将任务型案例教学法应用于两个专业的生物化学课程教学。分析了16个任务型案例的实际运用效果,在任务案例的数量性、针对性、有用性、启发性方面,学生满意度均达100%;趣味性和难易性的满意度分别为96%和94%。不同专业的学生对案例任务的难易性和趣味性评价略有差异。研究结果表明任务型案例教学法在生物化学课程中的应用效果良好,有利于培养学生的学习兴趣和综合能力。
?一直以来,生物化学课程是生命大平台(生物、医学、药学、农学等)非常重要的专业基础课,课程的质量直接影响到其他专业课程的教学,进而影响到整体。生物化学的理论体系和实验技术广泛应用于生命科学的各个领域,其特点是内容庞大、概念众多、理论抽象、结构复杂、代谢繁琐、难以记忆。而且生物化学的教材的篇幅一般都极大,即便是精简的教材版本,要在一学期内学完教材的所有内容也不太可能。因此,学生们对生物化学课程的学习常常感到比较恐惧和困难,这就要求教师需要采用灵活多样的教学方法,提高学生学习的兴趣。
为此,本研究拟通过强调课程学习前期的任务,尝试应用任务型案例教学法,课前给学生布置案例任务,课中与学生互动,启发学生将学习过的理论知识与实际案例联系起来,达到融会贯通,以期提高学生学习生物化学的热情,激发学生更多的学习兴趣,让学生感受到生物化学知识的真实用途。
1 课堂教学以任务案例为中心
一般认为,任务型教学法是1979年N.S.Prabhu在印度班加罗尔的学校中最先开始使用[1]。是指教师通过引导语言学习者在课堂上完成任务来进行的教学,是一种 “在做中学”(learning by doing)的语言教学方法,属于以学习为中心的教学方法[2]。之后,该方法在语言教学和其它教学中得到了广泛的应用和补充。笔者将任务型教学法扩展为任务型案例教学法,并将其应用于高校的生物化学教学中,以期强调以学生为中心,学生在教师的指导下通过完成具体的案例任务,达到在“做中学”的教学目标。
(1) 任务型案例教学法的实施方法
在案例的选择方面,遵循数量性、有用性、针对性、难易性、趣味性、启发性的基本原则。选择了药学专业22名学生和中医专业26名学生的生物化学课程作为试点。具体做法是:
1) 教师在授课过程中,根据各章课程内容和进度,把任务案例的题目和有关要求提前1周提供给学生。学生根据总人数划分为大约2-3人/小组,共16个小组。学生分组查找资料并准备报告,希望这种带有任务性的学习方式能更好地调动学生学习生物化学的兴趣。
2) 每组学生根据教师要求,在查阅资料和独立思考的基础上进行讨论、分析、制作PPT,然后在下周的课程教学中,由1个小组的学生进行10-15分钟的PPT口头汇报。教师或进行补充性、提高性的讲解,或进行总结、点评。
3) 每个小组学生每学期进行1次PPT口头汇报;每周有1组学生报告任务案例PPT。这样既不会给学生增加太多负担,又能保证每周都能进行互动的任务型案例学习,有利于提高学生的学习兴趣。
4) 对于成绩评价,不仅将师生互动环节计入总成绩,还将增加生生互动和学生自评环节,使互动环节在总成绩中所占比例增加到20%,以期能更好地增加学生学习的兴趣和调动学生主动学习的积极性。
(2)案例选择
由于教学计划的调整,教学课时压缩,将课程内容精简为16个典型的任务型案例,见表1。其中生物化学的静态部分8个,动态部分8个,到达每章全覆盖、每周开展1个任务型案例教学活动。
表1 生物化学教学中学生报告的16个任务型案例
教学内容 | 案例数 | 具体实例 |
蛋白质化学 | 2 | 氨基酸组合效应—水桶效应 |
蛋白质折叠—蛋白质折叠错误与神经退行性疾病 | ||
糖的生物化学 | 1 | 糖的分类—乳糖酶缺乏症 |
脂类与生物膜 | 1 | 脂肪酸—反式脂酸的危害 |
核酸 | 2 | RNA—microRNA与疾病 |
NDA—DNA测序技术新进展 | ||
酶 | 1 | 甲醇中毒抢救的机制—假酒中毒 |
维生素与辅酶 | 1 | 辅酶的作用—坏血病的机制 |
新陈代谢总论与生物氧化 | 1 | 生物氧化电子传递连中CO的中毒及抢救机制 |
糖代谢 | 2 | 三羧酸循环—相关疾病 |
磷酸戊糖途径—蚕豆病 | ||
脂代谢 | 2 | 脂代谢—高血压和动脉粥样硬化 |
花生四烯酸代谢—疼痛、发热与炎症 | ||
蛋白质降解和氨基酸代谢 | 1 | 酪氨酸代谢—白化病 |
