以問(wèn)題為導(dǎo)向的探究式教學(xué)模式改革研究與實(shí)踐
——以“食品科學(xué)導(dǎo)論”課程為例

孫 婕,尹國(guó)友,李文建

(河南城建學(xué)院 生命科學(xué)與工程學(xué)院,河南 平頂山 467036)

河南城建學(xué)院生物工程專業(yè)于2017年開(kāi)設(shè)了“食品科學(xué)導(dǎo)論”課程。該課程是生物工程專業(yè)的一門專業(yè)拓展課程(個(gè)性拓展模塊),具有知識(shí)點(diǎn)多、專業(yè)性強(qiáng)、覆蓋面廣等特點(diǎn)[1-3]?！笆称房茖W(xué)導(dǎo)論”涵蓋了食品科學(xué)的各個(gè)產(chǎn)業(yè)和領(lǐng)域,教學(xué)內(nèi)容涉及食品科學(xué)研究范疇、發(fā)展歷程及前景、食品組分的化學(xué)性質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)性質(zhì)、食品加工原理、食品加工單元操作、食品加工高新技術(shù)應(yīng)用及食品科學(xué)研究方法等[4-6]。在傳統(tǒng)的“食品科學(xué)導(dǎo)論”課程教學(xué)模式中,通常以教師為中心,注重知識(shí)的單向傳授,學(xué)生往往處于被動(dòng)接受的狀態(tài)。這種教學(xué)模式的缺點(diǎn)主要體現(xiàn)在:知識(shí)傳播方式單一;理論與實(shí)踐脫節(jié);缺乏實(shí)際案例分析;學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不高;學(xué)生能力培養(yǎng)不足[7]。因此,傳統(tǒng)的“食品科學(xué)導(dǎo)論”課程教學(xué)模式無(wú)法滿足現(xiàn)代教育的需求,需要引入新的教學(xué)模式和方法提高教學(xué)質(zhì)量,以培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際應(yīng)用能力和創(chuàng)新思維?；谝陨蠁?wèn)題,課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)采用了以問(wèn)題為導(dǎo)向的探究式教學(xué)模式對(duì)“食品科學(xué)導(dǎo)論”課程進(jìn)行教學(xué)改革,并為其他同類課程開(kāi)展相關(guān)教學(xué)模式改革提供參考。

1 以問(wèn)題為導(dǎo)向的探究式教學(xué)模式的內(nèi)涵

以問(wèn)題為導(dǎo)向的探究式教學(xué)模式,也被稱為問(wèn)題探究式教學(xué)模式,是一種以學(xué)生為中心,并通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)探究、發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題的方式,幫助他們主動(dòng)獲取知識(shí)、培養(yǎng)創(chuàng)新思維和解決問(wèn)題能力的教學(xué)模式。目前普遍認(rèn)為探究式教學(xué)模式的科學(xué)基礎(chǔ)是科學(xué)史和科學(xué)哲學(xué),其心理學(xué)基礎(chǔ)是皮亞杰的建構(gòu)主義理論、布魯納的認(rèn)知結(jié)構(gòu)學(xué)習(xí)理論、奧蘇貝爾的有意義學(xué)習(xí)理論和羅杰斯的人本主義理論等,其教育學(xué)基礎(chǔ)是終身教育理論和主體性教育理論[8]。探究式教學(xué)的實(shí)質(zhì)就是按照提出科學(xué)結(jié)論和檢驗(yàn)科學(xué)結(jié)論的結(jié)構(gòu)方式去揭示科學(xué)結(jié)論。探究式教學(xué)的程序主要包括:發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、收集資料、處理與解釋資料、解決問(wèn)題。探究式教學(xué)有利于科學(xué)概念的形成,有利于培養(yǎng)學(xué)生的探究能力、掌握科學(xué)的思維方法[9]。其內(nèi)涵主要包含以下幾個(gè)方面:

(1)以問(wèn)題為線索。以提出問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題為線索,把這一線索貫穿于整個(gè)教學(xué)過(guò)程。教師提出問(wèn)題,學(xué)生帶著問(wèn)題自學(xué)教材,理解問(wèn)題、討論問(wèn)題,最后教師根據(jù)討論的情況有針對(duì)性地講解,準(zhǔn)確地引導(dǎo)學(xué)生解決問(wèn)題。

