仪表,树立文好教师形象
黑格尔说过:“教师是孩子心目中最完美的偶像。”教师的言行举止、仪容仪表、教学风格、人格魅力等在很大程度上影响着学生对本门课程的学习。一位仪态大方、教态自然、语言幽默、亲切和蔼、关爱学生的教师,会很快赢得学生的认可和喜爱,有助于师生之间的情感交流,从而激发学生学习兴趣。
2.2重视生物化学绪论讲授,激发学生学习募趣
“良好的开端是成功的一半。”讲解生物化学绪论课是教师介绍本学科专业知识的第一步。如果教师使用传统教学方法,照搬教材,讲解缺乏新意,学生很快就会感到枯燥乏味,失去学习兴趣。生物化学绪论虽然不是教学的重点和难点,但其内容十分丰富,是全书学习的指南,可以帮助学生村立学习信心,激发他们的学习兴趣,增强学生积极参与教学活动的热情{。笔者对绪论中“生物化学”概念采取“望文生义”教学法进行讲解.让学生用已知的生物学和化学知识,分析未知的生物化学概念,并得出以下知识点:生物一研究生命的本质(研究对象一生命体)-一生命现象(健康、疾病、死亡);化学一研究物质的组成、结构、性质和化学反应(新陈代谢是生命的最基本特征)。从而总结出生物化学的概念(生命的化学)、研究内容(生命物质的组成、结构、性质及其代谢过程)、学习生物化学的意义(掌握代谢与健康、疾病、死亡的关系)及方法。
2.3明确学习目标,提高教学效果
学习目标的展示应少而精,重点突出,并结合学生实际听课情况,由易到难,由浅及深。鼓励学生记住知识的结构和提纲,准确把握知识的点(要点、重点、难点、疑点)、线(主线)、面(知识之间的内在联系),只有从知识的点、线、面入手,结合教材内容,才能收到较好的教学效果。例如在讲解氨基酸代谢一章时,围绕蛋白质是体内主要的含氮化合物,引导学生注意氮的代谢途径,总结出蛋白质分解代谢的主线:蛋白质(N:16%7氨基酸(基本单位)堕墨墨堡旦氨(剧毒)塑墼堡尿素(肝脏)_堡一排出。明确本章的学习内容、学习重点为氨基酸脱氨基作用的方式、氨的代谢。论文下载
2.4精心组织教学,集中与保持学生的注意力
美国教育学家约翰洛克说过:“教师的教学技巧在于集中与保持学生的注意力。”教师在教学中起引导作用,如何取得良好的教学效果,是对教师组织能力和应变能力的考验。教师应观察学生的听课状态,及时调整教学内容,改变教学方法,加强课堂教学的交互性,采取提问、讨论、多媒体教学等方式活跃课堂气氛,从而集中与保持学生的注意力。
2.5引用生话实例,辅助赦学
生物化学教材中的生活实例很少,且与专业知识联系密切,缺乏趣味性,难以吸引学生的注意力和学习兴趣。教师应采用贴近生活、通俗易懂、趣味性强的实例,以帮助学生理解生物化学知识。例如:三羧酸循环是生物化学中的核心代谢过程,也是教学的重点和难点,代谢过程十分复杂为此,笔者在教学中,利用磨盘可以将豆类磨成豆粉,再加水制成豆浆的实例,形象地将三羧酸循环(机构)比喻为磨盘,乙酰辅酶A比喻为黄豆(大分子物质),Co’、0比喻为豆浆(小分子物质),进而理解三羧酸循环的主要作用就是氧化乙酰辅酶A中的乙酰基。再例如:生物氧化中H20的生成是通过呼吸链来完成的,十分抽象且难以理解。笔者在讲解呼吸链的概念时,通过多媒体动画将呼吸链比喻为接力比赛:呼吸链(接力赛)是指代谢物(起点裁判员)脱下2H原子(2H++2e)(接力棒)经递氢体和递电子体(4名运动员),按照一定顺序(1、2.3、4棒),最后传递给激活的氧分子(终点裁判员),生成H,0(奖品)的全部体系(体育项目)。使学生理解了呼吸链的组成(递氢体和递电子体)、受氢体(氧分子)、呼吸链在生物氧化中的作用(2H++0一H2(})。如果将2e递给氧分子(终点裁判员),不是最后的递电子体(细胞色素氧化酶)(第4棒运动员),则违规,生成H20:(无奖品H1O)。并结合煤气中毒进一步阐明呼吸链在生物氧化中的意义。
2.6指导学习方法,掌握记忆砚肆
中图分类号:G712 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)48-0130-03
当前,我国正处于经济社会发展的关键阶段,工业化、信息化、城镇化、市场化、国际化的进程不断加快,对高素质劳动者和技能型人才提出了新的要求。五年制高职作为培养新型技能人才的重要渠道,必须坚持“以服务为宗旨、以就业为导向”的目标,创新人才培养模式,注重内涵发展,以为社会培养生产、管理、服务第一线的用得上、留得住的应用型人才为出发点和落脚点,不断适应用人单位对技能人才的要求。探索“工学结合一体化”的技能人才培养模式,建立以职业活动为导向、以校企合作为基础、以综合职业能力培养为核心,理论教学与技能操作融会贯通的工学结合一体化课程体系,是提高技能人才培养质量,加快技能人才规模化培养,探索中国特色职业教育改革与发展的必由之路。
