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“興趣是最好的老師”。在教學中,教師如何激發(fā)學生的學習興趣,培養(yǎng)其對醫(yī)學微生物學的興趣和熱愛,是學好醫(yī)學微生物學的動力源泉。在對教學工作的不斷探索和改革中我們發(fā)現(xiàn),首次的緒論課會給學生帶來先入為主的影響,關系到學生對教師及課程的評價,直接影響學生對課程的學習積極性和主觀能動性。通過緒論課可以啟發(fā)學生的學習動機,激發(fā)他們的學習興趣。同時,在緒論課上可以設置一些問題(如人體自身腸道中的微生物與機體組織之間存在怎樣的相互作用?微生物的耐藥性是怎么產生的,我們應該怎樣解決耐藥現(xiàn)象日益嚴重這一問題?曾經一度被控制的傳染病又開始死灰復燃,原因是什么,我們應該如何應對?),在后續(xù)的授課過程中逐漸揭開謎底。這樣帶著問題開展學習,可以較好地啟發(fā)學生的學習積極性,讓學生主動開啟微生物知識的大門。近年來由病原微生物引起的傳染病嚴重威脅著人類的健康,大量的新聞報道使學生對這些病原微生物有了一些粗淺的認識,將這些內容加入課堂教學內容中不僅可以增強學生學習的興趣,使內容變得更加生動,而且使學生充分認識到微生物原來距離我們如此之近,使理論知識找到實際落腳點。比如2010年8月,美國雞蛋因受沙門氏菌污染從而導致至少1300人受到沙門氏菌的感染。2011年,德國下薩克森州的豆芽被腸出血性大腸桿菌EHEC污染,從而造成22人因生食豆芽死亡,2200人住院治療。此外,還有近來流行的H7N9病毒、埃博拉病毒等。我們通過這些公共衛(wèi)生事件的引入,講解相關病原微生物的生物學性狀、致病性及免疫性、微生物學檢查法及防治原則,使學生有強烈的探索欲望,有效提高了課堂學習效率。
2靈活多樣,結合臨床,增強學生的主觀能動性
教學方法的選擇應根據(jù)不同的認知對象、不同的學科、同一學科的不同內容從而選擇不同的方法,但不管采取何種教學方法,關鍵在于把課上活,充分調動學生參與教學的積極性。因而根據(jù)教學內容的不同,我們采取了多種教學方法。如對于細菌的形態(tài)和結構這一章節(jié)內容,采用直觀的多媒體教學可以讓學生形象地看到各種細菌的形態(tài)、基本結構及特殊結構;在細菌各論部分,選取部分教學單元由學生自主教學。教師事先根據(jù)教學目的、教學內容提出授課提綱、學習重點及難點并確定人員分組。小組成員細致分工、相互協(xié)作,在課后完成資料素材收集及教學課件的準備。在此期間,教師與學生進行充分溝通,及時為學生排疑解惑,引導學生在教學大綱的框架下安排課堂講授內容,并傳授講課技巧及注意事項。同時設計《學生自主學習實踐評價標準》,由學生從教學內容安排、課件制作、語言表達等多方面互相進行評議、分析和總結,教師最后進行點評總結。這種教學方式一方面活躍了課堂氣氛,加深學生對所學知識的理解,增強了學生的團隊意識,另一方面也可以讓教師在與學生的互動中、從學生獨特的視角中發(fā)現(xiàn)許多平時不會思索的問題;在學習引起人類疾病的常見病毒這一部分內容時,采取專題討論方式進行學習。專題討論式學習由教師提出專題,分組學生在本專題內提出應深入討論的問題,查資料,作綜述,課堂進行討論。例如“人類免疫缺陷病毒”的討論式教學,學生提出一系列問題,如HIV-1感染的分子機制及免疫反應、T細胞功能受損的疾病、HIV疫苗的研究等,經過討論,不僅全面完成了教學內容,而且為學生提供了一次“綜述訓練”的機會,教學效果令人滿意。此外,作為一門與臨床學科關系十分緊密的基礎課程,我們在教學過程中十分注重微生物學知識的臨床應用,采用PBL教學法將臨床病例分析引入課堂討論教學,由病引入菌,菌中解析病,菌病結合,解除病菌。如此,在整個講授過程中就將病原微生物的生物學特性、致病物質與致病機制、檢查及防治原則講解清楚。
