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時(shí)間:2023-03-08 15:37:54
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醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)是一門以細(xì)胞生物學(xué)和分子生物學(xué)為基礎(chǔ),探索研究人體細(xì)胞發(fā)生、發(fā)育、增殖、衰老、死亡以及細(xì)胞結(jié)構(gòu)與功能的異常與人類疾病關(guān)系的學(xué)科[1]。醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)是臨床醫(yī)學(xué)、檢驗(yàn)醫(yī)學(xué)、口腔醫(yī)學(xué)、預(yù)防醫(yī)學(xué)等醫(yī)學(xué)專業(yè)的一重要基礎(chǔ)課,同時(shí)也是生理學(xué)、病理學(xué)、免疫學(xué)、組織胚胎學(xué)、藥理學(xué)等醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)課程以及后續(xù)臨床課程的基礎(chǔ)[2]。學(xué)習(xí)醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)的基本理論知識有助于醫(yī)學(xué)專業(yè)學(xué)生從分子細(xì)胞層面理解人體生命活動(dòng)規(guī)律和疾病發(fā)生發(fā)展進(jìn)程,為專業(yè)課學(xué)習(xí)和后續(xù)的科研工作奠定堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)[3]。醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)是一門實(shí)驗(yàn)操作性極強(qiáng)的學(xué)科,實(shí)驗(yàn)教學(xué)是這門課程教學(xué)工作中的重要實(shí)踐環(huán)節(jié),在培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力、實(shí)踐探索能力和科學(xué)創(chuàng)新能力等方面具有重要作用[4-6]。傳統(tǒng)的教學(xué)理念和教學(xué)方法已經(jīng)不能滿足新時(shí)代的需要,如何能在有限的時(shí)間內(nèi),讓學(xué)生系統(tǒng)掌握醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)的基礎(chǔ)理論知識,并熟練掌握基本實(shí)驗(yàn)操作技術(shù),是新形勢下醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)教學(xué)改革的一項(xiàng)重要內(nèi)容[7-8]。本文結(jié)合鄭州大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院的實(shí)際情況,對醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)理論課及實(shí)驗(yàn)課教學(xué)中存在的問題及改革策略進(jìn)行探討并提出建議,以提高醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)教學(xué)質(zhì)量。
1提高醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)理論課教學(xué)質(zhì)量的建議
1.1理論課教學(xué)內(nèi)容的改革
首先,針對不同專業(yè),因材施教。臨床醫(yī)學(xué)、檢驗(yàn)醫(yī)學(xué)、法醫(yī)學(xué)、臨床藥學(xué)、預(yù)防醫(yī)學(xué)等專業(yè)均需要開設(shè)醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)。任課教師應(yīng)該結(jié)合教學(xué)大綱并根據(jù)教材內(nèi)容,為不同專業(yè)的學(xué)生制定相應(yīng)的教學(xué)計(jì)劃和授課內(nèi)容,按照學(xué)校的課程設(shè)置,多方面、多角度、多層次因材施教,提高醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)的課堂教學(xué)效果。其次,注重基礎(chǔ)理論,由淺入深。注重教學(xué)內(nèi)容的基礎(chǔ)性,構(gòu)建并完善由細(xì)胞基本結(jié)構(gòu)及其功能、細(xì)胞重大生命活動(dòng)現(xiàn)象及本質(zhì)等所組成的理論教學(xué)體系,加強(qiáng)學(xué)生對基本理論知識及基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)技術(shù)的理解。授課教師應(yīng)該以真核細(xì)胞的結(jié)構(gòu)與功能為教學(xué)重點(diǎn),使學(xué)生對細(xì)胞的主要結(jié)構(gòu)及其功能等有系統(tǒng)、全面的了解和認(rèn)識。然后,精煉教材內(nèi)容,突出重點(diǎn)。醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)課程的內(nèi)容較多,但課時(shí)有限,所以,任課教師應(yīng)精煉教材內(nèi)容,有的放矢授課。該門課程的必修內(nèi)容是認(rèn)識人類自身生命活動(dòng)的基礎(chǔ),也是認(rèn)識疾病發(fā)生、發(fā)展的理論基礎(chǔ)。授課教師在授課過程中要注意精練授課內(nèi)容,突出重點(diǎn)章節(jié),同時(shí),課后需要對本節(jié)課的內(nèi)容進(jìn)行歸納總結(jié)。
1.2理論課教學(xué)方法的改革
首先,使用啟發(fā)式教學(xué)。授課教師應(yīng)該在課堂上開展啟發(fā)式教學(xué),實(shí)現(xiàn)教師與學(xué)生的課堂互動(dòng)。啟發(fā)式教學(xué)相比傳統(tǒng)單純由教師講課的教學(xué)方式更具有優(yōu)勢,可以更加有效地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。啟發(fā)式教學(xué)不但注重知識的傳授,更注重能力培養(yǎng),因此,啟發(fā)式教學(xué)可提高學(xué)生的思維能力和創(chuàng)新能力。其次,使用多媒體教學(xué)。醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)課程中有很多細(xì)胞結(jié)構(gòu)圖和分子機(jī)制圖需要制作成動(dòng)畫,以使復(fù)雜抽象的內(nèi)容變得直觀有趣,調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性,增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。同時(shí),任課教師可以充分利用網(wǎng)絡(luò)資源,搜集醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)的視頻課件資料并運(yùn)用到課堂教學(xué)中。這樣既可以拓展學(xué)生的學(xué)術(shù)視野,又可以提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。然后,使用案例式教學(xué)。案例教學(xué)是在事實(shí)案例基礎(chǔ)上的一種開放式、互動(dòng)式的新型教學(xué)方式。醫(yī)學(xué)專業(yè)學(xué)生不僅要掌握細(xì)胞的結(jié)構(gòu)、功能,還應(yīng)該熟悉細(xì)胞的病理改變與疾病發(fā)生發(fā)展的關(guān)系。但是由于醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)課程的理論性強(qiáng)、內(nèi)容抽象,所以任課教師應(yīng)該積極探索案例式教學(xué),以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)的教學(xué)質(zhì)量。
1.3理論課考試方式的改革建議
首先,優(yōu)化考試內(nèi)容。任課教師可以通過以下幾點(diǎn)優(yōu)化理論課程的考試內(nèi)容:(1)建立和完善理論課程的考試題庫,保證理論課程考試的有效性;(2)根據(jù)本院開設(shè)的臨床醫(yī)學(xué)、檢驗(yàn)醫(yī)學(xué)、預(yù)防醫(yī)學(xué)等專業(yè)設(shè)置相對應(yīng)的考試題目;(3)指導(dǎo)學(xué)生撰寫綜述性論文或科研標(biāo)書,以培養(yǎng)醫(yī)學(xué)專業(yè)學(xué)生良好的思維能力和創(chuàng)新意識。其次,優(yōu)化考試形式。任課教師可以通過以下方法優(yōu)化理論課程的考試方式:(1)構(gòu)建綜合豐富的考試方式。建立平時(shí)成績和期末考試成績相結(jié)合的考試體系;(2)增加創(chuàng)新能力考試的比重。任課教師讓學(xué)生按照要求寫出科研標(biāo)書并進(jìn)行打分;(3)增加平時(shí)表現(xiàn)考試的比重。平時(shí)表現(xiàn)考試主要是在課堂上對學(xué)生回答問題的情況予以評分并記錄。然后,優(yōu)化評價(jià)方案。任課教師可以通過調(diào)整期末閉卷考試及平時(shí)表現(xiàn)考試優(yōu)化評價(jià)方案。理論課考試中的期末閉卷考試成績占理論課總成績的70%,試題從考試題庫中隨機(jī)抽取。同時(shí)理論課考試中也包含學(xué)生的平時(shí)成績,這一部分占總成績的30%,包括學(xué)生的出勤情況、課堂上回答問題的情況以及學(xué)生完成綜述性論文的情況。
2提高醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)質(zhì)量的建議
2.1實(shí)驗(yàn)課教學(xué)內(nèi)容的改革建議
首先,優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱。由于受到課堂學(xué)時(shí)及硬件條件等方面的制約,很多院校的醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)課程的實(shí)驗(yàn)課內(nèi)容僅僅局限在一些驗(yàn)證性和基礎(chǔ)性的實(shí)驗(yàn)。任課教師需要調(diào)整教學(xué)內(nèi)容,增開一些與理論課程密切相關(guān)并且與學(xué)科前沿緊密聯(lián)系的綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。這樣可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,更好地發(fā)揮學(xué)生的積極性和主觀能動(dòng)性。其次,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力。任課教師可以在基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)之外開設(shè)一些探索性及創(chuàng)新性較強(qiáng)的綜合實(shí)驗(yàn),例如細(xì)胞融合實(shí)驗(yàn)、細(xì)胞凋亡實(shí)驗(yàn)、細(xì)胞免疫組織化學(xué)實(shí)驗(yàn)和免疫熒光實(shí)驗(yàn)等。培養(yǎng)并提高學(xué)生的實(shí)際操作能力以及分析問題和解決問題的能力,使學(xué)生初步具備進(jìn)行設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的能力,提高學(xué)生的科研素質(zhì)和創(chuàng)新能力。然后,設(shè)置開創(chuàng)綜合實(shí)驗(yàn)。任課教師應(yīng)當(dāng)結(jié)合理論課內(nèi)容及相關(guān)臨床應(yīng)用,修改完善實(shí)驗(yàn)課教學(xué)大綱,科學(xué)設(shè)置實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力,以增強(qiáng)學(xué)生的科研興趣為重點(diǎn),在實(shí)驗(yàn)課教學(xué)中適當(dāng)增加一些開放性強(qiáng)且創(chuàng)新性強(qiáng)的綜合實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生運(yùn)用已掌握的知識與技術(shù)進(jìn)行更深入的研究設(shè)想,培養(yǎng)獨(dú)立科研工作的能力。
