在迅猛發展的科學技術領域中,生命科學以其巨大的活力推動著社會生產力的發展,生物技術領域正成為發展最快、潛力最大、競爭最激烈的領域之一。隨著相關學科的滲入,生物化學領域也不斷有新的突破和進展。以往在教學中著重強調系統知識的學習和掌握,不太注重學生能力的培養。面對生物化學知識更新周期縮短,高速發展的社會對人才的需求和競爭,一輪教學無法為學生準備好一切。因此,在生命科學領域的前沿學科——生化教學中,不僅要讓學生“學會”,而重要的是讓學生“會學”,不僅要教給學生開啟知識大門的鑰匙,還要對學生的能力進行培養。
一 空間想象力的培養
想象是人腦在感性的基礎上形成的一種特殊的思維方式,它源于感性認識,以一定的有實感的形象儲備為基礎。沒有形象儲備,就沒有合乎邏輯的思維,想象也無從深化。反之,沒有豐富的想象,思維就失去了它的靈活性、廣泛性和深刻性,空間想象和思維的這種密切結合的關系是本課程教學中突出的特點。
在生物化學靜態部分中,具有生物活性的生物大分子如蛋白質、核酸、糖、酶等均具有立體構想,即空間幾何構型,借助于次級鍵的結合、締合成一定的空間立體構象的生物大分子,才能在生物體的生命活動中行使各自的功能。通過對蛋白質、核酸、多糖等結構的學習,對其初級結構有了很清晰的認識,但對其各自獨特的三維結構,如蛋白質分子長長的多肽鏈是怎樣盤繞、折疊卷取形成一定構象的?主鏈走向如何?側鏈及所連肽段是借助什么鍵和怎樣靠近、怎樣排斥的?寡聚蛋白的各個亞基之間的空間是怎樣排布的?作為遺傳信息載體的DNA分子是由兩條反向平行的多核酸鏈組成,二鏈之間借助于氫鍵形成雙螺旋的二級結構,并在細胞內形成超螺旋和核小體的三級結構。對此學生往往覺得很抽象,不能很透徹的理解,因此空間想象力的培養顯得有為重要,并在教學中加以奠定、鞏固、發展和深化。
1 創造必要的直觀環境,給學生創造形象儲備的條件
教學實踐表明任何語言所傳遞的信息,須有直觀的支柱,才能容易被大腦接受。剛開始學習生物大分子的空間結構時,學生對在黑板上用平面圖形表示空間結構很不適應,也不能充分理解。因此在靜態部分的教學中我們配合多媒體等手段,并適當地應用直觀教具和模型,這樣有助于學生對問題的理解使深奧復雜的問題變得簡單,把學生從長期所處的“二維平面”思維領域引入到“三維世界”,也吸引了學生的注意力,加深了印象。同時又注意及時地擺脫對直觀教具的依賴,避免其影響和限制學生的想象力和思維能力的發展。
2 設置問題,促使學生思考并進行創造性的思維活動
思維由問題而引起,因此在教學中不僅要使學生帶著問題學,使之積極思考,而且要創造條件使學生發展活躍求異思維。如有生物膜的選擇透性引出生物膜的組成——流動鑲嵌模型,由膜的性質推測到其具有怎樣的結構,引發學生活躍的思維活動。生物氧化是生物體新陳代謝的重要形式,是有別于體外氧化但化學本質又相同的過程。為什么體外氫氧結合會驟然釋放大量光和熱,而生物體卻能保持恒溫而不被其損傷?設置問題后再引出呼吸鏈的概念,循序漸進的理解代謝物脫氫是如何到達氧、如何生成水的,在傳氫的過程中能量是怎樣分步產生、釋放和利用的。脂肪酸的β一氧化機制的結論是二碳單位乙酰輔酶A的逐輪代謝,此時在結論獲得前首先提出問題,以幾碳為單位進行氧化才能獲得偶數碳原子的苯乙酸和奇數碳原子的苯甲酸的分解代謝結果?學生帶著問題進行探究,深化了脫氫—加水—再脫氫—硫解 β一氧化機理的理解和掌握,學生的思維方式及對信息資料的整理與綜合能力受到了鍛煉,學生在整個過程中增強了研究意識、問題意識,學會了如何學習,如何去解決問題。
二 觀察動手能力的培養
1 觀察力是有目的的感知事物的能力
在教學中,尤其是在實驗課教學中引導和培養學生要善于擺脫理論和固有思維的束縛,通過“意外”現象看本質,引發學生的思考,達爾文認為:“我超過常人的地方在于我能夠察覺到那些很容易被忽略的事物,并對它們進行精細的觀察”。教學過程中將學科發展的新動態及時介紹給學生使之放寬視野,同時注意培養學生細觀多思的良好習慣,善于發現問題,并能夠不僅僅在生物化學領域而是在整個生命科學這樣t大視野中思考和探索。
2 生物化學是一門實驗性很強的學科
實驗課是培養學生動手能力的重要手段,通過常規實驗,學生可以得到基本技能的訓練,然而這些實驗往往是在固定的程式下進行的,學生在實驗中缺少自己的思維,缺少主動參與性,而在實際的工作中,要求學生具有創新能力,為此,在原有的實驗基礎上,增設了開放性實驗項目,加強了教師在實驗過程中的監督和指導,這樣使學生在完成實驗后,既獲得了學科內容的知識,又使科研素質得到了很大的提高。
