浅谈高校生物化学课程多媒体辅助教学的研究与探索

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论文关键词:生物化学 多媒体辅助教学 研究 探索

论文摘要:为了适应现代教育技术发展和教学改革的需要,CAI课件广泛应用于生物化学教学中。本文结合生物化学课程及多媒体教学的特点,分析了CAI课件应用于生物化学课程教学中的优势和目前使用中普遍存在的问题,并对我们的实践探索进行了总结,提出了提高生物化学多媒体辅助教学效果的方法和途径等。

生物化学是生命领域重要的专业基础课,其主要任务是从分子水平解释各种生命现象。它理论性强,内容抽象,代谢途径相互联系,错综复杂,学生感到枯燥,难以理解记忆。多媒体辅助教学作为一种全新的教学手段有许多传统教学无法比拟的优势,在生物化学课程教学中可以动态、形象、直观地展现各种复杂结构及其代谢变化过程,有利于学生理解;可以扩大课堂信息容量,随时补充学科新进展,有利于提高教学效率。然而如果使用不当,效果并不理想。近几年围绕多媒体和传统方式孰优孰劣在高校经常引起争论。笔者认为多媒体教学是辅助手段,决定效果好坏的是使用者的思想、学识、能力和方法。不能将使用不当导致效果不理想的问题归咎于多媒体手段。计算机多媒体辅助教学(简称CAI)利用多媒体技术对文本、声音、图形、图像、动画等的综合处理及其强大的交互式特点,编制出CAI课件,创造出一个图文并茂、有声有色、生动逼真的教学环境,它不仅成为现代教育必不可少的教学手段,并且是深化教育改革和推动教育现代化的必要条件。我们在实践中不断研究多媒体教学特点,分析总结多媒体教学中存在的问题,探索多媒体环境下的教学方法,从而有效地提高了生物化学课程多媒体辅助教学的效果。

一、影响多媒体教学效果的原因剖析

任何教学手段都有其优劣、适应的条件和正确的使用方法。多媒体辅助教学有传统方式不具有的优势,但如果不能正确对待和合理使用也会导致教学效果大打折扣。根据我们的观察、调查、座谈和总结,存在于生物化学多媒体教学中的下列问题是导致效果下降的主要原因。

1.未能真正发挥出多媒体教学的优势

多媒体应用于生物化学课程教学的最大优势是能够把复杂的结构和抽象的机理具体化、形象化,使学生容易理解,记忆深刻。但现实中有些教师却把使用多媒体当作赶时尚,不管课程内容是否需要、是否适宜,都要借助多媒体来进行教学,做的课件也并未发挥出多媒体的优势,该用动画模拟的不用,课件充其量只是电子教案的翻版。这样的教学效果并不比黑板加粉笔的传统教学效果好。

2.陷入课件内容堆砌和电子教案的误区

使用多媒体时,有些教师疏于对讲授的知识进行认真梳理,将上课要讲的内容全抛在投影上,课件内容堆砌,幻灯片之间往往缺乏有机的联系,无条理可循,重点不突出。讲解过程更是一字不漏地从头念到尾,讲课形式呆板、单调,课堂气氛沉闷。许多知识在电脑屏幕上只是一晃而过,给学生留下的印象不深,不利于学生对整节课内容的学习掌握。这种做法当然达不到应有的效果。

3.抛弃了教师在教学中的主导地位

不管使用何种媒体,教师始终都是课堂教学的主导,各种媒体只是教学的辅助手段。但很多教师过分依赖媒体,电脑操作者取代了教师的主导地位,“课堂见物不见人,教师由幕前退到了幕后”,好像整个课堂授课的是媒体,教师成了机械的电脑操作者,播放员。授课方式程式化,缺乏灵活性,教师的教学思路完全被一张张幻灯片束缚着,毫无自我发挥的余地,不注意课堂上的突发事件,不注意唤起学生的想象力及思考空间,也弱化了教师课堂驾御能力和个人教学技能风格等在教学中的作用。

4.忽视了学生在教学中的主体地位

教育的终极目的是培养能力,现代教育的目的是培养终身学习的能力和创造能力。但有的教师在多媒体教学中,完全让学生顺着设计的幻灯片思路来思考问题,而不是围绕学生的兴趣、问题一展教学,忘记了学生的主体地位。这样学生学习积极性和思维火花就容易被窒息,主动学习就会变成被动学习。

5.出现了新的现代化式的灌输式、填鸭式教学

启发式是教学的一个重要原则。但目前在使用了多媒体以后,却出现了新的现代化式的灌输式、填鸭式教学。有些教师教学中只顾操作讲解,一路“马不停蹄”,硬灌硬塞,学生目不暇接。课堂看似丰富而精彩,但学生有许多知识点并未掌握。有些教师在使用多媒体时,走入了“使用多媒体信息越多越好”的误区,只是一味地想增加信息量,拓宽知识面,却忽略了学生的承受力和教学的反馈调整。