一、工学结合一体化课程及其内涵
工学结合一体化课程,是指按照经济社会发展需要和技能人才培养规律,根据国家职业标准,以综合职业能力为培养目标,通过典型工作任务分析、构建课程体系,并以具体工作任务为学习载体,按照工作过程和学习者自主学习要求设计和安排教学活动的课程。它明确了技能人才的培养目标,即培养其综合职业能力,即在真实工作情境中整体化地解决综合性专业问题的能力和相应的技术思维方式,包括专业能力、方法能力和社会能力。其课程体系源于从企业真实工作过程的代表性工作任务中提炼出的典型工作任务,教学的内容则是典型工作任务转化过来的学习任务,实施教学以学生为中心。工学结合一体化课程体现理论教学和实践教学的融通合一,专业学习和工作实践学做合一,能力培养和工作岗位对接合一的特征。其直接来源是企业的典型工作任务,这就决定了它必须以校企合作为基础,按照企业实际工作过程实施教学。也就是说,学习就是工作,通过工作实现学习。
二、五年制高职学生学习方式现状分析
学习方式,也称学习风格,是学习者持续一贯的带有个性特征的方式,是学习策略和学习倾向的总和。它指的是学生在完成学习任务过程中的基本的行为和认知的取向,反映了学生倾向于以什么样的行为和认知方式去完成学习任务,它直接影响着学生的学习结果。
1.传统的“三中心”教学模式使学生形成了单一、被动的学习方式。受我国“重学历、轻能力”、“重知识、轻技能”的社会文化价值取向的影响,长期以来,五年制高职教育的人才培养模式往往体现“类基础教育”、“类高等教育”的特征。在体现以“课堂、教师、课本”三中心为主的传统教学模式下,教学是教师对学生的“单向”培养,教师负责教,学生负责学。很少有学生自主学习的空间和时间,学生很少有根据自己的理解发表看法与意见的机会,即便是有师生互动,那也都是由教师精心策划和安排的,学生也只能按部就班,学生的想象力和创造力无形中受到了教师的控制。教学关系成为:我讲你听、我问你答、我写你抄、我给你收。教支配、控制学,学无条件地服从教,这形成了教师对学生的权威性和学生对教师的依赖性,学生的独立性和个性得不到尊重和发展,致使学生形成了单一、被动的学习方式。
2.传统的学科本位观念遏制了学生自主学习能力的培养。受传统学科教育的影响,五年制高职教育过分注重知识体系的完整性,课程体系和教学内容过分强调理论的系统性,缺少与社会实际、生产实际、学生生活相联系的生动活泼的内容。教师习惯于“粉笔+黑板”的授课方式,学生习惯于听理论、背理论、考理论的学习方式。这种学科本位观念导致教学过程重灌输轻引导、重接受轻探索、重理论轻实践,使学生的创造思维和实践能力不能得到有效的锻炼。长此以往,这必然养成学生依赖老师讲解的心理,学生惰性加大,不善于思考,不爱动脑筋。在这种只注重“教”,不考虑“学”的情况下,学生难于自主学习,也无力自主学习。
3.传统的“师道尊严”使学生失去了合作、探究学习的机会。一句“一日为师终身为父”的古训,巧妙地将师生关系血缘化、政治化、等级化。在“师道尊严”的幌子下,教师可以随意对学生(甚至包括家长)发号施令、指手画脚,学生却不能有一点与老师要求不相符的言行,他们的聪明才智得不到展现,个性得不到张扬。课堂教学以教师为中心,学生以老师讲授的内容为示范,不断在课中、课后重复演练、模仿,他们对知识、技能的理解完全按照课本和教师的思路进行,不会也不敢对相关知识产生不同看法,提出不同意见,完全变成了接受知识的容器、唯命是从的学习“仆人”,没有自主、合作、探究学习的机会和权利。工学结合一体化课程开发的核心,是从工作世界中寻找一系列具有职业的典型意义的综合性工作任务,打破传统的学科体系和教学模式,根据职业教育培养目标的要求来重新整合教学资源,体现能力本位的特点,强调学生的自主学习、合作学习、探究学习。使学生的主体意识、能动性和创造性不断得到发展,是当前深入推进教学改革的核心任务。
三、五年制高职学生学习方式转变的策略
转变学习方式,就是要改变不利于学生发展的学习行为,以培养创新精神和实践能力为主要目的,协调教学活动的整体结构,把学习变成人的主体性、能动性、独立性不断生成、张扬、发展、提升的过程,使学生的学习活动能够更有效促进其发展。