核酸降解和核苷酸代谢 | 1 | 嘌呤核苷酸代谢—痛风 |
代谢的整合 | 1 | 长期饥饿—三大代谢的变化 |
?2 运用任务案例教学法的效果分析
教师设计调查表对上述6个单项打分,分为A、B、C、D四档,其中各单项非常满意为A+;很满意为A;满意为A-;一般为B+。通过对学生的无记名调查结果显示,2013年任务型案例教学法在生物化学教学中应用的研究与2012年研究相比,数量性、有用性、针对性、难易性、趣味性、启发性各项指标的评价均呈增高趋势,如图1所示。其中案例应用的数量性、有用性、针对性和启发性4项满意度(调查表打分为A+、A、A-总和)达100%;案例应用的难易性和趣味性方面,满意度也分别达到94%和95%。
图1 6个单项满意度的比较
结果显示:任务型案例的应用是成功的,学生们学习的主动性和积极性得到了提高,学生在课前针对任务案例,认真积极地准备;课堂上大方自信地做PPT报告,课堂气氛热烈轻松。
(1)在两个专业的学生中任务案例教学法应用的综合效果
针对生物化学教学中16个任务案例的应用,具体分析药学和中医两个专业共48名学生对6个单项的综合评价,具体分析结果见表2和图2。
表2 两个专业任务案例应用的6个单项的综合评价
图2 两个专业任务案例应用的6个单项的综合评价
由表2和图2、3的结果可知:
1)48名学生对任务案例应用的数量性、有用性、针对性3方面,评价为非常满意(A+)和很满意(A)的各约为50%左右;大于很满意的评价近乎100%(图3)。
2)案例应用的启发性方面,评价为非常满意(A+)和很满意(A)的各约为46%和40%;大于很满意的评价约86%(图3);满意(A-)的为100%。
3)任务案例应用的趣味性方面,评价为非常满意和很满意的各约为44%和35%;大于很满意的评价约79%(图3);满意的为96%。
4)而在案例应用的难易性评价为非常满意和很满意的各约为25%和52%;大于很满意的评价约77%(图3);满意率达94%。相对来说,难易性是6个单项中很满意评价最低的,说明部分案例的选择偏难,在后续的教学中还应注意再精挑细选案例,适当降低难度。
图4所示的各单项评价结果也与图3一致。48名学生在难易性和趣味性评价方面仅各有3名学生的评价为一般(B+)。
图3 两个专业任务案例应用的6个单项的很满意综合评价
图4两个专业案例应用的6个单项的分项评价
(2)不同专业的学生中任务案例教学法应用的综合效果
在填写调查表的48名同学中,22人是药学专业,26人是中医专业,都共同属于生命大平台的医药类。但两个专业的学生基础稍有差别,对任务型案例的应用接受程度也有所区别,见图5所示,结果显示:
1)22名药学专业学生对任务案例应用的数量性、有用性、针对性、趣味性4方面,大于很满意(≧A)的评价近乎100%。启发性方面,评价大于很满意(≧A)的评价为86%。仅在难易性评价方面大于很满意(≧A)的评价为77%;满意则达95%。各项评价显示该专业的学生对任务型案例的应用满意度较高。
2)26名中医专业学生对任务案例应用的数量性、有用性、针对性3方面,大于很满意(≧A)的评价高达100%,与药学专业的评价一致。启发性方面,评价大于很满意(≧A)的评价为85%,也与药学专业的评价大致相同。在难易性评价方面大于很满意(≧A)的评价为73%;满意则达82%。趣味性方面的满意度评价与难度性类似,由此也可见兴趣与难度相关。由于两个专业学生的基础有差别,明显地反映出该专业部分学生认为少部分案例难度偏大。各项评价显示该专业的学生对任务型案例的应用是满意的。
3)综上所述,两个专业的学生在任务案例应用的难易性方面,评价相对都是最低的,再次提示后续的教学中,案例的选择尚需更多考虑难度的适当降低。
图5 分专业案例应用的6个单项的分项评价
3 任务型案例的应用有利于培养学生的综合能力
(1)任务型案例的准备相当于小综述
