微課在生物化學實驗教學中的應用

摘要:微課是當今信息化時代一種新型的學習資源和教學手段。將微課應用于生物化學實驗教學中，可以突破課時、教室對傳統(tǒng)實驗教學的限制，創(chuàng)建自主性、開放性實驗課堂，發(fā)揮學生的主體性，促進師生的交互發(fā)展，體現(xiàn)教師的教學智慧，適應教育信息化。微課在實驗教學中的應用模式，是生物學實驗信息化建設和教學改革的創(chuàng)新實踐。

文獻標識碼: A

文章編號:1009-2714( 2015) 01-0115-04

doi:10．3969/j．issn．1009－2714．2015．01．027

收稿日期:2014—11—07

基金項目:湖北省教育廳教學研究項目( SJ201202)，湖北師范學院教育學重點學科2013－2014年度開放基金項目( 201313和201301)和湖北師范學院教研項目( JH201135，ZD201124和XJ201329)

作者簡介:陳　珍( 1981—　)，女，湖北京山人，講師.

生物化學實驗是生物學及相關(guān)領(lǐng)域的一門重要的基礎(chǔ)實驗課，不僅可以加深學生對生物化學理論知識的理解，訓練學生基本實驗操作技能，而且可以培養(yǎng)學生嚴謹求實的科學精神，發(fā)展學生的創(chuàng)新思維能力。生化實驗教學的傳統(tǒng)方式是以教師為主導的，即先由教師講授實驗理論，然后學生在教師的指導下按部就班的實驗。這種教學方式一方面實驗教師任務繁重，不僅要準備預備實驗，講授實驗理論，而且要維護儀器的正常運轉(zhuǎn)和管理化學試劑，不能集中精力在教學上;另一方面學生處于被動接受和被灌輸狀態(tài)，并且實驗的時間和進度受到限制，不利于培養(yǎng)學生的主體性和創(chuàng)新能力。如何突破課時、教室對教學的限制，開展自主性、開放性實驗教學?近兩年，筆者嘗試將“微課”應用于生物化學實驗教學中，較為有效的解決了這一問題。

“微課”源于1993年美國北愛荷華大學McGrew教授提出的“60－second course” ［1］和1995年英國納皮爾大學T．P．Kee提出的“the one minute lecture” ［2］。廣東佛山胡鐵生老師在國內(nèi)首創(chuàng)“微課”的概念 ［3］，華南師范大學教育信息技術(shù)學院焦建利教授認為，微課是“以闡釋某一知識點為目標，以短小精悍的在線視頻為表現(xiàn)形式，以學習或教學應用為目的的在線教學視頻” ［4］?！督逃畔⒒臧l(fā)展規(guī)劃( 2011－2020年)》指出，教育信息化的發(fā)展要以教育理念創(chuàng)新為先導，以優(yōu)質(zhì)教育資源和信息化學習環(huán)境建設為基礎(chǔ)，以學習方式和教育模式創(chuàng)新為核心。這種以微視頻為核心的新型教學模式引起了教育研究者以及一線教師的廣泛關(guān)注。隨著兩屆全國高校微課教學比賽的順利進行，微課走進高校，逐漸引起各院校教育工作者的重視。目前已有教師將微課應用于計算機基礎(chǔ)實驗教學 ［5］和物理探究性實驗教學 ［6］中，但是在生物化學實驗教學中的應用未見報道。下面筆者結(jié)合自己在“微課”實踐中取得的一些積極教學效果進行探討。