3反映前沿,開闊視野,培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力
在教學過程中,既要將教材中最基本、最核心的理論知識傳授給學生,為學生自主學習打下堅實的基礎,同時要補充一些開拓性、時代性和應用性較強的學科前沿內容。如微生物的耐藥性這一章節(jié),我們?yōu)閷W生播放與耐藥機制相關的視頻和短片,引導學生就微生物耐藥機制的產生及防控進行積極的討論,鼓勵學生查閱耐藥機制最新的高質量學術論文并就學習心得進行討論交流,取得了良好的效果。此外,在授課過程中結合教研室老師的科研方向,為學生講授該領域的研究進展,如人體微生態(tài)學與免疫性疾病的相關性研究進展、新出現(xiàn)的傳染病病原體、流行性感冒病毒的研究進展等教材中鮮有介紹的前沿動態(tài),從而啟迪學生思維,拓寬學生的知識面。同時鼓勵學生積極參與教師的科研課題,通過進行科學實驗研究進一步激發(fā)學生學習微生物學的興趣及愛好,培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力和創(chuàng)新能力,全面提高學生綜合素質。
4利用網絡,練習鞏固,搭建師生交流的良好平臺
用人的肉眼無法分別的微小生物統(tǒng)稱為微生物。微生物的結構十分簡單,且活性極強,數(shù)目龐大。在二十世紀中后期,一套包括顯微技術以及純培養(yǎng)技術和培養(yǎng)皿等在內的微生物學檢驗成為了一個獨立學科。
2采集檢驗樣品
筆者隨機對十家生產醫(yī)療器械的企業(yè)進行了樣品的隨機抽取,并對樣品進行了調查以及分析,為的是對于一次性使用醫(yī)療器械產品的微生物學指標的檢驗現(xiàn)狀予以較為精確的把握。首先,以隨機抽樣作為樣品的選取辦法,盡力保證選取的樣品可以代表被檢驗的物質。其次,在進行采樣環(huán)節(jié)的時候,筆者先對這些企業(yè)的生產流程以及周圍的環(huán)境等基本的情況加以了解和把握。對其可能存在的污染源等等進行初步審視和檢查。這樣做也可以對這些樣本的衛(wèi)生狀況及其質量等方面進行初步的反映。對樣品的選取必須要依照無菌操作的程序要求,要對樣品進行滅菌處理,將環(huán)境當中的微生物污染等進行避免,為了免除殺掉樣品中的微生物這一隱患,包括所用的用具在內,一定不可以用酒精等等來進行處理。要使樣品當中的微生物狀況保持原來的樣子,在檢驗進行之前一定不能發(fā)生變動。要對項目和分析方法還有被檢驗物的均勻程度等要求為參照進行分析,以此為依據(jù)來確定采樣的數(shù)量。為檢驗和復檢以及留樣,樣品需要一式三份。
3檢驗樣品管理程序
迄今為止,判定某種產品的質量主要是通過檢驗該產品的樣品實現(xiàn)的,如果樣品檢驗合格就推斷所檢批次的產品合格,反之就不合格。樣品在這個推理鏈中起著紐帶的作用,應確保其可信度或可靠度。樣品從采集到檢驗以及最后的處置,經歷了多個環(huán)節(jié),如果失控,隨時都能改變其可信度或可靠度。因此,必須對樣品進行規(guī)范、科學和嚴格的管理。規(guī)范的樣品管理程序一般包括采樣管理、運送過程管理,輸入管理(接收、標識、貯存)輸出管理(確認、準備、流轉)等環(huán)節(jié)。根據(jù)ISO/IEC-17025實驗室國家認可對樣品管理的要求,實驗室(特別是第三方實驗室)在本單位的質量管理體系中,應根據(jù)上述環(huán)節(jié)建立如下的樣品管理程序:委托書→任務單→采樣→標識→運送→接收→唯一性標識→貯存、準備、確認→流轉→處置。需要注意的是:在對樣品進行檢驗的過程當中所使用的一切器皿和試劑還有溶液是必須要經過滅菌處理的;在檢驗實驗室當中可能會使用到的一切設備都應當對其進行校正和檢查;在采集選取完樣品之后,要以國家的標準檢驗方法為參照,保持負責和認真的態(tài)度來對樣品檢驗外觀,一定要注意,樣品不要受到環(huán)境中的微生物的污染;必須選用被玻璃器皿蒸餾過的蒸餾水抑或是無離子水來供培養(yǎng)基以及試劑所用;在結束對選取的樣本的檢驗工作之后,要立即清洗攜帶細菌的器皿等。
