游 娟

廣東藥學院生物化學與分子生物學系,廣州 510006

生物化學是研究生命現(xiàn)象,探索生命本質(zhì)的一門非常有趣的學科。其學科特點之一是從微觀角度解釋分子的特性及種種反應機制,而分子本身不能被看到。和一般醫(yī)學基礎課相比,生物化學具有理論抽象、代謝復雜、概念模糊等學科特點,學生往往覺得無所適從。筆者總結(jié)了幾年的教學實踐,談談生物化學理論教學上的一些體會。

1 課前準備

課前準備不能簡單視為寫出一份講稿或教案,而是對教學內(nèi)容理解消化后的再創(chuàng)造,其核心在于教學思維的形成,而教案、講稿、課件等教學材料則是教學思維的體現(xiàn)[1]。即便是經(jīng)驗豐富的教師,每次上課前仍十分謹慎,一個人的生命不可重復,一堂課講過了也不可能重來。

1.1 教學內(nèi)容的組織

生物化學一般在大學二年級開設,學生已具有基本的化學思維,尤其是有機化學是學習生化非常好的工具。然而了解化學而不了解生物邏輯是無法充分理解生命現(xiàn)象的?；瘜W只對獨立的反應負責,雖然單獨的反應遵循普遍的化學規(guī)律,生命一旦將這些反應有序地組織起來,就上升到了另一層次。如何將這一層次的規(guī)律傳遞給學生?課堂教學就圍繞著這一問題規(guī)劃展開。

任何學科都是有邏輯性的,看似繁雜的生物化學也不例外。對教學內(nèi)容,首先在腦中形成一個主干脈絡,再用細節(jié)的知識、例子,有條理地展示,去豐富成一棵根深葉茂的大樹,并注意細節(jié)之間的邏輯聯(lián)系,從而將分散的知識點串成一個有機的體系。

比如:“物質(zhì)代謝及其調(diào)節(jié)”這一篇[2],學生看到蜘蛛網(wǎng)似的代謝網(wǎng)絡就像進了迷宮,望而卻步,死記硬背就很了不起,更別提應用知識去解決實際問題了。備課時應從學生的思維出發(fā),以關鍵的切入點來進入知識的主干脈絡:

“氧化供能”是糖、脂類、蛋白質(zhì)三大營養(yǎng)物質(zhì)共同的生理功能,可以作為一個切入點。物質(zhì)結(jié)構(gòu)各異,但都含有碳、氫元素,和石油中的碳氫化合物一樣處于還原態(tài),在細胞中徹底氧化成CO2和水,類似于汽油在發(fā)動機中燃燒,高度釋能?！把趸币辉~正是概括了碳氫元素在代謝中的經(jīng)歷。這樣引入,就能避免學生糾纏于純粹的分子式、化學反應,而站在生物學意義的高度來看待代謝途徑,掌握知識的主線[3]。隨著反應的進行,分子的碳原子數(shù)量在減少,而且一直被氧化直至最高氧化態(tài)(CO2);脫氫反應也應該被留意,氫被氧化生成水,對能量也有貢獻。按照這種思維,學生尤其會注意起始物、重要中間產(chǎn)物、終產(chǎn)物、關鍵酶以及產(chǎn)(耗)能、脫氫的反應,這些分散瑣碎的知識點也因此歸納到一條主線下,成為一個整體。

生物化學是生命科學的基礎學科,同時受益于多學科的研究方法與技術,是該領域發(fā)展迅猛的前沿學科。在要求學生掌握基本理論和基本方法的同時,注意跟蹤本領域的科技前沿信息,并適當融入其他學科的理念,使學生關心學科發(fā)展的最新成果,促進知識體系的持續(xù)性和延展性,培養(yǎng)開放性思維。

