探究式教學改善生物化學教學效果的研究

任敏，曾紅

(塔里木大學，新疆阿拉爾 843300)

生物化學是塔里木大學動物科學、動物醫(yī)學、草業(yè)科學、園藝、園林、生物技術、食品科學等專業(yè)的基礎課。該校學生來源復雜，有漢族、維吾爾族、哈薩克族等民族，有本科、?？瓢?，不同的基礎教育條件使得學生知識基礎差異較大。生物化學課程的學習存在很大的難度，是生命科學領域重要的基礎學科和前沿學科，是分子生物學、遺傳學、細胞生物學、微生物學、生理學等課程的前期必修課程。如何有針對性地教學，激發(fā)受教對象的興趣，使其能將復雜的生物化學知識內化形成邏輯系統(tǒng)，從而提高教學效果，是國內外每一位從事生物化學的教師一直追求的目標［1－3］。

探究式教學模式于1950年由美國課程理論學家和生物學家施瓦布教授提出。近60年來，該教學模式一直是世界各國教育工作最為關注的焦點之一，各國教育組織機構對其模式的方法和標準進行了各種改進［3］。

1996年，國際教育標準(The National Science Education Standards，NSES)將探究式教育定義為:“科學家運用多樣的方式探索自然并通過探索提出對世界的理解?！睙o疑，科學的探究式教學引入課堂對學生或者教師都是一個巨大的挑戰(zhàn)［4］。

1 探究式教學提高教學過程

探究式教學中教師的教學技術非常重要，為了達到教學效果，教師首先要明確什么是科學的探究式教學方式，教師在這個過程中所起的主要作用是什么，如何引導學生像真正的科學家一樣具有科學的思維，正確對待科學問題，在討論和尋找科學證據(jù)支持的過程中由推理得出科學問題，從而以問題討論式方法為形式完成對探究式教學效果評估［5］。塔里木大學的模式為:兩個生物化學教師(7年生物化學教齡)和動物科學學院動物醫(yī)學專業(yè)學生(5人/每組)，過程約為15周時間，教師根據(jù)教學大綱要求設計研討專題表格，學生依此檢索并下載專題文獻。該過程主要包括三個模型:什么是生物大分子?生物大分子的功能?生物大分子是如何合成?每兩個小組選擇一個模型來完成，每個模型設計一個具體的問題，以問題引導學生收集證據(jù)，例如查閱相關英文文獻以推理出自己的觀點，并在這個過程中向學生自然地引導出目前已有的科學觀點和科學原理。在探究式教學過程中，Edwards and Merce認為目前的教學狀態(tài)是多數(shù)學生學習的知識是課程設置預先訂好的，因此教育本質上是社會化的過程進入現(xiàn)有認知論的世界。因而，當教師引導學生的時候其實是在向學生灌輸現(xiàn)有知識［6］。因此，應以學生為主體，專題以小組討論并制作成PPT，展示給全班同學，所有專題完全由學生完成。

1．1 設計問題 教師引導學生深層次理解概念并完成閱讀文獻的作業(yè)，學生在閱讀過程中一定要想出至少一個與文獻相關的問題。教師根據(jù)《塔里木大學生物化學》教學大綱整理出教學重點和難點，結合學科發(fā)展過程中的重大發(fā)現(xiàn)、前沿領域以及與人類健康和疾病相關的熱點問題:①血紅蛋白的功能是什么?②犯罪證據(jù)的提取與親子鑒定是如何應用雜交技術?③各種限制性內切酶在基因重組中起了什么作用?④線粒體的電子傳遞鏈與衰老的關系是什么?⑤糖代謝與糖尿病存在怎樣的關系?⑥脂代謝調控與肥胖。⑦Glu和Gln的生理學功能。⑧腫瘤細胞中的核苷酸代謝;核苷酸的代謝和腫瘤的關系是什么?⑨DNA復制與修復的分子機制;端粒復制有什么特點?⑩翻譯中如何保證質量的精準?每個小組根據(jù)文獻選擇相應的問題并進行文獻查閱式回答，在進行PPT展示之前，將問題以電子文檔方式提交給筆者作為評估成績使用。

在2012～2014年的探究式教學活動中，筆者與學生一起研討了綜述性論文和研究性論文15余篇。民族學生閱讀中文文獻，漢族學生閱讀英文文獻，文獻以研究性論文為主。閱讀文獻的過程中注重對學生科研思維的培養(yǎng)。在這個教學模式中，筆者按照設計專題、選擇文獻、研讀文獻、制作講稿、全班交流和成績評定六個階段進行實施［5－6］。

1．2 文獻研讀 選定文獻之后，由教師引導學生根據(jù)興趣分組，每組負責研讀一篇文獻。文獻的閱讀是收集證據(jù)的過程，是探究式教學式教學中的一個十分重要的環(huán)節(jié)。由于多數(shù)學生第一次接觸英文科研性文獻，專業(yè)術語底子薄，英文功底參差不齊，在整個研讀過程中理解的速度特別慢。在研讀過程中，教師重點加強對學生科學思維的引導，使學生在一個具體問題的研究中分析和思考:①作者是如何提出問題的?②作者解決問題的辦法是什么?③本文的結論是什么?還有什么問題有待解決?④該文獻對你的專題認識的啟示是什么?引導學生帶著問題閱讀文獻，找出文章的不足之處，并討論可能解決的方法，對于學生創(chuàng)新思維的培養(yǎng)大有裨益。通過訓練，使學生逐步掌握一些閱讀英文文獻的方法。