1.加强专业入学教育,提高学生学习主动性。五年制高职生源中,很多都是在初中阶段成绩相对较差、考不上高中的学生,多数人入学动机不明确,专业选择比较盲目。有的是服从家长意愿上学的,有的是因为同学在同一所学校上学而报考的,也有一些是因为听说某个专业毕业后能找到好工作而就读的,更有一部分学生是因为年龄太小只好上学混时间。他们对自己专业的学习情况不了解,对专业课程的目标与作用不清楚,因此学习积极性不高,主动性不强。专业入学教育是使学生明确专业与课程学习目标,提高学习积极性和主动性的有效途径。首先,我们要充分发挥专业教师的作用,以专业人才培养方案为蓝本,加强对新生的专业教育。我们要巩固学生的专业思想,帮助他们了解自己的专业背景、专业特色、课程设置、就业方向等,让他们充分认识所学专业的特点和前景,稳定其专业思想,使其树立学习目标,激发学习兴趣。其次,我们要着重介绍高职阶段工学结合一体化课程的学习方式和方法,教育新生明确学习主体的角色转变,学会利用图书馆和网络等各种资源自我解惑,把握学习的主动权,提醒学生合理有效地安排学习时间,养成良好的学习习惯。
2.更新教学理念,促进学生学习方式转变。工学结合一体化课程改革的核心是培养学生的综合职业能力,强调以训练和提高学生的技能为基点,以实现主要能力目标为主线,以市场对人才的需求为导向。这一新的教学理念促使教师必须更新教学观念,转变自身角色,由知识的传授者变为学生学习的组织者、引导者和促进者,树立起新的课程观、教学观和教学目标观。课程不再只是特定知识的载体,而是教师与学生共同完成项目任务的过程;教学也不再是教学生学,而是师生交往、积极互动、共同发展的过程,是教师教与学生学的统一,其中教师只起教学的主导作用,学生才是学习的主体。新的教学目标观也不再是单一的知识与技能,更要使学生在通过咨询、计划、决策、实施、控制、评估等步骤完成学习领域的同时,获得相应的专业能力、方法能力和社会能力,促进其综合职业能力的提升。在这样的教学理念下,学生的学习方式势必发生转变,使学生懂得学习的过程不是被动地接受课本上的现成结论,而是一个学生亲自参与、师生互动、生生互动的实践与创新的过程。
3.创设学习情境,培养学生自主学习能力。工学结合一体化课程,以培养学生综合职业能力为目标,需要学生通过小组学习或自我学习的形式,运用各种设备和材料,在教师帮助下完成实际的具有完整工作过程的学习任务,从而通过显性学习任务的实施实现隐性关键能力的培养。因此,我们为学生创建类似于企业工作环境的学习情境,以典型工作任务为载体,让学生在做中学,掌握工作岗位需要的各项技能和相关专业知识,对转变学生学习方式、培养其自主学习能力至关重要。学生在尽量真实的职业情境中学习“如何工作”,在以项目为载体的综合化情境中完成完整的工作过程,势必能提高其应用知识的意识,激发学习的兴趣和创新思维,更有利于其自主学习能力的培养。
4.转变教学方式,强化学生合作、探究学习意识。工学结合一体化课程的实施强调以学生为主体,教师为主导的学习与工作过程,强调学生不断输出学业以验证学习效果。传统的灌输式教学方式显然不能适应新课程实施的要求,也不利于学生学习方式的转变。因此,教师应转变教学方式,推行行动导向教学,应用现代信息技术,多渠道系统优化教学过程,增强教学的实践性、针对性和实效性。教师通过向学生传授行动领域的知识,指导、引领学生按照工作过程系统化原则完成学习任务。教师要把学生置于开放的、动态的、多元化的环境中,从重教师“教”向重学生“学”转变,调动学生学习积极性和主动性。在教学流程设计上,教师由重结果向重过程转变,将关注的重点放在提供给学生更多地获取知识的方法和渠道上,让学生明白怎样学,引导学生进行自我评估,激发学生积极参与讨论,充分发挥学生的主体作用,强调学生之间的合作和交流,使他们在合作学习、自主探究中获得一种新的学习体验,从而进一步强化学生的合作、探究意识。
当今,转变学生的学习方式已成为职业院校教育教学改革的必然要求,也是一种学习理念的根本性转变。工学结合一体化课程,以学生为主体的行动导向教学过程,正是师生解放思想、更新观念、转变学习方式的过程。这种教学模式不仅大大提高了学生的学习兴趣和学习过程的参与度,更使其从以往的被动学习转变为主动学习;不仅强化了师生间的交流,活跃了课堂气氛,更使学生的创新、创造思维模式得到了提高;不仅重视知识本身的获取,更注重获取知识的方法和学生自身综合职业能力的提升。这一以校企合作为基础、以综合职业能力培养为核心,理论教学与技能操作融会贯通的课程体系必将对学生学习方式的转变产生积极影响。
参考文献:
[1]姜大源.职业教育学基本问题的思考[J].职业技术教育,2006,(1).
[2]戴士弘.职业教育课程教学改革[M].北京:清华大学出版社,2007.
[3]陈永芳.职业技术教育专业教学论[M].北京:清华大学出版社,2007.
[4]赵志群.职业教育工学结合一体化课程开发指南[M].北京:清华大学出版社,2009.
