生物化学实验课程的建构主义理论教学模式改革研究

吴雷 杨美英 李博 王志英 王岩 杨雪 宋慧

[摘           要]  生物化学实验是生物化学教学中非常重要的部分。通过生物化学实验可以进一步巩固和加深学生对生物化学基本知识的理解和掌握，使其认识到生化知识的应用价值及意义，对人才培养有重要意义。结合近几年的生物化学实验课程的教学经验，对生物化学实验课程采用建构主义教学法进行改革，对提高课程教学质量有重要意义，为培养综合型人才提供有益参考。

[关    键   词]  生物化学实验;生物化学;建构主义;教学质量;综合型人才

[中图分类号]  G642                   [文献标志码]  A                      [文章编号]  2096-0603（2020）14-0068-02

1966年瑞士心理学家皮亚杰首次提出了建构主义观点，他认为认识是一种以已经具备的知识和经验为基础形成的主动建构，认知个体需要通过“适应”的过程来达到对认知结构的“平衡”，任何个体的认知结构都是经过“平衡—不平衡—新的平衡”的循环不断得到丰富、提高和发展，知识的增长与学习者的个体建构存在必然的关系，这就是建构主义的基本观点[1]。

生物化学是研究生命活动化学本质的学科，与分子生物学、生物学、基因工程等学科都有密切的联系。生命科学及其相关学科对于大学生学习生物化学的基础理论、基础知识和基本技能是十分必要的。生物化学是一门实验科学。生物化学实验是生物化学教学中非常重要的部分。通过生物化学实验可以进一步巩固和加深学生对生物化学基本知识的理解和掌握，认识到生化知识的应用价值及意义。

提高学生的学习主动性，培养学生的实际操作能力、团队合作能力、逻辑思维能力和创新思维能力等[2-3]。建构主义学习理论可以在一定程度上阐释人类对事物认知活动的本质和过程，对实验课教学的教学思想意图、教学设计方法和新型教学模式等方面具有重要的指导意义。创建建构主义实验课堂彻底打破了陈旧的教学模式和方法，创造新的结构和规范已经迫在眉睫。

一、生物化学课程的教学现状

长期以来由于实验室条件、实验经费、教师的教学惯性和学生的惰性等因素的影响，以“老师讲台讲授，学生课堂被动学习”的模式开展实验课。教学获得的最佳教学效果也仅做到老师认真讲，学生认真听，学生可以按照老师告诉的实验步骤重复操作[4-5]。而对于一些不认真的学生可能根本就接收不到老师传授的知识，甚至连实验原理与实验设计之间的关系都不能理解。最终导致教学效果与教学目标存在明显的差距。学生发现问题、分析问题、解决问题的能力及创造能力根本没有得到锻炼和培养，这与我们的培养目标和素质教育的要求相差甚远。

因此进行生物化学实验课的教学改革是非常必要的，改变教师讲授—演示—学生被动接受的模式以及学生较少独立思考和探索钻研的课堂现状，为了达到培养创新型人才的目标，提高学生的参与度，建立建构主义理论的生物化学实验课程教学，在实际教学过程中逐步实践探究性的教学模式，把培养目标从培养学生掌握知识到培养学生具备能力进行转变[5]。提高学生学习的主观能动性、分析问题和解决问题的能力，从而明确学习目标，自主学习、独立思考、总结归纳，初步具有解决生物化学实验问题的能力，适应21世纪人才培养的需求。

二、生物化学实验课程的教学改革

（一）引建构主义教学方法进入教学过程

建构主义学习理论推崇的是知识的学习过程是在社会文化背景下学习者借助他人的帮助，利用收集获得必要的材料，通过意义建构方式而获得知识。建构主义的教学方式是以学生为中心，在教师指导下，由学生主动地接受知识，积极地建构知识的过程;教师在这个过程中的角色是意义建构过程中学生的导师和助手，而不是知识的传授者与灌输者[6]。在未来生物化学实验课程的教学中引入“建构主义”教学法，既需要强调学生在认知学习过程中的主体作用，又不能忽视教师在教学过程中的指导作用，要不断根据实验课堂的实际情况采用多种多样的教学形式开展实验理论内容的交流讨论、基本操作演示、实验流程设计、实验结果分析等多个教学环节，提高学生的主动学习意识。

