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教師的科研課題往往具有較強的創新性、設計性和綜合性,如何讓學生既完成有關實驗教學內容,又參與到教師的課題中,值得研究與探索。我校實驗動物學教研室承擔了生物技術專業、醫學實驗技術專業等多門課程的教學任務,多門課程中均有不同的動物實驗內容。因此,我們減少了基礎生物學、比較解剖學、比較生理學、實驗動物學等課程的實驗教學課時,專門開設了動物實驗技術課程,期望通過這門課程使學生系統地學習動物實驗原理、技術和方法,并切實培養學生的動手能力和實驗技能,使學生對人體解剖學、生物學、生理學等課程所學到的理論知識得到進一步的理解和鞏固。但僅憑有限的課時,無法全部掌握紛繁復雜的動物實驗技術。因此,在學生掌握有關課程的基本理論知識的基礎上,讓學生通過動物實驗技術課程掌握常規動物實驗方法,學會觀察和分析,然后結合教師的有關科研工作,將一個科研項目劃分為幾個小的開放性實驗模塊,根據學生的知識儲備和科研興趣,選擇適合自己情況的科研內容,并以此組成幾個科研興趣小組,讓參與的學生在這類實驗中得到切實的鍛煉,也為其完成畢業論文奠定基礎。
1.綜合性開放性實驗模式的內容。以裸鼠皮下抑制腫瘤模型的建立及相關藥物分子的活性評價課題為例,該模型的制備過程中所涉及的實驗操作眾多,能夠較完全、系統的培養學生的科研能力,使本科生能夠接觸不同層面的知識。根據實驗內容的需要以及本科生課內學時有限性的特點,將該課題項目分解為不同的課題小組,例如:細胞培養課題小組;腫瘤移植動物模型小組;藥物抑制腫瘤生長的評價組等,然后每個學生根據所學知識以及興趣愛好,選擇自己的實驗內容并組建“課外科研興趣小組”。確定實驗內容后,學生自己查詢文獻并寫出詳細的實驗方案,通過指導教師與學生共同商討,進一步完善實驗設計方案。確定實驗方案之后,在指導老師的督促和指導下開展實驗,同學之間、組與組之間相互交流協作,共同完成。實驗過程中學生及時做好實驗記錄,例如細胞的生長狀況、動物的精神狀態等,測量細胞生長抑制率,繪制腫瘤生長曲線等主要的結論性數據指標,動物組織標本的獲取和處理等。在所得試驗數據的基礎上,學生自己歸納總結所得的實驗數據,得出科學合理的實驗結論,撰寫了規范的實驗報告。在撰寫實驗報告的基礎上,有意識的傳授學生論文寫作的基本知識與規范。這一實驗項目是老師的課題,要解決的問題明確,不占用課內學時,不額外增加教學經費,既全面提升了學生的動物實驗技能,也鍛煉了學生的思維創新能力。
2.綜合性開放性實驗體現出的育人優勢。綜合性開放性實驗是通過更加新穎、靈活的綜合性、創新性實驗內容,使實驗教學從單純的理論驗證和單元性的基本操作訓練,提高到理論知識的綜合運用和實驗技能的有機結合上來。與驗證性實驗只是簡單的照搬步驟的重復不同,綜合性實驗能夠顯著提高學生學習的主動性和創造性,是一個持續的、動態變化的實驗過程,培養了學生的自學創新能力、科學思維能力和知識的綜合運用能力。首先,該實驗模式迫使學生變被動的圍繞實驗內容的生搬硬套為主動的探索性學習。傳統的試驗模式中,同學們大多不作預習,“習慣”于按既定的實驗步驟做下來,得出教材上所給出的結論即完成任務,因此多數學生對現有的一些實驗興趣不高,對待實驗課也是應付了事,積極性不高。動物實驗過程中需要多位學生相互協作,實際上不少同學都是在旁邊觀看,不愿自己動手,更談不上主動思考。本次所設立的開放性實驗內容,教師只給出實驗的主題———裸鼠皮下抑制腫瘤模型的建立及相關藥物分子的活性評價,并將整個實驗分為3個興趣小組,在學生分組后,其他一切全都放手給他們去做。為了做好實驗,展示自己的能力,學生的積極性空前高漲。