1　發(fā)揮學生的主體性，引導學生自主實驗

教育應以人為本，教師要以學生為學習主體，引導其自主學習，而不應該是控制者、決定者和評價者 ［7］。在傳統(tǒng)的生物化學實驗教學中，因受課時的限制，學生往往是機械地實驗操作，缺乏主動思考 ［8］。如果教師將實驗理論和操作制作成微課，學生就能以網(wǎng)絡在線的方式自主學習、移動學習。教師在實驗室只需準備實驗材料、試劑和器材，不必集中學生“一對多”教學，而由學生利用微課“一對一”地自主學習和思考，再通過實驗將知識內(nèi)化。為引導學生自主實驗，在微課中可以設置一些開放性問題。如在“維生素C含量的測定”實驗中，在實驗材料選擇上設置問題:“為什么新鮮的水果營養(yǎng)價值高?”，“藥店購買的維生素片中的維生素C含量數(shù)據(jù)可靠嗎?”，“哪種水果是維生素C之王?”等。學生根據(jù)自己的興趣自主選擇存放時間不同的水果，或多個廠家生產(chǎn)的維生素C片，或各種不同水果作為實驗材料進行對比實驗。在測定過程中，學生可以自主選擇微課中的不同檢測方法，比較不同測定方法的異同和優(yōu)劣。在分析和評價實驗結(jié)果時，可以參照微課比較不同材料的維生素C含量差異，來解決內(nèi)心的疑惑。在整個實驗學習過程中，學生在微課的引導下，根據(jù)自己的興趣，帶著疑問，主動積極地獨立設計或選擇實驗方案，去驗證，去探究，去發(fā)現(xiàn)，充分調(diào)動學生的主觀能動性，發(fā)揮學生的主體性。

2　創(chuàng)建開放課堂，促進教學相長

微課教學視頻應用于生物化學實驗教學中，教師扮演了“解惑”的角色，學生可以自主探索實驗，在課內(nèi)或課外完成實驗任務，擺脫了傳統(tǒng)封閉式實驗教學時空的束縛，創(chuàng)建了開放性實驗課堂。教師從知識的講授中解放出來，為師生交互留出時間與空間，有利于同學型師生關(guān)系的建立 ［9］。教師在“解惑”過程中，可以運用“探究討論法”在無形中引導學生，培養(yǎng)其探究能力和合作能力。圍繞學生在實踐中迸發(fā)出的“奇思妙想”，如在“蛋白質(zhì)的性質(zhì)”實驗中，學生提出:“乙醇能使蛋白質(zhì)變性沉淀，人為什么能喝酒?”，教師可以結(jié)合自己的教學和科研實踐，啟發(fā)學生多角度思考，引導學生查閱資料，或設計實驗，去摸索，去探究，最終揭開謎底。在一些復雜的實驗項目中，如“離子交換柱層析法分離氨基酸”，鼓勵學生分組實驗，相互協(xié)作，共同討論實驗結(jié)果中出現(xiàn)的“雜峰、拖峰、峰值出現(xiàn)的時間差異”等問題，讓學生明白“一位成員的小小失誤會影響整個小組的實驗結(jié)果”，從而增強學生的合作意識。在學生自主實驗過程中，教師可以將時間和精力集中在了解學生的需求上，如觀察學生的基本實驗操作，及時糾正學生錯誤的操作細節(jié)，或洞察學生實驗設計的思維局限性，以學生為中心開展教學設計，開發(fā)新的實驗項目，優(yōu)化課程教學體系?？鬃訌娬{(diào)“教學相長”，教師教的過程也是自我學習和自我提高的過程，只是與學生的學習內(nèi)容和方式有所不同而已。這種開放性的教學模式加強了師生之間的交流，實現(xiàn)了教學相長，促進了師生之間的交互發(fā)展。

3　促進教師專業(yè)發(fā)展，體現(xiàn)教學智慧

教師的“教”在“微課”錄制中十分關(guān)鍵。實驗課的知識講授可以用錄屏軟件錄制，實驗操作可以用攝像機拍攝。微課制作對教師在教學設計，課件制作，語言表達，實驗技能和拍攝技巧等方面提出了更高的要求。在教學設計方面，實驗微課一般是圍繞一個實驗展開的，按照實驗目的、實驗用品、實驗原理和操作步驟等這樣的邏輯順序講解，有條理，針對性強。教師在錄制過程中，講解內(nèi)容要求準確精煉，雖無學生的參與，但心中要有學生，可以巧妙設置一些反問、設問、或自問自答的環(huán)節(jié)。在課件制作上，力求重難點突出，圖文并茂，動靜有致，有藝術(shù)美感。在語言表達方面，教師要以播音員的標準，嚴格要求自己，盡可能做到吐字清晰，發(fā)音標準，語速適中，語調(diào)自然，簡練生動，有感染力和親和力。教師不僅要掌握標準嫻熟的實驗技能和專業(yè)的拍攝技巧，而且要學習視頻編輯合成技術(shù)，對微課進行優(yōu)化。在反復錄制微課的過程中，教師可以發(fā)現(xiàn)教學設計、語言表達等方面存在的問題，不斷改進和完善，提高自身的教學技能。