1.2 教學材料的準備

教學材料是教學思維按照教學時間進行具體安排的體現(xiàn),是教師授課的依據(jù)。除了傳統(tǒng)的教案、講稿以外,還包括課件、影音動畫等形式。

教案和講稿都屬于教學的文字載體,表面看來教案簡單而講稿豐富。有些人很容易進入一個誤區(qū):幾本教科書的拼接就是講稿,課本的各級標題提出來就成了教案。其實教案和講稿分工明確,分別回答了“怎么教”和“教什么”的問題,帶有教師鮮明的個性特色。

教案是教學的整體構(gòu)思,是以課時為單位的規(guī)劃方案。既有教學如何層層推進的步驟,還反映了具體教學方法及課堂組織策略。學校一般有統(tǒng)一的格式,這并不意味著教案可以千篇一律。教師的教學思維不同,授課藝術各有千秋,青年教師也可以從教案的書寫中逐漸成熟,形成自己駕馭和組織課堂的特色。

講稿,通俗點說就是教師在課堂的講話稿。講稿以教學思路和策略為骨架,以詳盡的解析構(gòu)成豐富的血肉。除了說清楚每個要點,還要注意知識的銜接方式,是提綱挈領式的教案所顧及不到的。講稿內(nèi)容來源有三:教材,這是教學的依據(jù)和根本。然而教材是沉淀多年的經(jīng)典知識,有必要適當?shù)亟榻B本領域前沿的最新進展。好的講稿還必須融合自己的體驗,形成有特色的課程體系,這就要求青年教師在實際教學中善于總結(jié),同時注意吸收和運用他人的教學經(jīng)驗。

微軟公司的Powerpoint軟件編輯功能強大,界面簡單,展示方便,是最普及的課件制作工具。首先應想好故事的大綱,合理安排每個頁面的內(nèi)容范圍。每個頁面都有清楚的主題,完整的內(nèi)容,頁面之間層次分明,銜接自然,符合教學推進的邏輯。課件內(nèi)容的展示一般有三種形式:文字、圖表和動畫。文本內(nèi)容是課本的提煉和重排,應文字精練、重點突出、條理分明,盡量采用提綱、表格、圖形等一目了然的形式。重要的概念則描述嚴謹全面,不能吝惜筆墨。多利用流程圖來體現(xiàn)知識的邏輯性,并適當使用圖片、動畫來幫助理解抽象的空間結(jié)構(gòu)和動態(tài)過程,如復制、轉(zhuǎn)錄和翻譯等。

Powerpoint的動畫效果直接表現(xiàn)復雜的過程(如遺傳、生物氧化等)還很欠缺。因此,教師經(jīng)常會利用互聯(lián)網(wǎng)尋找多媒體素材。目前網(wǎng)絡上精美而生動的動畫大多是英文界面,構(gòu)思巧妙,有趣易懂,在搜索的過程中還會開拓思維,接觸各種類型的教學理念[4]。當然,這些都需要教師花費大量的時間和精力,并且具有相當?shù)木W(wǎng)絡知識和英文水平。平時注意積累教學素材,根據(jù)教學需要選用,不要喧賓奪主,為了利用動畫而改變既定的教學策略。

課件除了內(nèi)涵豐富,也要重視設計和包裝。背景盡量使用純色,如果是文字居多,不妨使用藍色黃字或藍底白字,類似高速公路的路牌,異常鮮明。對于圖片動畫豐富的課件來說,藍底略顯花哨,白底最百搭,各種顏色的字體都比較醒目。字距、行距、文字大小以教室最后一排學生能看清為宜。盡量使用通用字體,避免電腦不兼容而出現(xiàn)亂碼。版面不要過于復雜,避免文字過多而成為放大的課本,也要防止不必要的動畫、聲音的堆砌而分散學生的注意力[5-6]。最好還能關注整體的平衡和色彩的協(xié)調(diào)。引用的資料要注明出處?？傊?優(yōu)秀的課件需要教師具備扎實的專業(yè)知識,相關心理學知識和一定的美學修養(yǎng)。