同學們主動地帶著問題去查資料、找文獻,思考實驗中的某些細節,并且能夠積極地與教師進行溝通,極大的調動了學生學習的積極性和主動性。其次,實驗模式的改變引導學生更注重知識的活學活用以及各學科之間的相互聯系,克服了學生對知識理解片面化、孤立化的缺點。綜合性實驗培養了學生的實踐動手能力和利用所學知識進行綜合分析、解決實際問題的能力,培養了同學之間相互協作的團隊精神。在此次實驗的實施過程中,同學們開始思考不同設計方案的優缺點,以及不同方案中可能遇到的問題和相應的解決方案等。另外,通過本實驗的實施,將以前教材上所學到的抽象的知識更加直觀的展現到學生面前,例如,對于細胞的形態、生長特點以及細胞的傳代和凍存、實驗動物的飼養、觀察、抓取、給藥方式直至動物模型的建立以及動物的解剖、組織標本處理等基本知識和技能,通過自己的實際觀察和動手操作,同學們不僅掌握了“腫瘤細胞體外培養”、“腫瘤細胞的實驗動物移植瘤模型”等相關內容,同時復習了基礎生物學、生物化學、分子生物學等有關課程的內容;還了解了藥理學等方面的知識,燃起了學習新知識的熱情。再者,源于科研項目的綜合性實驗,培養了學生嚴謹的科學態度和初步的科研能力。生命科學實驗的特點決定了學生必須認真做好每一步實驗過程,否則任何一步小的錯誤不僅影響了自己小組的實驗內容,也會耽誤其他小組的試驗進度,甚至會導致整個實驗的失敗。同時,通過規范撰寫實驗報告,鍛煉了縝密的思維能力和良好的寫作能力,培養了學生深入分析和討論問題的能力。通過對結論的分析,使學生懂得實驗結果與理論分析并不是完全一致的,從而學會如何正確看待理論與實際,如何正確對待書本與實踐。
二、展望
1.設計有效的課堂導入環節
導入環節是組織有效課堂教學活動中不可或缺的環節之一。雖然導入環節在課堂中所占的時間很短,但是作為課堂的開端卻決定著教學活動的走向,如果導入環節設計得當,將會很快激發學生的學習興趣,使學生主動參與到知識的探究中,提高教學效率。例如:在“光的反射”的學習中,教師可以借助激光器,完成課堂導入。當光射到墻面時,由學生觀察并回答看到的現象;然后將光射到平靜的水面上,由學生回答光點的位置,以及光線的特點;最后,攪動水槽中的水,繼續觀察光線以及光斑特點。從學生經常接觸的玩具入手,在觀察與思考中,吸引了學生的注意力,使學生在之后的知識探究中很快融入,產生共鳴。
2.適當引入多媒體工具
隨著我國科學技術的進步,多媒體等先進的教學設備逐漸走進初中課堂。在初中物理課堂的教學活動中,多媒體工具集圖像、聲音、文字、動畫為一體,能激發學生學習的興趣,使學生在直接觀察的過程中,獲得形象具體的知識,簡化了物理知識中的抽象表達。同時,多媒體工具還具有較大的儲存空間,教師可通過提前設計多媒體課件,將所需展現的知識借助投影展現在學生面前,減少了大量板書的書寫時間。
3.有效組織合作學習,提高學生自主學習能力
小組合作是課堂教學的基本組織形式。組建合理的學習小組,設定具體問題供學生討論,在教師的有序引導下,可以實現學生自主學習能力的提高。合作學習既能為每個學生提供足夠的空間進行自由思考,又為學生間的多角度思維碰撞提供條件,促進學生有效解決物理問題,培養學生間交流的習慣,鍛煉學生的協作能力。在合理分工的基礎上,各小組成員相互交流討論,集思廣益,共同探究,在親身經歷了知識的來龍去脈后,加深了對物理知識的理解。
4.創設情境,激發學生主動參與活動
創設情境,激發學生主動參與活動是教師教學設計中的重要環節。首先,創設問題情境,激發學習動機。在初中物理教學活動中,要根據具體的內容安排適當的問題,使學生在思考討論的過程中激發求知欲。其次,創設生活情境,集中學生注意力。在學生的日常生活中,存在很多與物理知識相關的現象。教師要由身邊的物理入手,將學生遇到的現實問題與物理知識緊密相連,突破學生對于物理學習的認知障礙,激發學生學習欲望。最后,創設實驗情境,發展學生的創新思維。物理是一門以實驗為基礎的科學,從具體的實驗入手,不僅可以吸引學生的注意力,同時可以培養學生的操作能力,激發其主動參與的學習意識。