“師者，所以傳道授業(yè)解惑也”。教師的“授業(yè)”在微課中完成，“解惑”在學生實驗過程中進行，“傳道”如何在微課中體現(xiàn)呢?老子曰:“道可道，非常道”。在微課視頻中，如何培養(yǎng)學生科學嚴謹?shù)膶嶒瀾B(tài)度，喚醒學生的創(chuàng)新意識，激發(fā)學生對生命科學的熱愛之情?這就需要展示教師的教學智慧。所謂“細節(jié)決定成敗”，在“糖的性質(zhì)實驗－莫式反應”中的實驗操作講解過程中，可以設置提問“添加濃硫酸后，為什么不能搖勻”，學生試驗后會明白“差之毫厘，謬以千里”，從而訓練學生做實驗嚴謹務實的科學態(tài)度。在“小麥萌發(fā)前后淀粉酶活力的比較”實驗講解中，可以布置思考題“小麥萌發(fā)過程中淀粉酶活力的變化?”，題目看似差異不大，卻能激活學生的思維，去思考如何重新設計或改進實驗方案，從而訓練學生的創(chuàng)新思維。在“蛋白質(zhì)的沉淀反應”中，插入“喝牛奶緩解重金屬中毒”的生活事例，揭示生命科學與現(xiàn)實生活的密切聯(lián)系，激發(fā)學生對生命科學的興趣和熱愛。可見，微課教學視頻蘊涵著教師的教學經(jīng)驗與智慧，不同于播音員念稿。

4　適應教育信息化，豐富網(wǎng)絡教育資源

教育信息資源是教育信息化系統(tǒng)的重要組成部分。利用網(wǎng)絡搜索生物化學實驗，大多是實驗課件和教案，少數(shù)是實驗課堂教學視頻。因為這些教學視頻制作成本高、播放時間長、文件容量大，不易下載，在線播放效果差，導致其利用率較低。微課時間短，一般少于15分鐘，與人的注意力集中時間吻合;容量小，幾十兆甚至十幾兆，與當下互聯(lián)網(wǎng)播放視頻的帶寬和速度符合;選題小，內(nèi)容精且具體。這些優(yōu)勢恰好能解決傳統(tǒng)教學視頻遇到的困境。另外，微課制作的技術(shù)門檻和成本低，錄制過程可以不出現(xiàn)教師或?qū)W生的影像，所以人人皆可做微課，并且在制作過程中可以聚焦于教學中的關(guān)鍵問題，結(jié)合教師自身多年的教學經(jīng)驗，著力解決教學中的重點和難點，從而提高教學效率，達到事半功倍的效果。這種利用小軟件制作出來的短小精悍的實驗型微課，既可以輔助日常實驗教學，又充實了網(wǎng)絡教育資源，可供在校生或感興趣的人隨時學習。

5　結(jié)語

微課與生化實驗教學相結(jié)合，學生樂學，教師樂教，有利于學生進行自主實驗、探究性學習，促進了教學相長，創(chuàng)建了開放實驗課堂。但是微課應用于生化實驗教學的過程中，可能會出現(xiàn)教師難以知曉學生對實驗理論的理解程度和實驗操作細節(jié)的掌握情況。為解決這一問題，教師在督促學生認真完成預習報告和實驗報告的同時，可以運用“問題”教學法，針對每個實驗項目的重難點設計若干個問題，與學生一起討論學習，加深學生對實驗的理解，在無形中了解學生的學習進展。

隨著信息技術(shù)的發(fā)展，網(wǎng)絡課程將會是未來的教育模式。微課應用于生物化學實驗教學中，能實現(xiàn)自主式、開放式的實驗教學，促進學習方式和教學方式的改革與創(chuàng)新，與現(xiàn)代教育理念相呼應，具有很好的開發(fā)應用前景。目前，微課在高校課程教學中的應用才剛剛起步，攜手廣大教師共同參與微課建設，對高校教育教學改革和發(fā)展有著重要的意義。