4醫(yī)療器械的微生物學檢驗方法
細胞以及分子等等都已經被微生物學檢驗所深入,在對醫(yī)療器械進行的微生物學檢驗中已經利用了不少新的方法以及技術。在微生物學檢驗的項目當中,當數(shù)細菌學檢驗為推廣廣度最廣的項目了。細菌檢驗的最為重要的方法就是細菌形態(tài)學檢查了。該檢查可以以其形態(tài)一級結構還有染色反應為參照根據(jù),也是細菌的分類以及鑒定的基本。
4.1顯微鏡檢查
顯微鏡可以觀察到人類肉眼無法分辨的個體及其微小的細菌。一般由兩部分組成,一是光學顯微鏡;二是電子顯微鏡,其中光學顯微鏡是用來觀察一般的形態(tài)以及結構的,只用使用電子顯微鏡才可以觀察到新的內部結構。另外,光學顯微鏡主要包括普通光學顯微鏡、暗視野顯微鏡、熒光顯微鏡、微分干涉差顯微鏡等,電子顯微鏡主要包括透射電子顯微鏡、掃描電子顯微鏡等。
4.2染色標本檢查
細菌和周圍的環(huán)境在經過染色之后會產生比較鮮明的對比,細菌的大小以及排列等特征以及其特殊的結構會經由光學顯微鏡觀察到。細菌染色的程序大多是:干燥-固定-媒染-脫色-復染。染色標本檢查常用的方法為以下幾種:
4.2.1單染色法。
用一種染料將細菌和周圍物體染成同一種顏色。細菌經單染色法處理后,可觀察其形態(tài)、排列、大小及簡單的結構,但不能顯示各種細菌染色性的差異。
4.2.2復染色法。
用兩種或以上的染料染色的方法。常用的包括革蘭染色法以及抗酸染色法。革蘭染色是細菌學中最常用的染色方法。除糞便、血液等極少數(shù)標本外,絕大多數(shù)標本在分離培養(yǎng)之前都要進行革蘭染色、鏡檢。進行革蘭染色可鑒別細菌,初步識別細菌,縮小范圍,有助于進一步鑒定。抗酸染色分為抗酸性細菌和非抗酸性細菌兩類。
4.2.3熒光染色。
熒光染色法敏感性強,效率高而且容易觀察結果,有很大的實用價值。除以上所述染色方法外,還有鞭毛染色、異染顆粒染色等等幾種。
4.3不染色標本檢查
細菌標本不經染色直接鏡檢,可觀察生活狀態(tài)下細菌的形態(tài)及其運動情況,一般常有懸滴法、壓滴法。懸滴法是在凹型載玻片的凹窩周圍涂上少量的凡士林,同時在干凈的蓋玻片的中間用接種環(huán)點少量無菌水,在其中再點上少許培養(yǎng)好的細菌。如果液體培養(yǎng)物就直接將培養(yǎng)液滴一小滴在蓋玻片上。然后,將此蓋玻片翻過來,使液滴下懸,正好使液滴容納在凹型載玻片的凹窩中,輕輕地按一下,使其和凡士林粘緊。而壓滴法是用接種環(huán)挑取細菌培養(yǎng)液或細菌生理鹽水懸液兩環(huán),置于潔凈載玻片中央,覆以蓋玻片。制片時,菌液要適量,不可外溢,并避免產生氣泡。
4.4基因探針技術
基因探針技術的作用原理是同源序列的核酸鏈在一定條件下能夠形成穩(wěn)定的互補DNA、RNA或DNA、DNA鏈條,此時可以利用具備高度特異性片段制成的基因探針來對不同細菌進行識別。基因探針具有減少因基因片段長度的多態(tài)性導致的分析條帶數(shù)的增多,例如法國生物一梅里埃公司的GEN、PROBE基因探針檢測系統(tǒng),對特定菌落進行分離并進行確證試驗僅需要30分鐘。這項技術的缺點是對目標菌以外的細菌無法檢測識別。
4.5細菌直接計數(shù)法
