多媒體在生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用與改進(jìn)

潘玉欣,賈長(zhǎng)虹,張會(huì)宜,常麗新 (河北理工大學(xué)化工與生物技術(shù)學(xué)院,河北唐山063009)

生物化學(xué)作為生物類、農(nóng)學(xué)類和醫(yī)學(xué)類等生物相關(guān)專業(yè)的重要專業(yè)基礎(chǔ)課程,除了讓學(xué)生了解和掌握生物化學(xué)基本知識(shí)和基本技能外,還有助于培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。實(shí)驗(yàn)課作為生物化學(xué)實(shí)踐教學(xué)中必不可少的環(huán)節(jié),在教學(xué)過程中具有重要地位。采用合適的教學(xué)手段提高學(xué)生動(dòng)手操作能力和創(chuàng)新思維能力,是實(shí)驗(yàn)教學(xué)的核心思想。信息技術(shù)的發(fā)展和微機(jī)的廣泛應(yīng)用,推動(dòng)了生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)多媒體教學(xué)的發(fā)展。為此,筆者在多年教學(xué)實(shí)踐的基礎(chǔ)上,分析了多媒體技術(shù)在生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中應(yīng)用的必要性與優(yōu)勢(shì),以及常見問題和改進(jìn)方法,以期為多媒體技術(shù)在生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中應(yīng)用提供參考。

1 多媒體應(yīng)用于生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的必要性

生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是其他生物相關(guān)課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)的基礎(chǔ),其主要目的是加深學(xué)生對(duì)基本生物化學(xué)知識(shí)和技能的掌握,同時(shí)對(duì)激發(fā)和培養(yǎng)學(xué)生探索生物化學(xué)知識(shí)的興趣具有重要意義。傳統(tǒng)生化實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中,教師講解時(shí)借用板書形式將實(shí)驗(yàn)原理與實(shí)驗(yàn)步驟等灌輸給學(xué)生,在教學(xué)效果上至少存在4個(gè)方面的不足。

(1)生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)原理通常具有較強(qiáng)的理論性和抽象性,而傳統(tǒng)教學(xué)方法在知識(shí)形象化、生動(dòng)化上存在一定缺陷,導(dǎo)致學(xué)生理解周期長(zhǎng),教學(xué)效果差。

(2)傳統(tǒng)教學(xué)中,實(shí)際操作技術(shù)的講授缺乏形象性,學(xué)生對(duì)于實(shí)驗(yàn)儀器的操作和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的理解感性認(rèn)識(shí)差,因此在操作實(shí)踐時(shí),往往缺乏對(duì)實(shí)驗(yàn)的整體把握,操作規(guī)范性也差,這直接影響其實(shí)驗(yàn)效果。

(3)由于實(shí)驗(yàn)課時(shí)的限制,傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)很難保證在同一教學(xué)內(nèi)容中兼顧對(duì)各種分析方法和技術(shù)的介紹,這在一定程度上限制了教學(xué)內(nèi)容的擴(kuò)展,使學(xué)生接觸到的技術(shù)和方法有限。

(4)傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)課教學(xué)過程的主體是教師,以教師演示和學(xué)生實(shí)踐為主,課堂互動(dòng)的開展受到課時(shí)和場(chǎng)所的限制,因此容易忽視學(xué)生個(gè)性的發(fā)展與發(fā)揮,不能充分挖掘?qū)W生的潛力。

2 多媒體應(yīng)用于生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的優(yōu)勢(shì)

2.1 知識(shí)傳授形象化

多媒體教學(xué)將聲音、圖片、視頻等集為一體,教學(xué)過程形象化,可彌補(bǔ)傳統(tǒng)教學(xué)抽象化缺陷,有利于學(xué)生集中精力,提高教學(xué)效果。對(duì)于基礎(chǔ)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),多媒體課件中既可以清晰講述實(shí)驗(yàn)原理與實(shí)驗(yàn)方案,同時(shí)還可以配合儀器操作、技能講解與實(shí)際應(yīng)用的動(dòng)畫與視頻等輔助說明,整個(gè)過程充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生眼、耳、腦等多種器官,利于學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)相關(guān)內(nèi)容的整體把握和操作規(guī)范的順利掌握,以彌補(bǔ)傳統(tǒng)教學(xué)中學(xué)生對(duì)操作過程不熟悉之不足。例如 《微量凱氏定氮法測(cè)定蛋白質(zhì)含量》實(shí)驗(yàn),教師可先以課件形式講述該實(shí)驗(yàn)原理、方法及注意事項(xiàng),并輔以圖片形式說明實(shí)驗(yàn)所用儀器及裝置,最后結(jié)合該實(shí)驗(yàn)流程的視頻講解實(shí)驗(yàn)操作過程。在視頻播放過程中,教師引導(dǎo)學(xué)生注意掌握規(guī)范化操作方法,如微量凱氏定氮蒸餾裝置的安裝、儀器洗滌及檢驗(yàn)方法 (尤其是蒸氣洗滌在此次試驗(yàn)的必要性)、常規(guī)樣品消化方法、蒸餾和滴定操作等,這樣有利于學(xué)生掌握掌握規(guī)范的實(shí)驗(yàn)操作方法,理解多種技能與方法在同一實(shí)驗(yàn)過程的整合;同時(shí)引導(dǎo)學(xué)生理解操作過程中樣品、試劑加入涉及的實(shí)驗(yàn)原理,加深對(duì)理論知識(shí)的理解。