2.2實(shí)驗(yàn)課教學(xué)方法的改革建議
首先,應(yīng)用啟發(fā)式教學(xué)。與傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)課教學(xué)相比,在啟發(fā)式的實(shí)驗(yàn)課教學(xué)中,任課教師應(yīng)該在講解實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮驮砗?,鼓?lì)學(xué)生根據(jù)所學(xué)的知識設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)過程,然后分析研究最后得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果以探索實(shí)驗(yàn)原理。采用啟發(fā)式教學(xué)可以培養(yǎng)學(xué)生的思維能力,引導(dǎo)學(xué)生積極思考,啟發(fā)學(xué)生從不同的角度考慮問題,期提高學(xué)生的綜合科研素質(zhì)。其次,使用多媒體教學(xué)。在醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)的實(shí)驗(yàn)課教學(xué)中,多媒體技術(shù)的應(yīng)用能夠極大地方便課堂教學(xué)工作。多媒體教學(xué)形象生動(dòng)、易于理解,可以方便地解決一些不容易講解或者難以開展的實(shí)驗(yàn)。另外對于某些受條件所限而不便親自操作的實(shí)驗(yàn),學(xué)生可以觀看教學(xué)演示片,全面了解這些前沿實(shí)驗(yàn)儀器的結(jié)構(gòu)、性能和用途。然后,開展研究型教學(xué)。醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)的實(shí)驗(yàn)課程與科研工作相結(jié)合可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和科研熱情。任課教師在實(shí)驗(yàn)課堂上采用開放式的研究型教學(xué)可以激發(fā)學(xué)生的求知欲,讓學(xué)生學(xué)會分析問題和解決問題。開放式研究型的實(shí)驗(yàn)課教學(xué),讓學(xué)生經(jīng)歷嚴(yán)格的科研訓(xùn)練,為以后申報(bào)、參與以及實(shí)施各種創(chuàng)新性科研項(xiàng)目奠定基礎(chǔ)。
2.3實(shí)驗(yàn)課考試方式的改革建議
首先,優(yōu)化考試內(nèi)容。為全面、科學(xué)地考察學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力以及科研創(chuàng)新能力,改革后的醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課的考試內(nèi)容應(yīng)該以核學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作水平為主,以考試學(xué)生的理論知識水平為輔。這種改革模式,可以培養(yǎng)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作過程中分析問題、解決問題的能力,并拓寬學(xué)生對實(shí)驗(yàn)操作技術(shù)在臨床應(yīng)用中的思考。其次,優(yōu)化考試形式。建立完善的成績評定體系是保證實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵。實(shí)驗(yàn)課程的考試應(yīng)是一個(gè)全方位、多角度、全時(shí)段的綜合評測,包括平時(shí)課堂考試及綜合實(shí)驗(yàn)考試,平時(shí)課堂考試包括出勤情況、課堂回答問題情況和實(shí)驗(yàn)操作情況、實(shí)驗(yàn)報(bào)告完成情況,綜合實(shí)驗(yàn)考試包括實(shí)驗(yàn)理論考試、實(shí)驗(yàn)操作考試、開放性及探索性實(shí)驗(yàn)考試等。然后,優(yōu)化評價(jià)方案。實(shí)驗(yàn)課的考察應(yīng)該以考察學(xué)生運(yùn)用實(shí)驗(yàn)技術(shù)的能力為主,包括以下幾點(diǎn):(1)考察學(xué)生的平時(shí)成績,包括出勤情況、實(shí)驗(yàn)報(bào)告完成情況等,占實(shí)驗(yàn)課總成績的20%;(2)考查學(xué)生的理論水平,包括實(shí)驗(yàn)基本原理、實(shí)驗(yàn)技術(shù)手段、實(shí)驗(yàn)操作方法等,占實(shí)驗(yàn)課總成績的20%;(3)考察學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作,占實(shí)驗(yàn)課總成績的60%。綜上所述,醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)的教學(xué)是教師與學(xué)生共同學(xué)習(xí)、教學(xué)相長的過程。在這個(gè)過程中,首先任課教師需要不斷提高自身素質(zhì),認(rèn)真做好科研工作并積極學(xué)習(xí)本課程最先進(jìn)的理論知識與最前沿的實(shí)驗(yàn)技術(shù)。其次,任課教師也需要精心把握課程內(nèi)容,不斷總結(jié)教學(xué)經(jīng)驗(yàn),比較各種教學(xué)方法的優(yōu)劣,并將各種教學(xué)方法有機(jī)結(jié)合、交叉運(yùn)用。同時(shí),任課教師可以根據(jù)學(xué)生的不同專業(yè)方向,改進(jìn)傳統(tǒng)教學(xué)模式中教案和課件的內(nèi)容,在上課時(shí)適量引入案例教學(xué),從而調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。另外,任課教師也需要加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)的比重,改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容,完善實(shí)驗(yàn)教學(xué)條件,采用多種教學(xué)手段,建立完善評價(jià)體系,并不斷探索研究新實(shí)驗(yàn),使實(shí)驗(yàn)課堂更富有學(xué)術(shù)氣氛。以上這些舉措是提高醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)的教學(xué)質(zhì)量,培養(yǎng)適應(yīng)現(xiàn)代社會發(fā)展的具有較強(qiáng)的綜合能力和科研素質(zhì),具有獨(dú)立發(fā)現(xiàn)問題、思考問題、分析問題及解決問題能力的創(chuàng)新型醫(yī)學(xué)專業(yè)人才。
作者:鄭皓 單位:鄭州大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院醫(yī)學(xué)遺傳與細(xì)胞生物學(xué)系
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隨著生物科學(xué)的發(fā)展,只有定性的結(jié)論已不能滿足實(shí)踐的需要,實(shí)現(xiàn)生物科學(xué)結(jié)論定量化是人們長期追求探索的目標(biāo);生物統(tǒng)計(jì)學(xué)是生物學(xué)科定量化的重要分析理論與方法,生物統(tǒng)計(jì)學(xué)是生物學(xué)科應(yīng)具備的基本知識和素質(zhì),與生命活動(dòng)有關(guān)的各種現(xiàn)象中普遍存在著隨機(jī)現(xiàn)象,大到森林陸地生態(tài)系統(tǒng),小至分子水平,均受到許多隨機(jī)因素的影響,表現(xiàn)為各種各樣的隨機(jī)現(xiàn)象,而生物統(tǒng)計(jì)學(xué)正是從數(shù)量方面揭示大量隨機(jī)現(xiàn)象中存在的必然規(guī)律的學(xué)科。因此,生物統(tǒng)計(jì)學(xué)是一門在實(shí)踐中應(yīng)用十分廣泛的工具學(xué)科,它是生命科學(xué)各專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課,對后續(xù)生命科學(xué)課程學(xué)習(xí)和生物科研有重要作用。
同時(shí),生物統(tǒng)計(jì)作為數(shù)理統(tǒng)計(jì)在生本論文由整理提供物學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用,是教學(xué)難度較大的一門課程。因此,在生物統(tǒng)計(jì)學(xué)精品課程建設(shè)過程中,針對各專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的定位,因材施教,更新教育理念,加強(qiáng)實(shí)踐訓(xùn)練,在教學(xué)方法和教學(xué)手段上進(jìn)行改革和大膽探索。
二、二十一世紀(jì)對生物統(tǒng)計(jì)學(xué)課程的重新定位
(一)新世紀(jì)對生物統(tǒng)計(jì)學(xué)課程提出的新要求。
二十世紀(jì)上半葉農(nóng)業(yè)和遺傳統(tǒng)計(jì)學(xué)首先獲得了發(fā)展,在其基礎(chǔ)上發(fā)展起來的生物統(tǒng)計(jì)學(xué)、統(tǒng)計(jì)流行病學(xué)、隨機(jī)化臨床試驗(yàn)學(xué)已經(jīng)成為攻克人類疾病的一個(gè)里程碑。這在過去的半個(gè)世紀(jì)里顯著提高了人類的期望壽命。
21世紀(jì)人類基因組,基因芯片等實(shí)驗(yàn)科學(xué)產(chǎn)生出的巨量數(shù)據(jù),需要新工具來組織和提取重要信息。
將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為信息需要統(tǒng)計(jì)理論和實(shí)踐本論文由整理提供方面的洞察力、技術(shù)和訓(xùn)練。
未來的生物統(tǒng)計(jì)學(xué)將會與信息技術(shù)密切結(jié)合,較少側(cè)重傳統(tǒng)數(shù)理統(tǒng)計(jì),而會更多注意數(shù)據(jù)分析,尤其是大型數(shù)據(jù)庫的處理。生物統(tǒng)計(jì)學(xué)越來越不同于其它數(shù)學(xué)領(lǐng)域,計(jì)算機(jī)和信息科學(xué)工具至少和概率論一樣重要。
(二)生物統(tǒng)計(jì)學(xué)對大學(xué)生素質(zhì)培養(yǎng)的作用。
生物統(tǒng)計(jì)學(xué)的一個(gè)重要特點(diǎn)就是通過樣本來推斷和估計(jì)總體,這樣得到的結(jié)論有很大的可靠性但有一定的錯(cuò)誤率,這是統(tǒng)計(jì)分析的基本特點(diǎn),因此在生物統(tǒng)計(jì)課程的學(xué)習(xí)中培養(yǎng)了一種新的思維方法———從不肯定性或概率的角度來思考問題和分析科學(xué)試驗(yàn)的結(jié)果。
生物統(tǒng)計(jì)學(xué)是通過個(gè)別的試驗(yàn)研究得出其一般性結(jié)論,屬于歸納推理的范疇。但其有別于簡單枚舉法和科學(xué)歸納法,是一種或然性歸納推理或者概率歸納推理。在生命科學(xué)的研究中絕大多數(shù)涉及到的是隨機(jī)事件,因此,生物統(tǒng)計(jì)學(xué)不僅是試驗(yàn)設(shè)計(jì)與統(tǒng)計(jì)方法的教學(xué),更重要的還是大學(xué)生思維方式的培養(yǎng),這對提高大學(xué)生的素質(zhì)很有必要。