中图分类号:G642.41 文献标识码:A 文章编号:1674-9324(2012)05-0048-02
随着生物化学技术的不断发展,作为生物技术基础学科的生物化学,正在与许多传统工业学科不断交叉渗透。对于化学工程工科学生,掌握学习基础的生物化学知识不仅可以提高学生的基本素质,还可以通过专业渗透交叉,开拓视野和思路,促进本专业的学习。[1]目前,生物化学在化学工程相关本科人才培养体系中被设为必修课或选修课。[2]由于该课程不是专业主干课程,教学课时较少,而生物化学的研究内容较多,研究体系复杂。如果教师教法单一,极易使学生产生厌学情绪。[3]因此,有必要在有限的课时内,采用多种教学方法激发学生的学习兴趣,使学生达到掌握该学科的基础知识的目的。据此,本文结合工作实际,对多种教学方法在化工学科生物化学中的应用进行分析与总结。
一、突出化工特点,激发学生兴趣
通过在实践教学中发现,由于生物化学不是化工学科的专业主干课程,因此化工科学生通常认为该学科与自身专业联系不紧密,用处不大,因而兴趣不高。此外,传统的化工学科对生物技术应用的学习内容非常有限,也进一步限制了学生对生物化学的了解和求知欲。这些不利因素都不同程度影响了生物化学的教学效果和教学质量。[4]为了消除误解,激发学习兴趣,在课程的教学过程中,教师应一方面通过对传统化工产品的生物技术改造案例进行分析,改变学生的固有观念;另一方面通过对生物化工领域的前沿发展进行介绍,激发学生的学习兴趣。此外,在各个章节的教学中,有意识地将相关基础理论知识和化工技术产品进行联系,不仅使学生掌握了相关的基础知识,也使学生进一步加深了对生物化学的理解和应用。如在糖代谢一章的学习中,可以将其与生物能源技术燃料乙醇的生产进行联系,不仅阐明了乙醇的生产原理,也加深了学生对糖代谢的学习理解。
二、理论联系实践,加深概念理解
生物化学是一门与生活联系得非常紧密的学科,根据生化知识可解释实际生活中的许多现象。[5]因此,在教学中,有意识地将生活中的常识、案例和生物化学基础理论相结合,通过观察生活现象,提出问题,引出答案的顺序,一步步将学生引入课题内容,使学生在不知不觉中集中精神,保证了教学质量,也提高了教学效果。如在介绍酶的抑制时,提出了日常生活中吃菠萝用盐水泡的现象,通过对现象的解释,引入了酶抑制的学习内容,进而对抑制的分类、特征、动力学特性等深入阐述,使学生能够连贯地深入学习,加深了对概念的理解。再比如,提出吃糖发胖的日常生活现象,引出糖代谢和脂肪代谢的关联,进一步通过物质转化的具体反应式,使现象与本质相关联,促进了学习和教学的效果。这一方法可以在不同的章节学习中加以利用,都取得了较好的效果。
三、采用多元互动,提高教学效果
在教学过程中,为了充分调动学生的注意力和积极性,教师应一方面从兴趣点出发,对认识结构重新构建,以便于学生循序渐进,便于理解;另一方面鼓励学生寻找生活中生物化学的范例,尝试用学到的知识来解释分析。[6]此外,在课堂教学中,利用幽默的语言进行启发诱导,结合案例、图片、视频等资料,与学生进行互动,让学生参与到学习中,极大提高了学生的积极性,保证了教学效果和学习质量。
四、多种记忆方法,促进理解和记忆
生物化学的内容繁多,记忆点众多,很容易遗忘。学生在学习过程中,经常反映内容多、记忆难。因此,尝试采用多种记忆方法,会有助于记忆和理解。[7]如在记忆氨基酸时,可以将其记忆为“一家写两三本书来”,其对应的氨基酸即为:一(异亮氨酸)、家(甲硫氨酸)、写(缬氨酸)、两(亮氨酸)、三(色氨酸)、本(苯丙氨酸)、书(苏氨酸)、来(赖氨酸),学生在课堂上就记忆深刻。此外,在教学中,利用比较法也可使复杂的内容简明化、条理化,利于学生记忆。如糖的EMP途径和糖异生途径,两条路径各有异同,通过将不同的三部反应进行重点掌握,进而比较两条路径的异同点,可以使学生易于理解和记忆。
五、课后及时总结,做到重点突出
由于工科生物化学课程的特点,生物化学的内容应当有一定的侧重点。由于学生不擅于总结,往往感觉需要记忆的内容过多,影响了学习的积极性。为此,在教学中不仅要突出重点,课后更应该及时总结,将每章节的内容进行分类,使学生明确哪些需要记忆,哪些要求熟练掌握,哪些是了解的内容,这样可以使学生学习的针对性更强,进一步明确了学习目标。此外,通过适当的习题训练,进一步突出重点,降低学生对学习的畏难感,同时对学习的内容的理解和应用都进一步加深,提高了学习的积极性。
六、多媒体及网络辅助,使教学生动化
目前,多媒体及网络教学在教学中得到广泛应用,它可以使视觉、听觉有机结合起来,极大丰富了教学手段,更能被学生与教师认同。在生物化学教学中,许多结构式、三维空间结构等利用动态立体图像,形象、生动、直观反应教学内容,提高了学习效率。[8]另外,通过郑州大学校园网的网络教评系统,可以及时地反馈教学和评学的信息,实现了教学互动,不仅加深了师生间了解,增进了友谊,而且学生的观点、困惑等也可以及时掌握,促进对教学内容、教学效果的不断提高和改进。
七、结合专业背景,科研促进教学
在化工学科的生物化学教学中,可以结合化工院系科研的情况,将其与教学内容进行补充。目前,生物化工领域的科研成果较多,这些内容都和生物化学有着密切的联系。如生物炼制领域中,生物转化技术方兴未艾,其在化工新能源、新材料、精细化工新产品领域中都得到了广泛应用,成为当前科研的热点,这些内容都可以作为生物化学教学的案例和材料,通过将最新的科研成果与教学有机地结合起来,可以极大地促进学生的学习兴趣,激发学生对科研的向往。[9]
综上所述,生物化学在教学中可以采用多种教学方法,其最终是以提高教学效果为目的,保质保量地完成教学任务,使学生真正学习到生物化学的课程知识。在实践教学过程中,没有人可以确定最佳的教学方法,只能通过不断探索,因材施教,选择适合的教学方法,并不断改革创新,才能不断提高生物化学的教学质量。
参考文献:
[1]欧阳嘉.非生物相关类专业生物化学课教学特点与教学方法探析[J].化工高等教育,2007,(6):56-57.