2.2 教學(xué)內(nèi)容豐富化

由于多媒體課件易于更新交流,因此可以兼顧對(duì)基礎(chǔ)教學(xué)內(nèi)容的充實(shí)和對(duì)新知識(shí)與新技能的補(bǔ)充。在上述 《微量凱氏定氮法測(cè)定蛋白質(zhì)含量》的實(shí)驗(yàn)所采用的測(cè)定法具有實(shí)驗(yàn)成本低、分析速度快等優(yōu)點(diǎn),但不能區(qū)分蛋白氮和非蛋白氮,因此導(dǎo)致奶粉中摻入三聚氰胺也檢測(cè)不出是非蛋白氮。教師結(jié)合該方法的弊端,在多媒體課件中引出雙縮脲法、考馬斯亮藍(lán)和紫外吸收光譜法等多種其他蛋白質(zhì)含量測(cè)定方法,作為微量凱氏定氮法蛋白質(zhì)含量測(cè)定實(shí)驗(yàn)的擴(kuò)展教學(xué)內(nèi)容。擴(kuò)展教學(xué)內(nèi)容主要由學(xué)生課余時(shí)間自學(xué)完成。這樣,教師通過引導(dǎo)學(xué)生對(duì)不同方法的學(xué)習(xí)與比較,既豐富了教學(xué)內(nèi)容,又可以促使學(xué)生鞏固基礎(chǔ)知識(shí)并擴(kuò)展新知識(shí),使學(xué)生認(rèn)識(shí)到所學(xué)只是基本內(nèi)容,任何問題都有其可能深入的空間,從而激發(fā)學(xué)生的求知欲。

2.3 教學(xué)方式多樣化

多樣化的教學(xué)方式對(duì)于不同層次教學(xué)內(nèi)容的掌握極其重要,多媒體教學(xué)利于開展多種教學(xué)方式。

基礎(chǔ)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)可主要以講述法為主。例如氨基酸紙層析實(shí)驗(yàn),教師提前將實(shí)驗(yàn)相關(guān)課件和教案發(fā)給學(xué)生,由學(xué)生先預(yù)習(xí)。課上教師結(jié)合課件、操作視頻以及實(shí)際實(shí)驗(yàn)演示,講解基本教學(xué)內(nèi)容,并輔以問題教學(xué)法,針對(duì)實(shí)驗(yàn)原理、步驟和結(jié)果等,設(shè)置茚三酮作為顯色劑的原因、點(diǎn)樣時(shí)為何要邊點(diǎn)邊用電吹風(fēng)吹干、層析結(jié)果出現(xiàn)的拖尾和溶劑前沿移動(dòng)不齊現(xiàn)象的原因等一系列問題對(duì)學(xué)生進(jìn)行提問,引導(dǎo)學(xué)生掌握整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程。

擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)是對(duì)基本驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)涉及的方法或技術(shù)的擴(kuò)充。此類實(shí)驗(yàn),主要采用自學(xué)指導(dǎo)法,克服了傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)有限課時(shí)對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的限制。例如血清蛋白醋酸薄膜電泳的擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)——蛋白質(zhì)SDS—PAGE電泳的學(xué)習(xí),教師給學(xué)生提供專業(yè)網(wǎng)絡(luò)資源和國際公共數(shù)據(jù)庫,并在課余時(shí)間利用網(wǎng)絡(luò)解答學(xué)生有關(guān)疑問,由學(xué)生通過查閱資料,完成實(shí)驗(yàn)原理、試劑與方法等相關(guān)內(nèi)容的分析以及多媒體課件的制作。課堂時(shí)間學(xué)生講解,教師提問并重點(diǎn)補(bǔ)充原理知識(shí),播放實(shí)驗(yàn)視頻。

綜合性設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)考核學(xué)生對(duì)知識(shí)的綜合運(yùn)用能力,可主要采用討論法和實(shí)踐法。此類實(shí)驗(yàn)由學(xué)生在課余時(shí)間,結(jié)合實(shí)驗(yàn)室設(shè)備條件以及學(xué)科興趣,設(shè)計(jì)完整實(shí)驗(yàn)方案,課上以多媒體課件形式講解并論證其可行性,經(jīng)師生共同討論修改后,實(shí)施并完成實(shí)驗(yàn),最后以課件形式討論分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

