柴瑞娟,丁佳红,魏 明,赵世光,钱森和,王 洲
(安徽工程大学生物与食品工程学院,安徽 芜湖 241000)
教育部实施的一流课程建设简称为“金课”[1],是侧重于课程建设打造“一流本科教育”,“一流本科教育”的立足点和落脚点依然是育人,即培养什么样的人,怎样培养人,和推行多年的素质教育本质是一致的。但为什么素质教育在我国推行了多年,却始终没有成为一种公认的教育理念来指导教育实践?问题的关键在于,没有搞清楚素质教育的内涵到底是什么,以致产生了一些概念上的混乱和歧义。
素质教育概括起来主要是重视能力的培养,使学生具有获取知识的能力,分析问题、解决问题的能力,一定的创新能力和组织能力[2]。即如著名心理学家皮亚杰所言“教育的首要目的在于创造有所创新、有所发明和有所发现的人,而不是简单重复前人做过的事情”。教育是有痕的更是无痕的,无痕的教育所起的作用更大。
《生物化学》是我校生物类专业生物制药、生物工程本科生必修的一门学科基础课,主要内容是应用化学、生物学的理论和方法从分子水平来阐明生物体(包括人类和动物)的化学组成,及生命活动中进行的化学变化(即代谢反应)以及调控变化规律等生命现象的本质,其理论深奥,抽象,不易理解,很多同学对其“既爱又恨”,爱是因为《生物化学》课程内容与个人生活健康密切相关,每个人都离不了,掌握好生化内容就可以了解很多健康知识;恨是因为其内容繁多,抽象,理解记忆困难,期末考试很是头疼,很多同学因此“挂课”。因此,下面就以我校《生物化学》课程为例,介绍几点将有痕的素质教育与无痕的生活智慧相融合的具体做法,为打造《生物化学》金课出谋划策。
笔者认为生活智慧不仅包括与日常生活息息相关的基本常识以及科学知识,更包括利用这些理论指导生活的能力,很多人谈起理论来滔滔不绝,但解决问题时常常束手无策,典型的理论与实践相脱节,甚至错误的归责于知识无用,读书无用,为什么会这样呢?根本原因在于前文提到的素质教育中的分析问题、解决问题和一定的创新能力的缺乏。这种思维的人受到的教育只是“注满一桶水”,而不是“点燃一把火”(教育不是注满一桶水,而是点燃一把火——爱尔兰诗人 叶芝)。如何将这些能力的培养与《生物化学》教学相结合,笔者常常采用以下方法。
在讲解糖化学一章内容时,笔者会让同学通过网络搜索一些饮料,甜品等食物的包装说明,引导学生一一分析配料表中的各种成分,比如里面的甜味剂有哪些,哪些是天然的,哪些是人工合成的,人工合成的甜味剂会对人体产生什么健康影响,这些在教材中很多都有介绍,学生通过这些鲜活事例不仅可以很好记忆和理解理论内容,也会深切体会科学知识的有用和接地气;讲解脂类化学中的脂肪酸时,会让学生思考金龙鱼1:1:1比的是什么,不同的脂肪酸对人体健康有什么不同作用,婴幼儿奶粉中为何要添加DHA;讲解氨基酸的种类和结构时,会让学生思考为什么含蛋白类丰富的食材熬的汤味道更加鲜美,为什么鲜味剂味精是谷氨酸钠。类似事例不胜枚举,前提是需要授课教师经常思考,斟酌教与学,将这些既新奇又有趣的现象与课本知识有机统一,当然一定要将现象-结论-分析一体化,才能真正培养学生利用所学知识分析和解决问题的能力,而不只是局限于现象的表象反应。
我们总是感叹中国学生缺乏创造力和创新能力,也缺乏想象力,很大原因是从小的应试教育,填鸭式授课没有给孩子思考的空间,甚至扼杀了孩子的思考能力。如卢梭所言“在儿童时期没有养成思想的习惯,将使他一生都没有思想的能力”,面对思维已基本成熟的大学生,如何培养思想的习惯呢?一个简单做法就是多问学生几个“为什么”,让学生多思考几个“为什么”,当一个人经常问“为什么”的时候,他就是在思考。