[2]洪桂云.工科院校生物化学理论课教学方法的探讨[J].科教文汇,2010,(9):98.
[3]雷呈.案例教学法在生物化学教学中的运用和评价[J].高师理科学刊,2011,31(5):107-109.
[4]张根林,易丽娟,孙萍.化工科特色生物化学教学体系的改革途径探讨[J].化工高等教育,2011,4:74-77.
[5]刘兴宽.改革生物化学教学提高生物化学教学质量[J].科技信息,2009,33:802.
[6]石玉荣,梅传忠,武文娟等.综合应用多种教学方法提高临床生物化学检验教学质量[J].中国高等医学教育,2011,5:96-97.
[7]杨金蓉.采用多种教学方法提高生物化学课堂教学效果[J].成都中医药大学学报(教育科学版),2010,20-21.
Henan’s Eleventh Five-year Plan (2009一JKGHAG一0395),河南省教育科学“十一五”规划2010年课题(编号:E20L03一JKGHAG一0312)Educational Science in Henan’s Eleventh Five-year Plan (E20L03一JKGHAG一0312),河南中医学院博士基金(编号:BSJJ2010-34)Doctoral foundation of Henan University of TCM (BSJJ2010-34)。
【摘要】生物化学是中医院校一门非常重要的基础学科。由于生物化学课程自身的特点,如课程内容难懂、知识面较大、结构复杂以及很难记忆等,使得学生在学习生物化学时具有畏难情绪。如何有效地提高中医院校生物化学教学质量是一个非常重要的问题。作者根据自己在中医院校多年从事生物化学的经验提出几点看法。
【关键词】生物化学;教学;兴趣;教法
中图分类号:G4 文献标识码:A 文章编号:1673-9795(2014)01(b)-0000-00
生物化学是从分子水平研究生命过程的化学变化规律和生命本质的学科,讲述正常人体内的物质代谢以及疾病发生过程中与代谢异常相关的问题,与医学有着紧密的联系。在中医院校的教学中,生物化学也是一门非常重要的基础课程,其理论、方法和技术已渗透至基础医学与临床医学的各个领域;学习并掌握这门课程,对于学习基础医学的其它课程和临床课程,乃至以后从事临床和科研工作都具有重要意义[1]。但是,学生在学习过程普遍感到生物化学内容比较抽象、枯燥,有些原理及生化反应难以理解,且不易记忆,因而学生普遍会产生畏难情绪,从而影响了教学效果。如何有效的提高中医院校生物化学的教学质量是值得相关部门和教师去探究的一个关键问题。结合多年的教学实践,本文将从以下几个方面探讨解决这个问题的方法。
一 提高学生学习生物化学的兴趣,发挥其学习的主动性
学生是学习的主体,而兴趣是学生学习的动力和最好的老师。美国著名教育家约翰洛克说过,教师最
重要的技能是集中并保持学生的学习兴趣[2],因此,怎样才能提高学生的学习兴趣是教学过程中的一个重要问题。生物化学内容繁多、理论抽象,概念枯燥难懂,如代谢过程冗长乏味,代谢反应错综复杂,且相互联系、相互影响,学生很难掌握。长期以来,大多数学生在学习生物化学时,都是采用完全记忆的方式来应付考试,很少理解其丰富的内容,缺乏学习的兴趣和动力,更不用提进行深入研究。此外,目前中医院校使用的生物化学教材编写时存在较多的问题,如体系较为紊乱,内容划分不太恰当,前后不连贯,阐述条理不清,语言枯燥和乏味,且与学生的专业联系较少。因此,学生在接触这门课时在心理上通常产生畏难情绪,在学习中常处于被动状态,很少有学习的主动性。鉴于存在的以上问题,在生物化学的教学中要求教师在教学的开始阶段,就应针对学生各自的专业特点,合理设计教学内容,灵活地运用多种教学方法和手段,激发学生学习生物化学的兴趣,培养他们学习生物化学的主动性。例如,在生物化学的第一节课-绪论的教学过程中就应该把整个生物化学的课程特点进行分析归纳,把生物化学的主要内容,即四大类物质:蛋白质、糖类、脂类和核酸,和其它的次要内容条理清晰地呈现给学生,加深其对生物化学的理解,避免因对内容不清楚,而产生的畏难情绪。此外,教师还可以利用案例教学和PBL教学等多种教学方法,把书本中难懂的理论和临床案例联系起来,如通过对糖代谢紊乱和脂类代谢异常学习,加深对糖尿病和高脂蛋白血症发病机制的理解。由教师激发和引导学生学习生物化学的兴趣,使其学习变得积极主动。
二 合理地运用多种教学方法,提高教学效果