生物統(tǒng)計(jì)學(xué)包括試驗(yàn)設(shè)計(jì)和統(tǒng)計(jì)方法兩個(gè)有機(jī)聯(lián)系的組成部分。通過試驗(yàn)設(shè)計(jì)的教學(xué)可提高大學(xué)生設(shè)計(jì)研究課題試驗(yàn)方案的能力,使之明確課題的研究目的、試驗(yàn)因素與水平以及試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法等方面的內(nèi)容。通過統(tǒng)計(jì)方法的教學(xué)除讓學(xué)生弄清各種統(tǒng)計(jì)方法的內(nèi)涵外,還需要使學(xué)生能夠正確地選擇最適合的統(tǒng)計(jì)方法,以揭示資料潛在的信息,達(dá)到研究的最終目的,從而提高大學(xué)生科學(xué)研究素質(zhì)。
三、教學(xué)方法和教學(xué)手段的改革
(一)加強(qiáng)電子課件及網(wǎng)絡(luò)平臺本論文由整理提供建設(shè)。
生物統(tǒng)計(jì)學(xué)是應(yīng)用概率論和數(shù)理統(tǒng)計(jì)原理研究生物界數(shù)量變化的學(xué)科,而概率統(tǒng)計(jì)的理論和思維方法對本科生來說有一定的難度,加之課程學(xué)時(shí)的減少(由原來的60-70學(xué)時(shí),降到現(xiàn)在的40學(xué)時(shí)左右),如何深入淺出地引導(dǎo)學(xué)生入門,并使學(xué)生在了解概率統(tǒng)計(jì)思想的基礎(chǔ)上,掌握常用統(tǒng)計(jì)分析方法的應(yīng)用及使用條件是課程的教學(xué)難點(diǎn)。為此,我們利用多媒體技術(shù),制作了與教材配套的課件,通過在課堂上把抽象內(nèi)容形象化與直觀化,收到了良好教學(xué)效果。建設(shè)了一個(gè)生物統(tǒng)計(jì)學(xué)教學(xué)網(wǎng)絡(luò)支撐平臺,現(xiàn)有課程簡介、教學(xué)大綱、師資力量、授課教案、電子版《生物統(tǒng)計(jì)學(xué)》教材、課程錄像、實(shí)習(xí)指導(dǎo)、在線測試題、參考文獻(xiàn)、其它教學(xué)資源等欄目,免費(fèi)向全校師生開放。
(二)將多媒體教學(xué)優(yōu)勢與學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律有機(jī)結(jié)合,用較少的學(xué)時(shí)得到良好的教學(xué)效果。
多媒體具有信息量大、形象化、直觀化的特點(diǎn)。
但是如果不能很好地將多媒體這些特點(diǎn)與學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律相結(jié)合,多媒體教學(xué)就可能會帶來一些弊端諸如:(1)內(nèi)容多,幻燈片變換快,由照本宣科變?yōu)檎掌列?,為新的“滿堂灌”;(2)課件圖片多,內(nèi)容以展示為主,缺乏啟發(fā)性;(3)教學(xué)內(nèi)容常用滿屏的方式顯示(即所謂“死屏”),老師照著屏幕上的內(nèi)容給學(xué)生講解,失去了傳統(tǒng)教學(xué)方法,老師邊講邊板書能給學(xué)生留下比較深刻印象的特點(diǎn),缺乏吸引力。
而多媒體在教學(xué)中只能充當(dāng)工具的角色,在教學(xué)過程中必須將多媒體信息量大、形象化、直觀化的特點(diǎn)與學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律緊密結(jié)合在一起。在制作課件時(shí),采用啟發(fā)式教學(xué)方式,精煉教學(xué)內(nèi)容,模仿傳統(tǒng)教學(xué)書寫板書的過程,根據(jù)教學(xué)內(nèi)容的難易程度,采用逐字、逐句、逐段顯示教學(xué)內(nèi)容的動(dòng)畫方式。在課堂教學(xué)中,老師仍然保持傳統(tǒng)教學(xué)方法的教姿教態(tài),在授課的過程中與學(xué)生保持互動(dòng),根據(jù)學(xué)生在課堂上接受知識的能力,掌握屏幕上顯示內(nèi)容的速度,必要時(shí)輔以板書進(jìn)行講解。這樣做既發(fā)揮了多媒體教學(xué)的特點(diǎn),又充分照顧到學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律,在內(nèi)容沒本論文由整理提供有縮減,學(xué)時(shí)減少近三分之一的情況下,仍然取得良好的教學(xué)效果。
(三)長期堅(jiān)持教育教學(xué)方法及教學(xué)規(guī)律的研究。
生物統(tǒng)計(jì)學(xué)的理論基礎(chǔ)是概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì),從這個(gè)層面上講,它有非常濃的數(shù)學(xué)味道,但是它又有別于概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì),生物統(tǒng)計(jì)學(xué)更主要強(qiáng)調(diào)的是概率論及數(shù)理統(tǒng)計(jì)的思想和方法在解決生命科學(xué)中一些具體問題的應(yīng)用。因此在教學(xué)過程中就存在一個(gè)“度”的把握問題,如果將概率論及數(shù)理統(tǒng)計(jì)的原理講得太多,一是學(xué)時(shí)不允許,二是學(xué)生難以消化,得不到好的教學(xué)效果;如果只注重方法的講解,學(xué)生知其然不知其所以然,就會誤入亂套公式的歧途。經(jīng)過將教學(xué)的重點(diǎn)放在教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生重點(diǎn)掌握統(tǒng)計(jì)方法的功能與用途,方法與步驟,防止各類方法的誤用,淡化定理的證明與公式的推導(dǎo)。在教學(xué)內(nèi)容的安排上采用“保干削枝”,即在學(xué)時(shí)減少很多的情況下,將一些次要的統(tǒng)計(jì)方法去掉,也要保證有足夠的學(xué)時(shí)講授理論分布與抽樣分布、統(tǒng)計(jì)假設(shè)測驗(yàn)等方面的內(nèi)容,讓學(xué)生掌握生物統(tǒng)計(jì)學(xué)中所蘊(yùn)含的概率論及數(shù)理統(tǒng)計(jì)的思想精髓,從而避免學(xué)生亂套統(tǒng)計(jì)公式。
(四)密切跟蹤生命科學(xué)發(fā)展的前沿動(dòng)向,探索生物統(tǒng)計(jì)學(xué)解決前沿問題的理論與方法。
統(tǒng)計(jì)學(xué)在生物學(xué)中的應(yīng)用已有長遠(yuǎn)的歷史,本論文由整理提供許多統(tǒng)計(jì)的理論與方法也是自生物上的應(yīng)用發(fā)展而來,而且生物統(tǒng)計(jì)是一個(gè)極重要的跨生命科學(xué)各研究領(lǐng)域的平臺?,F(xiàn)在基因組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)與生物信息學(xué)的蓬勃發(fā)展,使得生物統(tǒng)計(jì)在這些突破性生物科技領(lǐng)域上扮演著不可或缺的角色。
在課程建設(shè)中,隨時(shí)注意納入生物統(tǒng)計(jì)學(xué)在前沿領(lǐng)域研究應(yīng)用的內(nèi)容,增強(qiáng)課程的活力,提高教師和學(xué)生面向生物產(chǎn)業(yè)主戰(zhàn)場解決實(shí)際問題的能力。
四、加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué),注重學(xué)生能力培養(yǎng)
生物統(tǒng)計(jì)學(xué)要不要開實(shí)驗(yàn)課,怎樣開實(shí)驗(yàn)課,一直存在爭議,在此認(rèn)為生物統(tǒng)計(jì)學(xué)不僅應(yīng)該開設(shè)實(shí)驗(yàn)課,而且還要將實(shí)踐教學(xué)的重點(diǎn)放在計(jì)算機(jī)技術(shù)和統(tǒng)計(jì)軟件的應(yīng)用上,讓學(xué)生不僅掌握統(tǒng)計(jì)方法,而且加深對原理的認(rèn)識,獲得就業(yè)或升學(xué)的必備計(jì)算機(jī)統(tǒng)計(jì)技能,提高解決復(fù)雜問題的能力。
(一)開展統(tǒng)計(jì)軟件的實(shí)習(xí),擴(kuò)大學(xué)生的視野,提高學(xué)生素質(zhì)。
20世紀(jì)20年展起來的多元統(tǒng)計(jì)方法雖然對于處理多變量的種類數(shù)據(jù)問題具有很大的優(yōu)越性,但由于計(jì)算工作量大,使得這些有效的統(tǒng)計(jì)分析方法一開始并沒有能夠在實(shí)踐中很好推廣開來。而電子計(jì)算機(jī)技術(shù)的誕生與發(fā)展,使得復(fù)雜的數(shù)據(jù)處理工作變得非常容易,所以充分利用現(xiàn)代計(jì)算技術(shù),通過計(jì)算機(jī)軟件將統(tǒng)計(jì)方法中復(fù)雜難懂的計(jì)算過程屏障起來,讓用戶直接看到統(tǒng)計(jì)輸出結(jié)果與有關(guān)解釋,從而使統(tǒng)計(jì)方法的普及變得非常容易。在課程體系改革中,各課程的教學(xué)時(shí)數(shù)與達(dá)到培養(yǎng)目標(biāo)所需完成的教學(xué)內(nèi)容相比還是不足的。為此,可以通過標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)計(jì)軟件的教學(xué)實(shí)習(xí)來達(dá)到以點(diǎn)帶面,擴(kuò)大學(xué)生視野,提高學(xué)生素質(zhì)。超級秘書網(wǎng)
為此我們建立了一個(gè)專用于實(shí)習(xí)教學(xué)的生物統(tǒng)計(jì)電腦實(shí)驗(yàn)室?,F(xiàn)共有50余臺電腦,并連接到校園網(wǎng)。實(shí)驗(yàn)室配備有指導(dǎo)教師,負(fù)責(zé)對上機(jī)的學(xué)生答疑。除按教學(xué)計(jì)劃進(jìn)行的正常實(shí)習(xí)教學(xué)外,實(shí)驗(yàn)室還對優(yōu)秀學(xué)生免費(fèi)開放,鼓勵(lì)他們結(jié)合教師的科研活動(dòng),應(yīng)用所學(xué)生物統(tǒng)計(jì)學(xué)知識,學(xué)習(xí)新的生物統(tǒng)計(jì)學(xué)知識,掌握應(yīng)用計(jì)算機(jī)解決生物統(tǒng)計(jì)學(xué)問題的技能。
(二)全方位、多層次的實(shí)踐教學(xué)。
為了進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生實(shí)際動(dòng)手能力和科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度,必須將本課程的實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)延伸到課堂教學(xué)外,開展全方位、多層次的實(shí)踐教學(xué)。
在原綿陽農(nóng)專期間,主要在作物育種、作物本論文由整理提供栽培、動(dòng)物營養(yǎng)等課程實(shí)驗(yàn)與實(shí)習(xí)中,根據(jù)相關(guān)內(nèi)容加入了試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法以及數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析的相關(guān)內(nèi)容。
組建了西南科技大學(xué)生命科學(xué)與工程學(xué)院以后,由原來的單一農(nóng)科專業(yè)變成了理、工、農(nóng)三大學(xué)科均有專業(yè)的格局。雖然專業(yè)的學(xué)科歸屬不同,但有一點(diǎn)是相通的,其內(nèi)涵均屬于生命科學(xué)的范疇。以科學(xué)研究的方法進(jìn)行劃分,均屬于實(shí)驗(yàn)科學(xué)。
