細(xì)胞生物學(xué)生活化教學(xué)改革探索

高紅云 楊玉珍 楊宗渠

摘要：細(xì)胞生物學(xué)是高等院校生物科學(xué)專業(yè)的一門主干課程。為了提高細(xì)胞生物學(xué)教學(xué)效果，本研究以建構(gòu)主義理論為指導(dǎo)，以細(xì)胞生物學(xué)理論的生活化為切入點(diǎn)，在教學(xué)內(nèi)容上創(chuàng)新，以學(xué)生的自主交流進(jìn)行教學(xué)方式上的優(yōu)化，重視學(xué)生的主體地位，進(jìn)行教學(xué)改革探索，在深化理論學(xué)習(xí)的同時(shí)，培養(yǎng)了學(xué)生崇尚健康的生活方式、珍愛生命的情懷。

關(guān)鍵詞：細(xì)胞生物學(xué)；生活；教學(xué)改革

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2018）47-0111-03

細(xì)胞生物學(xué)是21世紀(jì)生命科學(xué)研究最活躍的前沿學(xué)科之一，是生命科學(xué)的一門重要基礎(chǔ)學(xué)科。近年來，水通道（2003年諾貝爾化學(xué)獎）、泛素介導(dǎo)的蛋白質(zhì)降解途徑（2004年諾貝爾化學(xué)獎）、綠色熒光蛋白的發(fā)現(xiàn)和應(yīng)用（2008年諾貝爾化學(xué)獎）、細(xì)胞內(nèi)部囊泡運(yùn)輸調(diào)控機(jī)制（2013年諾貝爾生理醫(yī)學(xué)獎）、細(xì)胞自噬機(jī)制（2016年諾貝爾生理醫(yī)學(xué)獎）等使得細(xì)胞生物學(xué)取得迅猛發(fā)展。該課程信息量大，知識點(diǎn)瑣碎，常規(guī)的教學(xué)方式為文字結(jié)合圖片進(jìn)行課堂講授，這樣的傳統(tǒng)教學(xué)方法，在如今的課堂，很難吸引學(xué)生注意力，導(dǎo)致學(xué)生對知識理解不透、識記困難。為解決這一教學(xué)難題，許多專業(yè)教師嘗試各種類型的教學(xué)改革，旨在提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提升教學(xué)效果[1-3]，但國內(nèi)一些細(xì)胞生物學(xué)教學(xué)的改革重點(diǎn)集中在教學(xué)方式和手段的創(chuàng)新，在教學(xué)內(nèi)容方面的改革尚處于探索階段。

本研究以細(xì)胞生物學(xué)教學(xué)內(nèi)容的優(yōu)化為核心，以建構(gòu)主義理論[4]為指導(dǎo)，以抽象的理論生活化為切入點(diǎn)，在授課的內(nèi)容設(shè)置上，巧妙地導(dǎo)入一定的生活情境，通過一個(gè)個(gè)生活常識對細(xì)胞生物學(xué)進(jìn)行更立體、更形象的理解，在教學(xué)內(nèi)容方面進(jìn)行優(yōu)化創(chuàng)新；在教學(xué)模式方面引入一定比例的學(xué)生自主展示交流環(huán)節(jié)，使學(xué)生利用教材、網(wǎng)絡(luò)資源為學(xué)習(xí)材料，采取意義構(gòu)建的形式獲取知識，這種教學(xué)方式便于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)細(xì)胞生物學(xué)的好奇心和濃厚興趣，培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立思考能力和實(shí)踐能力，加深學(xué)生對細(xì)胞生物學(xué)知識的深入理解，并能學(xué)以致用。同時(shí)，引導(dǎo)學(xué)生了解細(xì)胞生物學(xué)與美容、醫(yī)學(xué)發(fā)展前沿和健康、長壽等社會熱點(diǎn)，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立鉆研、理解吸收、交流反思等科學(xué)素質(zhì)。

一、細(xì)胞生物學(xué)理論生活化，進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容優(yōu)化創(chuàng)新