這種方法主要包括流式細胞儀(flowcytometry,F(xiàn)CM)和固相細胞計數(shù)(solidphasecytometry,SPC)法。這種方法的原理就是利用激光作為發(fā)光源,光束在聚焦、調整后對樣品流進行垂直照射,這樣被熒光染色的細胞就能夠產生散色光和激發(fā)熒光。光散射的信號能夠標志細胞體積的大小,信號強度則是細胞膜表面抗原的輕度或者核內物質濃度的反應,基于此散射光信號和熒光信號就能夠對微生物的大小、數(shù)量、形狀進行預估。這種方法的優(yōu)點是靈敏度高,且可以對細菌的性質與數(shù)量同時鑒定。目前這項技術可以對細菌總數(shù)、致病性沙門菌、大腸埃希氏菌等進行檢測。對特定細胞進行技術統(tǒng)計,就能夠對不同細胞進行精確度較高的檢測。進行過濾樣品的操作之后,實驗者可以存留的微生物進行熒光標記,用激光掃描儀就可以對其鑒別。這種方法的優(yōu)點就是對生長速度慢的微生物能夠進行快速檢測,其檢測速度能夠遠高于傳統(tǒng)的平板計數(shù)法,缺點是成本較高,因此推廣使用具有一定困難。另外,除了上述醫(yī)療器械的微生物學檢驗方法外,還存在一些準確、省時、省力和省成本的快速檢驗方法,比如即用型紙片法、生物化學技術、選擇鑒定用培養(yǎng)基法、免疫學技術、全自動微生物分析系統(tǒng)等。
5結束語
一、加強教師隊伍建設,提高師資力量
身為一名醫(yī)學教育工作者,自身素質的高低直接決定教育效果的好壞,所以不斷提高教師隊伍的綜合素質是提升教育質量,進行教育改革的關鍵。近年來,我系引進年輕博士教師充實教育隊伍的同時,經常組織新老教師進行專業(yè)領域新熱點和新進展的學習和討論,并在教育過程中,將這些知識點融合進去,不斷充實醫(yī)學微生物學課程的教育內容。青年教師思想活躍,科研經歷豐富,知識結構較新,富有創(chuàng)新和探險的精神,但是缺乏教育經驗,通過“老帶新”的方式,由經驗豐富的老教師帶領新教師,通過集體備課、隨堂聽課、試講點評等方式幫助青年教師迅速成長。通過新老教師的互相學習,取長補短,提高綜合師資力量。“授之以魚不如授之以漁”,在向學生教授醫(yī)學微生物學相關領域的新知識、新熱點、新發(fā)現(xiàn)的同時,要介紹查閱這些資料的方法和途徑,激發(fā)學生對前沿知識的學習熱情,培養(yǎng)其科研興趣,引導學生養(yǎng)成良好的閱讀習慣。
二、教育方法
醫(yī)學微生物學課程存在內容多,課時少的矛盾沖突,尤其是細菌學各論和病毒學各論部分。要達到在有限的課時內盡量多的講授知識,并且要讓學生能清楚準確的掌握重點和難點,施教過程中就需要靈活運用各種教育手段,使教育方法多樣化。
1.多媒體與板書相結合。多媒體課件具備方便高效、形象生動、信息量大等優(yōu)點,廣泛應用于現(xiàn)代教育活動中。醫(yī)學微生物學內容多,知識點繁雜并且各個章節(jié)相對獨立,應用多媒體課件可以直觀形象的展示微生物的各種結構以及疾病發(fā)生發(fā)展過程,真實而具體,可加深學生的印象,增強記憶。在課件中對不同的知識點采用不同的標記和字體顏色,便于學生區(qū)分重點難點,使得課堂內容條理清楚,邏輯感更強。對一些知識點,比如病毒的增殖,包括吸附穿入、脫殼、生物合成以及裝配與釋放各個步驟采用動畫的方式進行講解,使學生更容易理解和掌握。此外多媒體課件節(jié)省了大量板書時間,并且可以容納大量信息,最大限度地提高了教育效率。雖然多媒體教育具備諸多優(yōu)點,但是在教育過程中要避免充當“播音員”的角色,要將多媒體課件與傳統(tǒng)板書有機結合,充分利用其優(yōu)缺點,根據(jù)不同的課堂內容有的放矢,提高教育效率和教育質量。