掌握正確的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法,從不確定性數(shù)據(jù)中挖掘事物的客觀規(guī)律,是實(shí)驗(yàn)科學(xué)工作者必備的技能。因此,我們將原來只是在農(nóng)科專業(yè)上延伸實(shí)踐教學(xué)的作法推廣到全院的所有專業(yè),結(jié)合實(shí)驗(yàn)課教學(xué)的改革,對發(fā)酵工藝學(xué)實(shí)驗(yàn)、植物細(xì)胞工程實(shí)驗(yàn)、食用菌實(shí)驗(yàn)、微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)等課程的內(nèi)容全部或部分改為用生物統(tǒng)計(jì)學(xué)指導(dǎo)學(xué)生自主進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),把過去單一的實(shí)驗(yàn)流程、樣品觀察或檢測實(shí)驗(yàn)改變?yōu)樵囼?yàn)條件的優(yōu)化試驗(yàn),提出在不同條件下對樣品測定的比較試驗(yàn)設(shè)計(jì)、單因素試驗(yàn)設(shè)計(jì)、多因素試驗(yàn)設(shè)計(jì)、正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)、均勻試驗(yàn)設(shè)計(jì),對試驗(yàn)結(jié)果要求學(xué)生使用統(tǒng)計(jì)學(xué)的方法對進(jìn)行分析和討論,最后得出最佳試驗(yàn)條件。
這樣的實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革起到了一箭雙雕的作用,從專業(yè)基礎(chǔ)課或?qū)I(yè)課的角度看,改驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為設(shè)計(jì)型、綜合性實(shí)驗(yàn),增強(qiáng)了學(xué)生解決實(shí)際問題的能力,培養(yǎng)了學(xué)生創(chuàng)新思維的能力;從生物統(tǒng)計(jì)學(xué)角度看,將課程的教學(xué)實(shí)踐延伸到課程外,彌補(bǔ)了學(xué)時(shí)的不足,更重要的是學(xué)生將自己學(xué)到的統(tǒng)計(jì)學(xué)知識,轉(zhuǎn)化為解決實(shí)際問題的能力,知識得到很好的內(nèi)化。
此外,在學(xué)生課外科技活動(dòng)中指導(dǎo)學(xué)生選用正確的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析方法,提升科技作品的檔次;在畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))中要求學(xué)生采用恰當(dāng)?shù)纳锝y(tǒng)計(jì)學(xué)方法進(jìn)行設(shè)計(jì)與分析,寫出高質(zhì)量的畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))。
通過這樣的教學(xué)實(shí)踐,訓(xùn)練了學(xué)生的統(tǒng)計(jì)思維能力,使學(xué)生充分認(rèn)識到掌握生物統(tǒng)計(jì)學(xué)這一工具的重要性和必要性,增強(qiáng)了學(xué)生學(xué)好用好這門工具的信心,提高了學(xué)生從復(fù)雜的生命現(xiàn)象中挖掘事物客觀發(fā)展規(guī)律的能力。
2加強(qiáng)生產(chǎn)實(shí)習(xí)建設(shè)的探討
2.1實(shí)習(xí)模式的改革
現(xiàn)在的生產(chǎn)實(shí)多是直接將學(xué)生送到實(shí)習(xí)單位,由實(shí)習(xí)單位安排相關(guān)技術(shù)人員講解產(chǎn)品知識并帶領(lǐng)參觀生產(chǎn)過程。在此過程中,學(xué)生僅僅通過教師編制的實(shí)習(xí)指導(dǎo)書對實(shí)習(xí)單位及其產(chǎn)品有所了解,而對自己所學(xué)知識在這些產(chǎn)品中的應(yīng)用認(rèn)識不夠充分。針對這些情況,首先根據(jù)專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)和實(shí)習(xí)基地的實(shí)際情況,聯(lián)合實(shí)習(xí)單位編寫實(shí)習(xí)指導(dǎo)書,并在實(shí)習(xí)指導(dǎo)書中,給出相應(yīng)的思考題,引導(dǎo)學(xué)生思考,引導(dǎo)學(xué)生將所學(xué)理論知識運(yùn)用到實(shí)踐。其次在實(shí)習(xí)模式中,可考慮采取“校內(nèi)-企業(yè)”相結(jié)合的實(shí)習(xí)模式。[9]例如在生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的生產(chǎn)實(shí)習(xí)中,涉及生物材料聚乳酸合成的生產(chǎn)??煽紤]先在實(shí)驗(yàn)室開展聚乳酸合成實(shí)驗(yàn),使學(xué)生對聚乳酸的性能及合成原理有進(jìn)一步的了解;通過實(shí)驗(yàn)學(xué)生對聚乳酸合成的工藝流程有更清晰的認(rèn)識。完成校內(nèi)實(shí)驗(yàn)后,再去企業(yè)實(shí)習(xí),就能夠更熟悉該產(chǎn)品的合成生產(chǎn)流程,可以有針對性地比較企業(yè)規(guī)?;a(chǎn)與實(shí)驗(yàn)室合成的異同,這樣學(xué)生對實(shí)習(xí)更加熟悉,更能調(diào)動(dòng)其積極性,同時(shí)又使得實(shí)習(xí)更有針對性。
2.2實(shí)習(xí)基地的建設(shè)
在實(shí)習(xí)基地的建設(shè)方面,應(yīng)當(dāng)發(fā)揮學(xué)院的主導(dǎo)作用,以科研服務(wù)為切入點(diǎn),幫助實(shí)習(xí)單位解決技術(shù)問題,從而建立良好的合作關(guān)系,深化實(shí)習(xí)基地建設(shè)。除了與企業(yè)有科研項(xiàng)目的合作之外,還應(yīng)考慮充分利用高校的人才優(yōu)勢,為企業(yè)單位提供有關(guān)人員的進(jìn)修培訓(xùn);另外還可聘請實(shí)習(xí)單位的技術(shù)人員作為學(xué)校的兼職講師,邀請實(shí)習(xí)單位的高級工程師到學(xué)校做專業(yè)講座,加強(qiáng)雙方的交流合作,激發(fā)學(xué)生實(shí)習(xí)的積極性以及動(dòng)手實(shí)踐操作的興趣。通過學(xué)院層面與實(shí)習(xí)單位簽訂實(shí)習(xí)協(xié)議,協(xié)商好實(shí)習(xí)時(shí)間、實(shí)習(xí)內(nèi)容以及其他實(shí)習(xí)相關(guān)事宜,避免實(shí)習(xí)時(shí)間不確定,實(shí)習(xí)內(nèi)容臨時(shí)改變或減少等情況的出現(xiàn)。同時(shí)可避免幾個(gè)實(shí)習(xí)單位出現(xiàn)時(shí)間沖突,便于按原定計(jì)劃進(jìn)行。另一方面,除了實(shí)習(xí)還可推薦安排學(xué)生去實(shí)習(xí)單位完成相關(guān)課程設(shè)計(jì)或畢業(yè)設(shè)計(jì)。實(shí)習(xí)單位通過畢業(yè)設(shè)計(jì)了解學(xué)生的專業(yè)技能和性格特點(diǎn),學(xué)生通過畢業(yè)設(shè)計(jì)熟悉企業(yè)單位的相關(guān)工作,對自己工作的定位能夠更加準(zhǔn)確,同時(shí)也拓寬了自己的就業(yè)渠道,達(dá)到實(shí)習(xí)畢業(yè)生就業(yè)及企業(yè)用人雙贏的效果。除了校外實(shí)習(xí)基地的建設(shè),在條件成熟的情況下,學(xué)??煽紤]建立校內(nèi)實(shí)習(xí)基地。一方面,校內(nèi)實(shí)習(xí)基地可更有針對性,與所學(xué)專業(yè)知識更加對口,學(xué)生在實(shí)習(xí)基地有更多的機(jī)會參與動(dòng)手實(shí)踐。另一方面,在實(shí)習(xí)時(shí)間的安排上,更便于協(xié)調(diào)分配,實(shí)習(xí)時(shí)間也能得到充分保障。同時(shí)專業(yè)的實(shí)習(xí)基地,還可為周圍甚至全國其他擁有同類專業(yè)的院校開放,在提高了實(shí)習(xí)基地的利用率的同時(shí),為院校之間的交流提供了機(jī)會和平臺。同時(shí),實(shí)習(xí)基地還可考慮結(jié)合學(xué)校開設(shè)的大學(xué)生科研訓(xùn)練計(jì)劃(SRTP)、個(gè)性化實(shí)驗(yàn)以及工程實(shí)踐等項(xiàng)目開展進(jìn)行,為更多的學(xué)生服務(wù)。
2.3實(shí)習(xí)成績的考核
在成績考核方面,實(shí)習(xí)開始前、實(shí)習(xí)過程中以及實(shí)習(xí)結(jié)束后,對學(xué)生的成績考核也是提高生產(chǎn)實(shí)習(xí)質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。加強(qiáng)實(shí)習(xí)質(zhì)量監(jiān)控,前期主要是檢查學(xué)生對實(shí)習(xí)的預(yù)習(xí)情況,可通過簡單提問及檢查預(yù)習(xí)報(bào)告進(jìn)行;中期進(jìn)行檢查督促,檢查實(shí)習(xí)日志的填寫及督促實(shí)習(xí)筆記的完成;后期檢查所撰寫的實(shí)習(xí)報(bào)告及收獲體會。在實(shí)習(xí)過程中,除了帶隊(duì)教師根據(jù)學(xué)生在實(shí)習(xí)過程中的表現(xiàn)給予評定外,還可以考慮邀請實(shí)習(xí)單位的指導(dǎo)教師參與到實(shí)習(xí)成績的考評,嚴(yán)格把關(guān),進(jìn)而提高實(shí)習(xí)質(zhì)量。
2.4實(shí)習(xí)帶隊(duì)教師的培養(yǎng)
實(shí)習(xí)帶隊(duì)教師是學(xué)生與實(shí)習(xí)單位的紐帶,穩(wěn)定、高素質(zhì)的實(shí)習(xí)帶隊(duì)教師是提高生產(chǎn)實(shí)習(xí)質(zhì)量的關(guān)鍵。在生產(chǎn)實(shí)習(xí)開始前,帶隊(duì)教師應(yīng)先到實(shí)習(xí)單位,與實(shí)習(xí)單商定實(shí)習(xí)時(shí)間、實(shí)習(xí)內(nèi)容等具體事宜;在校內(nèi),帶隊(duì)教師召開實(shí)習(xí)動(dòng)員大會,并對實(shí)習(xí)中可能遇到的相關(guān)知識進(jìn)行強(qiáng)化講解;在實(shí)習(xí)過程中,實(shí)習(xí)帶隊(duì)教師主要是及時(shí)了解學(xué)生在實(shí)習(xí)過程中遇到的困難和問題,協(xié)助實(shí)習(xí)基地指導(dǎo)教師解答學(xué)生在實(shí)習(xí)過程中遇到的疑問,合理安排實(shí)習(xí)進(jìn)度,保證實(shí)習(xí)順利完成。實(shí)習(xí)結(jié)束后,需要審閱實(shí)習(xí)報(bào)告,提交學(xué)生成績并對實(shí)習(xí)過程中存在及出現(xiàn)的問題歸納總結(jié),提出合理建議為下一屆實(shí)習(xí)積累經(jīng)驗(yàn)。因此在整個(gè)過程中,帶隊(duì)實(shí)習(xí)教師是學(xué)生與實(shí)習(xí)單位之間的關(guān)鍵紐帶,起著非常重要的作用。而每一次的實(shí)習(xí)都因人、因時(shí)、因地而不同,存在很多不確定因素,特別需要經(jīng)驗(yàn)積累。因此,培養(yǎng)陣容穩(wěn)定、經(jīng)驗(yàn)豐富的實(shí)習(xí)帶隊(duì)教師,對提高實(shí)習(xí)質(zhì)量有著至關(guān)重要的作用。
1.2菌體細(xì)胞、有機(jī)酸及過氧化氫的排除實(shí)驗(yàn)將唾液乳桿菌LH1F的發(fā)酵上清液用微孔濾膜(孔徑為0.22μm)的細(xì)菌濾器過濾去除菌體細(xì)胞;將無菌體發(fā)酵上清液用1mol/L的NaOH溶液中和至pH5.0;將無菌體發(fā)酵上清液經(jīng)過氧化氫酶處理(酶濃度為10mg/mL,pH7.0,37℃水浴1h),將上述處理的樣品及唾液乳桿菌LH1F原發(fā)酵上清液、pH5.0的乳酸分別做抑菌實(shí)驗(yàn)[8],比較不同處理抑菌活性的差異。