2.4 學(xué)生能力得到提升

由于多媒體教學(xué)有利于組織不同的教學(xué)內(nèi)容以及多樣化的教學(xué)方式,給學(xué)生提供更多的了解知識(shí)、掌握技能的渠道,使學(xué)生有更多機(jī)會(huì)參與到教學(xué)過程,有利于實(shí)現(xiàn)學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)的教學(xué)思想,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,挖掘?qū)W生的潛在能力。例如基礎(chǔ)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn),學(xué)生在教師引導(dǎo)下,完成基本技能的學(xué)習(xí),建立發(fā)現(xiàn)問題、思考問題并尋求解決問題的思維方式。擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)以學(xué)生自學(xué)為主,充分發(fā)揮了學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性,利于學(xué)生對(duì)新知識(shí)、新技能的掌握。綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),學(xué)生將多種理論知識(shí)轉(zhuǎn)為實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),是其綜合能力的體現(xiàn),這有利于開闊學(xué)生的思路,提高學(xué)生綜合分析能力和實(shí)踐能力,實(shí)現(xiàn)學(xué)到用的升華。

綜上所述,多媒體實(shí)驗(yàn)教學(xué)必將成為實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)的主流。將多媒體應(yīng)用于生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué),可以豐富教學(xué)內(nèi)容與形式,增強(qiáng)感官教學(xué),寓教于學(xué),有利于教學(xué)效果和學(xué)生動(dòng)手能力的提高。

3 多媒體教學(xué)存在的問題及其改進(jìn)

多媒體教學(xué)是改革教學(xué)方式、提高教學(xué)質(zhì)量的重要途徑,但是如同任何一項(xiàng)新的技術(shù)和方法一樣,使用不當(dāng)也會(huì)出現(xiàn)一定的問題從而影響其優(yōu)勢(shì)的發(fā)揮。因此,筆者認(rèn)為應(yīng)當(dāng)注意從以下幾個(gè)方面進(jìn)行改進(jìn)。

(1)多媒體教學(xué)內(nèi)容要注意精選,要求詳略分明、重點(diǎn)突出 多媒體具有知識(shí)容量大的優(yōu)點(diǎn),但若不注意精選教學(xué)內(nèi)容的話,容易導(dǎo)致教學(xué)內(nèi)容過多過難,加大學(xué)生的學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān),導(dǎo)致學(xué)生產(chǎn)生厭煩心理,教學(xué)效果會(huì)適得其反。因此教學(xué)實(shí)踐中要考慮學(xué)生對(duì)知識(shí)的接受能力,精挑細(xì)選教學(xué)內(nèi)容。

(2)多媒體實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中,要防止教與學(xué)的脫節(jié) 由于多媒體教學(xué)內(nèi)容豐富,講解過程如果沒有注意學(xué)生及時(shí)跟進(jìn)則容易導(dǎo)致教與學(xué)的脫節(jié)。應(yīng)特別注意防止講解過程中學(xué)生少聽多記,不加思考,而實(shí)驗(yàn)過程機(jī)械照搬的現(xiàn)象,這樣也就失去了實(shí)驗(yàn)的意義。在實(shí)際教學(xué)過程中,要注意加強(qiáng)與學(xué)生的互動(dòng)與交流,防止教師機(jī)械講解與簡(jiǎn)單播放視頻。而應(yīng)在講解與觀看實(shí)驗(yàn)視頻過程中適當(dāng)提問,使學(xué)生全身心投入課堂,化被動(dòng)接受為主動(dòng)學(xué)習(xí)。

(3)多媒體演示不能代替實(shí)驗(yàn)演示 與多媒體教學(xué)相比,實(shí)驗(yàn)演示在實(shí)踐教學(xué)中具有諸多優(yōu)勢(shì),因此實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中仍應(yīng)充分利用實(shí)驗(yàn)演示環(huán)節(jié)。只有將多種教學(xué)手段與方法合理地配合使用,才能揚(yáng)長(zhǎng)避短,真正提高教學(xué)效果。

總之,多媒體教學(xué)雖然在課堂教學(xué)中有較多應(yīng)用,但要充分發(fā)揮其效能,提高教學(xué)效果,一方面要求教師掌握基本的多媒體制作與演示技巧,保證多媒體內(nèi)容既簡(jiǎn)潔明了、重點(diǎn)突出,又能形象生動(dòng)地闡述問題;另一方面要求教師掌握的專業(yè)知識(shí)技能要充分,并隨時(shí)關(guān)注知識(shí)的更新,隨時(shí)補(bǔ)充新的學(xué)習(xí)內(nèi)容,而且還需要教師掌握更多的教學(xué)方法與技巧,對(duì)每堂課進(jìn)行合理設(shè)計(jì),結(jié)合多種教學(xué)方法,保證教學(xué)過程教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體的教學(xué)理念的實(shí)施。相信隨著進(jìn)一步的教學(xué)實(shí)踐,多媒體教學(xué)在生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)中能有進(jìn)一步的提高。

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