細(xì)胞生物學(xué)作為理論性很強(qiáng)的基礎(chǔ)學(xué)科，若僅局限于知識點(diǎn)的講授，學(xué)生會覺得瑣碎、枯燥無味，很難激發(fā)起學(xué)生學(xué)習(xí)本課程的熱情。因此該課程的教學(xué)改革最重要的還是要激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。細(xì)胞生物學(xué)與生活緊密相關(guān)，深入當(dāng)代20歲左右的大學(xué)生，除了學(xué)業(yè)之外，課余關(guān)注最多的還是美容、健康、追星等，若能將生活中學(xué)生關(guān)注并熟知的這些內(nèi)容深度挖掘，把醫(yī)學(xué)、美容、整形最新進(jìn)展、生活中的熱點(diǎn)問題向理論知識的課堂教學(xué)滲透，將抽象的、專業(yè)性強(qiáng)的基本理論具體化為學(xué)生所熟悉的生活常識或生活類比，力求展示細(xì)胞生物學(xué)與生活的緊密相關(guān)。這些將會極大調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)細(xì)胞生物學(xué)的興趣，降低專業(yè)理論學(xué)習(xí)的難度，加深其對相關(guān)理論知識的理解和掌握，提高教學(xué)效果。

1.將生活常識、美容與細(xì)胞生物學(xué)知識相結(jié)合。生活、美容、美體塑形等相關(guān)內(nèi)容若能穿插于抽象理論知識的講授過程中，可極大調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。細(xì)胞膜的教學(xué)中穿插護(hù)膚品常識，將化妝品的組成和護(hù)膚原理與細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能相結(jié)合。油脂、水和醇類、香料、色素等組成化妝品，油脂可保護(hù)、潤濕、加速吸收和柔軟皮膚，在水溶液中添加保水劑可制成化妝水，添加清潔劑可做成洗臉液，引導(dǎo)學(xué)生嘗試采用細(xì)胞生物學(xué)原理解釋護(hù)膚品的作用原理。補(bǔ)充講解香料易引起皮膚功能障礙，色素易引起燒灼、瘙癢、脫皮等過敏癥狀，防腐劑在人體的皮膚上積累會加速皮膚的衰老和色素沉淀，敦促學(xué)生樹立珍愛健康和生命的意識。細(xì)胞外基質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能較為抽象，講授時(shí)結(jié)合人體皮膚具有彈性，原因在于真皮層的細(xì)胞外基質(zhì)含有膠原、透明質(zhì)酸、彈性蛋白等，透明質(zhì)酸（玻尿酸）的作用結(jié)合其在醫(yī)學(xué)美容中的塑形、延緩細(xì)胞衰老作用講解，瞬間調(diào)動起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。而溶酶體的講解則以老年斑為例，講解溶酶體功能衰退引起的看得見的衰老，進(jìn)一步提及看不見的老年斑沉積于心、肝、腎、腦等生命器官與組織中可引發(fā)老年性癡呆，使學(xué)生正視生命的輪回，珍愛生命。這樣，將難觀測的抽象的細(xì)胞生物學(xué)知識生活化、具體化、形象化，增強(qiáng)了對細(xì)胞生物學(xué)實(shí)用性的理解。

2.以社會熱點(diǎn)新聞來例證細(xì)胞生物學(xué)理論。學(xué)生生活中非常關(guān)注明星、美體塑形等相關(guān)內(nèi)容，結(jié)合這些關(guān)注點(diǎn)的課堂教學(xué)必然會吸引學(xué)生注意力，不但可活躍課堂氣氛，還可加深對理論知識理解。例如，細(xì)胞周期調(diào)控涉及細(xì)胞周期蛋白和周期蛋白依賴性激酶的多重調(diào)控作用，失調(diào)易導(dǎo)致腫瘤發(fā)生，可列舉林黛玉等人物患病的實(shí)例，使學(xué)生明確環(huán)境、不良的飲食作息習(xí)慣、心理社會因素等都容易引發(fā)調(diào)控紊亂，這也為癌癥發(fā)生機(jī)制的闡述做鋪墊，使學(xué)生樂學(xué)的同時(shí)，在情感方面受到震撼，增強(qiáng)珍愛生命、保護(hù)環(huán)境、鍛煉身體的意識。另外，干細(xì)胞講授時(shí)列舉關(guān)注度高的明星燒傷移植及干細(xì)胞移植治療等實(shí)例，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注皮膚中的多能干細(xì)胞（成纖維細(xì)胞）的重要作用，進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注具有皮膚再生修復(fù)性能的人工皮膚替代物的研究進(jìn)展等。再如，細(xì)胞凋亡以生活中隨處可見的廣告“自體脂肪移植術(shù)”導(dǎo)入，使學(xué)生了解即便是成功移植的脂肪細(xì)胞，在隨后也會出現(xiàn)一定比例的細(xì)胞凋亡和壞死現(xiàn)象，需要二次甚至三次手術(shù)，這樣導(dǎo)入可極大地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，還便于理解細(xì)胞生物學(xué)、材料科學(xué)及整容醫(yī)學(xué)的交叉和聯(lián)系，增強(qiáng)了對細(xì)胞生物學(xué)研究前沿的理解。