1.3蛋白酶的敏感性將經(jīng)胰蛋白酶(酶濃度為10mg/mL,pH7.0,37℃水浴2h)、胃蛋白酶(酶濃度為10mg/mL,pH3.0,37℃水浴2h)處理后的無菌體發(fā)酵上清液以及未經(jīng)蛋白酶處理的無菌體發(fā)酵上清液檢測其抑菌活性的差異。
1.4唾液乳桿菌LH1F生理曲線測定唾液乳桿菌LH1F新鮮菌液以2%的接種量接種于150mLMRS培養(yǎng)基中,每隔2h(0~36h)取1mL發(fā)酵液置于離心管中,以MRS培養(yǎng)基作為空白對照,測量OD600nm值和pH,用各個(gè)培養(yǎng)時(shí)間的發(fā)酵上清液做抑菌實(shí)驗(yàn),測量抑菌圈的直徑。
1.5唾液乳桿菌LH1F產(chǎn)細(xì)菌素的初步純化向無菌體發(fā)酵上清液分別經(jīng)30%,40%,50%,60%,70%,80%飽和度硫酸銨沉淀,4℃靜置過夜,4℃、7000r/min離心30min,收集沉淀,將沉淀重懸于原體積1/10的pH5.0,0.1mol/L的檸檬酸酸鹽緩沖液中,檢測鹽析上清液與沉淀復(fù)溶液的抑菌活性。將抑菌活性最高的沉淀復(fù)溶液經(jīng)截留分子質(zhì)量3ku的超濾離心管超濾[9](5000×g,4℃)得濃縮液(M>3ku)及超濾液(M<3ku),分別取原液、濃縮液及超濾液測定抑菌活性。
1.6唾液乳桿菌LH1F產(chǎn)細(xì)菌素的生物學(xué)特性
1.6.1熱穩(wěn)定性細(xì)菌素粗提液樣品分別于60℃、80℃、100℃、121℃條件下熱處理30min(121℃處理樣品置于烘箱,其余溫度置于電熱恒溫水槽),冰浴冷卻后,以未經(jīng)熱處理的樣品為對照,進(jìn)行抑菌實(shí)驗(yàn),比較抑菌活性的變化情況,確定該細(xì)菌素的溫度穩(wěn)定性。
1.6.2pH穩(wěn)定性分別取0.5mL的細(xì)菌素粗提樣品于離心管中,用1mol/LHCl和1mol/LNaOH分別調(diào)pH至2.0、3.0、4.0、5.0、6.0、7.0和8.0,37℃水浴2h后,調(diào)pH至5.0,以MRS培養(yǎng)基用1mol/LHCl和1mol/LNaOH調(diào)至相應(yīng)pH作為對照,做抑菌試驗(yàn)檢測抑菌活性的變化。
1.6.3蛋白酶敏感性細(xì)菌素粗提樣品用1mol/LHCl和1mol/LNaOH分別調(diào)至各酶的最適pH(胃蛋白酶pH調(diào)至3.0,胰蛋白酶、蛋白酶KpH調(diào)至7.0),加入酶的終濃度為10mg/ml,以同比稀釋的細(xì)菌素粗提樣品作為對照,37℃水浴2h,然后將pH調(diào)回至初始的pH,以未加入酶的發(fā)酵上清液作對照,分析該細(xì)菌素粗提樣品以不同蛋白酶處理后抑菌活性的變化。
1.6.4抑菌譜選取金黃色葡萄球菌、蘇云金芽孢桿菌、雞大腸桿菌O-78、大腸桿菌CMCC44102、雞白痢沙門氏菌C-79、鼠傷寒沙門氏菌CMCC50115、黑曲霉、根霉、青霉、啤酒酵母、紅酵母11株菌為指示菌,采用單層瓊脂平板打孔法分別對供試的菌株做抑菌試驗(yàn),測試細(xì)菌素粗提樣品的抑菌活性。
2結(jié)果與分析
2.1指示菌的篩選通過單層瓊脂平板打孔法檢測到唾液乳桿菌LH1F的發(fā)酵上清液對三種常見病原指示菌均有一定的抑菌性,結(jié)果見表1,金黃色葡萄球菌作為指示菌培養(yǎng)12h的抑菌效果最為明顯,但與大腸桿菌CMCC44102及鼠傷寒沙門氏菌CMCC50115的抑菌效果差異不明顯,因此以下抑菌實(shí)驗(yàn)革蘭氏陽性菌采用金黃色葡萄球菌,革蘭氏陰性菌采用大腸桿菌CMCC44102作為指示菌,培養(yǎng)觀察時(shí)間為12h。
2.2抑菌物質(zhì)性質(zhì)的確定不同處理對唾液乳桿菌LH1F發(fā)酵上清液抑菌活性的影響結(jié)果如圖1所示:去除菌體細(xì)胞后,該發(fā)酵上清液的抑菌作用與原發(fā)酵上清液差別不大,說明發(fā)酵上清液中的抑菌性不是菌體細(xì)胞作用的結(jié)果;排酸作用后,該發(fā)酵上清液抑菌活性降低,但仍有一定的抑菌作用,而相同pH值的乳酸無抑菌活性,說明發(fā)酵上清液中還有其他抑菌物質(zhì)存在;發(fā)酵上清液經(jīng)過氧化氫酶37℃水浴1h處理后,抑菌活性比處理前的原發(fā)酵上清液小,但仍保留了較強(qiáng)的抑菌作用,說明發(fā)酵上清液中過氧化氫不是主要的抑菌物質(zhì),還有其他的抑菌物質(zhì)存在。發(fā)酵上清液經(jīng)過胃蛋白酶處理后,抑菌活性下降22.22%,發(fā)酵上清液經(jīng)過胰蛋白酶處理后,抑菌活性下降了19.44%,抑菌物質(zhì)對蛋白酶較敏感,說明抑菌物質(zhì)為蛋白質(zhì)類物質(zhì),初步確定為肽類細(xì)菌素。
2.3唾液乳桿菌LH1F生理曲線的測定將唾液乳桿菌LH1F的新鮮種子液按2%的體積比接種于MRS培養(yǎng)基中,37℃培養(yǎng)后每隔2h取樣,測定OD600nm值,pH和上清液的抑菌活性,該菌株的生理曲線(0~36h)的測定結(jié)果如圖2,菌株置于37℃培養(yǎng),2~6h即進(jìn)入對數(shù)生長期,12h左右進(jìn)入穩(wěn)定期。發(fā)酵上清液的pH在發(fā)酵2h后開始發(fā)生變化,2~8hpH迅速下降,從4.8降至3.5,8~20hpH緩慢下降,從3.5降至3.0,12h后恒定在pH3.0。在對數(shù)期生長前期(4h)開始產(chǎn)生細(xì)菌素,進(jìn)入對數(shù)生長期(4~12h)后細(xì)菌素產(chǎn)量持續(xù)增加,培養(yǎng)16h的細(xì)菌素產(chǎn)量達(dá)到最大值,此時(shí)抑菌活性達(dá)到最高,隨后保持穩(wěn)定,整個(gè)過程受pH的影響較小,結(jié)果表明唾液乳桿菌LH1F在對數(shù)生長前期就產(chǎn)生細(xì)菌素。
2.4唾液乳桿菌LH1F細(xì)菌素的初步純化硫酸銨沉淀后,分別用鹽析上清液和沉淀復(fù)溶液作抑菌試驗(yàn),結(jié)果如圖3所示,硫酸銨飽和度為30%及40%時(shí)鹽析所得的上清液均有抑菌效果,30%飽和度的抑菌效果比40%的好,而且30%飽和度鹽析所得的上清液抑菌效果比沉淀復(fù)溶液要好,說明30%飽和度硫酸銨不能較好地沉淀唾液乳桿菌LH1F所產(chǎn)的細(xì)菌素。隨著硫酸銨鹽飽和度的增大,沉淀復(fù)溶液抑菌效果增強(qiáng)并在60%時(shí)達(dá)到最佳,70%,80%飽和度時(shí)沉淀復(fù)溶液抑菌效果有所下降。因此,可以進(jìn)一步確定抑菌物質(zhì)主要為蛋白質(zhì)類物質(zhì),鹽析的硫酸銨飽和度為60%時(shí)效果最佳。將所得的沉淀復(fù)溶液經(jīng)截留分子量為3ku的超濾離心管超濾后,取原液、濃縮液及超濾液分別測定其抑菌活性。結(jié)果顯示,濃縮液的抑菌活性比原液(粗提液)強(qiáng),而超濾液僅具有微弱的抑菌圈,表明絕大部分細(xì)菌素能被3ku截留分子量的超濾管截留。
2.5唾液乳桿菌LH1F產(chǎn)細(xì)菌素的特性研究
2.5.1熱穩(wěn)定性唾液乳桿菌LH1F所產(chǎn)細(xì)菌素在不同的溫度下進(jìn)行處理,檢測抑菌活性,熱穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明(圖4),隨著溫度的升高,細(xì)菌素的殘余活性有所降低,但抑菌活性變化不是很大,樣品經(jīng)60~80℃處理30min,抑菌活性保留95.9~91.8%之間;經(jīng)100℃處理30min后,抑菌活性保留87.8%,而經(jīng)121℃處理30min后,其抑菌活性仍保留在75.5%,該細(xì)菌素表現(xiàn)出良好的熱穩(wěn)定性,與文獻(xiàn)報(bào)道[7]的唾液乳桿素均屬于第Ⅱ類細(xì)菌素(分子量小于10ku的小分子熱穩(wěn)定肽)相符。食品加工中常用的巴氏殺菌條件為65~80℃15min,而此細(xì)菌素在巴氏殺菌的條件下仍保持90%以上的高活性,顯示出其在食品加工中的廣泛應(yīng)用前景。
2.5.2pH穩(wěn)定性pH穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明(表2),唾液乳桿菌LH1F所產(chǎn)細(xì)菌素在偏酸的環(huán)境中有較強(qiáng)的抑菌性,活性pH范圍為2.0~5.0,pH越低,活性越強(qiáng),pH為2.0時(shí)抑菌活性最強(qiáng),當(dāng)pH>6.0時(shí),細(xì)菌素基本沒有抑菌性,說明所產(chǎn)細(xì)菌素在酸性條件下有較好的穩(wěn)定性,,而在中性或堿性條件下即會失活。
2.5.3對蛋白酶的敏感性唾液乳桿菌LH1F所產(chǎn)細(xì)菌素樣品分別經(jīng)不同的酶在37℃條件下處理2h,檢測抑菌活性,以確定該細(xì)菌素的蛋白酶敏感性。結(jié)果表明(圖5),樣品產(chǎn)生的細(xì)菌素對蛋白酶敏感,經(jīng)胃蛋白酶處理后抑菌活性下降約35%,經(jīng)胰蛋白酶處理后抑菌活性下降約30%,經(jīng)蛋白酶K處理后抑菌活性下降約21%,說明該抑菌物質(zhì)是蛋白類物質(zhì),可被蛋白酶降解而不會在體內(nèi)殘留,作為食品防腐劑使用安全性相對較高。
2.5.4抑菌譜的測定用粗提樣品分別對供試的G+菌株、G-及部分真菌做抑菌實(shí)驗(yàn),結(jié)果表明(表3),唾液乳桿菌LH1F所產(chǎn)細(xì)菌索不僅對供試的1株金黃色葡萄球菌、1株蘇云金芽孢桿菌等革蘭氏陽性菌有較強(qiáng)的抑制作用,對2株大腸桿菌、2株沙門氏菌等革蘭氏陰性菌也有較強(qiáng)的抑制作用,但是對酵母菌及曲霉、青霉、根霉等霉菌未見有抑制作用。該細(xì)菌索有較寬的抑菌譜,不僅對芽孢桿菌、金黃色葡萄球菌等革蘭氏陽性菌有明顯抑制作用,同時(shí)對大腸桿菌、沙門氏菌等革蘭氏陰性菌也表現(xiàn)抑菌活性,可廣泛用于食品的防腐殺菌處理。
2、結(jié)果
2.1耐藥細(xì)胞的建立
SKOV3經(jīng)300μg/ml大劑量的紫杉醇作用2h后,大部分細(xì)胞死亡漂浮,剩余細(xì)胞腫脹,伸出樹枝狀突起呈蜘蛛狀,胞質(zhì)見空泡形成、顆粒增多。少量存活的細(xì)胞克隆生長,恢復(fù)生長至對數(shù)期消化傳代,再進(jìn)行下一次沖擊;SKOV3經(jīng)10~30nmol/L小劑量的紫杉醇作用24h,約50%的細(xì)胞死亡,細(xì)胞體積增大,形態(tài)不規(guī)則,胞質(zhì)內(nèi)顆粒增多,貼壁性變?nèi)酰o藥24~72h內(nèi)最明顯,96~120h后逐漸恢復(fù)原狀。經(jīng)兩種誘導(dǎo)方法獲得的耐藥細(xì)胞系,分別命名為SKOV3/TAX300和SKOV3/TAX30。
2.2耐藥細(xì)胞的生物特性
2.2.1耐藥指數(shù)MTT實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,耐藥細(xì)胞及其敏感細(xì)胞的IC50值及耐藥指數(shù),可見小劑量濃度遞增誘導(dǎo)的耐藥細(xì)胞SKOV3/TAX30耐藥性較強(qiáng),見表2。2.2.2平板克隆形成實(shí)驗(yàn)在無藥物作用時(shí),SKOV3敏感細(xì)胞較兩種耐藥細(xì)胞系的克隆形成能力強(qiáng),見圖1A的d組,SKOV3敏感細(xì)胞的克隆形成數(shù)為(934±16.37),SKOV3/TAX300的克隆形成數(shù)為(440±13.75),SKOV3/TAX30的克隆形成數(shù)為(579±9.50)。與敏感細(xì)胞SKOV3相比,兩種耐藥細(xì)胞克隆形成數(shù)少,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均=0.000),見圖1B。而在相同濃度紫杉醇作用下,耐藥細(xì)胞形成的克隆明顯多于敏感細(xì)胞。在紫杉醇濃度為5nM時(shí),SKOV3/TAX30可形成(1206±9.50)個(gè)克隆,SKOV3/TAX300可形成(870±32.30)個(gè)克隆,而SKOV3形成的克隆數(shù)僅(202±6.08),差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均=0.000);當(dāng)紫杉醇濃度進(jìn)一步升高為50nM和500nM時(shí),SKOV3/TAX30和SKOV3/TAX300形成的克隆數(shù)仍明顯高于敏感細(xì)胞SKOV3。紫杉醇濃度為50nM時(shí),SKOV3細(xì)胞與SKOV3/TAX300細(xì)胞形成的克隆數(shù)相比,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.013),SKOV3細(xì)胞與SKOV3/TAX30細(xì)胞形成的克隆數(shù)相比,差異也有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.000);紫杉醇濃度為500nmol/L時(shí),SKOV3細(xì)胞與SKOV3/TAX300和SKOV3/TAX30細(xì)胞形成的克隆數(shù)相比,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.009、0.0001),見圖1B。2.2.3生長曲線倍增時(shí)間的差異SKOV3敏感細(xì)胞和兩種耐藥細(xì)胞系在相同條件下培養(yǎng)7天,細(xì)胞增殖產(chǎn)生一定的差異。耐藥細(xì)胞的生長較敏感細(xì)胞減慢,生長曲線的斜率減小,見圖2。同時(shí),根據(jù)生長曲線計(jì)算出SKOV3/TAX300和SKOV3/TAX30細(xì)胞的倍增時(shí)間分別為28.90h、24.0h,與敏感細(xì)胞的倍增時(shí)間20.84h相比也有所延長。