6.失去了探究教学方法的动力

传统方式下,教师上课前反复备课、备思路、备教材、备教案、备教法、备学生,不停地探究教学方法。但在多媒体环境下,有不少教师认为只要有了课件就有了依靠,探究教学方法的动因减弱了,每节课都是一个模式。要知道备好了课件并不等于万事大吉。更为重要的是如何去讲授,教学过程是一种创造性活动,每节课都要有创新,每节课的设计都要独具匠心,才能企望收到好的效果。

二、提高多媒体辅助教学效果的探索

多媒体教学能否有效发挥辅助教学作用,使用者是决定因素。关键在于教师本人课前科学合理地制作课件和课堂遵循教学规律使用课件,在于教师驾驭教学的能力和教学中主导作用的有效发挥和以学生为主体开展教学。

1.多媒体使用要根据课程内容选择

运用多媒体是为了更好地解决传统黑板加挂图不能或难以解决的问题,教材中抽象的概念、理论、复杂的物质结构和代谢机理要做成画面清晰、形象逼真的动画图片课件展现给学生,帮助学生在短时间内建立感性认识,使原来很难想象,甚至不能想象和理解的问题一目了然,迎刃而解。如生物氧化过程中的电子传递链是教学的一个重点和难点,该知识点内容抽象,学生难以理解。如利用Flash课件形象地展示电子传递链在细胞膜上的定位、电子传递过程及与ADP磷酸化的偶联机制,学生对该过程能有真切的直观认识,可帮助学生理解和记忆。又如核酸、蛋白质的结构,DNA复制和蛋白质生物合成等内容,就需要用图片和精细动画来精彩展现。生物化学是以实验为基础的学科,理论课程中涵盖了很多实验的理论和原理,如分子筛层析、离子交换柱层析、电泳等,如果不结合实物和操作过程来讲,学生总是难于想象。如果利用课件把层析装置和电泳仪的实物图像以及操作过程中的变化模拟演示出来,学生就很容易理解。 "

2.课件制作和呈现要体现知识的逻辑结构

多媒体教学不能搞知识搬家,幻灯片堆砌,按部就班只会让学生感到一头雾水。生物化学是一门充满联系的课程,课程内各部分内容之间有着纵横交织的联系。课件制作应根据课程内容的逻辑层次和重点、要点构建出知识主线框架。至于框架之外的文字,教师通过讲解去添加,不宜全部打上屏幕。知识框架通常应采取关键词、主题句、要素语、线图、树图、对比表、代表例等呈现在屏幕上,这样化繁为简,浓缩量提升质,简明而有条理,便于学生深刻理解和掌握知识精髓。知识框架不仅是学生获得系统知识的基础,而且可引领学生思维不断拓展。每节课开始时,教师应利用多媒体展现内容目录,对重点、难点和顺序逻辑关系等作整体分析,使学生从整体上把握。

在生物化学多媒体课件制作中按如下的程式进行就会提高课件的质量:以学科知识结构的完整性和系统性为依据,把教材的某个内容看成是一个主题干,然后把它支解为若干个题支,接着再将题支支解为若干个亚题支,依次支解。如氨基酸的分解代谢内容,按蛋白质水解、氨基酸脱氨作用、脱羧作用、脱氨脱羧产物接着分解,二氧化碳和氨的进一步去路的顺序,层层递进地列出教学线索框架,这样不但层次结构鲜明,而且符合人的思维顺序,能加强理解,有利记忆。

3.强化教师的主导作用

多媒体教学中更要注意教师主导作用的发挥,要做到媒体为我用而不是被媒体所束缚。在实施教学过程中教师要能够驾驭课件,生物化学多媒体教学中主要应从教学思路组织和环节调控两个方面来发挥教师的主导作用。

(1)按照提出问题、分析问题和解决问题的思路组织教学

多媒体环境下的教学组织主要应体现在课件的巧妙设计和教师的语言引领中。教师要善于在课件中设计问题,按照提出问题、分析问题和解决问题的思路组织教学,因为质疑是激发兴趣促进思考的动力。当然质疑并不等于停下来提问,它应策略地隐含于教师的语言引领之中。如肌红蛋白和血红蛋白结合氧和传氧机理是很精妙的,讲解时要结合幻灯图片不断向学生质疑,让学生思考结合氧时,血红素辅基和蛋白质之间的结合如何巧妙?然后分析它们之间的空间位阻及其变化如何恰好使与氧的结合该紧密时紧密,该脱离时脱离?又是如何克服一氧化碳与它结合的?这种层层递进的教学思路对学生起着引领导航作用,是适合多媒体教学的有效组织方法。