（二）教学改革的具体方法

1.团队成员研讨会

参与本项目的每位教师介绍各自负责专业的培养方案和培养目标，提出自拟的预改实验内容，通过项目组成员的讨论研究，选取时应考虑理论课和实验课的进度配合情况，保证学生具有一定理论知识背景下参与探究性教学能更好地达到预期效果。根据不同专业、不同班级的实际情况和实验内容的特点选定进行探究的实验内容2～3个。

2.创设学习情境

教师根据教学目的、教学进度和班级情况确定实验内容后，通过设计引导问题、布置任务等形式引导學生进入创建的学习情境中来。在开展探究性学习之前通过理论课为学生搭建一个基本的理论框架，使学生在面对引导性问题时具有一定的理论依托，在此基础上展开自主学习。

3.自主和小组探究相结合

探究式教学的核心是培养学生学习的能力，本环节是探究性教学的关键环节。先将一个班约30名学生分为6组，每组4～6人。然后根据实验目的，学生通过教师设置的学习情境进行自主和小组探究[7-9]。学生可以通过查阅书籍、网络资料、在线教学视频等多种方式获得实验的知识背景。在此过程中让学生以实验目标为出发点，根据布置的任务和问题，筛选出与实验相关的知识背景材料。学生自主探究和深入思考之后，根据对原理的深入理解和现有的实验条件，学习小组交流观点、相互协作、共同设计实验步骤和操作细节，在教学过程中教师发挥引导和指导作用，帮助学生加快了解实验的研究背景、研究意义以及研究过程。

4.课堂展示和讨论分析

通过不同小组成员在课堂上展示各自选取的实验原理和设计的实验流程，通过比较分析，引导学生发现问题，提高学生的参与度。通过讨论比较实验方案的可行性，筛选1～2个实验方案开展实验，增强学生在实验课程学习过程中的参与度，强化学生的团队意识和集体意识，提高学生的学习积极性。

5.结果分析，归纳总结

依据选取的实验方案，小组成员协作进行实验，培养学生的团队意识和协作能力。通过比较不同小组的实验结果，为学生提供讨论的平台，让学生发现实验中的问题，分析差异化的原因，比较实验方案的优缺点，提出解决方案，引导学生对实验原理加深理解。最后，由教师对实验设计、实验过程和实验原理进行总结，深化实验的理论，提出开放式问题，激发学生的好奇心和求知欲[10-12]。

三、生物化学实验课程的教学改革预期效果

通过生物化学实验课程的建构主义理论教学模式改革使学生能在老师的引导下针对性地自主学习相关知识，培养查阅资料、筛选资料的能力，增强团队协作意识，促进对知识的掌握理解。使学生成为学习的核心主体，有利于学生创新思维和创造能力的形成与发展。

总之，建构主义理论教学模式可以加深学生对知识的理解和知识的综合运用能力，将生物化学实验从注重实验结果转向注重过程的参与、学习能力、协作能力的培养，有利于创新人才的培养。

参考文献：

[1]卢莎.建构主义理论对基础教育改革的启示[J].学理论，2012（11）：222-223.

[2]张月杰，刘涛，高政权.基于创新能力培养的《生物化学实验》教学改革初探[J].生命的化学，2019（4）：822-825.

[3]郑晓.运动生物化学实验教学和考核改革的探讨[J].当代体育科技，2019（19）：1-2.

[4]王臻，陈梁，李先磊.高校生物化学实验教学改革与创新型人才培养的研究[J].山东化工，2019（12）：165-167.

[5]王新华，张克非.浅谈以问题为导向的生物化学实验教学改革[J].卫生职业教育，2019（10）：38-39.

[6]李娜，李輝，马伟伟.建构主义教学法在分子生物学课程的教学改革探讨[J].科技视界，2016（21）：54.

[7]王悦.浅谈“小组合作学习”课堂教学模式[J].中国校外教育，2019（27）：1.

[8]琼达.以作业为导向的分组教学在大学英语教学中的应用[J].科教导刊（上旬刊），2019（11）：110-112.

[9]尚锋丽.浅谈“分组教学”的课堂设计[J].课程教育研究，2019（32）：188.

[10]刘莉.生物化学实验教学改革研究[J].佳木斯职业学院学报，2019（7）：294-296.

[11]徐刚.生物类本科专业分子生物学实验教学改革的探索[J].中国多媒体与网络教学学报（上旬刊），2020（3）：159-160.

[12]高丽萍，高兆兰，黄汉昌，等.基于创新能力培养的分子生物学实验教学的改革与实践[J].教育教学论坛，2017（3）.

编辑 冯永霞