2.案例式教育。案例式教育(Case-basedlearning,CBL)是醫(yī)學專業(yè)學科普遍采用的教育方法,是一種以教師為主導、學生為主體的教育活動[1]。主要是教師提出一個或者幾個命題,學生分為若干小組,經過主題選擇、文獻查閱、自學思考、討論、制作PPT、匯報等環(huán)節(jié),最后進入全班提問和討論。CBL教育過程中爭取讓每一位學生參與進來,鼓勵學生大膽提出自己的意見,使討論盡量具有深度和廣度。CBL教育使教育模式由學生單純的接收知識轉化為主動探尋知識,增強了學習過程中學生的主動性和積極性,同時可以將理論和實踐相結合,增強對醫(yī)學職業(yè)的感性認識。在參與過程中可以培養(yǎng)學生分析問題、解決問題、自主學習、團結協(xié)作、語言表達以及決策和臨床應用能力。但是該教育方法需要師生比例恰當,在一些師資匱乏,師生比例較大的醫(yī)學院校開展難度較大。
3.三環(huán)教育法。三環(huán)教育法是在傳統(tǒng)教育基礎上引入啟發(fā)式教育、比較式教育、聯(lián)想式教育方法,授課過程中三種方法融會貫通、相輔相成、環(huán)環(huán)相扣,旨在將枯燥乏味的“灌輸式”教育變得生動有趣,充分激發(fā)學生的學習興趣[2]。啟發(fā)式教育是在教育活動中通過提出問題,解決問題的思路進行知識點講解,可以調動學生主動學習的積極性,同時培養(yǎng)其自主思考能力。比如在講授“結核分枝桿菌”這一章節(jié)時,教師首先提出為什么結核病在世界范圍內流行?為什么結核病難以治愈?典型癥狀是什么?帶著這些與人類健康息息相關的問題,從結核分枝桿菌的生物學性狀、致病性、免疫性等內容中去尋找問題的答案。此過程就像放風箏,問題是線,一頭是教師,一頭是學生,需要教師抓住學生的注意力,帶著學生自然而然的進入知識的殿堂。比較式教育方法可以將概念繁多,類群龐大又相對獨立的醫(yī)學微生物學內容變得容易記憶。比如將由腦膜炎奈瑟菌引起的流行性腦脊髓膜炎(簡稱流腦)與由乙型腦炎病毒引起的乙型腦炎進行區(qū)別記憶;再例如引起腸道疾病的細菌種類繁多,難以區(qū)分記憶,但是根據(jù)其鞭毛的數(shù)量和分布可以很容易區(qū)分埃希菌屬、志賀菌屬、沙門菌屬和霍亂弧菌,其中志賀菌屬中細菌無鞭毛;霍亂弧菌具有單鞭毛,運動呈穿梭狀或流星樣;沙門菌屬細菌有長而密的周鞭毛;埃希菌以稀而短的周鞭毛多見。對不同的知識點通過橫向聯(lián)系,尋找異同點,達到事半功倍的效果。聯(lián)想式教育方法是運用我們日常生活中的事例或者時事新聞與講授內容間的聯(lián)系,引導學生進行聯(lián)想式記憶和思考,此種方法可以將枯燥的知識變得形象逼真,通俗易懂,便于理解記憶。比如在講授葡萄球菌抗原結構葡萄球菌A蛋白(SPA)時,可將SPA轉化為當下流行的水療SPA進行聯(lián)想記憶;講授霍亂弧菌的流行樣運動時,可以讓學生聯(lián)想“和我一起看流星雨”的場景;同時還可以利用一些真實臨床病例或親身經歷向學生講授某些病原體的致病性和所致疾病臨床癥狀。
三、綜合素質培養(yǎng)
醫(yī)學微生物教育應該緊跟現(xiàn)代醫(yī)學發(fā)展步伐,在教育的同時注重對學生綜合能力的培養(yǎng),包括德育教育、綜合能力的培養(yǎng)等。
1.在醫(yī)學微生物課程中滲透德育教育。德育教育不僅僅只是德育工作者的責任,專業(yè)教師也責無旁貸。身為專業(yè)教師,教書的同時還要注重育人。在醫(yī)學微生物學課程中滲透德育教育的內容,可在無形中使學生受到感化,避免了專業(yè)德育教育中形式化和顯性化的弊端,具有很好的效果。例如通過路易•巴斯德的主要貢獻,包括巴氏消毒法、狂犬病疫苗、雞霍亂疫苗、炭疽疫苗等多種疫苗的研制,并且利用研究成果成功拯救了法國瀕臨破產的釀酒業(yè)、養(yǎng)蠶業(yè)和畜牧業(yè),來向學生傳遞利用醫(yī)學微生物學的知識可以造福社會和人類,鼓勵學生們勇于創(chuàng)新,在困難面前勇往直前的精神,培養(yǎng)其良好的醫(yī)德;再例如在講到“依靠飛沫傳播的病原體”時,加強在公共場合不能隨地吐痰,打噴嚏需要掩住口鼻等良好的生活習慣和公共衛(wèi)生意識;講解“衣原體”這一章節(jié)時,講述湯飛凡作為世界上發(fā)現(xiàn)重要病原體的中國第一人,也是迄今為止唯一一人,首次分離出沙眼衣原體;同時湯飛凡是我國生物制品業(yè)奠基人,在戰(zhàn)爭時期為我國的衛(wèi)生防疫工作做出卓越貢獻,通過講述湯飛凡的生平和主要貢獻,激發(fā)學生的學習熱情和愛國精神。