2.3耐藥相關(guān)基因
MDR1、BCL2L1、LRP、PRKCA在各細(xì)胞中的表達(dá)MDR1、BCL2L1、LRP、PRKCAmRNA在SKOV3、SKOV3/TAX300和SKOV3/TAX30細(xì)胞中的相對表達(dá)豐度見圖3A、3B。兩種耐藥細(xì)胞中,MDR1的表達(dá)明顯增高,提示SKOV3/TAX300、SKOV3/TAX30對紫杉醇的耐藥與MDR1高表達(dá)有關(guān)。SKOV3/TAX300細(xì)胞中PRKCA、LRP的表達(dá)均高于SKOV3細(xì)胞,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.016,P=0.005),BCL2L1的表達(dá)與敏感細(xì)胞比較,差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.815)。而SKOV3/TAX30細(xì)胞的PRKCA、LRP的表達(dá)與敏感細(xì)胞比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.154,P=0.206)。BCL2L1的表達(dá)低于敏感細(xì)胞(P=0.001),見圖3B。以上數(shù)據(jù)表明不同誘導(dǎo)方式導(dǎo)致耐藥細(xì)胞發(fā)生不同生物學(xué)變化,可能存在不同的耐藥機(jī)制。
2.4耐藥細(xì)胞的保存
耐藥細(xì)胞SKOV3/TAX30分別凍存在含有0、10、30nM紫杉醇的凍存液中,于凍存后1、3、6月復(fù)蘇,檢測IC50,見表3。1、3月后檢測結(jié)果提示,在3種藥物濃度條件下的細(xì)胞IC50沒有明顯區(qū)別,但凍存6月后,無藥凍存組的耐藥細(xì)胞與兩種加藥凍存組的細(xì)胞比較,其IC50明顯下降,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)。同一個(gè)藥物濃度條件下,無藥凍存組的耐藥細(xì)胞在凍存6月時(shí),出現(xiàn)耐藥性下降,而兩種加藥凍存組細(xì)胞在6月的凍存過程中,細(xì)胞IC50雖然出現(xiàn)輕度下降,但差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
3、討論
3.1耐藥細(xì)胞的建立
本實(shí)驗(yàn)結(jié)果提示:增加給藥劑量、適當(dāng)延長無藥間歇期,可能延緩細(xì)胞的耐藥性。由于大劑量沖擊誘導(dǎo)與臨床治療模式相似,臨床上體內(nèi)耐藥指數(shù)≥2倍即足以導(dǎo)致化療失敗[5],因此大劑量沖擊誘導(dǎo)產(chǎn)生的耐藥細(xì)胞雖然耐藥指數(shù)較低,也是模擬臨床耐藥的良好模型。
3.2耐藥細(xì)胞的特性
本研究的結(jié)果表明:在無藥物作用時(shí),SKOV3細(xì)胞的集落形成能力強(qiáng)于兩種耐藥細(xì)胞SKOV3/TAX300和SKOV3/TAX30,但在不同濃度紫杉醇藥物條件下,耐藥性最強(qiáng)的SKOV3/TAX30集落形成能力也最強(qiáng),而敏感細(xì)胞SKOV3的集落形成能力最弱,此結(jié)果與MTT法檢測的耐藥性一致。紫杉醇的作用機(jī)制是促進(jìn)微管蛋白二聚體裝配成微管,抑制紡錘體形成,將細(xì)胞阻斷于G2/M期,細(xì)胞的有絲分裂異?;蛲V梗苟嗪思?xì)胞的形成增多[6]。誘導(dǎo)的過程中耐藥細(xì)胞膨脹、形態(tài)不規(guī)則、細(xì)胞體積的增大可能與細(xì)胞群體中多核細(xì)胞的增多有關(guān)。本研究的生長曲線實(shí)驗(yàn)中,SKOV3/TAX300和SKOV3/TAX30的倍增時(shí)間分別為28.9、24.0h,與敏感細(xì)胞SKOV3的倍增時(shí)間20.84h相比有明顯延長,顯示耐紫杉醇的卵巢癌細(xì)胞生長速度減慢。細(xì)胞周期的阻滯,除導(dǎo)致一些細(xì)胞周期特異性藥物失效外,腫瘤細(xì)胞處于相對靜止?fàn)顟B(tài),易對化療藥物產(chǎn)生耐受。
3.3耐藥相關(guān)基因的檢測
卵巢癌紫杉醇耐藥機(jī)制的研究中,多藥耐藥(multidrugresistance,MDR)一直是熱點(diǎn)。多藥耐藥是指對一種藥物具有耐藥性的同時(shí),也對其他結(jié)構(gòu)和作用機(jī)制完全不同的化療藥物產(chǎn)生交叉耐受的一種現(xiàn)象。多藥耐藥的產(chǎn)生是一個(gè)多因素的過程,主要包括:(1)細(xì)胞內(nèi)有效藥物濃度的降低;(2)細(xì)胞內(nèi)藥物活性的改變;(3)凋亡的抑制;(4)腫瘤細(xì)胞微環(huán)境改變化療敏感度。P-gp是多藥耐藥基因MDR1編碼的相對分子質(zhì)量為17kD的一種跨膜糖蛋白,其功能是使細(xì)胞內(nèi)藥物濃度降低,藥物的作用減弱或喪失,細(xì)胞由此獲得耐藥性。與大多數(shù)其他化療藥物的多藥耐藥機(jī)制相似,紫杉醇作為P-gp的作用底物之一,其耐藥機(jī)制與MDR1基因擴(kuò)增導(dǎo)致的P-gP高表達(dá)密切相關(guān)[7-8]。肺耐藥相關(guān)蛋白LRP是在多藥耐藥的肺癌細(xì)胞株中發(fā)現(xiàn)的與MDR相關(guān)的非糖蛋白,相對分子質(zhì)量為110kD,能阻止藥物通過核孔進(jìn)入細(xì)胞核,避免其作用于核內(nèi)靶點(diǎn),藥物運(yùn)送到胞質(zhì)的囊泡中,再通過胞吐作用將藥物排出體外,從而發(fā)生紫杉類藥物耐藥[9-10]。凋亡抑制基因也參于紫杉醇耐藥。BCL2L1基因,全稱為BCL-2樣1基因(BCL-2-like1),編碼蛋白屬于BCL-2蛋白家族,BCL-2蛋白家族通過抑制腫瘤細(xì)胞凋亡,導(dǎo)致耐藥性[11-12]。PRKCA基因?yàn)榈鞍准っ窩α(proteinkinaseCalpha),也被稱為PKCA、PRKACA、KPCA、AAG6。細(xì)胞過度增殖和抗細(xì)胞凋亡機(jī)制障礙都可導(dǎo)致腫瘤進(jìn)展和耐藥現(xiàn)象發(fā)生[13]。另外PKC的作用是使底物蛋白磷酸化而活化,p-gp是PKC的作用底物,當(dāng)其表達(dá)增加或活性增強(qiáng)時(shí),可使大量的P-gp磷酸化而活化,從而產(chǎn)生耐藥性。本研究結(jié)果提示。SKOV3/TAX300細(xì)胞PRKCA、LRP的表達(dá)均略高于敏感細(xì)胞。但SKOV3/TAX30細(xì)胞的PRKCA、LRP的表達(dá)與敏感細(xì)胞比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。BCL2L1在SKOV3/TAX30細(xì)胞的表達(dá)低于敏感細(xì)胞,但SKOV3/TAX300細(xì)胞中BCL2L1的表達(dá)略高于敏感細(xì)胞,結(jié)果提示不同方式誘導(dǎo)的耐藥細(xì)胞,可能存在不同的耐藥機(jī)制。
二、課中創(chuàng)造自主學(xué)習(xí)機(jī)會,提升學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力
素質(zhì)教育的總的目標(biāo)是為了每一個(gè)學(xué)生的發(fā)展,而在21世紀(jì)的今天,每一個(gè)學(xué)生都有自己獨(dú)特的個(gè)性,教師要想提升整個(gè)班級的自主學(xué)習(xí)能力,必須注重提升每一個(gè)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。初中生是青春期的典型時(shí)期,其好奇心和表現(xiàn)欲非常強(qiáng)烈和旺盛,迫切想要展示自我。這時(shí)候他們最需要的就是教師能給自己一個(gè)展示自我的平臺,使自己的聰明才智得以充分展示,從而得到大家的認(rèn)可和贊揚(yáng)。教師要做的就是盡量的在課上創(chuàng)造學(xué)生自主學(xué)習(xí)的機(jī)會,使學(xué)生得到展示自我的平臺,使自己的自主學(xué)能力得到飛速提升。如在講解《植物的生殖》一節(jié)內(nèi)容時(shí),在學(xué)生對新課充分預(yù)習(xí)之后,我采取競賽搶答模式使學(xué)生分為AB兩組,“請說出生活中常見的被子植物”“請說出生活中常見的裸子植物”“請比較裸子植物和被子植物的不同之處”“請結(jié)合實(shí)際說說裸子植物與被子植物相比較,誰的繁殖能力更強(qiáng),說出理由?!痹诒荣愡^程中A、B兩組勢均力敵,不分伯仲,為一個(gè)個(gè)有分歧的問題爭的面紅耳赤,難解難分。在這種高昂的學(xué)習(xí)氣氛影響下,學(xué)生對被子植物與裸子植物的概念熟記于心,也提升了自己的自主學(xué)習(xí)探究能力。
1 “問題解決模式”的一般程序
??“問題解決模式”的程序可分為:創(chuàng)設(shè)問題情境提供(收集)科學(xué)事實(shí)探求解決問題方法得出科學(xué)結(jié)論運(yùn)用新知識解決新問題。
2 “問題解決模式”在研究性生物教學(xué)中的應(yīng)用
??“影響生物的生態(tài)因素”這部分內(nèi)容涉及面較廣,傳統(tǒng)的教學(xué)方式往往是先講生態(tài)因素的概念、種類,接著講不同生態(tài)因素對生物的影響,并舉例說明,最后練習(xí)鞏固。在這種教學(xué)模式下,教師會列舉許多事實(shí),可能講得繪聲繪色,學(xué)生聽得津津有味,但學(xué)生也只能是被動(dòng)的接受。而“問題解決模式”創(chuàng)設(shè)問題情境,使學(xué)生主動(dòng)思考,主動(dòng)尋找解決問題的方法,充分發(fā)揮學(xué)生的主體性。
“問題解決模式”中的問題不能過于直接,如光照時(shí)間長短是否影響生物繁殖?可創(chuàng)設(shè)問題情境,培養(yǎng)學(xué)生剖析問題能力。如:
在瑞士,銀灰狐是在每年的1月至2月進(jìn)行的,有人將銀灰狐于12月初從瑞士運(yùn)到南美的阿根廷飼養(yǎng),發(fā)現(xiàn)銀灰狐要到第二年的8月開始和繁殖。
為什么在不同的國度里銀灰狐和繁殖的時(shí)間存在差異呢?
??在回答中,學(xué)生一般都認(rèn)為,阿根廷8月的氣候與瑞士1月至2月的氣候相似。這樣的回答應(yīng)該是對的,但這種回答跟這節(jié)課的關(guān)系不大,不過它體現(xiàn)了問題的隱蔽性。如何與生態(tài)因素聯(lián)系起來呢?
到底是生態(tài)因素中的什么因素呢?這一問促使學(xué)生主動(dòng)的閱讀課文內(nèi)容。他們首先要搞清楚什么是生態(tài)因素,接著探討不同生態(tài)因素對生物的影響。這樣,把本來教師要講的內(nèi)容,轉(zhuǎn)變成學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的對象。學(xué)生掌握一定基礎(chǔ)知識以后,小組討論,一起解決問題。最后,各小組派代表闡述其觀點(diǎn)?;卮疬^程中,有的認(rèn)為溫度對銀灰狐的繁殖有很大影響;有的則認(rèn)為是光照時(shí)間對銀灰狐的繁殖有很大的影響。隨著月份變化,溫度和光照都在不斷的變化。
如何分析是溫度還是光照對生物的繁殖有重要影響呢?
