郎剛?cè)A 顧立眾
摘要:食品生物化學(xué)的實驗教學(xué)在加深和鞏固理論知識的理解、鍛煉學(xué)生解決實際問題的能力、培養(yǎng)學(xué)生的實驗操作技能等方面起著重要的作用。為了進(jìn)一步提高食品生物化學(xué)實驗課的教學(xué)效果,從而加強(qiáng)學(xué)生的實驗技能和提高學(xué)生的綜合素質(zhì),本人從食品生物化學(xué)實驗教學(xué)的課程特征和現(xiàn)狀出發(fā),通過導(dǎo)入圖示教學(xué)法、適時安排實驗設(shè)計,以及及時進(jìn)行實驗總結(jié)等教學(xué)手段,加深了學(xué)生對理論知識的理解和掌握,強(qiáng)化了學(xué)生的食品生物化學(xué)實驗技能,激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,并且培養(yǎng)了學(xué)生創(chuàng)造性的思維能力和良好的實驗素養(yǎng),從而為全面提升學(xué)生的綜合素質(zhì)奠定了堅實的基礎(chǔ)。
關(guān)鍵詞:食品生物化學(xué);實驗教學(xué);圖示教學(xué);實驗設(shè)計;實驗總結(jié)
中圖分類號:G642.04 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號:1674-9324(2015)09-0243-02
食品生物化學(xué)是食品科學(xué)相關(guān)專業(yè)的重要基礎(chǔ)課程。食品生物化學(xué)是一門實驗性學(xué)科,與理論教學(xué)相比,食品生物化學(xué)實驗教學(xué)更具有趣味性、實踐性和探索性的優(yōu)勢。食品生物化學(xué)實驗教學(xué)不僅使理論課的教學(xué)內(nèi)容得到感性的驗證,而且通過培養(yǎng)學(xué)生的觀察力、創(chuàng)造力和解決問題的能力,起到提高學(xué)生綜合素質(zhì)的重要作用。隨著生物化學(xué)教學(xué)理論和教學(xué)法的不斷發(fā)展和完善[1],懸念式教學(xué)法[2]、問題教學(xué)法[3]、3+1教學(xué)法[4]等多種教學(xué)手法也在生物化學(xué)實驗教學(xué)中得到了應(yīng)用,并且實驗課的教學(xué)模式也展開了廣泛的探索[5,6]。本人從食品生物化學(xué)實驗課教學(xué)的課型特征和現(xiàn)狀出發(fā),本著進(jìn)一步拓展教學(xué)空間,提高實驗課的教學(xué)效果和教學(xué)質(zhì)量的目的,在深入分析實驗課結(jié)構(gòu)特征的基礎(chǔ)上,結(jié)合對比國內(nèi)外實驗指導(dǎo)教材的格式,對食品生物化學(xué)實驗課的教學(xué)方法和教學(xué)模式進(jìn)行了進(jìn)一步的探索。
(一)引入圖示教學(xué)法,讓學(xué)生高效而迅速地理解和掌握實驗操作步驟
研究表明,人腦處理圖像的速度是處理文字的60,000倍,而且,圖示教學(xué)法也已經(jīng)在多門學(xué)科的理論課教學(xué)中得到了廣泛的應(yīng)用[7,8]。圖示法可以使抽象的知識具體化、形象化,也可以使零碎的知識系統(tǒng)化,從而簡明扼要地概括出教學(xué)內(nèi)容的重點和難點。在日本,研究人員以及碩士和博士研究生們廣泛使用的生物化學(xué)以及分子生物的實驗方法參考書普遍采用了圖文并茂的格式,筆者在考察中了解到大家普遍認(rèn)為這種圖文并茂的表現(xiàn)格式化無形為有形,形象生動,簡單明了,而且使讀者便于對實驗內(nèi)容的整個流程進(jìn)行整體的把握。為了考察圖示法在食品生物化學(xué)實驗教學(xué)中的效果,我將圖示法引入實驗操作步驟的說明中,并且對其效果進(jìn)行了問卷調(diào)查。
以淀粉的顯色反應(yīng)實驗為例,在實驗步驟的文字描述之后,我引入了圖1來展示實驗的操作方法。
在實驗教學(xué)過程中,我讓學(xué)生們對照使用常用的文字描述形式的實驗方法和圖文并茂形式的實驗方法,并且對問卷進(jìn)行了回答。問卷的內(nèi)容包括:
1.從第一印象看,你更愿意選擇哪種形式的實驗方法?