(2)鼓勵(lì)學(xué)生獨(dú)立思考和解決問(wèn)題。教師提出問(wèn)題后,學(xué)生需要自己尋找答案,而不是簡(jiǎn)單地聽(tīng)取教師的講解。這種方式可以使學(xué)生更好地理解和掌握所學(xué)知識(shí),同時(shí)也可以培養(yǎng)他們獨(dú)立思考和解決問(wèn)題的能力。

(3)教師的角色轉(zhuǎn)變。教師不再僅僅是知識(shí)的傳授者,而是轉(zhuǎn)變成問(wèn)題的提出者和學(xué)習(xí)的指導(dǎo)者。教師需要設(shè)計(jì)適合學(xué)生且具備學(xué)科特點(diǎn)的問(wèn)題,并提供必要的資料和支持,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)和思考。

(4)學(xué)生的主動(dòng)參與。學(xué)生需要積極參與到教學(xué)過(guò)程中,通過(guò)自主探究、小組討論等方式,尋找答案并解決問(wèn)題。

2 以問(wèn)題為導(dǎo)向的探究式教學(xué)模式設(shè)計(jì)與實(shí)踐

2.1 教學(xué)模式設(shè)計(jì)

在“食品科學(xué)導(dǎo)論”課程中,以問(wèn)題為導(dǎo)向的探究式教學(xué)模式總體設(shè)計(jì)如下:

(1)提出問(wèn)題。教師提出一些探究性的問(wèn)題或者項(xiàng)目,比如:“探究食品添加劑對(duì)食品品質(zhì)的影響”“如何通過(guò)食品加工技術(shù)改善食品的口感和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值”“如何應(yīng)用食品科學(xué)原理設(shè)計(jì)一款健康食品”等。這些問(wèn)題的提出可以激發(fā)學(xué)生的興趣和好奇心,引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)參與到探究的過(guò)程中。

(2)創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境。教師根據(jù)具體的問(wèn)題或項(xiàng)目,提供相關(guān)的背景資料、食品樣品、實(shí)驗(yàn)條件等,幫助學(xué)生理解問(wèn)題的背景和相關(guān)知識(shí)點(diǎn)。例如:對(duì)“探究食品添加劑對(duì)食品品質(zhì)的影響”這個(gè)問(wèn)題,教師可以為學(xué)生提供不同添加劑含量的食品樣品,引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)對(duì)比實(shí)驗(yàn),觀察不同樣品之間的差異和特點(diǎn)。

(3)分析問(wèn)題與解決問(wèn)題。學(xué)生以小組或個(gè)人的形式,通過(guò)觀察、分析、討論、實(shí)驗(yàn)等方式,自主探究問(wèn)題或項(xiàng)目,尋找問(wèn)題的答案或解決方案。例如:對(duì)“如何應(yīng)用食品科學(xué)原理來(lái)設(shè)計(jì)一款健康食品”這個(gè)問(wèn)題,學(xué)生可以通過(guò)查閱文獻(xiàn)、研究食品科學(xué)原理、設(shè)計(jì)食品配方和加工流程等方式,自主探究并解決該問(wèn)題。

(4)總結(jié)與反思。學(xué)生完成探究過(guò)程后,可以撰寫(xiě)總結(jié)報(bào)告或進(jìn)行口頭匯報(bào),總結(jié)探究過(guò)程中的收獲和不足,反思自己的表現(xiàn)和學(xué)習(xí)方法,促進(jìn)知識(shí)的內(nèi)化和學(xué)習(xí)能力的提高。例如:對(duì)“如何應(yīng)用食品科學(xué)原理來(lái)設(shè)計(jì)一款健康食品”這個(gè)問(wèn)題,學(xué)生可以總結(jié)出食品營(yíng)養(yǎng)學(xué)、食品加工技術(shù)等方面的知識(shí)點(diǎn),同時(shí)反思自己在探究過(guò)程中的不足之處,進(jìn)一步鞏固所學(xué)知識(shí)。