微生物學理論課程沿用我院選用沈萍和陳向東主編的《微生物學》第二版教材,該教材共15章內容,用48學時來完成教材的內容顯然是不夠的,面面俱到,只能是走馬觀花,會出現(xiàn)泛泛而談,重點不突出,難點講不透,學生聽不懂的現(xiàn)象。為此,將教材內容整合縮減為12章,重點介紹1~7章基礎微生物學的內容。突出微生物的構造和代謝,注重微生物分子生物學內容的介紹,強調微生物研究無菌技術的重要性。在組織教案時注重與先修課程的內容銜接,對先修課程已經介紹的知識,在課堂上不再重復介紹。如在介紹微生物第八章微生物遺傳的內容時,遺傳學課程已介紹過證明核酸是遺傳物質的“三個經典實驗”、證明基因突變的非對應性“變量、涂布、影印”三個實驗等內容,則以問題的方式和課外自學的方式復習,不在課堂講授,把有限的學時用在基礎部分。
二、探索問題討論式課堂教學方法,構建微生物學理論教學模式
所謂問題討論式課堂教學法,是指教師或教師引導學生提出問題,在教師組織和指導下,通過學生獨立思考和討論,探求問題的答案而獲得知識的方法。傳統(tǒng)的講授式教學方法,教師主要運用語言方式,系統(tǒng)地向學生傳授科學知識,傳播思想觀念,發(fā)展學生的思維能力,發(fā)展學生的智力,教學過程幾乎是教師滿堂灌,學生處于被動學習狀態(tài)。顯然,單一講授式教學方法不利于創(chuàng)新人才的培養(yǎng)。針對微生物學課程的開設對象他們已先修了大學化學、生物化學、植物生理學、遺傳學等課程,對生物科學專業(yè)知識有一定積累的特點,教學中,在每章節(jié)開篇講授時,將該章節(jié)的教學目的、重難點對學生提示,以問題的方式提出知識點,給學生一定的時間,帶著問題瀏覽教材和在同學間進行交流討論,并讓學生上講臺陳述對所提問題理解、與同學討論的結果,闡述自己的觀點,教師在此基礎上對知識點進行點撥,加深學生對知識的理解和掌握,成為學生學習的引導者。
如在介紹第三章微生物細胞的結構與功能和第四章微生物的營養(yǎng)的內容時,根據(jù)第三章內容和知識點設計了原核微生物與真核微生物的主要區(qū)別,細菌的一般(基本)構造與特殊構造及功能,革蘭氏陽性菌和陰性菌的細胞壁構造的異同,細菌細胞壁的結構與革蘭氏染色結果等幾個問題;根據(jù)第四章的內容設計了微生物需要吃什么(微生物的營養(yǎng)要求),微生物有什么嗜好(營養(yǎng)類型),如何給微生物做飯(培養(yǎng)基的配制),微生物是怎樣吃東西的(營養(yǎng)物質進入細胞)等問題。讓學生帶著這些問題瀏覽教材,左右鄰桌相互討論,最后由學生來陳述問題的結果,教師根據(jù)學生們的表述,進行歸納提煉和小結,促進學生對知識點的理解和掌握。通過對問題討論式課堂教學方法的探索,構建了提出問題———閱讀討論———解決問題———提煉歸納的問題討論式教學模式。采用問題式討論教學法,改變課堂教師一言堂講授式的傳統(tǒng)教學方式,促進學生之間和師生之間的互動。以學生能力發(fā)展和素養(yǎng)提高為主要目標,得到學生的贊同和積極響應,促使學生由被動學習轉化為主動學習,課堂教學效果也明顯提高,學生在教學中多次上講臺鍛煉,有利于學生早日成才。
三、小結與討論