2.在實驗操作前,哪份實驗方法介紹的內(nèi)容更容易讀懂?
3.在實驗過程中,你主要參照了哪份實驗方法?
4.實驗課結(jié)束后,哪份實驗方法更容易回想起來?
5.如果讓你設(shè)計實驗方法,你喜歡選用哪種形式來設(shè)計?
來自5個班的209名學(xué)生在對兩種形式的實驗方法進(jìn)行對比使用的基礎(chǔ)上,對問卷進(jìn)行了回答。在對前4個問題的回答中,分別有94%、93%、91%和97%的學(xué)生選擇了圖文并茂式的形式。在對最后一問的回答中,有87%的學(xué)生選擇了圖文并茂的形式。
從問卷調(diào)查結(jié)果來看,無論是從第一印象、易懂性、實驗指導(dǎo)性還是在容易記憶性方面,90%以上的學(xué)生選擇了圖文并茂形式的實驗方法。對問卷的最后一問,雖然選擇圖文并茂形式的學(xué)生人數(shù)低于90%,但課后調(diào)查發(fā)現(xiàn),多數(shù)學(xué)生是因為對畫圖沒有自信而選擇了用單純文字描述來設(shè)計實驗。因此,圖示教學(xué)法使實驗內(nèi)容形象生動,簡潔概括,便于學(xué)生迅速而有效地理解和全面掌握實驗步驟,其教學(xué)效果得到了大多數(shù)學(xué)生的認(rèn)可和好評。
(二)通過適時安排實驗設(shè)計,及時進(jìn)行知識的回顧和綜合
食品生物化學(xué)實驗課通常安排在理論課教學(xué)之后,起到加深理論知識的理解和培養(yǎng)學(xué)生實驗技能的作用。因為受到課時數(shù)、儀器設(shè)備、師資力量等因素的限制,實驗課的內(nèi)容是由幾個獨(dú)立的有代表性的實驗內(nèi)容組成,而且各實驗內(nèi)容之間缺乏內(nèi)在的聯(lián)系。為了使所學(xué)的知識通過對比而得到理解加深,通過綜合運(yùn)用而實現(xiàn)全面的掌握,并且也為了同時培養(yǎng)學(xué)生解決實際問題的實踐能力,我在淀粉的顯色和水解實驗、氨基酸紙上層析實驗和蛋白質(zhì)的呈色反應(yīng)實驗之后,及時地引入了實驗設(shè)計的課題。課題的目的是通過復(fù)習(xí)單糖、淀粉、氨基酸和蛋白質(zhì)的性質(zhì),運(yùn)用已經(jīng)學(xué)習(xí)的生物化學(xué)反應(yīng)原理和檢測方法,鑒別未知混合溶液的組成成分。課題的實驗對象是三種未知混合溶液。課題的實驗要求是:(1)首先,自己設(shè)計鑒定方法與操作步驟,并預(yù)測實驗結(jié)果。(2)實驗中,根據(jù)實驗設(shè)計選擇試劑,實施檢測方案,觀察實驗現(xiàn)象并記錄實驗結(jié)果。(3)實驗后,分析實驗結(jié)果,判斷溶液的組成成分,完成實驗報告。
實驗設(shè)計課題布置后,學(xué)生們翻閱理論課教材和實驗指導(dǎo),回顧已經(jīng)學(xué)習(xí)的相關(guān)章節(jié)和已做過的實驗內(nèi)容,積極地思考檢測方案,并且以小組為單位,各抒己見展開了熱烈的討論。從課堂檢查結(jié)果來看,大部分的實驗小組能夠制定出比較合理的實驗方案,雖然他們所用的時間長短不一。其他一小部分實驗小組的方案在經(jīng)過教師的啟發(fā)和引導(dǎo)后,也趨于完善。在實驗方案的實施過程中,學(xué)生們抱著比通常的驗證性試驗更強(qiáng)的好奇心,仔細(xì)觀察每個實驗現(xiàn)象,驗證自己提出的預(yù)想和假設(shè)。從實驗結(jié)果來看,大部分的實驗小組能夠正確地推斷出三種未知溶液的組成成分。