(5)評(píng)價(jià)與反饋。教師對(duì)學(xué)生的探究過(guò)程和總結(jié)反思情況進(jìn)行評(píng)價(jià)和反饋。評(píng)價(jià)學(xué)生的知識(shí)掌握程度、創(chuàng)新能力、合作能力等,鼓勵(lì)學(xué)生發(fā)揮優(yōu)點(diǎn)、改進(jìn)不足,同時(shí)提供建設(shè)性的反饋和建議。評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)可分為以下4種類型:(a)學(xué)生自評(píng)。由學(xué)生對(duì)自己參加項(xiàng)目全過(guò)程的表現(xiàn)進(jìn)行評(píng)價(jià),包括項(xiàng)目準(zhǔn)備、項(xiàng)目實(shí)施、與其他項(xiàng)目組成員合作情況等方面。(b)學(xué)生互評(píng)(組內(nèi)互評(píng))。同一項(xiàng)目組成員之間互相評(píng)價(jià),評(píng)價(jià)內(nèi)容包括知識(shí)掌握、學(xué)習(xí)態(tài)度及學(xué)習(xí)能力等。如組內(nèi)分工合作探究能力、發(fā)言積極性和條理性,小組合作學(xué)習(xí)態(tài)度等,做出合理評(píng)價(jià),反映集體或個(gè)人素質(zhì)情況。(c)小組互評(píng)。將小組所有成員工作看作一個(gè)整體來(lái)評(píng)價(jià),具體的評(píng)價(jià)內(nèi)容包括:小組活動(dòng)是否有實(shí)質(zhì)性進(jìn)展,或有價(jià)值成果出現(xiàn);小組成員關(guān)系是否融洽、團(tuán)結(jié)協(xié)作,并有競(jìng)爭(zhēng)意識(shí);包括與其他小組關(guān)系是否融洽,是否積極參與組間合作、按時(shí)完成任務(wù)。(d)教師評(píng)價(jià)。對(duì)每個(gè)小組完成工作情況做出客觀評(píng)價(jià),包括團(tuán)隊(duì)合作及分工、語(yǔ)言表達(dá)能力、完成作業(yè)情況等方面。

2.2 教學(xué)案例

本文選擇“探究不同烹調(diào)方法對(duì)食品營(yíng)養(yǎng)成分的影響”這一主題作為案例,詳細(xì)介紹該教學(xué)模式的實(shí)踐過(guò)程。在這個(gè)主題中,教師選擇不同類型的食品,如蔬菜、水果、肉類等,引導(dǎo)學(xué)生探究不同的加工方法對(duì)食品營(yíng)養(yǎng)成分的影響。例如,對(duì)于蔬菜,可以研究煮、燉、烤、炸等不同的加工方法對(duì)維生素、礦物質(zhì)等營(yíng)養(yǎng)成分的影響;對(duì)于水果,可以研究榨汁、打漿、晾曬等不同的加工方法對(duì)維生素、礦物質(zhì)等營(yíng)養(yǎng)成分的影響;對(duì)于肉類,可以研究烤、煮、燉、煎等不同的加工方法對(duì)蛋白質(zhì)、脂肪等營(yíng)養(yǎng)成分的影響。學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)檢測(cè)不同加工方法下食品營(yíng)養(yǎng)成分的含量,并進(jìn)行對(duì)比分析,探究不同加工方法對(duì)營(yíng)養(yǎng)成分的影響。此案例的具體教學(xué)過(guò)程如下:

(1)導(dǎo)入新課。簡(jiǎn)要闡述課程主題和目標(biāo)。例如:“今天我們將一起探討不同的烹飪方式對(duì)食品營(yíng)養(yǎng)成分的影響。通過(guò)這次的探索,我們的目標(biāo)是幫助同學(xué)們了解如何通過(guò)正確的烹飪方式最大限度地保留食品中的營(yíng)養(yǎng)成分,以此提升我們對(duì)食品營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的理解和重視?！?/p>

(2)理論知識(shí)講解。給學(xué)生講解一些關(guān)于食品營(yíng)養(yǎng)成分和烹調(diào)方法的基本知識(shí)。例如,食品中的主要營(yíng)養(yǎng)成分包括碳水化合物、蛋白質(zhì)、脂肪和維生素等;烹調(diào)方法包括煮、燉、烤、炸、炒等。然后,引導(dǎo)學(xué)生思考不同烹調(diào)方法可能會(huì)對(duì)營(yíng)養(yǎng)成分產(chǎn)生不同的影響。

(3)分組探究。將學(xué)生分為若干小組,每組選擇一種或幾種特定的烹調(diào)方法進(jìn)行探究。小組成員需要共同搜集資料、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)材料和器材并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。

(4)實(shí)驗(yàn)操作與數(shù)據(jù)記錄。各小組根據(jù)預(yù)先設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。例如,選擇煮、燉、烤、炸等4種烹調(diào)方法處理同一種蔬菜(如西蘭花)。在處理過(guò)程中,需嚴(yán)格控制變量,例如水的用量、烤的時(shí)間、炸的溫度和時(shí)間等。同時(shí),收集每種烹調(diào)方法下西蘭花營(yíng)養(yǎng)成分的數(shù)據(jù),如維生素C、膳食纖維等含量。