引導(dǎo)學(xué)生對問題進(jìn)行分析、探索,經(jīng)過假設(shè)、討論、歸納等一系列再發(fā)現(xiàn)的認(rèn)知操作過程,找到解決問題的關(guān)鍵,這一步在教學(xué)過程中,可以設(shè)計(jì)一系列相關(guān)的問題來展開討論,設(shè)計(jì)的問題要遵循學(xué)生實(shí)現(xiàn)再發(fā)現(xiàn)的認(rèn)知規(guī)律。
問題1 假如把銀灰狐終年飼養(yǎng)在恒溫(瑞士七八月份的氣溫)的空調(diào)房中,光照自然變化,它還能繁殖嗎?反過來,假如人工給予銀灰狐固定的光照時(shí)間(瑞士七八月份的光照長度),溫度自然變化,繁殖情況又將如何呢?
這一問題的設(shè)計(jì),主要是引導(dǎo)學(xué)生研究事物,可以通過假設(shè)來進(jìn)行分析,以便幫助學(xué)生迅速擺脫無所適從的思維狀態(tài),盡快找到解決問題的“門路”。讓學(xué)生領(lǐng)悟到,一個(gè)恰到好處的假設(shè)可以成為解決問題的良好開端,從中也學(xué)到了開展問題研究的一般方法:問題發(fā)現(xiàn),提出問題解決問題(假設(shè)—實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)—結(jié)果分析—討論)結(jié)論的運(yùn)用。
實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是一個(gè)比較復(fù)雜的過程,具體的實(shí)驗(yàn)操作過程更難。因此,這個(gè)環(huán)節(jié)放在課堂上讓學(xué)生來完成不太現(xiàn)實(shí),而且完全沒有必要。教師可以讓學(xué)生收集相關(guān)材料進(jìn)行分析,也可以提供實(shí)驗(yàn)結(jié)果讓學(xué)生分析討論。如銀灰狐在恒溫的空調(diào)房里繁殖,在固定的光照時(shí)間(瑞士七八月份的光照長度)沒有繁殖。這說明光照時(shí)間對生物的繁殖有重要影響。其實(shí)在瑞士,每年的1月至2月白晝開始延長,而在阿根廷,白晝開始延長時(shí)間是8月,因此銀灰狐和繁殖是需要在日照開始延長的條件下進(jìn)行的。由此可見,光周期對生物繁殖起了很大的作用。
學(xué)生通過分析討論,獲取知識,然后應(yīng)用知識。學(xué)生舉例,如人們可以通過人工延長(給予人工光照)或縮短光照(放在黑暗中處理)來改變生物的繁殖時(shí)間。開花需要在短日照的條件下進(jìn)行,為了使在夏天開花,就可將它每天放在黑暗中處理一段時(shí)間。
問題2 除了光周期外,溫度對繁殖沒有一點(diǎn)影響嗎?這個(gè)問題的設(shè)計(jì),目的在于引導(dǎo)學(xué)生考慮問題要全面,不要知道了光周期對生物繁殖有重要影響,而忽略了溫度等其他因素的綜合作用。
在這個(gè)問題的解決過程中,學(xué)生不僅習(xí)得了生態(tài)學(xué)的基本知識,而且領(lǐng)悟到了生物實(shí)驗(yàn)中常用的對照實(shí)驗(yàn)法(此實(shí)驗(yàn)中,恒溫中的銀灰狐、固定光照下的銀灰狐、自然條件下的銀灰狐)。學(xué)生掌握這一實(shí)驗(yàn)方法,有利于解決一系列問題,如雷鳥的換羽,影響雷鳥換羽的生態(tài)因素是光照還是溫度。
二、營造教學(xué)情境,激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的興趣
自主學(xué)習(xí),更多的是一種興趣的引導(dǎo)下的主動(dòng)學(xué)習(xí).學(xué)生要具有自我管理、自我監(jiān)督的能力.主動(dòng)學(xué)習(xí)是學(xué)生學(xué)習(xí)的一種重要的品質(zhì).“知之者不如好之者,好之者不如樂知者”.自主學(xué)習(xí)就是一種樂知的學(xué)習(xí)過程.學(xué)生主動(dòng)要求去學(xué)習(xí),就會對學(xué)習(xí)產(chǎn)生濃厚的學(xué)習(xí)興趣,能夠有效地促進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí).在高中物理課堂教學(xué)中,教師要根據(jù)自己的教學(xué)安排創(chuàng)造適合課堂教學(xué)的情境,喚起學(xué)生的自主學(xué)習(xí)的思想動(dòng)機(jī),讓學(xué)生在教學(xué)情境當(dāng)中,發(fā)現(xiàn)自己感興趣好奇的問題,并產(chǎn)生解答問題、解除疑惑的動(dòng)力.這樣教學(xué),就會在一定程度上促進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí),從而培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力.
三、明確學(xué)生自主學(xué)習(xí)的目的
高中物理教師,在課堂上除了要注意培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力之外,也要時(shí)刻記得學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)的目的和意義.教師應(yīng)該結(jié)合學(xué)生的情況,合理地制定教學(xué)的目標(biāo),要將教學(xué)目標(biāo)貫穿到教學(xué)過程中.例如,在講“閉合電路的歐姆定律”時(shí),教師要按照教學(xué)的具體要求,讓學(xué)生通過學(xué)習(xí)明白電源電動(dòng)勢及電路的路端電壓的不同測量方法.在進(jìn)行教學(xué)準(zhǔn)備時(shí),教師要準(zhǔn)備幾個(gè)電源和不同的閉合電路,盡可能讓學(xué)生能夠通過自己的摸索和動(dòng)手操作來理解這節(jié)課的主要內(nèi)容.這樣才是真正將自主學(xué)習(xí)應(yīng)用到教學(xué)過程中.
四、勇于創(chuàng)新,把學(xué)生作為課堂教學(xué)的中心
在傳統(tǒng)的教學(xué)模式下,教師一個(gè)人掌控課堂的一切,學(xué)生只是一味地接受教師講解的內(nèi)容,很少會真正參與到教學(xué)活動(dòng)中.這樣的“填鴨式”教學(xué),學(xué)生只是課堂上的配角,在學(xué)生的心目中,自己的學(xué)習(xí)就是為了教師而學(xué)的.又因?yàn)楦咧猩男睦碓?,有時(shí),教師越是要求他們學(xué)習(xí),他們就越是不想去學(xué)習(xí),教師越是想讓他們認(rèn)真完成任務(wù),他們就越是應(yīng)付性地做一些工作.這樣的教學(xué)是很難取得想象中的教學(xué)效果的.根據(jù)新課改的要求,課堂教學(xué)要以學(xué)生為主體,教師在旁邊做適當(dāng)?shù)囊龑?dǎo)和幫助,讓學(xué)生能夠主動(dòng)去學(xué)習(xí),熱愛學(xué)習(xí),并以學(xué)習(xí)知識、獲得知識為自己的樂趣.在物理教學(xué)中,教師要讓學(xué)生意識到自主學(xué)習(xí)的重要性,讓他們嘗試著去做課堂的主人,從而轉(zhuǎn)變學(xué)生的被動(dòng)學(xué)習(xí)的心理,這對于學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的養(yǎng)成非常重要.在高中物理課堂教學(xué)中,教師要以培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力為教學(xué)中心,突出學(xué)生的主體作用.同時(shí),教師要在思想上充分認(rèn)識學(xué)生的主體作用.在高中物理教學(xué)過程中,教師要盡量地讓學(xué)生進(jìn)行動(dòng)手操作,促使學(xué)生積極參與教學(xué)活動(dòng).教師可以在學(xué)生動(dòng)手進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的同時(shí),將知識貫穿到其中,這樣學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣就會得到激發(fā),然后學(xué)生懷著濃厚的學(xué)習(xí)興趣,根據(jù)教師的引導(dǎo),去發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)中的規(guī)律,再將自己的理解和課本上的總結(jié)進(jìn)行比對,找到自己的不足之處.這樣教學(xué),學(xué)生就能深刻理解教學(xué)內(nèi)容,認(rèn)識物理學(xué)科中的一些思想和規(guī)律,學(xué)習(xí)效率自然得到提高.