学生通过认真地在课外收集、整理相关资料,本身就是一个提高、扩充、丰富知识的过程。比如在介绍DNA测序技术进展时,应用教材,课堂上教师详细介绍的是最基础的双脱氧链终止法、化学降解法等第一代DNA测序技术的原理,其特点是低通量、高成本。在此基础上,学生通过总结自己查找的资料得知,第二代测序技术是以Illumina/Solexa 、ABI SOLiD 、Roche 454技术等为代表,其特点是高通量、高效率、低成本,目前应用广泛。而今第三代测序技术是以Helicos Hellscope、SMRT、纳米孔单分子测序技术等为代表,其特点是更低的成本和更高的通量,预计达到的目标是将人类基因组测序的成本降到1000美元以下。这也将使遗传病的诊治变得简单、快速,并能从基因组水平上指导个人的医疗和保健,从而进入个性化医疗的时代[3]。通过1个小组2位同学在课堂10分钟的PPT报告,全班学生概要地了解了关于DNA测序的技术的小综述,认识到测序技术的发展将要或者正在改变着生物科学研究的方式,看似高深的科学技术也与大家的日常生活密切相关。以至于课间休息时,许多同学还在热烈地与做报告的同学探讨细节问题,意犹未尽,形成了主动积极的学习氛围。
(2)任务案例的应用与专业紧密联系
很多学生在PPT报告中,都尽可能地将生物化学的相关原理和知识与自己的专业结合。比如,在学习糖代谢的经典代谢途径三羧酸循环时,中医专业的学生讲到三羧酸循环与中医的五行循环的相似之处在于:两者都是由五种主要的基本物质、五个关键步骤组成;两者都有方向性,不能反向进行,有速度的快慢,因此都是矢量;都是相对密闭的系统,都不断与外界交流物质和能量,于循环运作中产生其它物质。并进一步提到以五行为基础建立起来的中医理论通过调节人体五行循环即五脏六腑的平衡达到祛病强身目的,因此作用相对缓慢,擅长慢性病疑难杂症的诊治。而现代生命科学发现:三羧酸循环是人体内微观的、较强的、精确的小循环,因此,以三羧酸循环理论为基础的西医理论则擅长于治疗急症、危症、重症。或许这些观点还显稚嫩,但在本案例中,学生们能将基础的生物化学知识与传统的中医专业知识有机地联系在一起,却使人感到独具匠心,眼前一亮,课堂气氛也更加生动、热烈。
(3)任务案例的应用提高学生的表达能力
过去的教学过程中,以教师的讲解为主,形式单一,学生容易开小差。任务案例PPT报告的应用,使教学活动形式更加丰富。比如学习生物氧化时,涉及能量ATP合成的关键机制即“结合-改变”模型。在教师的指导下,让学生用简化的肢体语言表达复杂的动态机制,既形象生动,又简明清晰。学生们通过自己的亲身体验,手舞足蹈,牢牢掌握了相关知识点,也使听众在笑声中轻松学习。与此同时,也可使参加演示的同学进一步提高语言表达和肢体表达的能力,自信心也显著增强。
3 结语
通过具体的教学实践,任务型案例的教学方法,在提高学生学习的主动性和参与性方面有显著效果。任务型案例教学法倡导更为开放的课堂,学生所完成的任务是与自己的生活实际紧密联系的真实任务,且学习的内容是课堂上的扩展。这便可使学生通过多种途径对知识进行主动探求,学习兴趣大大提高,与人交流合作的能力和信心得到提高和增强。
任务型案例教学法是一种倡导“在做中学”的教学模式,学生通过自己的努力,在完成真实任务的过程中把知识记得更牢固、运用得更灵活,而不是机械地记忆或无意义地练习。
对于案例的PPT报告成绩评价,采用教师点评、同学互评、学生自评三方面的综合,使互动环节在总成绩中所占比例增加到20%。与传统的课堂成绩主要由教师评分相比,三方面的综合评价对提高学生学习的兴趣,增加主动性等效果更加明显。
后续的教学中,需要改进的是:
案例选择在难易性方面还可适当放低难度,尤其注意不同基础的学生需有不同的区分,以期获得更好的效果。
另外,在学生互评环节,现今采用的是无记名打分的方式,大部分学生还是能比较客观地对他人的PPT报告作出合理的评价。但也有少数学生出于哥们义气,评价还欠客观。改进的方法可尝试采用实名制打分,并将个人的打分记录列入总成绩,以增加评价的客观性。
参考文献
1. 黄晶伟. 任务型教学法探究,黑龙江教育学院学报[J]. Vol.29No.1,Jan.2010. 75-76.
2. 任务型教学法. 百度文库:http://ke.baidu.com/view/bfb740e765ce05087732131b.html
3. 解增言,林俊华,谭军,舒坤贤. DNA测序技术的发展历史与最新进展[J]. 生物技术通报, 2010年第8期. 64-69.
作者:王灿华;单位:上海交通大学生命科学技术学院
文章由国家基础科学人才培养基金(J1210047)和365bet官方网站下载985教学研究项目(B2 130610,B1207010)资助
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