中医院校很多专业的学生构成都是文科生和理科生各占一半,很多文科生在高中阶段没有很好地学习过生物学和化学两门学科。在大学阶段,学习生物化学-这样一门涉及到生物和化学两门学科的课程,对这此学生来说是非常困难的。因此,他们会产生畏难情绪,从而放弃这门课程,这样对他们以后的学习和工作来说都是不利的。因为以上种种原因,在中医院校的生物化学教学中,必须针对中医院校学生的特点,灵活地、合理地使用多种教学方法,降低学习生物化学的难度,让学生充分了解和掌握生物化学的基础知识,以达到提高教学质量的目的。
(一) 传统教学方法
传统教学方法是在教学活动中以教师为主体的教学方法,也是很多教师在课堂教学中常用的一种教学法。这种方法的特点是在教学过程中教师进行“填鸭式”的知识输出,学生则是被动吸收。因此,该方法不利于培养学生的学习兴趣和发挥他们学习的主动性,但在一些内容枯燥难懂,需要教师进行指导学习的部分,如:生物化学中四大营养物质代谢途径的反应条件、反应部位、重点反应步骤等,通过教师系统讲解,则有利于学生掌握,所以该教学方法也是一种行之有效的教法,能够突出重点.降低学习难度,有利于学生从整体上理解并掌握生物化学的知识体系,但对教师教学能力要求较高。传统教学方法的教学效果与教师的综合素质密切相关,包括知识储备、知识结构、语言表达、教育心理、多媒体使用等。
(二) 案例式教学法加深对理论与实践相结合的理解
生物化学的传统教学法中一直存在只重视讲解理论知识,而轻视甚至忽视与临床的联系的问题,造成理论与临床脱离,影响了学生创造性思维能力的发挥,教学效果不尽人意。所以改革教学方法,提高教学质量是教学工作的一个重点。而源于20世纪20年代的案例教学法,则被实践证明是一个行之有效的教学模式[3]。该方法以案例为基本教学材料,通过师生、学生之间的双向或多向互动,将学生引入教育实践的情境中,提高学生面对复杂情况的决策和行动能力,从而激发学生的学习兴趣和发挥其学习的主动性,培养其创造能力及分析、解决问题的能力。案例教学法的最大优点在于:以学生为主体,使之与教师的引导相结合;在教学过程中,学生与教师对具体案例发表各自的见解,使教学真成为双边或多边互动的过程;同时,它可以把抽象难懂的理论和现实生活中生动典型的例子相结合,活跃课堂气氛,加深学生对课本上知识的认识和理解,从而提高教学效果。通过此方法,还可以培养学生带着问题去思考和查阅文献的能力,使学生的探索、研究的热情得以充分激发。
(三) 充分利用多媒体等现代教学手段
生物化学课程中概念、符号繁多,生物化学中的物质组成、结构、代谢过程都是微观内容,看不见摸不着,大多数理论知识相对抽象、难以理解,传统的板书教学手段常导致大多数学生产生严重厌学情绪。此外,生物化学中的各种生命物质,如蛋白质、糖和脂肪在人体内的相互转化、代谢的过程,都是要在酶的作用下经过一系列的生化反应后才能完成,如果只是单纯的理论教学肯定会很枯燥,随着更多难以听懂的理论知识的灌输,就会导致学生厌学。
随着计算机技术和互联网科技的发展,多媒体已经是一种十分普遍的辅助教学手段。多媒体教学能综合处理和控制多种文字、符号、图像、声音等多种信息,并把它们进行恰当的组合,使教材中难懂的阐述和复杂的物质代谢过程以声像、图文的形式展示教学内容,也可以随时进行更新或添加新的内容。多媒体教学可以丰富多彩的表现形式,充分延伸和拓展学习内容和领域,使学生在较短的时间内获取大量的信息,从而激发学生学习兴趣。当代生命科学飞速发展,基因组学、转录组学、蛋白质组学等新学科的产生和发现,极大地改变生物化学的发展现状。多媒体教学能使学生在专业课学习时能够及时接触前沿学科、边缘学科的进展,有利于综合素质的全面提高。在教学活动中,通过多媒体教学把教材中的重点、难点,如DNA的双螺旋结构、蛋白质高级结构、呼吸链等学生难以理解的内容,以影视、动画、图像等形式表现出来,使学生充分理解该部分内空。此外,多媒体教学不仅能活跃教学气氛,降低学习的难度,还可以启发学生的形象思维,加深学生对重点、难点的理解和把握。
(四) 以解决问题为中心的教学方法(Problem Based Leaning,PBL)
“以问题为基础的学习”(Problem-Based Learning,PBL) 教学法最早源于医学教育,由美国神经病学教授Barrow s于l969年提出,该教法是以学生为学习主体,从学生学习的角度设计的一种教学模式[4]。PBL教学以问题为基础,突出学生在教学中的主体地位,以提高学生学习的兴趣和积极性,培养学生独自分析、思考和解决问题的综合能力和素质为目的。该方法注重培养学生的兴趣和对学习过程的参与,有利于培养出符合社会发展需要的实用型和创新型的医学人才。但是,因其对于学生与教师的综合素质要求都比较高,且教师备课强度非常大,所以该方法只适合在30人左右小班进行。授课前,教师先按教学大纲,根据所授内容选择合适的病例,设计问题,授课时再向学生提出,让学生充分思考后,各自讲述自己的观点,总结、归纳形成小结;随后,学生通过查询资料,小组集体讨论等形式,达到自己解决相关问题的目的。如此,则不仅可以让学生较为全面和系统地掌握理论知识,也使他们能够把教材上的知识和临床实践联系起来,达到提高教学质量的目的。此外,通过教师的正确引导,使医学相关的各学科基础知识与临床实践有机结合,使之相互渗透融合、为以后的临床教学乃至工作打下较为坚实的理论基础。PBL教学法也可以活跃课堂气氛,使学生在和谐的教学氛围中既学到了知识,又锻炼了能力。