低头族比比皆是,大家都怪手机太诱人。是手机的错吗?当然不是!是用手机的人的错!每个人都离不开手机,但不是个个都无节制,成瘾。为了让学生仔细听课,很多学校在教室里设置了手机袋,上课时让同学把手机放在里面,限制同学使用,可笔者上课时从未看到手机袋里有一部手机,完全是形式主义。责怪手机和设置手机袋的念头和做法本身就是停留于表象的简单思维逻辑,当然无助于解决复杂的手机问题。为何说低头族恋手机是复杂的问题呢?因为其成因很多:一、学生很多没有学习兴趣,没兴趣的事很难主动用心去做。但每个人天生都是具有强烈好奇心的,是什么扼杀了本该朝气蓬勃的年轻人探索知识的热情?恐怕这是国家、社会、学校、家庭都要反思的问题。二、教师授课方式的单调无趣。这就要求教师要努力提高课堂授课水平,用心探索授课技巧。三、学生在学习过程中没有成就感。苏霍姆林斯基认为:“成功的欢乐是一种巨大的情绪力量,它可以促进儿童好好学习的愿望,无论如何都不要让这种内在力量消失,缺少这种力量,教育上的任何巧妙措施都无济于事”。所以课堂提问时笔者总是鼓励学生利用手机和网络搜索相关答案,然后对这些信息进行讨论。借助手机和网络可以让学生觉得更容易回答问题,减少了焦虑和畏难情绪,也更容易有成就感,更易激发学习兴趣,更愿意积极参与,而不是坐等老师公布答案。因此要引导学生合理使用手机,而不是一味限制,控制,堵是不能根本解决问题的。
在第一节课时笔者会告诉同学,学习《生物化学》要掌握哪些内容,这些既包括《生物化学》中的基本概念基本知识,也包括学习《生物化学》时的体会,心得。基本概念基本知识有的离实际生活较远,就是俗称的专业知识,这些学好可以在期末取得好成绩,帮助同学获得奖学金,考研初试也更容易上线,但这些收获不是每个同学都能有,只有少部分同学会有切身体会,更重要的是要掌握《生物化学》中蕴藏的基本常识,比如血糖的控制与糖原代谢,脂质的合成与高血脂症,痛风的原因与治疗原则等,这些内容与生活息息相关,不仅是知识更是常识,常识是每个人都需要的!所以学习《生物化学》最接地气的收获就是南京大学杨荣武老师说的:要让同学能看懂自己的体检报告单,并能理解每个指标后面的生化意义[3]。
另外就是要强化学生建立联系的,综合的问题思考方式。这一点在《生物化学》下册物质代谢部分体现尤为突出。笔者在讲授物质代谢时总是将不同代谢途径及时多次进行比较,联系,时时强调代谢网络的思维理念,有助于帮助同学锻炼站在整体层面思考问题的能力。
教师主要通过课堂教学来完成教学工作,课堂教学是教学工作的基本组织形式[4],要将素质教育融合到课堂教学中,也是将有痕教育融于无痕引导的方式。学生学习效率的高低,学习效果的好坏,课堂教学是非常关键的一个环节。目前,我国高等教育课堂教学还大多停留在“填-压-灌”的方式,学生学习积极性和主动性不高。为了提高课堂教学效果,可以赋予学生更多自由和主观能动性,并适当使用“竞争法”。本人在课堂教学中经常将学生分成不同小组,一般同一宿舍的同学为一小组,因为同宿舍同学之间经常更熟悉,更容易相互合作。不同组在观察,讨论,提问中进行相互评比,并在同一组内给积极回答的同学计分,也给同组内补充回答的同学计分,形成同组内,各组间的比较,既形成了竞争氛围,又激发了集体团队意识,同时也增进了同学间的交流和沟通,类似于小组协作学习[5]。具体做法是:选取内容较简单的章节,如核酸的结构,抗生素或光合作用,因为这些内容有的在中学阶段就已经接触过,即使未接触也可以通过仔细阅读教材能理解和掌握。教师的任务是制定相应规则:每一章节要求每组学生自己制作课件,自主推举2名同学讲授,每一章节要有2组同学分别讲授,这样利于各组之间,同学之间比较,也利于章节知识的完整和相互补充,教师和同学对内容的讲授和同学的表现共同给予评价和指导,这样不仅可以开拓学生思路,而且活跃了课堂,提高了学生参与意识。同时,通过自主制作课件的训练,要求学生必须熟悉和掌握所授内容,很好的锻炼了同学的观察-理解-记忆-逻辑思维-表达能力,也让学生具体感受到了探索知识这个过程,利于对学生素质的培养,这个做法实际就是“翻转课堂”教学方式的实施。
