文山学院环境与资源学院 阴欢欢
分子生物学是前沿学科,在生命科学和医学等领域发挥着重要作用。它是在分子水平上研究核酸、蛋白质等生物大分子的结构和功能,揭示生命科学规律的学科,也是生物科学专业的基础必修课。但是该学科知识点多,内容抽象,采用以教师讲课为主的教学模式,学生知识掌握不牢固,能力和素质不能有效提升,教学效果较差。地方高校应着力于培养高素质人才,服务地方,但是传统教学模式无法满足当下人才需求,与地方高校人才培养目标不符,这是分子生物学教学中亟待解决的问题。
地方高校分子生物学采用教师讲授为主的授课方式,虽然借助图片、视频可以在一定程度上帮助学生理解知识。但是,由于分子生物学学科难度大,学生一直是被动学习,部分学生跟不上节奏,问题不能及时解决,容易出现厌学情绪。课堂气氛十分沉闷,没有学生的配合教师上课热情度也降低,这样的教学模式不利于地方高校人才培养。
对分课堂是新的教学模式,由普林斯顿大学博士、复旦大学心理学教授张学新提出,与现下在很多学科中采用的混合式教学方法不同,主要分为课堂教师讲授、课下学习巩固、课堂讨论三个环节。将课堂时间分配一部分给学生,可有效转变以往教师唱“独角戏”,学生却听得鸦雀无声的局面。
对分课堂要分一部分课堂时间给学生,而不是由教师全程授课。本就少的课时留给教师的更少,这就要求授课教师要通读教材,吃透教学内容,把知识框架、重点、难点提炼出来讲给学生。根据教学大纲,我校分子生物学课程教学内容包括绪论,以“中心法则”为主线的DNA 复制、转录、翻译和基因基本概念,基因表达调控,分子生物学技术和应用四大块内容。绪论部分介绍分子生物学发展历史、研究内容及应用,让学生全面地认识这门学科,激发学习兴趣;第二部分内容如DNA 复制过程、翻译等知识在生物化学和细胞生物学都已涉及,这部分知识可以不必细讲概念,侧重于从分子生物学角度介绍;第三部分基因表达调控作为重点,如原核生物的“乳糖操纵子”模型、“色氨酸操纵子”模型、真核和原核生物表达区别;第四部分内容应用性强,教师设置问题后,由学生课下自主探索完成。
本课程共36 学时,每周2 学时,先将班级学生分组,4—6 人一组,第一周由教师讲授内容,学生课下认识阅读教材,消化理解,完成作业。要求学生梳理知识点后,用思维导图的形式进行总结,同时按要求写出以下内容:一是这些知识中自己不懂,希望同学和老师予以解释和解答的,不少于三个;二是已经理解,能够为同学答疑的,不少于三个。学生在下次上课前将自己做的思维导图上传至学习平台由教师评判,把个人弄不懂和已经消化掌握的问题带到教室去。第二次上课时,先在小组内进行讨论,复习上周内容,解答其他组员问题,也接受组员的答疑,再由教师对小组讨论后仍存在的难点知识进行讲解,并将突出读书笔记进行展示,剩余时间讲授下一部分知识点。
以往考核中,平时成绩比例为30%,期末考试占比70%,平时成绩只包括考勤和作业,没有其他考核压力,期末比例较高。改革后,期末考试比例降低至60%,平时成绩比例升至40%,除了考勤、作业,增加小组讨论和班级讨论环节考核。
以文山学院环境与资源学院2015 级生物科学班和2016 级生物科学班为研究对象,两个年级班级人数均为48 人。
2015 级用多媒体以教师讲授为主,辅以图片、视频等,作为对照组;2016 级采用对分课堂教学方式,作为实验组。两个年级期末考试试卷题型一致,难度相当,比较两个年级学生成绩。同时,在张学新教授设计调查问卷的基础上进行修改,对2016 级学生进行对分课堂教学情况调查。
1.成绩统计