3.穿插科學(xué)家的奇聞逸事。細(xì)胞生物學(xué)很多理論知識都是科學(xué)家們經(jīng)過多方求證而來，在課堂教學(xué)中適當(dāng)引入科學(xué)史的介紹，使學(xué)生了解細(xì)胞生物學(xué)理論的求證過程，某一知識點(diǎn)的前世今生，使學(xué)生印象深刻。如“囊泡運(yùn)輸?shù)臋C(jī)制”，以托馬斯·蘇德霍夫、蘭迪·謝克曼、詹姆斯·羅斯曼三位學(xué)者對囊泡運(yùn)輸機(jī)制的貢獻(xiàn)導(dǎo)入，并展示托馬斯·蘇德霍夫是中國科大的“女婿”圖片，使學(xué)生明確科學(xué)家就在身邊，領(lǐng)悟科學(xué)研究過程，掌握科研方法。

4.將細(xì)胞的生命活動進(jìn)行擬人化類比。細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)的一項(xiàng)重要功能是蛋白質(zhì)的質(zhì)量控制，該過程較為抽象，以分子伴侶為引線，將分子伴侶的識別、協(xié)助折疊、協(xié)助降解以擬人化的形式進(jìn)行穿插降解，使晦澀難懂的知識通過擬人化的類比，具有一定的科普效果。例如，通過展示一個(gè)熟知的明星的不同年齡的照片，由人體衰老導(dǎo)入細(xì)胞衰老，進(jìn)一步聯(lián)系前面細(xì)胞外基質(zhì)中的透明質(zhì)酸（玻尿酸）在面部美容整形中的應(yīng)用，還可強(qiáng)化理解細(xì)胞所處的外環(huán)境影響細(xì)胞衰老進(jìn)程的作用。另外，囊泡運(yùn)輸?shù)臋C(jī)制與如今的順風(fēng)快遞等相類比，細(xì)胞骨架與人體骨架相類比，細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)過程將細(xì)胞的生理狀態(tài)進(jìn)行饑餓、飽食等擬人化類比等，將抽象的理論具體化，可極大吸引學(xué)生的注意力，課堂氣氛非?；钴S，師生互動性強(qiáng)，增強(qiáng)了對細(xì)胞生命活動的理解等。

二、貫徹以學(xué)生為中心的教學(xué)理念，進(jìn)行教學(xué)方式的優(yōu)化

麻省理工學(xué)院拉斐爾·萊夫校長指出，高等教育面臨的改革要以學(xué)生為中心，倡導(dǎo)主動學(xué)習(xí)。教育部部長陳寶生提出：要為每個(gè)學(xué)生提供適合的教育。這就要求教育工作者貫徹以學(xué)生為中心的教學(xué)理念，在教學(xué)方式的創(chuàng)新上下足功夫。

1.教師預(yù)先布置展示任務(wù)。教師依據(jù)細(xì)胞生物學(xué)[5]的教學(xué)內(nèi)容，在課程起始第一次課，有針對性地布置學(xué)習(xí)任務(wù)，預(yù)先設(shè)定與生活、健康、美容、整形相關(guān)的一些問題（表1），引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注醫(yī)學(xué)前沿及相關(guān)性高的新聞，學(xué)生分成4人小組，結(jié)合組員的興趣點(diǎn)選擇細(xì)胞生物學(xué)生活化的學(xué)習(xí)內(nèi)容，進(jìn)行課下自主學(xué)習(xí)，制作幻燈片用于課堂5分鐘的展示。