5.組織課外活動興趣小組,培養學生的實踐能力
物理教學不僅要求學生掌握、理解基本的物理知識,同時還需要增強學生的應用能力,使其靈活運用物理知識,發揮自身的創新潛力,真正實現學以致用。教師要注重培養學生的實踐能力,使學生在理論與實踐結合的過程中增長見識,為今后的探究學習奠定基礎。如可以組織課外活動,定期開展小組競賽,使學生借助學習的知識設計相應的發明、實驗,在體驗的過程中加深知識記憶,提高自身的動手操作以及創新思維能力。
二、結語
教師應把握整體目標,然后要把整體目標變成小目標,而且要把每個小的目標化作成內容,進而變成一個個任務,任務設計又不能太難,要好操作,這樣每個任務完成之后進行匯總,最后整個任務也就水到渠成完成了。在“任務”設計之初,學生的認知水平可以由淺入深,避免在任務開始的時候不知如何操作下去。“任務”設計時也要考慮學生的接受能力和可能掌握的程度,“任務”設計要注意分散重點、難點,以“布置任務”的方式引入有關概念,展開教學內容,盡力體現以“學生為中心、教師為主導”的教學策略。學生進入學習情景后,剛開始的時候教師應該組織學生展開討論,使學生大致了解學習的目標和自己如何解決問題,要拿出自己的解決方案。在任務完成階段的過程,教師要明確自己的身份,要轉變觀念,不要急于回答同學們的提問,只是作為一個指導者,學生弄不太明白的地方教師要多給學生信心和鼓勵,讓每位學生大膽、主動、創新地完成任務。教師也要走進學生學習小組當中,及時為學生提供幫助,還要整體掌握學生完成任務的情況,如果有學生出現一些共性的問題,教師要及時提醒和指導,讓學生學習少走彎路。
未來工作中用人單位更看重的是團隊協作,所以開展小組合作學習,有利于同學之間、師生之間的溝通交流和信息傳遞,有利于撞出火花,讓學生的思想能夠更好地馳騁。要讓學生,發揮學生學習的積極性和主動性,創造性地思考問題,研究解決問題的辦法,每個學生都能樂于參與進來,學習的效率大為增強,同時也能帶動教師發散思維。合作學習讓教師抽離出來掌控整個課堂,能夠彌補教師考慮不到位的情況,這樣能夠全面提高課堂教學效果,教師不僅是教師,也是任務活動的推動者,會更好地發現問題,為以后的任務驅動教學做出有益的補充。知識能夠互補,技能也能夠互補,真正做到任務驅動教學做一體。我們教師在課改研究及實施過程中,是指導者,也是參與者,我們和同學們一起討論,一起出謀劃策,學生的學習效果更好,教師也積累了一些寶貴的經驗,自身素質也得到了有效地提高。通過課題研究,人才觀得到了教師們的一致認可,也大大改變了我們以前的教學模式,教師就是要走在課改的前列,成為新課改的推動者。同時在這其中,師生又較好地充實了物流管理的內涵和外延,使師生都受益。課題研究給學生創造了學習的新的機會,確定了明確的方向,培養了學生分析、解決問題的能力,讓學生轉變學習的態度和身份轉化,學生的心理層面會變得更加成熟。任務驅動教學的作用在物流管理專業中正在發揮著它巨大的作用,也成全了教師和同學們,比試誰的基本功高,誰的素質更能達到新的要求。教師要想方設法創造條件讓學生參與進來,但不能較早地干預,否則學生又回到原來學習的老路上來。同時,教師還必須給足學生面子,提高他們會發現問題,也敢于提出問題的勇氣,讓學生回歸到學習的本質當中,培養學生的創造力、操作水平和自學的能力。
二、結語