实验组和对照组成绩统计如下图,2015 级和2016 级的 四 个 分 数 段(90—100 分、80—89 分、60—69 分、0—59分)成绩差异明显(P <0.05)。2016 级平均分为78.56 分,2015 级平均分为70.12 分;2016 级80 分以上人数明显高于2015 级(P <0.05)。2016 级采用对分课堂教学,教师讲授学时虽大幅缩减,但是比起2015 级,成绩没有下降,反而上升明显(P <0.05)。可能原因是学生参与度增加,从教师讲授、课下看教材巩固、梳理知识框架,到提出自己已经理解和尚未理解的问题,学生的功夫下在平时,符合记忆曲线,加上期末复习,知识理解透彻,掌握较牢固。
2.调查问卷结果和分析
调查项目 非常认同 比较认同 不认同教师课堂时间压缩但教师讲授仍很有必要 41 5 2读书笔记利于知识理解掌握、知识框架建立 40 4 4小组讨论利于生生间解决教学难点 43 3 2班级讨论利于师生间解决教学难点 42 3 3班级讨论利于提高口头表达能力、心理素质 34 8 6
从上表可知,95.83%的学生认可教师讲授的作用,这说明了传统教学模式依然在知识传授中起着不可或缺的作用;91.67%的学生认同读书笔记的作用,要画出章节内容的框架,前提就是理解知识,画出来就是知识框架建构的过程,这就是对分课堂重要的学生课下消化、复习和巩固环节;95.83%的学生认同小组讨论作用,学生要答疑,首先要自己弄懂,为其他组员答疑又是一次复习,若理解得不透,其他组员还可以补充和纠正,这说明同伴在知识理解中的作用;93.75%的学生认为班级讨论利于生生间问题解决,小组讨论时,若还有理解不了,组内又无法解决的问题,教师的讲解就至关重要;87.50%的学生认同班级讨论对学生综合素质的提升作用,经过前两个环节,学生对教学内容非常熟悉,即便心理素质不够好,心里有底也可以适当表达,一定程度上提升了学生的自信心。
调查问卷最后一个是开放式问题,关于“对分课堂中你最大的收获”,有的学生表示,上了大学松懈了很多,课堂上听进去的较少,好多科目到期末复习才知道讲了什么,只要突击复习也能及格,就是考完很快就忘了,而对分课堂模式,每一次都必须要看书才能完成作业;部分同学表示,以往复习就是拿个课本,知识点散乱,复习起来难度大,现在每次上完课都要画思维导图,期末时拿出来内容一目了然,再加上平时知识已经理解,复习压力较小;另有同学表示,习惯了“老师讲,学生听”的方式,上课发言机会少,在人多需要说话时容易紧张、很自卑,但是对分课堂是在知识消化基础上讨论,不会出现无话可说的情况,锻炼几次,心理素质和自信心也提高了;部分同学表示之前一直听老师讲,觉得还不如自己看书,但其实有的知识点不是一味地看书、查资料就可以完全弄懂的,教师的讲授很有必要。对分课堂在督促学生学习,个人素质和能力的提升上起着重要作用。
通过对分子生物学内容的精炼、对分课堂教学法的使用、考核方法的调整,我们发现,改革后的教学效果良好。一是对分课堂中,学生参与度高,时间和精力放到平时,成绩显著提升,知识掌握较好;二是对分课堂对于学生建构知识体系、理解和掌握知识,表达能力、心理素质及自信心的提升效果较好;三是对分课堂可以减轻教师负担,如课堂讲授时间缩短,学生在小组讨论时无须参与,只是旁听;四是传统的教学方式有其不可替代的优越性,在教学改革中可以尝试适当地让学生多参与,但是教师的必要讲授不能缺少。
当然,也存在一些问题。第一,小组讨论和班级讨论时可能偏离知识点或者不必要的讨论导致时间过长,影响课程进度,因此教师要适当引导,把控好讨论时间和方向;第二,虽然教师已经将课程内容凝练,但是讲授过程中发现提炼程度不够,课程结束后可以再总结、反思和改进;第三,因实验条件限制等并未开设分子生物学实验,建议开设实验,加深学生对知识的理解;第四,教师多媒体应用水平待提高,可提高PPT 精美度,选用分辨率高、内容准确的图片、视频、动画。
分子生物学教学改革取得了良好效果,在今后教学中还要不断改进,促使学生参与课堂,督促学生课下主动学习,牢固知识和实验技术的掌握。