學生在學習本門課程之前,主要學習了數(shù)學、物理和基礎化學等課程,專業(yè)課程學習尚未展開,所以學生對環(huán)境工程專業(yè)學習微生物目的缺乏認識,在他們思想上有一種根深蒂固的想法,即解決環(huán)境問題必須用化學的方法。同時,環(huán)境中存在的微生物是由于其個體微小,用肉眼觀測不到,需要抽象思維去理解,學生容易感覺枯燥乏味,且離日常生活較遠,難以激發(fā)學生學習興趣,尤其是基礎理論部分更是如此。針對這種情況,可在相關章節(jié)引入專業(yè)應用及日常生活實例,使學生有更為形象的認識,以激發(fā)學生學習興趣。比如緒論課可聯(lián)系生活及專業(yè)中的具體實例,強調微生物的無處不在及與人類生活息息相關的特性。同時還要重點介紹微生物在環(huán)境污染治理中所發(fā)揮的作用,強調學好該門課程是順利學習其他專業(yè)課的重要保障,也是今后從事環(huán)境工作的必備武器。這樣才能激發(fā)學生的學習興趣和對求知的渴望,更好地體會微生物的內涵和重要性。從而變被動學習為主動學習,主動地去學習、探究、發(fā)現(xiàn),好的開端有利于學生對后續(xù)內容的學習。可介紹我國2003年由SARS病毒引發(fā)“非典”,2009年遍布全球的甲型H1N1流感病毒,近幾年來的流感病毒變種H5N9,及2014年在西非肆虐、沒有任何疫苗和針對性治療方式的埃博拉病毒,由各種病毒引起的禽流感、手足口病等;講到細菌和真菌(霉菌、酵母菌)時,可先聯(lián)系微生物對人類有益的一面,如由酵母茵、霉菌等發(fā)酵生產的食品,如釀酒、制醋、酸奶、泡菜、醬油、豆瓣、醪糟、豆腐乳等,以及由霉菌或放線菌發(fā)酵生產的抗生素,如青霉素、鏈霉素等對人類的巨大貢獻。在介紹細菌的生長曲線時可結合各生長階段在污水生物處理中的應用進行講解。在介紹微生物生態(tài)時可結合氧化塘的應用幫助同學理解藻菌共生的關系。同時還可以活性污泥法為例對其中的微生物相關問題進行深入介紹,使學生對微生物原理、工藝特征、運行過程易出現(xiàn)的問題等有全面的了解,從而提高學生解決實際問題的能力。在專業(yè)應用介紹的同時可介紹一些食品和衣物的霉爛變質、食品保鮮等生活小常識,讓學生感到,學了這些知識,不僅對專業(yè)有用,而且對自己的日常生活、身體健康都有幫助,從而提高學習興趣和主動性。
2教學形式多樣化,調動學習積極性
教學過程中根據(jù)所授課程內容采用不同形式。對于基礎性知識的教學,以教師講解為主,適當?shù)牧舫鰞热葑寣W生自己去理解或閱讀有關的參考書,培養(yǎng)自學能力。在講課中,教師要啟發(fā)學生積極思維,有些問題要讓學生自己去思考,去尋找答案。在此基礎上,要安排一定的時間,讓學生在課堂上對所提出問題進行討論,由學生討論解答。討論是激發(fā)學生思維與創(chuàng)造力的重要手段,學生必須學會在討論中學習。這樣既能加深學生對書本知識的理解,便于培養(yǎng)學生的表達能力、思維能力、辯論能力、分析問題和解決問題的能力。在環(huán)境工程微生物學課程中,結合N、P元素在自然界的遷移轉化,以人工濕地為具體實例,讓同學們通過查閱相關文獻,分組講解人工濕地不同處理工藝及各工藝不同反應階段中N、P元素的轉化及涉及的微生物類型。通過這種形式在教師或學生主持下在教師與學生之間或學生與學生之間通過討論、爭論、辯論來學習知識,一方面加深了同學們對相關知識的掌握,另一方面也鍛煉了同學的表達能力,調動了學習積極性。
3不斷完善多媒體,充分利用網絡資源
微生物是肉眼看不見,在顯微鏡下卻呈現(xiàn)出一幅非常生動而有趣的圖象。采用多媒體課件,可大大提高教學效率和效果。增加課堂教學信息量尤其在講解微生物的形態(tài)結構和污染處理工藝流程等方面具有傳統(tǒng)教學手段無可比擬的優(yōu)勢。在授課過程中充分利用計算機網絡收集各種相關資料,如文字、圖片、照片。影像、視頻資料等,以及根據(jù)實際教學需要自行攝影、實況錄像等采集資料,以形成傳統(tǒng)教學方法難以實現(xiàn)的微生物形態(tài)結構污染代謝原理、污染物處理工藝流程、實驗操作演示等聲像豐富,直觀的多媒體課件,將微生物世界逼真地展現(xiàn)出來把抽象性的闡述性的教學內容轉變?yōu)樯鷦有蜗蟮母行运夭摹?/p>