任務驅動教學法的第一個,也是最為關鍵的步驟為設計任務,教師所提任務的好壞,直接影響到了整個任務驅動教學法利用效果的高低。教師制定的任務過難,會挫傷學生學習的積極性,不利于他們對計算機興趣的培養;而倘若制定的任務過于簡單,就實現檢驗學生計算機知識水平、開拓學生思維的目的,也不利于學生的成長。所以在設置任務時,教師要綜合考慮學生水平的高低、知識的掌握程度,以此制定出難易適中的教學任務。教師在任務設計中,要為學生提供一些專業的基礎操作和知識基礎,通過一系列的演示,引導和講解如何進行任務的操作,讓學生堅定他們能夠將任務完成,激發他們學習計算機的興趣和信心。同時又要培養學生發現問題和分析問題的能力,讓他們積極主動的探尋,從多角度、多層次尋找解決問題的方法,從而避免思想的僵化。
2完成任務
學生在教師的引導下,積極主動探尋解決問題的辦法,是計算機任務驅動教學法的核心內容,能夠更好地培養學生的自主學習能力。學生在完成任務的過程中,可以是個人獨立思考,通過自主學習來完成整個的學習過程,也可以是教師引導學生進行分組討論、相互交流與合作來共同完成任務。同時在學生交流與合作中,要重視相同問題的不同解決方法,將不同的解決方案相互分享,以實現共同進步。如在進行Photoshop學習時,針對同一張圖畫,可以讓學生互相討論自己喜歡怎樣的圖像處理效果,不同的圖像處理效果應該如何操作。學生各抒己見,通過相互討論,解決在制作過程中遇到的難題,有助于提高他們的計算機水平。在組織學生完成學習任務的過程中,教師應該給予引導性的幫助。對于學生共同存在的問題,要引導進行解決,通過適當的講解,幫助學生抓住學習的重難點。同時還要針對不同學習程度的學生進行區分,對于那些計算機知識扎實、學習能力較強的學生,提出更高的要求和問題,而對于那些自主學習能力較差、基礎知識不牢固的同學,則要給予正確的幫助,引導他們掌握基本的計算機技巧。完成任務的過程是學生的學習和教師的講授相結合的過程,教師要做到有的放矢,照顧到大多數學生的學習需求。
3總結評價
在計算機任務驅動教學法中,總結評價是最后一個步驟,往往也是最容易被忽視一部分。在學生通過團結協作共同完成教師設置的任務后,能夠獲得一定的知識經驗。在這個階段,教師就要引導學生對學習到的經驗知識進行總結、歸納和分類,讓他們將自己所學的零散知識點梳理到一個大的知識網絡中,使得學生對于計算機知識的掌握更加全面化和系統化。教師還要對學生在任務完成中的表現進行打分評價,指出學生做的比較好的地方以及做的不到位之處,讓學生知道以后的學習應該向哪方面努力。當然,總結評價的過程可以由教師完成,也可以同學之間相互進行,這有助于學生認識到別人的長處與自己的不足之處,以實現取長補短、共同進步。另外,還要給予學生自我評價高度的重視。在完成一節課的學習任務后,教師可引導學生對自己完成任務的過程和各項指標進行簡單評述,可以在自己的作品后面簡單的寫上幾句感受、體會。如學生在學習PowerPoint動態效果制作后,教師可以讓學生對自己制作的幻燈片進行簡單介紹,然后公開展示學生的幻燈片作品,再讓其他學生評論作品及教師點評,三個步驟相結合,最后得出學生的綜合評價。
4結束語
農業院校的大學生,如該校動醫學院學生畢業后,大多數從事與動物性食品生產直接或間接相關的行業,如:生豬生產、獸藥銷售和肉牛生產等工作。因此,動物毒理學對學生了解違禁獸藥的使用給社會帶來的巨大危害,掌握相關法律法規,培養學生的職業道德、社會責任感、質量觀念和食品安全意識等方面具有不可忽視的作用。在我國畜產品安全中,“瘦肉精”的危害很大。2011年3月15日央視播出濟源雙匯“瘦肉精”事件,引起了社會的高度關注。“瘦肉精”又名鹽酸克倫特羅,屬于腎上腺素受體激動藥中的β2受體激動藥。飼料中添加“瘦肉精”,可以使動物代謝加快,蛋白質合成增加,脂肪分解加快,增加動物的瘦肉量。