三 提高教师专业素质,紧跟生物、医学发展的前沿
教师素质的高低是教育成败的关键所在,因此,提升教师的专业素质是提高教学质量的根本保证。医学院校的多数学生毕业后,都将从事医学或与临床相关的工作。因此,医学院校的教师除了应该具备较高的师德修养外,也要有扎实的理论基础和丰富的临床知识。在教学过程中,教师要让学生了解医生不仅要知道怎么治病,更应该清楚了解疾病发生的原因和机理。随着生物科学和医学科技的快速发展,生物科学或基础医学与临床医学的联系也在逐渐加深,一些生物科学或基础医学的重大研究成果不断地应用到临床治疗中。这就要求医学院校的教师应该紧跟生物和医学发展的前沿,了解其中一些重要研究进展,好让学生尽早知道当今生物和医学发展的现状。这将激发学生学习生物化学的兴趣,使之掌握较新的医学知识,为以后医学实践工作打下坚实的基础。
总之,随着科学技术的飞速发展,学科分化和交叉增多,培养方案的调整等,使得生物化学的教学课时不断减少,因此,中医院校的生物化学教师应该不断地改进教学方法,以适应现代医学发展的要求。学生是学习的主体,教师是学生学习过程中的帮助者和促进者。教师可以通过提高自己的专业素质,来加强教学能力,以合理的教学方法培养学生学习生物化学的主动性,以取得事半功倍的效果。老师可以充分利用学生对医学知识的渴望心理,将授内容最大程度地与临床医学、生活实际联系起来,为我国培养出更多的高层次医学人才而不懈努力。
参考文献:
[1] 王镜岩, 朱圣庚, 徐长法. 生物化学[M]. 北京:高等教育出版社,2005:1.
中图分类号:G424 文献标识码:A DOI:10.16400/j.cnki.kjdkx.2016.04.049
在工科院校中,“高级生物化学”是微生物学、发酵工程和生化与分子生物学专业研究生的重要基础课程,是连接“生物化学”和“分子生物学”的桥梁。它既是本科“生物化学”课程的提高和深华,又是研究生阶段 “分子遗传学”、“分子生物学”等课程的基础。课程的目的是强化和拓宽研究生生物化学的基本理论知识,多角度地认识生物化学的基本原理和现象,并在此基础上强化生物化学的实验理论、技能和分析能力,为研究生研究实验设计的合理性奠定基础。在工科院校中,“高级生物化学”课程主要涉及蛋白质结构功能、蛋白质稳定性、蛋白质合成与运输、基因与基因组学、蛋白质组学、代谢组学等章节的内容。近年来,生物化学领域的新进展、新发现层出不穷,高级生物化学成为生命科学领域极其活跃的带头学科。对于一些应用型的工科院校,高级生物化学课程将蛋白质化学和组学相关的基础理论及前沿进展传授给学生,培养善于理论学习,长于工程实践,勇于集成创新的应用型生物技术人才。
1教材中英文结合
目前高级生物化学学科发展迅速,新知识新技术不断更新换代。目前唯一的高级生物化学教材是李关荣主编的高等学校规划教材《高级生物化学》,①内容涉及蛋白质结构、功能、寻靶、基因与染色体、基因技术、生物膜与跨膜转运、生物信息转导、基因表达调控、代谢调节策略等,偏重理论知识的讲授。相对高级生物化学,生物化学课程的教材则很多,包括王镜岩主编的《生物化学》②(高等教育出版社,2002年出版),于晓虹主编的《生物化学》③(浙江大学出版社,2012年出版,面向21世纪精品课程教材,全国高等医药教育规划教材),刘国琴主编的《生物化学》④(中国农业大学出版社,2011年出版)等。王镜岩主编的《生物化学》内容全面,讲解细致,一直作为本科教学的典范,在本科院校的生物化学课程中广泛采用,但作为工科院校的研究生教材,该教材一来与本科教学重复,二来内容过于基础,缺乏前沿性。于晓虹主编的《生物化学》,内容着重阐述人体基础生物化学知识,为远程专升本教材,内容与本科教材有所区别,编写着重符合这专升本学生的需要,不适合作为研究生的教材。刘国琴主编的《生物化学》是面向生物学专业本科生编写的理科教材,内容包括三部分:首先,重点讨论了蛋白质、核酸、酶、糖类和脂质等生物大分子的结构、功能以及结构与功能之间的关系,同时介绍了这些生物大分子的重要生物化学性质及相关分离、分析技术的基本原理和应用特点;其次,对糖类、脂质、氨基酸、核苷酸的分解代谢和合成代谢及其代谢调节进行了系统、概要介绍;最后,主要以原核生物为例讨论了从DNA到RNA再到蛋白质的遗传信息流的分子机制。该教材内容上和王镜岩主编的《生物化学》有相似之处,适合选作生物学专业和生物技术专业教材,也适合生命科学相关学科,如医药、食品、农林等领域本科生使用。