2 課堂教學的實施

課前準備和課堂教學,就像劇本和演出。有了好的劇本,表演就成功了一半,學生的參與、反饋、接受則是成功的另一半。由于種種顧慮,新教師剛上講臺難免緊張,但只要準備充分,熱忱投入,一旦進入正題,心情會逐漸平復,即使出現(xiàn)小錯誤,也能得到學生的認可。上課時教師與學生的語言、表情、手勢和眼神的交流是課堂的精髓,有助于根據(jù)教學效果及時調(diào)整教學節(jié)奏。教學語言不同于日常說話,要用詞嚴謹,盡量避免口誤,英語詞匯發(fā)音準確。重視每學期的第一節(jié)課,這節(jié)課的表現(xiàn)直接形成學生對教師和對該門課程的印象。

2.1 承上啟下,注重知識的層次性

通常,教師會利用前幾分鐘回顧上節(jié)課的內(nèi)容,引導學生進入上課的狀態(tài),同時也過渡到新的內(nèi)容。新舊的銜接方式體現(xiàn)了教師的教學技巧[7],一般以問題的形式來引入,可以啟發(fā)學生思考、回顧,教師的肯定則增強了他們的自信心,活躍了課堂氣氛,學生的注意力都會集中過來,而一旦進入到已有知識不能回答的問題,學生就來興趣了,授課自然進入下一個環(huán)節(jié)。比如:“生物氧化”的進入,不妨先回到代謝網(wǎng)絡:糖酵解途徑-TCA-氧化磷酸化構(gòu)成的中軸線是細胞最主要的代謝大道,TCA-氧化磷酸化則是物質(zhì)氧化的必經(jīng)之路。物質(zhì)氧化的能量由兩種方式貢獻,糖、脂代謝的學習解決了C原子氧化過程中以底物水平磷酸化方式產(chǎn)能的問題,繼而提出氫原子以何種方式氧化為水,并釋放出能量的問題。

2.2 把握知識脈絡,構(gòu)建全局性知識框架

引導學生掌握知識的基本脈絡,比強調(diào)具體的概念和原理給學生的印象更深。青年教師有一個通病:恨不得一下子把所有知識都灌輸給學生。這樣常常導致不分主次,讓學生迷失在繁雜的信息里。有經(jīng)驗的教師往往做到了削枝強干,突出重點[8]。例如:三大代謝的經(jīng)典理論,把詳細化學反應、分子式作模糊處理,突出主干內(nèi)容:代謝途徑的關鍵物質(zhì)、限速酶、意義等內(nèi)容作重點,以點帶面,點、線、面結(jié)合,引出緊密聯(lián)系的后續(xù)課程。如6-磷酸葡萄糖,是糖代謝的中間產(chǎn)物之一,經(jīng)過它,可以分別進入到糖的氧化分解,糖原的合成,糖原的分解和磷酸戊糖途徑,而這些途徑構(gòu)成了糖代謝的主要代謝網(wǎng)絡。

講授中循序漸進地培養(yǎng)學生思考和學習的能力,涉及到具體問題時,首先提示學生,該問題位于知識體系的哪一個部分,以加深知識體系的整體印象。每一個知識單元結(jié)束以后,回顧涉及的主要問題,和知識體系其他部分的聯(lián)系,使學生逐漸建立系統(tǒng)的知識鏈,并養(yǎng)成從整體分析問題的習慣。

2.3 以細節(jié)豐富主線,突出知識的重點與難點

如果說知識的框架要從宏觀來粗放式地把握,那么對待各知識點則要細致而嚴謹。比如:“生物大分子的結(jié)構(gòu)和功能”部分[2],通過對細胞結(jié)構(gòu)的解析,總結(jié)出生物大分子結(jié)構(gòu)的規(guī)律:①由單元小分子按一定化學鍵連接而成;②大分子結(jié)構(gòu)有規(guī)律性、層次性,長鏈有方向性;③單元分子與大分子的性質(zhì)既有區(qū)別也有聯(lián)系。蛋白質(zhì)和核酸的學習,都可以往這三大方面來豐富:蛋白質(zhì)由氨基酸以肽鍵構(gòu)成,蛋白質(zhì)有一級結(jié)構(gòu)和空間結(jié)構(gòu),從氨基酸組成和順序去認識蛋白質(zhì)為什么會形成特定的空間構(gòu)象,氨基酸側(cè)鏈對形成蛋白質(zhì)的空間構(gòu)象有怎樣的貢獻。氨基酸和蛋白質(zhì)在結(jié)構(gòu)上的聯(lián)系使之具有兩性解離、茚三酮顯色等共同特征,而結(jié)構(gòu)上的差異使蛋白質(zhì)具有膠體性質(zhì)、雙縮脲等專享特點。

