情境創(chuàng)設(shè)在分子生物學教學改革中的探索

魏曉梅　吳麗芳　王俊杰

【摘要】分子生物學是生命科學領(lǐng)域一門非常重要的專業(yè)基礎(chǔ)學科，它技術(shù)性強，原理復(fù)雜，難度較大。為使學習者能夠帶著興趣輕松高效的學習并掌握學科內(nèi)容，創(chuàng)設(shè)科學合理的情境在教學中非常重要。本研究通過在教學實踐中創(chuàng)設(shè)情境，設(shè)計合理有效的素材、教學活動、布置教學環(huán)境場景幾個方面驗證教學效果，為分子生物學教學實踐提供一些可供參考的經(jīng)驗。

【關(guān)鍵詞】情境創(chuàng)設(shè) 分子生物學 教學改革

【Abstract】Molecular biology is very important in the field of life science which has strong， complex and difficult technical. In order to enhance the interest of the learner and grasp the course content， increase the effectiveness of teaching， to design teaching in some sense is very crucial. In this study， we set situation in the teaching process， design reasonable and effective material establishment situation， established design teaching activities， decorate the teaching environment. Through these we want to provide some reference and experience for molecular biology teaching practice.

【Key words】situation design； Molecular biology； The reform in education

【基金項目】云南省曲靖師范學院教學質(zhì)量與教學改革工程項目校級優(yōu)質(zhì)課程《分子生物學》建設(shè)項目，（YZKV2016036）。

【中圖分類號】G64 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2018）25-0232-02

分子生物學是生命科學領(lǐng)域的主干課程，并且是20世紀下旬至今發(fā)展非常迅速的學科，屬高等院校生命科學相關(guān)知識專業(yè)的本科生必修課程。其課程內(nèi)容抽象，是歷來相關(guān)專業(yè)的學生普遍認為較難學習的一門專業(yè)課。為調(diào)動學生學習分子生物學課程知識的積極性及其學習效率，筆者嘗試利用情境創(chuàng)設(shè)進行分子生物學課程教學，以觀察教學效果。

情境創(chuàng)設(shè)教學是建構(gòu)具體的活動場景或提供學習資源以便激發(fā)學習者積極學習的主動性，從而提高學習效率的一種教學方法[1]。教學中所創(chuàng)設(shè)的情境基本可分為兩類：具體活動的場景以及提供學習資源的意境[2]。在進行教學設(shè)計的過程中，教師對于一些知識點采用此方法從學習者自身的已有生活經(jīng)歷及其知識基礎(chǔ)為背景，教師創(chuàng)設(shè)適合學習者自身的情境，使教學過程由“傳授—接受”向“情境—建構(gòu)”轉(zhuǎn)變[3]。因此，在教學設(shè)計中，特別是抽象微觀的分子生物學這樣的學科教學中，精心的創(chuàng)設(shè)情境是提高教學有效性的一個行之有效的方法。在多年的分子生物學教學過程中，我們采用了多種方法以改善教學效果。

1.布置教學環(huán)境創(chuàng)設(shè)情境

課堂教學的有效性除了教師與學習者之間相互傳遞的內(nèi)容及其方式方法外，還與教學環(huán)境有不可分割的關(guān)系。良好的教學環(huán)境對教學活動用重要的積極影響，如促進教師與學生、學生與學生之間的交流；維護正常的教學秩序[4]；刺激學生明白學習的任務(wù)性等。為此，我們特意在課前布置分子生物學教室及實驗室。在理論課堂上，我們安排兩張課桌緊挨擺放，中間留一過道，方便前后左右八位同學的交流，教師可在過道中聽取學生討論交流的情況。

課前安排學生搜索與分子生物學相關(guān)的諾貝爾獎獲得者的研究內(nèi)容及其成果，整理張貼于教室四周的墻上。在每次上課前，教師就其中某一個事件引導學生去關(guān)注學習并以其為教學素材，以培養(yǎng)學生的創(chuàng)造性和獨立思考的能力。如第二章DNA的轉(zhuǎn)座小節(jié)，以麥克林托克的諾貝爾生理學或醫(yī)學獎為素材，講授轉(zhuǎn)座子發(fā)現(xiàn)的歷程，學生受益匪淺。而且還自發(fā)的站起來描述麥克林托克的研究生涯，發(fā)表了堅持就是勝利的自我感觸，效果良好。

2.教學過程中創(chuàng)設(shè)情境

分子生物學理論教學及實驗技能課程內(nèi)容較多，廣度和深度都較大，內(nèi)容抽象，章節(jié)間邏輯性較強，對于學習者來說難免有復(fù)雜、較難學等印象。針對這種現(xiàn)狀，教師可根據(jù)自己的風格選用合適的多媒體課件及其清晰的模擬圖像、三維動畫等來輔助講授，使學習者從視覺、聽覺甚至觸覺等感官上得到綜合的刺激，加強各感官之間的聯(lián)系，從而多層次、多角度的理解并掌握分子生物學課程相應(yīng)的內(nèi)容。根據(jù)多年的教學經(jīng)驗，我們選定高等教育出版社朱玉賢等編著的第四版《現(xiàn)代分子生物學》為教材。