(2)注意教学进程和环节的调控

多媒体教学最忌“平铺直叙”,要按一定的节奏往前推进。导课、过渡和总结这个基本的“三段式”在多媒体教学中特别需要加以体现。每节课开始时用精彩的导语调动学生进入学习情景。导课要紧扣知识的联系,可利用多媒体从某个画面、某个背景知识、某个现象或课程内部或相关课程出发。如讲DNA复制时从静态部分的双螺旋结构特点和细胞分裂引入,讲代谢调节时从生活中熟悉的动植物各种应激反应以及适应环境变化的例子引入,讲糖类在细胞识别中的作用从病源微生物入侵细胞引入等。为了使一张张课件幻灯片联系起来,要精心设计各个片段之间的过渡衔接方式,使学生始终感到听课过程有一根主线贯穿其中。这根主线既指导教师把握讲解的轻重缓急,又牵引学生的学习兴致和思考。考虑到媒体无法保留的特点,小结宜采用简要归纳回顾的方式,同时也是学生笔记的内容。起、承、转、合关系是教师在备课过程中重点研究的,它是体现课堂教学艺术性的关键环节,是调节课堂教学并为学生“思维之火”添油的重要手段。

4.重视学生的主体地位

多媒体教学中,学生不可动摇地是教学活动的主体。要注重张扬学生个性,先学后导,把学生的“学”作为教学的首要环节,把“学”置于突出位置,实现教学活动的重心由教师的“教”向学生的“学”的真正转移。

(1)开展课堂讨论

生物化学多媒体教学不应由教师一人唱独角戏,应根据课程进行的阶段和内容不失时机地展开课堂讨论,这有利于巩固多媒体教学效果,如小结课可通过多媒体画面背景材料设计情景,提出一些涉及多个知识点的综合应用性问题,让学生用学过的相应知识点全面剖析。如:试分析胰高血糖素对糖代谢调控的基本机制(可将共价修饰酶的调控机制、细胞表面受体的信号传递过程以及糖代谢的调节等多个重要知识点内容全部串起来);试总结糖、脂、蛋白质及核酸代谢之间的相互关系(可将动态生物化学,物质代谢各章节串起来);试比较糖和脂作为机体提供能量形式的不同特点及其差异(可将葡萄糖的代谢、糖原合成与分解、脂肪合成与分解以及酮体的合成与利用等各个知识段串在一起)等。先展开课堂讨论,让学生自己寻找解决问题的思路,然后教师进行思路点拨与综合分析评价,最后归纳总结出结果展现在屏幕上。通过讨论,不仅调动学生主动学习、提高综合分析能力和联系实际应用的能力,而且克服了多媒体教学中容易出现的教师唱独角戏的现象,使教师的主导作用得到正确发挥。

(2)贯彻启发式教学的原则

在多媒体教学中更要贯彻启发式这一原则,教师不要在任何情况下都将课件内容和盘托出。屏幕上现成的结果会使学生失去知识形成过程的体验。应结合不同内容灵活启发学生在已知基础上举一反三,发展新知。如讲完原核和真核生物DNA的复制后,让学生对二者复制的特点、过程和参与的酶进行总结,学生总结出一条,教师敲击键盘使屏幕上浮现出一条,如此设计,逐步诱导出结论,逐步呈现课件内容,既调节了课堂气氛,又调动了学生积极思维,培养了学生的归纳总结能力,教学效果不言而喻。适合这种形式教学的内容在生化中很多。

5.吸收传统方式的优势

虽然多媒体有传统方式无可比拟的优势,但仍要与传统方式相互配合,优势互补。如过去没有多媒体演示时,许多抽象的概念都是通过类比联想等方法讲解的。好多大家像爱因斯坦、华罗庚讲抽象理论时都用过类比方法。在生物化学多媒体教学中加入类比将起到事半功倍之效。如虽然我们制作了演示酶活性中心催化作用的幻灯片,但讲解时我们也用口腔和锁子进行类比,牙齿、舌头、上下颚的排布及其对食物包围咀嚼过程中的结构改变和作用施加,锁簧区的结构及其在开锁中的诱导互补结合都可与酶和底物的结合和催化作用相联系。抽象的东西一经类比不仅通俗易懂,而且能启迪思维,激发灵感。类比完后再使学生认识到,酶与底物经诱导契合形成不稳定的中间产物,最后到达产物这个过程体现着事物发展由稳定经不稳定上升到新的稳定的辩证法规理,到此学生的思维就会提升到一个更高的层次。

多媒体与板书相结合有时更能提高学生的思考能力、记忆能力、归纳能力和学习效率。如物质代谢各途径的讲解,如全部应用多媒体,由于一条代谢途径由多张幻灯片表述,讲完之后学生一时难以把各个不同的反应相连成串。若巧妙利用板书,边讲解、边板书,学生更易理解反应的方向、阶段和一些重大变化,效果会更好些。

三、结束语

在生物化学教学中要充分发挥多媒体手段的优势,同时要把各种教学方式方法融合其中,传统教学强调讲解的轻重缓急、表情、声调、语气乃至各种肢体语言也是多媒体教学中不可缺少的。教学中还要关注学生的心理变化,给学生以情感熏陶和人文关怀,促进学生知情意的和谐发展,这都是提高生物化学多媒体教学效果必需的。

参考文献 [2]龚大洁,严峰,俞诗源.多媒体技术与高校生物教学整合的探索与思考[J].电化教育研究,2006,155

(3):63～67

[3]李素霞,欧伶,俞建瑛,等.工科院校中生物化学教学模式探讨[J].微生物学通报,2007,34

(4):816～818