在此基礎上,啟發(fā)學生對下一個知識點,如核酸結(jié)構(gòu)進行類似的分析,隨時注意提問、糾正、肯定。提高提問的技巧,合理設計問題的引入、提問、候答、評價整個過程,有利于訓練學生批評思考,理性思考的能力。及時地進行小結(jié),以每個知識點為單位化整為零地解決掉瑣碎的內(nèi)容,而不要等到每章結(jié)束。

2.4 適當?shù)陌鍟?/h3>

多媒體課件節(jié)奏快、信息量大,配合適當?shù)陌鍟蠈W生的認知心理特點,可以穩(wěn)定教學節(jié)奏,幫助學生整理和提煉關鍵信息。

“甘油三酯的代謝”是“脂類代謝”重要的知識點。由于篇幅有限,每張頁面僅能容納若干個步驟,學生僅對眼前的內(nèi)容有即時印象,隨課件的播放,知識快速更迭,因信息過載造成思維混亂。這時,適時的板書就非常重要。在黑板上記下關鍵物質(zhì)和代謝名稱,以箭頭表示其邏輯性,課件在變換,而板書在豐富,學生可以清晰了解當前反應位于整條途徑的哪個位置,有何作用。對于具體的代謝途徑,可以隨時小結(jié),兼顧主線與細節(jié)。書寫時也為學生消化信息提供了緩沖的時間。課后,學生一打開筆記,板書從無到有的過程歷歷在目,復習只是找回上課的記憶而已。

2.5 介紹研究背景,培養(yǎng)科研思路

科學研究是一種高度復雜的活動,精密儀器是現(xiàn)代科學非常重要的工具,但科研中最核心的始終是人的頭腦。大學教育的目的,不僅是讓學生掌握系統(tǒng)的知識,更重要的是培養(yǎng)分析解決問題的思維方式。生物化學是一門建立在實驗之上的學科,幾乎每一處筆墨后都有一個曲折的科學故事,都有前人付出的艱辛和努力,通常要經(jīng)過觀察、提問、假設、實驗、分析、歸納來得到結(jié)論,并通過重復驗證才能寫到教科書上[9-10]。講課中適當介紹經(jīng)典的實驗設計和科研背景,回到從前跟著科學家一起探究問題,一方面了解了對知識的來龍去脈,更容易理解;另一方面,可以引導學生發(fā)展邏輯思考的能力,培養(yǎng)提出問題、分析問題、以及利用已有條件解決問題的科研思維。

3 課后總結(jié)

教師的教學工作并沒有隨著下課鈴響而結(jié)束,這次課的教學效果怎樣?教學目的是否達到?是否按照既定計劃進行?學生給予了哪些驚喜?出現(xiàn)了什么意外,是怎樣處理的?課件是否被學生接受?哪些需要改進的?這樣調(diào)整的原因是什么?……課前準備的教學策略是否合適等?每次課后應根據(jù)教學過程自己的體會和學生反饋的意見不斷修改,并及時調(diào)整下一步的教學方案。多媒體教學由于內(nèi)容豐富、信息量大,學生總有一些問題需要課后消化。課后教師要以各種形式深入到學生中了解學習情況,鼓勵學生提問,這樣既能釋疑又能及時發(fā)現(xiàn)問題。

總之,教學有法,但無定法,貴在得法。只要教師充分發(fā)揮其教學熱忱,合理設計、精心實施、兼收并蓄、總結(jié)調(diào)整,相信能取得較好的教學效果。

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