当然,讨论过程中,学生获得的知识是分散的,不确定的,因此教师要及时总结,使学生获得系统的知识。
“游戏法”也是笔者常用的一种教学方法,因为每个人无论年龄大小都喜欢游戏,借鉴杨荣武老师的方法将游戏的方式嵌入到理论教学,不仅可以活跃课堂气氛,也可以培养学生多元思维的能力,具体做法可参考“我爱生化” 微信公众号。
《生物化学》教学与其他学科相比具有自身特点,是生命科学领域的带头学科[6],是经过多代专家学者长期不懈地实验,比较,分析,科学推理,总结形成的理论体系,从这个意义上讲《生物化学》源于实践,是实践性很强的自然科学。这就决定了这门学科的理论知识的学习,必须采用具体的观察分析,实验验证等方法,方能加深理解和帮助掌握。而单纯的多媒体授课受到授课时数和内容的限制,在此方面存在不足,即主讲教师即使通过多媒体课件中图像,动画等方式演示,由于速度快不一定能达到直观教学的效果。为了弥补存在的不足,可以采用直观教具来辅助,如讲授蛋白质或DNA高级结构时,利用教具模型,结合教学内容的重点,难点,并让学生以小组为单位观察教具,同时指导学生仔细研究,化抽象为具体,变复杂为简单,激发学生的学习动力和热情,课后可以布置作业,请同学使用电脑作图软件自己制作蛋白质或DNA高级结构模型图,将有痕的学习通过学习-观察-动手一系列过程融入于无痕之中。
特定的教学方法只能实现某一两个方面的教学目标,没有一种方法能有效地实现全部教学目标,这就要求在《生物化学》教学过程中采取多种教学方式,相互补充,弥补。如“启发式”和“发现式”教学的联合运用:在“激素”一章的教学中,先通过图片直观的给出激素对机体的生理作用,并通过图片比较说明激素浓度不足或过高对机体的影响,学生自然就会发现激素的生理功能,同时启发学生联系生活实例(如加碘盐的使用)探究这些生理功能的机理,学生自然就会对教材内容有浓厚兴趣,听课时更容易理解和记忆;又如在讲授脂肪酸-β-氧化时引导学生思考含左旋肉碱的减肥保健品的生化机理等。
当然,教师授课也要讲究讲课的艺术,要抑扬顿挫,讲授带有情感,这样才能真正吸引学生[7]。
图1 牛奶与雪碧混合产生沉淀Fig.1 Milk is mixed with Sprite to produce precipitation
素质不仅包括学习,探索知识的能力,也包括学生的动手能力,因此要通过实验教学来强化学生的动手能力。前述生物化学是实践性很强的自然科学,但是有研究发现, 60.3%的学生认为生化实验教学并不能很有效地提高他们发现问题 、分析问题、解决问题的能力[8],很重要的一个原因是实验室里的生化实验与实际生活相距甚远,学生难有切身体会。如何才能上好实验课,有效培养学生的基本技能,加深学生对基础知识的巩固和理解呢?可以把相关实验融入现实生活。如讲解蛋白质的沉淀与变性中引导学生亲自试验雪碧沉淀牛奶酪蛋白(图1所示),启发学生应用所学知识对此现象进行解释;同时启发学生思考豆浆遇到卤水会发生什么变化,牛奶与可乐碰撞又会怎样,并且里面蕴含哪些生化机理;讲授糖酵解时可以教授学生自制酸奶、泡菜和葡萄酒等,学生对糖酵解内容自然会有很深领悟。
生物化学是生物类专业本科生必修的一门专业基础课,该课程涵盖内容广泛, 很多学生学习感到吃力, 因为课程内容多, 许多内容又很抽象, 很不容易理解和记忆, 因此很容易产生畏难心理, 甚至个别学生最后会对此课程产生厌学情绪,基于以上种种问题便对授课教师提出了更高要求,不仅要求授课教师能正确阐述教材中的基本理论与概念,教给学生知识,还要求授课教师能以此课程为引导,对学生进行素质教育,即教授给学生探索甚至创造知识的过程和方法。素质教育只有时时处处,潜移默化,融入生活,润物无声,才能真正对学生有所帮助。上面的教学方式方法虽然是分开叙述的,但事实上是彼此联系,融会贯通,不可分割的,依据实际授课情况既可单独使用也可联合使用。