除了以上教材,David Hames编著,王学敏等翻译的《生物化学》⑤(第3版·中译版)全书共13章,分别是:细胞结构与成像、氨基酸与蛋白质、酶、抗体、生物膜与细胞信号、DNA的结构与复制、RNA合成与加工、蛋白质合成、重组DNA技术、糖代谢、脂质代谢、呼吸和能量、氮代谢。该书属于精要速览系列丛书,是国外畅销教材,该书结构新颖,视角独特,重点明确,脉络分明,图表简明清晰,适合作为工科院校研究生教材。同时,由于研究生教学对于英语的阅读能力也具有较高要求,因此还可配合英文版作为课外阅读教材,也便于双语教学和国外客座教授的讲学。
2教学模式以启发式引导为主线
高级生物化学是一门抽象的学科,因此在教学中加入形象生动的flash动画,使学生对生物化学相关蛋白质、核酸等结构与功能的关系、分子作用机理等概念的理解更为深入;同时通过大量生物化学相关小电影的优美画面引起学生对该课程的浓厚兴趣。在课堂教学导入部分采用老师提问学生回答,通过案例进行启发教学的模式,在此环节,提问可引发学生自主思考,通过学生的各种答案教师引出需要讲授的内容,该方法可大大调动学生的学习积极性。在整个课堂教学中,摒弃传统的以教为主的模式,把学放在首位,对特定原理的学习采用探究式教学的方法。
在老师讲解基础知识的基础上,引入课堂讨论环节,议题与生物化学基本理论和概念充分结合,与本学科的发展与应用紧密联系,通过对前沿问题的讨论可激发学生的兴趣并发挥主观能动性,为进一步的深入学习奠定良好的基础。在课堂讨论环节,老师可安排讨论的题目供学生选择,也可由学生根据兴趣自由选题,然后公开宣讲,老师和同学既是听众,也是讨论的参与者,通过提问、讨论和解决问题,拓宽学生的眼界和思路。老师应及时对讨论过程进行点评,一方面充分肯定学生显示的创造性思维能力,一方面对思维中的不足进行纠正。课堂讨论环节可培养学生创新创造、分析解决问题的能力,同时也促使老师自我知识不断丰富和补充。
与此同时,将学术报告引进课堂,每个班级的生物化学课程均邀请1~2位国内外生物化学领域的知名专家为研究生做学术报告。这些多样的学术报告,既让研究生了解了生物化学学科的前沿进展,又让学生有了学术交流的机会,还可培养学生的科研思维和科学精神。
3充分利用网络资源
高级生物化学的发展日新月异,互联网累积了海量的生物信息资源,将对我们的教学工作起到非常重要的作用。在高级生物化学课程的教学中强调互联网资源运用的重要性,通过学生网络应用的亲身体验唤起学生的求知欲,在课堂教学过程中,对常用数据库进行介绍,提高学生信息收集和辨别的技巧和能力。例如,目前大多数的蛋白质序列结构和功能方面的信息都可以直接从网络公共数据库中得到,其中最常用的核苷酸序列数据库包括GenBank、EMBL、DDBJ 等,这些数据库中还同时包括了大量与序列直接相关的注释信息,方便学生从中获得需要的知识。另外,蛋白分析专家系统ExpertProtein Analysis System(简称ExPASy,http://expasy.ch,隶属于瑞士生物信息学研究所,国际上蛋白质组和蛋白质分子模型研究中心)可为用户提供大量蛋白质信息资源。因此,在高级生物化学的教学中首先详细介绍一些数据库的使用方法,再通过具体举例使同学掌握基本的查询方法和结果分析方法,并通过布置课后作业,使学生通过自己的实践更好地掌握数据库的运用方法。
4开放式实践教学贯穿始终
高级生物化学的理论知识相对比较抽象,对于初涉该专业的研究生而言较难理解,在理论教学中穿插大量实例是达到良好教学效果的必由之路。首先在教学过程中加入教师亲身经历的实验事例,例如根据工科院校背景重点讲解酶制剂的分子改造实例,使学生通过实例学习更好地掌握该课程的精髓,提高分析解决实际问题的能力。
在实践教学方面,由于在本科阶段生物化学课程的讲授中已按排了生物化学基本单元操作实验,如蛋白质的两性反应和等电点的测定、凝胶过滤层析测定蛋白质的相对分子质量、总含氮量的测定—微量凯氏定氮法、紫外分光光度法测定核酸含量、糖化型淀粉酶活力的测定及、酶作用的专一性、酶的激活和抑制、碘乙酸抑制糖酵解、底物浓度对酶活性的影响—蔗糖酶米氏常数的测定、蛋白酶活力的测定、酵母蔗糖酶的纯化及其酶性质的研究等。因此在高级生物化学的实践教学中,不再安排单独的实验单元操作,而采取开放式实践教学模式,即选定相关学院生物化学方面相关老师所在的实验室作为开放实验室,对有兴趣的学生进行时间、空间、内容和方法均开放的培训,通过一些小实验的自我设计和验证激发学生的学习热情,以达到更好的教学效果。同时通过开放性实验,使研究生对于整个实验的设计和操作更为理解,可为研究生进一步的课题选择奠定基础。