筆者通過大量的詢問與查閱相關(guān)資料發(fā)現(xiàn),我國高校大學(xué)生學(xué)學(xué)物理的興趣較低,這是我國大學(xué)物理教學(xué)質(zhì)量不高的主要原因。主要原因是由于大學(xué)物理是一門基礎(chǔ)學(xué)科,而且各個(gè)專業(yè)隊(duì)大學(xué)物理所需要掌握的知識不同,所以,大部分的大學(xué)生對大學(xué)物理的學(xué)習(xí)較為忽視,從而導(dǎo)致大學(xué)生學(xué)學(xué)物理的興趣降低。還有一個(gè)原因就是我國高校中部分教師的教學(xué)方式有問題,所以導(dǎo)致部分大學(xué)生學(xué)學(xué)物理的興趣降低。
1.2部分大學(xué)生中學(xué)物理基礎(chǔ)較為薄弱
雖然大部分的大學(xué)生再考入學(xué)校后學(xué)習(xí)成績較好,但是還有一些學(xué)生的中學(xué)物理基礎(chǔ)較為薄弱或是學(xué)習(xí)物理的意愿不高,所以導(dǎo)致即使有心學(xué)學(xué)物理,但還是有心無力,從而使得大學(xué)物理教學(xué)效率降低。
2以激發(fā)學(xué)生興趣為目標(biāo)的大學(xué)物理教學(xué)策略
筆者通過查閱相關(guān)的資料與實(shí)地的考察發(fā)現(xiàn)我國大學(xué)生學(xué)學(xué)物理興趣低是造成我國大學(xué)物理教學(xué)質(zhì)量不高,大學(xué)生學(xué)學(xué)物理效率不佳的主要原因。因此,為了不斷地提高大學(xué)物理的教學(xué)質(zhì)量與學(xué)生學(xué)學(xué)物理效率,我們首先要提高大學(xué)生學(xué)學(xué)物理的興趣,筆者提出的建議如下。
2.1將大學(xué)物理知識帶入日常生活
在我們的認(rèn)識中,物理一直都是一門較為難學(xué)的學(xué)科,尤其是對于我國大學(xué)生來說,他們認(rèn)為我們又不是物理專業(yè)的學(xué)生,大學(xué)生認(rèn)為老師在課堂上講的理論與一些公式、原理都十分的難懂。其實(shí),物理是一門基礎(chǔ)的學(xué)科,它就是我們?nèi)粘I钪幸恍┈F(xiàn)象的原理,所以,我們要將大學(xué)物理知識打入我們的日常生活中,這樣就可以提高大學(xué)生對大學(xué)物理的學(xué)習(xí)興趣。例如,談到日常生活中的物理學(xué)時(shí),可以提出問題:下雨打雷時(shí)躲在小轎車?yán)锸欠癜踩鞘裁丛??在介紹物理學(xué)與信息技術(shù)的關(guān)系時(shí),可以以學(xué)生每天都要使用的校園IC卡為例介紹存儲技術(shù)的發(fā)展。這樣我們就可以將大學(xué)物理知識輕而易舉的帶入日常生活中,這樣,物理知識就與日常生活息息相關(guān),進(jìn)而提高大學(xué)生對大學(xué)物理的學(xué)習(xí)興趣。
2.2在課堂上多應(yīng)用多媒體
在進(jìn)行大學(xué)物理教學(xué)時(shí),教師要注意大學(xué)物理知識點(diǎn)的難易程度,一些較為簡單的物理知識點(diǎn)教師可以通過在黑板上就可以講清楚,但是,有一些較難的物理知識點(diǎn),例如,伯努利原理等等,這些知識點(diǎn)在黑板上板書,有些學(xué)生對其還不是很理解,這是我們就可以借助多媒體,通過立體圖形、動(dòng)畫等形式,將知識點(diǎn)化難為易,從而使得學(xué)生能更好地把握知識點(diǎn),進(jìn)而提高學(xué)生對大學(xué)物理的學(xué)習(xí)興趣。筆者認(rèn)為大學(xué)物理的教師在進(jìn)行教學(xué)時(shí)可以多食用多媒體技術(shù),例如,可以在網(wǎng)絡(luò)上尋找一些可以解釋一些物理原理的動(dòng)畫片或是圖片,或是一些網(wǎng)絡(luò)上較為流行的物理教學(xué)教程,在課堂上播放,這樣學(xué)生就可以將自己的注意力從其他的事上轉(zhuǎn)移過來,轉(zhuǎn)移到物理學(xué)習(xí)上,這樣就會引起大學(xué)生在物理課堂上的興趣,學(xué)生就可以一邊看視屏一邊學(xué)習(xí)物理知識,這樣大學(xué)生就會感到原來大學(xué)物理課可以這樣有趣,從而提高大學(xué)生對大學(xué)物理的學(xué)習(xí)興趣。
2.3將物理實(shí)驗(yàn)帶入物理教學(xué)的課堂
筆者認(rèn)為物理是一門十分基礎(chǔ)的學(xué)科,也是一門操作性十分強(qiáng)的學(xué)科,所以,筆者認(rèn)為將物理實(shí)驗(yàn)帶入物理教學(xué)的課堂在一定程度上可以提高大學(xué)生對大學(xué)物理的學(xué)習(xí)興趣。在物理教學(xué)中,有些原理較難理解,同時(shí)無法用話語說清楚,所以這時(shí),我們就可以用物理實(shí)驗(yàn)來說明某一原理,從而使得大學(xué)生更好地了解大學(xué)物理的相關(guān)知識點(diǎn)。在教授簡諧振動(dòng)和機(jī)械波部分的過程利用多媒體技術(shù),學(xué)生可以直觀地看到簡諧振動(dòng)是物體的位置按照正弦或者余弦規(guī)律隨時(shí)間變化而得到的。同時(shí),這些學(xué)生的注意力從其他的事上轉(zhuǎn)移過來,轉(zhuǎn)移到物理學(xué)習(xí)上,這樣就會引起大學(xué)生在物理課堂上的興趣,學(xué)生就可以一邊看物理實(shí)驗(yàn)一邊學(xué)習(xí)物理知識,這樣大學(xué)生就會感到原來大學(xué)物理課可以這樣有趣,從而提高大學(xué)生對大學(xué)物理的學(xué)習(xí)興趣。
2.4將相關(guān)物理歷史穿插在物理學(xué)習(xí)中
筆者認(rèn)為教師在教授物理知識的時(shí)候可以將一些有關(guān)物理內(nèi)容的歷史故事帶入物理教學(xué)課堂,在一定程度上可以提高大學(xué)生對大學(xué)物理的學(xué)習(xí)興趣。在講述X射線這一課上,教師就可以將倫琴無意中發(fā)現(xiàn)X線的過程講述給同學(xué)們聽。教師可以較為生動(dòng)有趣的將一些物理歷史故事講述給學(xué)生聽,這樣,學(xué)生就會對物理有更為深刻的了解,并大學(xué)生在物理課堂上的興趣,學(xué)生就可以一邊聽故事一邊學(xué)習(xí)物理知識,從而提高大學(xué)生對大學(xué)物理的學(xué)習(xí)興趣。
2教學(xué)方式的改革
興趣是學(xué)習(xí)最好的老師,但是現(xiàn)在單的教學(xué)方式往往使學(xué)生處于被動(dòng)地位。因此,改變學(xué)生的學(xué)習(xí)地位,配合多元化的教學(xué)方式來調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性成為亟待解決的問題。
2.1變被動(dòng)學(xué)習(xí)為主動(dòng)學(xué)習(xí)
中國當(dāng)前的教育模式幾乎仍是填鴨式教學(xué),而實(shí)驗(yàn)課的教授更是老師講解為主,學(xué)生完全處于被動(dòng)地位。許多學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中不知前因后果,只是草率結(jié)束實(shí)驗(yàn),課后將實(shí)驗(yàn)內(nèi)容拋之腦后,一無所知。為調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性,在實(shí)驗(yàn)開始前,只是簡單介紹相關(guān)的知識,提出實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)。然后由學(xué)生在課下預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,查找資料,熟悉每一個(gè)實(shí)驗(yàn)步驟的原理、所需試劑的作用及配備方法,做好充足的準(zhǔn)備工作。在實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,分組討論在實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)的問題,及對結(jié)果的多樣性進(jìn)行分析,鼓勵(lì)大家暢所欲言,探討該次實(shí)驗(yàn)內(nèi)容能夠用于解決哪些實(shí)際的問題。最后,要求學(xué)生認(rèn)真整理出一份實(shí)驗(yàn)報(bào)告。在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中,老師只起到引導(dǎo)、鼓勵(lì)及評價(jià)的作用,而使學(xué)生處于主動(dòng)地位。突然之間的角色轉(zhuǎn)變使很多同學(xué)學(xué)習(xí)起來有些吃力,但是堅(jiān)持一學(xué)期下來,發(fā)現(xiàn)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力明顯提高,這正是“授之以魚,不如授之以漁”。
2.2變傳統(tǒng)教學(xué)為多元化教學(xué)
現(xiàn)在一些高校的實(shí)驗(yàn)課教學(xué)方式仍為傳統(tǒng)的板書講解,這種教學(xué)方式早已不符合時(shí)代的發(fā)展。為使學(xué)生更直觀生動(dòng)的了解實(shí)驗(yàn)過程,將實(shí)驗(yàn)過程制作成錄像,上課前通過多媒體播放教學(xué)示范錄像。例如,對于原代培養(yǎng)細(xì)胞實(shí)驗(yàn),前期的準(zhǔn)備工作繁瑣,耗時(shí)長,不可能每個(gè)同學(xué)都參與,這時(shí)通過播放教學(xué)示范錄像[6],使學(xué)生深刻了解整個(gè)實(shí)驗(yàn)的來龍去脈。另外,在實(shí)驗(yàn)課上由“老師講”變?yōu)椤皩W(xué)生講”。課前要求學(xué)生預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、原理及注意事?xiàng)等,上課時(shí)隨機(jī)挑選學(xué)生為大家講解,其他同學(xué)對講解的內(nèi)容進(jìn)行補(bǔ)充和糾正。在顯微鏡的使用實(shí)驗(yàn)課中,將學(xué)生分為2~3人的小組,小組中的每位同學(xué)分別操作顯微鏡,其他同學(xué)在旁觀看,指出這位同學(xué)在操作過程中存在的問題,進(jìn)而加深學(xué)生對顯微鏡使用方法及注意事項(xiàng)的印象。
3考核方法的改革
隨著對實(shí)驗(yàn)課的重視程度提高,實(shí)驗(yàn)課成績在總成績中所占比例也相應(yīng)增加。實(shí)驗(yàn)課的考核不再只依靠實(shí)驗(yàn)報(bào)告,而在于對學(xué)生實(shí)驗(yàn)原理的掌握及實(shí)驗(yàn)操作能力的評價(jià)。通過課前提問形式,了解學(xué)生的預(yù)習(xí)情況并給予一定評分。在實(shí)驗(yàn)課結(jié)束時(shí),隨機(jī)抽取部分學(xué)生,考核其對該次實(shí)驗(yàn)中關(guān)鍵技術(shù)的掌握,如顯微鏡、離心機(jī)、天平等儀器的正確使用及臨時(shí)裝片的制備,并敘述在操作過程中的注意事項(xiàng)等,從而對學(xué)生的操作技能進(jìn)行測試。另外,在批改實(shí)驗(yàn)報(bào)告時(shí),主要依據(jù)學(xué)生對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析及總結(jié)程度給予評分,強(qiáng)化學(xué)生的分析思考能力。
二、要指導(dǎo)學(xué)生提問的方法與技巧
課堂上經(jīng)常出現(xiàn)一種情況,學(xué)生敢問、愛問了,但提的問題卻抓不住要領(lǐng)、提不到點(diǎn)子上,這就需要我們及時(shí)指導(dǎo)學(xué)生提問的方法,做好問問題的示范,要站在學(xué)生的角度去問問題,教師也可以用“以問代講”的方式進(jìn)行教育。例如,在講授定滑輪的時(shí)候,我沒有直接告訴學(xué)生什么是定滑輪,而是問學(xué)生:我們參加升旗儀式時(shí),國旗是如何升上去的?學(xué)生很快回答利用滑輪。然后,我用一個(gè)模型讓學(xué)生模擬了整個(gè)過程。接著提問:利用這個(gè)模型有什么好處?我引導(dǎo)學(xué)生:旗往上升,你往下拉,這樣……,學(xué)生很快回答:改變了力的方向。緊接著,我讓一個(gè)學(xué)生在空中稱了兩鉤碼的重力,又讓他繞過滑輪進(jìn)行測量,問他:兩示數(shù)有什么關(guān)系?他說:“相等”。“也就是說這個(gè)滑輪是省力還是費(fèi)力?”“不省力也不費(fèi)力”。又問他:“這個(gè)滑輪是杠桿嗎?”他想了一下告訴我:“是的,因?yàn)樗芾@過定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng),動(dòng)力臂和阻力臂是他的半徑,因?yàn)榱Ρ凼侵c(diǎn)到力的作用線的距離。”又問他:“你們學(xué)了三種杠桿,它屬于那種?”“等臂杠桿。”“省力不省力?”“不省力也不費(fèi)力。”于是順勢請他總結(jié)這種滑輪的特點(diǎn):1.改變了力的方向。2.等臂杠桿,不省力也不費(fèi)力。最后我說:這種滑輪就叫定滑輪。通過示范,學(xué)生在今后學(xué)習(xí)時(shí)就知道怎樣問問題了。學(xué)生提問一般都有一個(gè)從敢問到善問的過程,這也是一個(gè)飛躍的過程,只有多問、勤問,才能實(shí)現(xiàn)這個(gè)飛躍。
三、巧妙設(shè)問,激活學(xué)生思維
在教學(xué)過程中,教師要善于把需要解決的新問題,有意識地、巧妙地寓于各種各樣符合學(xué)生實(shí)際情況的舊知識中,在他們心理造成一種懸念,從而引發(fā)他們的好奇和思考,激發(fā)他們的認(rèn)識、興趣和求知欲,培養(yǎng)他們進(jìn)行創(chuàng)新學(xué)習(xí)。學(xué)生只有處于一種“心求通而未得”的境地,才能產(chǎn)生求知欲,才能產(chǎn)生認(rèn)知沖突,才能促使學(xué)生積極主動(dòng)地思考。因此,問題是提高學(xué)生學(xué)習(xí)能力的基礎(chǔ),是創(chuàng)新學(xué)習(xí)的關(guān)鍵,所以教師要巧妙設(shè)問,激活學(xué)生的思維。例如,我們在學(xué)習(xí)了機(jī)械能的轉(zhuǎn)化后,用什么辦法把雞蛋從三樓扔下來不破碎?學(xué)完壓強(qiáng)和浮力后,將來人會不會像魚一樣在水里生活?學(xué)了能量與可持續(xù)發(fā)展后,能不能直接將地球的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為電能供人類使用?講到杠桿的平衡條件時(shí)提出“為什么秤砣雖小壓千斤”?并進(jìn)一步提出,有的小商小販”扣稱”通常用那些手段?利用了什么原理?接著引導(dǎo)學(xué)生列出杠桿的平衡條件表達(dá)式,畫出桿秤杠桿示意圖。