緒論部分，教材從創(chuàng)世說開始，講授生物學的一些重大進展。學習者在學習這部分內(nèi)容時，往往低估這部分內(nèi)容的重要性，忽視之間的連續(xù)性。為解決這種現(xiàn)狀，教師可播放視頻，展示精子與卵細胞受精后發(fā)育為胎兒，胎兒出生并長大成人。從皮膚進入細胞，看到細胞器，進入細胞核看到染色體，定位某基因，放大后觀察到超螺旋結(jié)構(gòu)，超螺旋解旋，核小體分解后，看到反向平行的雙螺旋結(jié)構(gòu)及其基本的組成單位。視頻概括了分子生物學發(fā)展史上重大事件，并從總體上非常直觀的介紹了本課程的研究內(nèi)容，教學效果非常理想。

類似的情境在分子生物學教學過程中還有很多。第二章DNA的半保留復(fù)制，利用多媒體播放DNA復(fù)制模擬動畫，學生可一目了然的明白半保留復(fù)制的真正含義，并且更進一步的掌握DNA復(fù)制過程中需要的一些酶的作用、功能，岡崎片段的概念，引物的作用等。DNA修復(fù)，生物遺傳信息傳遞等內(nèi)容也宜用動畫展現(xiàn)，如轉(zhuǎn)錄及翻譯的模擬動畫；原核生物遺傳信息的傳遞與真核生物之間的差異可通過動畫模擬對比，讓微觀的肉眼看不到的生命過程可視化，從而更好掌握。

在分子生物學實驗技能培養(yǎng)過程中，利用多媒體展示實驗過程及其實驗原理也非常高效教師利用多媒體播放一些實驗操作過程的錄像及其一些實驗原理的動畫（如聚合酶鏈式反應(yīng)（PCR）技術(shù)的原理），通過課后測驗，發(fā)現(xiàn)學生更好的掌握了實驗技能和實驗原理。

因此，教師利用多媒體教室這個條件根據(jù)課程內(nèi)容設(shè)計個人教學風格的分子生物學課程專用課件，并播放相關(guān)的動畫視頻，讓微觀的知識具體化，可很好的輔助教師的教與學生的學。

3.選擇合適的教學素材創(chuàng)設(shè)情境

講授分子生物學發(fā)展歷程時，教師可提前準備《圣經(jīng)·創(chuàng)世紀》中提到的亞當與夏娃偷吃蘋果的掛圖，提出問題，引導學生，教師總結(jié)并進一步提問，引入進化論、細胞學說、遺傳學等研究成果，再遞進到現(xiàn)代分子生物學的發(fā)展歷史，總體下來學生興趣濃厚，效果良好。

講授負超螺旋與正超螺旋時，教師觀察到學生的表情比較困惑。教師可準備一根電話線并現(xiàn)場演示，學生就能很快速的明白其中的訣竅。

講授真核生物基因組特點時，其中有個特點是真核生物是斷裂基因。教師可提前準備一條拉鎖，材質(zhì)不限，鏈子的不同位置用不同的顏色區(qū)分外顯子與內(nèi)含子，并標出啟動子區(qū)域，拉鎖的兩條鏈等同于DNA的兩條鏈（此時需強調(diào)真正的DNA雙鏈是反向平行），中間契合的扣件相當于堿基間的氫鍵。拉手可聯(lián)想為RNA聚合酶，先保證拉鎖是拉上的，然后從啟動子區(qū)域出發(fā)，拉手移動，雙鏈解開，轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物前體生成。讓學生通過此拉鎖素材掌握斷裂基因的概念，同時還能復(fù)習轉(zhuǎn)錄的過程。這些不單讓學生真正理解，也為以后學生參加工作后教具的選擇提供參考。

4.設(shè)計教學活動創(chuàng)設(shè)情境

分子生物學是一門發(fā)展非常快的學科，教師教學過程中僅關(guān)心課本上的知識是遠遠不夠的。為調(diào)動學生學習現(xiàn)代分子生物學最新進展的熱情，激發(fā)學生自主學習的動力，強化學生查閱資料分析問題的能力，教師在授課過程中可設(shè)計一些教學活動：如基因組與比較基因組學教學講授，安排學生分成小組，就人類基因組計劃從不同的方面展開調(diào)查研究并匯報，其他小組的同學根據(jù)匯報提問，教師點評、總結(jié)補充。這種情境設(shè)計可讓學生在活動中鍛煉自我，檢驗查閱資料、調(diào)查研究、多媒體應(yīng)用、分析問題的能力、講授等技能，為學生提供了如何自己查找發(fā)現(xiàn)并解決問題的思路，且更進一步鍛煉了作為師范專業(yè)的學習者的教態(tài)、教風及其講授問題的能力。

總之，情境創(chuàng)設(shè)讓學習者在學習分子生物學的過程中感觸到分子生物學的魅力，教師在利用這些技巧教學時，也感受到前所未有的快樂和認同。情境創(chuàng)設(shè)不在它有多高級，而在于教師是否在用情教授，是否在用心教授。

參考文獻：

[1]張輝蓉，朱德全.走出教學情境創(chuàng)設(shè)的誤區(qū)[J].西南大學學報（社會科學版），2007（5）：126-129.

[2]楊東方.基于數(shù)學學習建構(gòu)的情景教學[J].科學教育， 2004：7-8合刊.

[3]周友士.情境認知教學理念探微[J].當代教育科學，2005（19）：28-30.

[4]郭成.試論課堂教學環(huán)境及其設(shè)計的策略[J].西南師范大學學報（人文社會科學版），2001（3）：75-80.

作者簡介：

魏曉梅（1986—），女，漢族，助教，碩士研究生（云南大學），主要從事植物基因組、功能基因組學方面的研究。