雖然正確的實驗結(jié)果能給予學(xué)生成就感和自豪感,這對于激發(fā)學(xué)生的求知欲和學(xué)習(xí)興趣至關(guān)重要。但是,從任課教師的角度來看,實驗設(shè)計課題的實施過程更為重要。與一般的應(yīng)試復(fù)習(xí)截然不同的是在此過程中學(xué)生們對已經(jīng)學(xué)習(xí)的書本知識進(jìn)行了能動的復(fù)習(xí),而且通過對比進(jìn)行了進(jìn)一步的鞏固和認(rèn)識的加深。與此同時,在探究的過程中,學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主觀能動性得到了充分的發(fā)揮。食品生物化學(xué)實驗設(shè)計課題的導(dǎo)入,在加深和鞏固理論知識的理解、鍛煉學(xué)生的實驗操作技能、培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題和解決問題能力等諸方面,都起到了明顯的推動作用。
(三)以附加實驗補(bǔ)齊各實驗組之間的進(jìn)度差異,及時進(jìn)行實驗總結(jié)
實驗小組之間存在實驗進(jìn)度的差異是不可避免的,如果提前完成實驗的學(xué)生可以提前離開實驗室,這樣既影響了實驗未完成小組的情緒,而且也無法進(jìn)行系統(tǒng)的實驗總結(jié)。我嘗試了通過引入與計劃內(nèi)容相關(guān)的附加實驗來補(bǔ)齊小組之間進(jìn)度差異的方法,而且附加實驗的結(jié)果將在實驗總結(jié)時展示給全班同學(xué)并歸納進(jìn)實驗總結(jié)中。所以,附加實驗不僅補(bǔ)齊了實驗小組之間的進(jìn)度差異,而且充實和拓展了實驗內(nèi)容。另外,我還發(fā)現(xiàn)實驗內(nèi)容的拓展大大地激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,許多實驗小組在順利完成計劃實驗內(nèi)容的前提下,爭取演習(xí)附加實驗內(nèi)容。
實驗總結(jié)是實驗教學(xué)的一個重要環(huán)節(jié),學(xué)生在實驗過程中往往專注于實驗操作,并沒有及時將實驗結(jié)果與要驗證的生物化學(xué)理論聯(lián)系起來。通過實驗總結(jié),趁熱打鐵,從剛剛觀察到的實驗現(xiàn)象引伸出生物化學(xué)理論,并且讓學(xué)生更加充分地理解生物分子的特性以及生物化學(xué)反應(yīng)的機(jī)理。與此同時,還要對實驗中發(fā)現(xiàn)的問題進(jìn)行一次綜合的說明,從而起到全面提高實驗課教學(xué)效果的作用。
食品生物化學(xué)是一門發(fā)展的學(xué)科,隨著生物化學(xué)、食品科學(xué)及其相關(guān)學(xué)科的不斷發(fā)展,食品生物化學(xué)的內(nèi)容也在不斷充實和完善。為了培養(yǎng)出掌握扎實的實驗操作技能、具備科學(xué)的發(fā)現(xiàn)問題和解決問題能力、適應(yīng)我國迅猛發(fā)展的食品行業(yè)需要的高素質(zhì)科研和專業(yè)技術(shù)人才,食品生物化學(xué)實驗教學(xué)作為食品生物化學(xué)教學(xué)中不可分割的一個重要部分,其教學(xué)方法的革新將發(fā)揮積極的作用。
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