三 講解表達能力的培養
表達能力是高素質人才必須具備的條件之一。在教學中,我們尤其重視如何提高學生的講解及表達能力。
1 營造輕松的學習氛圍
大學中的課堂教學中一個很大的不同是主動回答問題的學生少,尤其是當回答錯誤時,氣氛往往變得尷尬、緊張。鑒于此,在理論課教學中我每堂課走上課堂都面帶微笑,以一種輕松舒緩的狀態來創造溫馨的教學氣氛,減輕學生的心理壓力。學生回答問題時,專注地傾聽,對正確的回答給予贊賞和肯定;對于不完善的回答,掌握“無批評”原則,幫助學生進行分析,對其給予鼓勵。在這樣一種教師提出問題是為學生理解、掌握知識而并非是想教訓學生的輕松學習氛圍中,形成了師生之間相互合作共同學習的關系,提高了學生回答問題的勇氣和信心,為學生提供了提高表達能力的機會。
2 輪流講解,共同評議
在實驗教學中,針對實驗的設計思想(原理、步驟、計算方法等),每個問題由學生到實驗室講臺前講解,這樣不僅檢驗了大家對實驗課的預習情況,有利于實驗的順利完成,而且也鍛煉了學生的表達能力;同時又增強了其他同學的注意力,也可以為從事教育的學生實習打下一定的基礎。對于學生的講解,組織學生進行評議和補充。這樣使學生由被動接受知識變為主動探索學習,增強了學生的積極性、主動性,也提高了學生的責任意識和成就感。達到了課堂教學的要求,也提高了學生的表達能力。
四 自主學習能力的培養
自主學習能力是指獨立獲取知識的能力,是各項能力的結合點,是學生綜合能力的中心環節。在當今科學技術迅猛發展,知識更新周期急劇縮短的情況下,培養學生的自主能力,比傳播知識更為重要。
1 啟發式教學,適當組織課堂討論
啟發式教學是將生化知識與生命現象之間緊密聯系,將飲食、健康、營養、生理、病理等相關的知識點融入到課堂教學中。以設問、反問等多種形式以相關的生命現象作為切入點,導出知識點,給學生深刻的印象。如由糖尿病人血糖高引出血糖的分子形式、血糖的來源、血糖的'去路、糖在我們體內的分解代謝路徑、肌糖原為什么不能補充血糖;糖、脂代謝之間的相互聯系,生活方式與糖尿病之間的關系等問題。學生帶著問題去學習,學習過程中一直處于探究、思考、進而找尋問題答案這樣一種狀態。這種形式生動活潑,能夠開闊學生思路,調動學生學習的積極性、主動性,有利于學生通過獨立的積極思考和參與討論,培養自己主動獲取知識的能力。課堂討論的題目有一定的啟發性、探索性,并具有適當的難度。在引導過程中,對學生提出的問題盡量采用誘導、點撥、等方式,督促學生獨立思考,讓學生通過自己的思考去獲取知識,這樣可使學習知識與發展能力相互促進。
2 教師講授與學生自學相結合
為加大學生的知識占有量,在講授的基礎上,要培養學生課前預習、課后復習、自己看書鉆研的良好習慣。如為培養學生初步的科研能力,對酶的固定、大分子的制備等生化分離分析技術的問題,采用講授和自學相結合。針對生物大分子的性質,采用哪種方法、依據什么原理、注意哪些問題、控制什么條件、關鍵點在哪里,自學中給學生必要的提示,使學生有思考的路徑,也加深了對大綱中所要求的知識的掌握。
3 多層次教學,因材施教
對于不同學習起點和不同需求的同學采用分層次教學。由于部分學生有機化學基礎薄弱,還有一部分學生沒有學習過物理化學,這樣對蛋白質、核酸、糖類及脂類的化學結構尤其是空間立體結構、對生物能學理解和掌握起來比較困難。對這樣的學生就要在教授新知時,溫習舊知,在新知與舊知之間搭建認知橋梁,利用課下時間詳解知識重點和難點,并通過習題、小測等形式反饋學習情況。這既可以檢查學生對所學知識的掌握情況,又可以加強師生間的相互溝通。在學習過程中,由于種種原因會有少數學生達不到學習要求,如課程不及時看書,或不按時完成作業,對于這樣的學生,采取留出一定的時間,然后多提問,讓他們積極思考,使之感到沒有完成學習任務而有壓力,在以后的學習過程中,不敢松懈。對于有精力想考研的學生,推薦一些反映學科動態的書籍和雜志,鼓勵其多讀書,加大知識面,幫助學生構建一個合理的知識結構框架,為其它學科的學習及在更廣闊的范圍內獲取知識打下堅實的基礎。
生物化學是有關于生命現象的化學,生物大分子是立體的,如何透過紛繁復雜的生命現象探究其化學本質,就要把培養學生能力當作己任,有意識對學生的觀察能力、思維能力、動手能力、空間想象力及自學能力進行培養,同時,選擇適當的教學形式和方法,解決既掌握知識,又發展能力的問題,努力達到培養適應社會發展的高素質人才的教育目標。
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