但“瘦肉精”毒性較強,人吃了含有“瘦肉精”的畜產品,只需攝入20μg,就可能引起心慌、戰栗、頭痛、惡心、嘔吐等不良反應。尤其對高血壓、心臟病、甲亢、前列腺肥大等患者,其危險性更為嚴重。長期使用,有可能導致染色體畸變,會誘發惡性腫瘤。“瘦肉精”除了可造成食物中毒等身體不良反應,更可能引發基礎疾病,致人死亡。而“瘦肉精”的出現,主要是因為養殖人員片面追求利益,喪失了基本的職業道德所致。在課堂上,筆者將“瘦肉精”導致的大量人員中毒事件一一展示,詢問學生的感想。學生們積極發言,就“瘦肉精”事件提出了多種預防措施。同時,筆者宣講了國家對此類獸藥違法使用的嚴厲處罰政策,告誡所有將來可能從事畜產品生產的學生要遵循基本的職業道德,不能賺黑心錢。
2以通俗易懂的哲學思維闡述毒理學概念,幫助學生理解
一種化合物是不是毒物,其決定因素是什么?在課堂上,筆者拋出這一問題,學生的答案五花八門。隨后,筆者用食鹽為例說明決定化合物是不是毒物的關鍵因素。食鹽為畜禽飼料中的組成部分,對維持機體起到很大作用,是有機體不可缺少的物質。然而,食鹽飼喂過多,畜禽則易發生中毒,以神經癥狀和消化紊亂為臨床特征。豬的食鹽攝入量超過每千克體重2.2g,就有引起中毒的危險性。豬中毒的常見原因是飼料中食鹽過多。由此,就可以用“物極必反”來總結食鹽在豬生長中的作用。食鹽的添加量過少,不利于豬生長,過多則使豬發生中毒。故飼料配制過程中,各種成分均有嚴格的劑量限制,需要準確稱量。從這個案例中自然而然的得出劑量是決定一個化合物是不是有毒物質的關鍵因素,同時引用瑞典科學家Paracelsus的話,“所有物質都是毒物,沒有不是毒物的物質,唯有劑量使之區分為毒物還是藥物,物質本身不是毒物,主要是劑量才使一個物質變成毒物”。哲學中的質量互變規律,即一切事物的發展變化表現為量變到質變和由質變到新的量變的變化過程,該規律在自然界和人類社會發展的“每一步都被證實了”。質變量變既是唯物的又是辯證的。量變是質變的前提,質變是量變的必然結果;其次,在量變基礎上發生的質變,體現和鞏固質變的成果,并進一步引起新的質變。作為以藥理學為基礎發展起來的一門學科,動物毒理學的許多地方都體現出質量互變規律。教學當中我們恰當地進行辯證唯物主義的教育,將哲學觀點運用于動物毒理學教學中,對教學有著明顯地促進作用,不但加強了基本概念的理解,使高難度知識化難為易,而且提升了學生探索性學習的積極性。在課堂教學中,質量互變規律被用于幫助學生了解毒理學中較難的基本概念,如最大無作用劑量、最小有作用劑量、最大耐受量、最小致死量、半數致死量、絕對致死量等。隨著劑量的增加,效應也不斷增強,從出現反應到死亡,體現了“量變到質變”的規律。在舉例教學中,筆者將哲學中的辨證思維與所舉事例相結合,對學生正確理解毒理學中的概念具有促進作用,同時也引導了學生怎樣用哲學的眼光看待現實中的世界。這正如古書上說的:“授人以魚,只供一飯;教人以漁,終生受用”。在舉例教學中,所選事例要有代表性,如“瘦肉精、速成雞”和“三鹿奶粉”事件,是我國社會高度關注的食品安全事件,學生對此非常感興趣,容易引起學生的共鳴和參與討論的熱情。在此例中,也包含了教師本人的情感,即痛恨在畜產品中添加違禁獸藥的行為,這種真實的情感也會激發學生內心深處的道德情操。舉例的時候要針對學生的知識水平、年齡特征和理解能力等方面因素,力求使學生的個人直接經驗與動物毒理學上所教授的間接經驗有機地結合起來,使學生能輕松地理解和接受。只有學生理解和接受了知識,才表明舉例是恰當的,也才能體現出舉例教學的優越性。課堂上舉例也要根據教學內容,合理安排舉例時間和先后順序。而多種舉例方法均可在同一課堂上實現,達到激發學生學習興趣的目的。
3結語