1．3 全班交流 學生在閱讀文獻后進行小組討論，整理出文章的目的、方法、技術結論，做成PPT。教師要求學生PPT做到“背景明亮、字體適中、顏色沉穩(wěn)、圖片美觀”。內容方面“重點突出，條理分明、語言簡練”。隔周進行一次全班交流會，每次2學時。首先由小組同學輪流上臺講解文獻，然后進入提問和討論階段。

1．4 評估成績 為了“激勵學生學習，幫助學生有效調控自己的學習過程，使學生獲得成就感，增強自信心，培養(yǎng)合作精神”，筆者引入了形成性評估［4］，使學生“從被動接受評價轉變成為評價的主體和積極參與者”。建立了學生成績評定的10分制。其中包括上傳資料(1分)、PPT制作(2分)、演講(2分)、答疑或提問(2分)、作業(yè)(3分)。通過成績評定，使教學過程體現(xiàn)教育功能和激勵功能。

3 討論

主講小組在文獻研讀的基礎上將文章核心內容制成PPT，在全班進行演講，并組織討論。最后，教師進行課程總結和成績評定。學生通過論文研討，開闊了視野，提高了文獻閱讀能力、演講能力，從中學習和體會到科學家的嚴謹思維和探索精神。生物化學探究式教學活動的開展，對學生知識、能力和素質的全方位培養(yǎng)起到了扎實有效的促進作用。

以教師為主體的傳統(tǒng)教學和驗證實驗一直是生物化學的主要教學形式。生物化學知識點多，課時又極度壓縮，學生只能強記硬背，不僅難以掌握，還可能喪失學習興趣和積極性，教學質量難以得到保證和提高。但是探究式教學是注重以素質為核心，讓學生“主動發(fā)現(xiàn)”的“積極學習”型的教學模式，通過教學實踐總結，探究式教學具有以下優(yōu)勢:

2．1 思想方面 在探究式教學中，學生自主探究得到了鼓勵，并在教學中導入競爭機制，充分調動了學生的積極性和主動性，從而激發(fā)了學生探索科學知識的信心，提高了對生物化學的興趣。探究式教學實現(xiàn)了從科學專業(yè)素質向綜合素質教育的轉變，加深了學生對專業(yè)知識的理解和掌握，不僅提高了學生的實踐操作能力，還提高了學生的語言表達和交流能力。

2．2 在學習能力方面 通過教師設置的專題，引導學生在文獻搜索的過程中，探索和發(fā)現(xiàn)新知識，并進行歸納總結。提高了學生自學能力和分析解決問題的能力，培養(yǎng)了學生的科研思維和創(chuàng)新意識。

生物化學探究式教學在培養(yǎng)學生文獻閱讀能力、自學能力、演講交流能力以及團隊合作精神等方面進行了有益的嘗試。在教學中積累的一些教學素材和實踐經驗，還可促進生物化學基礎理論課程的教學，使更多的學生受益，對學生綜合能力的培養(yǎng)是一項長期而系統(tǒng)的工程。

3 結語

實踐基本實現(xiàn)以下目標:①與生物化學基礎教學相配合，完成探究式教學專題的初步設計;②建立并不斷完善探究式教學文獻資料庫;③建立了一整套學生訓練計劃，包括文獻研讀、PPT制作、演講答疑、完成作業(yè)等環(huán)節(jié)。存在的問題主要表現(xiàn)為:①在專題設計方面尚存在一定的局限性，應根據(jù)學科發(fā)展動態(tài)，對選題進行優(yōu)化和調整。同時可以增加學生自主選題的環(huán)節(jié)，讓學生提出他們感興趣的話題;②在文獻選擇方面，由于學生是二年級本科生，大多數(shù)專業(yè)課程還沒學過，不適合閱讀信息量較大的綜述性文章，應選擇難度適宜、短小易懂的研究性論文，并在研讀過程中注重對學生科研思維的培養(yǎng);③在教學組織方面，10～20人的小班最為適宜，人數(shù)太多，會減少學生提問交流的機會。每篇文章由2～3人主講較為合適，有利于同一小組的學生整體把握內容，更好地體現(xiàn)條理性和銜接性。

［1］楊志偉，張瑋瑋，陳志玲，等．生物化學探究式教學的設計和實施［J］．生命的化學，2013，33(1):105－108．

［2］ERIKA G．Offerdahl Lisa Mon tplaisir．student-generated reading questions:diagnosing student thinking with diverse formative assessments［J］．Biochemistry and Molecular Biology Education，2014，42(1):29 －38．

［3］NIAZ M，TREAGUST D，TUAN，H．Inquiryin science education:International perspectives［J］．Science Education，2004，88(3):397 －419．

［4］肖建勇．問題引導式教育法在生物化學中的應用探討［J］．基礎醫(yī)學教育，2012，14(2):92－93．

［5］王曉麗，晏本菊，陳惠，等．生物化學教學改革的實踐探索［J］．高等教育，2003，19(4):107 －108．

［6］譚幫換．淺析施瓦布科學探究思想及科學教師培養(yǎng)方法［J］．世界教育信息，2010(1):49 －52．