2.學(xué)生為中心的交流展示環(huán)節(jié)。在課堂教學(xué)中，教師留出15分鐘時(shí)間讓學(xué)生來展示（一次課兩個(gè)小組，一組5分鐘，師生共同討論5分鐘）。在這一環(huán)節(jié)，充分發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用，教師擬定并發(fā)放評價(jià)量表（表2），設(shè)定明確的討論主題，引領(lǐng)學(xué)生關(guān)注細(xì)胞生物學(xué)在生活中的應(yīng)用，以此促使學(xué)生進(jìn)行反思活動，不但可調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和加深學(xué)生對細(xì)胞生物學(xué)知識的深刻理解，還可鍛煉其教學(xué)技能。學(xué)生通過課下自主學(xué)習(xí)、課上展示交流，與老師的講解、同學(xué)間的討論相互碰撞，有時(shí)還能擦出美麗的火花，達(dá)到事半功倍的教學(xué)效果。例如學(xué)生討論如何鑒別化妝品的優(yōu)劣，pH試紙鑒別化妝水、吸油面紙鑒別口紅等，在掌握細(xì)胞膜相關(guān)知識的同時(shí)，也懂得合理選用化妝品，對于女生居多的師范院校，這些與美容相關(guān)的討論教學(xué)效果極好。在學(xué)生查閱細(xì)胞衰老的誘發(fā)因素時(shí)，明確不良情緒與生活習(xí)慣，射線、環(huán)境污染均會加速細(xì)胞衰老，深入理解細(xì)胞衰老機(jī)理的同時(shí)，也增強(qiáng)了環(huán)保、健康意識。

3.以論文為形式的評價(jià)方式改革?？己耸菣z驗(yàn)教學(xué)效果的有效手段。本研究引入過程性評價(jià)，旨在促進(jìn)學(xué)生參與的熱情及成就感，將學(xué)生課堂上的展示討論記入成績評定，使其積極參與，在參與過程中感受協(xié)作的重要性。引導(dǎo)學(xué)生以小組為單位上交課程論文作為平時(shí)成績的考評依據(jù)之一。如此，以展示過程、專題論文撰寫作為平時(shí)成績，結(jié)合期末考試進(jìn)行綜合評定，大大提升了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性，加深了對細(xì)胞生物學(xué)理論知識的理解。

三、改革成效

以細(xì)胞生物學(xué)理論的生活化為切入點(diǎn)，以學(xué)生的自主交流進(jìn)行教學(xué)方式上的創(chuàng)新，對鄭州師范學(xué)院生物科學(xué)專業(yè)本科生進(jìn)行細(xì)胞生物學(xué)教學(xué)改革后，學(xué)生普遍反映融入生活化教學(xué)的細(xì)胞生物學(xué)課堂有意思，開拓了視野，而融入學(xué)生自主交流的新型教學(xué)方式教學(xué)效果明顯好于“滿堂灌”的傳統(tǒng)教學(xué)模式。實(shí)踐表明，這種基于生活化的教學(xué)可大大提高學(xué)生主動學(xué)習(xí)的熱情，同時(shí)也加深了對教學(xué)內(nèi)容的理解，對期末成績進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)學(xué)生成績有明顯提高?？梢?，將學(xué)生所關(guān)注的生活、美容、健康、整形醫(yī)學(xué)等問題融入細(xì)胞生物學(xué)教學(xué)，在課堂教學(xué)中關(guān)注學(xué)生主體作用的發(fā)揮，課下自主學(xué)習(xí)與課上表達(dá)、交流相結(jié)合，符合建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論，可大大提高學(xué)生學(xué)習(xí)細(xì)胞生物學(xué)的興趣，同時(shí)還可培養(yǎng)其科學(xué)的思維習(xí)慣，引導(dǎo)其珍愛健康、熱愛生活的情感。

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