(5)數(shù)據(jù)分析與結(jié)論。各小組對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理和分析,比較不同烹調(diào)方法對(duì)營(yíng)養(yǎng)成分的影響。例如,通過(guò)比較煮、燉、烤、炸等4種烹調(diào)方法下西蘭花中維生素C、膳食纖維等的含量,可以得出哪些烹調(diào)方法可以更好地保留營(yíng)養(yǎng)成分。然后,各小組根據(jù)自己的數(shù)據(jù)分析結(jié)果進(jìn)行總結(jié),并形成書(shū)面報(bào)告或進(jìn)行口頭匯報(bào)。

(6)交流與討論。各小組代表在全班范圍內(nèi)交流探究過(guò)程和結(jié)果,分享本組的發(fā)現(xiàn)和看法。全班同學(xué)和教師可以就各組的探究結(jié)果進(jìn)行討論和提問(wèn),進(jìn)一步深化對(duì)主題的認(rèn)識(shí)。

(7)教師點(diǎn)評(píng)與總結(jié)。首先,教師對(duì)各組的探究過(guò)程和結(jié)果進(jìn)行點(diǎn)評(píng),肯定學(xué)生的努力和發(fā)現(xiàn),同時(shí)指出需要改進(jìn)的地方。然后,教師對(duì)該主題進(jìn)行總結(jié),例如“通過(guò)今天的探究活動(dòng),我們可以得出煮、燉、烤等烹調(diào)方法在一定程度上能夠保留食品中的營(yíng)養(yǎng)成分,而炸這種烹調(diào)方法則會(huì)導(dǎo)致食品中營(yíng)養(yǎng)成分的大量損失。因此,在日常生活中,我們應(yīng)根據(jù)食品的特性和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值來(lái)選擇合適的烹調(diào)方法”。

(8)布置作業(yè)。教師可布置一些相關(guān)的作業(yè),例如寫(xiě)一篇關(guān)于該主題的報(bào)告或完成相關(guān)的練習(xí)題,以幫助學(xué)生進(jìn)一步鞏固所學(xué)的知識(shí)和技能。

2.3 教學(xué)成效

通過(guò)3年探究式教學(xué)模式改革實(shí)踐,在知識(shí)掌握程度、創(chuàng)新能力、合作能力、學(xué)習(xí)積極性、學(xué)習(xí)效果等方面,教學(xué)效果有明顯的提升。實(shí)施探究式教學(xué)模式后,學(xué)生的平均成績(jī)和優(yōu)秀率分別提高了15%和11%。通過(guò)分析學(xué)生提交的自主探究報(bào)告,觀察到多數(shù)學(xué)生能夠主動(dòng)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并提出解決方案。根據(jù)在小組討論、合作實(shí)驗(yàn)等環(huán)節(jié)的表現(xiàn),可以看到大多數(shù)學(xué)生都能夠積極地參與討論和合作,有效地溝通和協(xié)作。通過(guò)對(duì)學(xué)生在探究過(guò)程中的參與度、課堂表現(xiàn)、作業(yè)質(zhì)量以及出勤率、課堂參與度和探究活動(dòng)中的投入程度進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析,可以發(fā)現(xiàn)學(xué)生在這些方面的表現(xiàn)有了顯著的提升。說(shuō)明學(xué)生在解決實(shí)際問(wèn)題時(shí)已經(jīng)變得更加熟練和自信。

3 結(jié)束語(yǔ)

“食品科學(xué)導(dǎo)論”課程作為一門綜合性強(qiáng)、涉及范圍廣的專業(yè)導(dǎo)論課程,在生物工程、食品科學(xué)等專業(yè)越來(lái)越受到重視。通過(guò)“食品科學(xué)導(dǎo)論”課程的探究性教學(xué)模式改革與實(shí)踐,改變了以教師為中心“填鴨式”的傳統(tǒng)授課模式,建立了“以問(wèn)題為導(dǎo)向、以學(xué)生為中心”的探究式教學(xué)模式,改變了學(xué)生“功利性、策略性、唯分?jǐn)?shù)”的學(xué)習(xí)模式,建立了“多元化”的評(píng)價(jià)體系。在未來(lái)的教學(xué)中,可以根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況,對(duì)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)模式進(jìn)行進(jìn)一步的優(yōu)化。