為學生創(chuàng)設多樣化的學習情境。例如以大腸桿菌T系噬菌體為例講解病毒繁殖過程、革蘭氏染色方法、培養(yǎng)基的制備、活性污泥中生物相觀察、污水生物處理工藝的運行等內容可采用教學錄像、動態(tài)仿真系統(tǒng)等現(xiàn)代教育技術,取得很好的教學效果。在授課過程中,講到相關微生物在環(huán)境治理的應用時,讓學生利用網絡資源查閱相關資料,以小論文的形式提交作業(yè),這樣即發(fā)揮了學生的主觀能動性和創(chuàng)造性又可以使學生了解學科最新研究成果及前沿信息。科最新研究成果及前沿信息。為加深學生對專業(yè)基礎課的學習。可利用課余時間,帶領學生到污水處理廠和固體廢物生物填埋場進行參觀實習,設身處地的深入了解工藝。任課教師也要利用課余時間到垃圾填埋場,城市污水處理廠、工廠企業(yè)等了解工程應用情況,找到理論與實踐的結合點。并在教學中用生動的工程實例講述概念。例如,在講解廢水生物處理原理、固體廢棄物的生物處理時穿插大量的工程實例。說明相關理論是怎樣從實際中抽象出來的,又是怎樣回到實際中去解釋或解決問題的。只有找到了理論的應用場合,才能稱真正的理解或掌握了這個理論,培養(yǎng)了學生解決實際問題的能力。在授課過程中將工程實踐中的最新案例及時傳達給學生使之多了解與本專業(yè)實際工作環(huán)節(jié)相關的知識也是有效提高學生興趣性的手段之一。學生感受到所學的知識與實際相關,具有重要的應用價值,才能提高學習的積極性和主動性。
4優(yōu)化實驗教學內容,培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力
環(huán)境工程微生物學是一門實踐性很強的學科,實驗是教學的重要環(huán)節(jié),其教學時間能否保證,實驗課程結構是否科學,是保證教學效果和質量,培養(yǎng)創(chuàng)新人才,以適應現(xiàn)展對人才需要的關鍵。微生物實驗教學,可培養(yǎng)學生的探索精神和實踐能力。在微生物實驗中要將組織實驗,強化基本技能訓練。根據(jù)環(huán)境工程微生物學特點,可將相關實驗設計為一個或幾個連續(xù)性實驗。通過綜合性實驗(如飲用水中細菌總數(shù)及景觀水體中大腸菌群的測定),使學生將學到的實驗基本技能系統(tǒng)地綜合應用到實驗中,并鞏固基本技能。這樣,既能提高學生對實驗的興趣,又能促使他們將所學的理論知識聯(lián)系起來,從而加深對微生物的認識,促使學生認真完成好每一個實驗步驟。在實驗過程中,許多基本操作可反復進行,能使學生熟煉掌握基本操作技巧。在講授實驗課時,重點講述實驗成功的關鍵和歷屆同學易出現(xiàn)的問題。另外,我們還布置了實驗設計的大作業(yè)(高效多環(huán)芳烴降解菌的篩選),培養(yǎng)學生獨立思考和創(chuàng)新能力。在實驗報告完成中,分析與討論部分是很重要的內容,通過對實驗問題和結果的分析、討論,可加強學生對理論知識的理解,大大提高學生分析問題和解決問題的能力。
5結語
生物這門課程與我們的日常生活緊密相連,很多事物都可以從現(xiàn)實生活中找到,學生通過生物這門課,可以認識到自然界中的各種生物,對他們的生長習性有更多的認識。從而能更好服務于平時的生活,這是一門與人類日常生活有緊密聯(lián)系的學科。
(一)提高學生認識生物學科的前提
傳統(tǒng)生物知識的獲得,都是通過教師講課獲得的。在課堂上,教師通過生物書和學生進行學習、互動,是一個啟發(fā)學生發(fā)展的地方。新課改后,課堂不再是只傳授知識的課堂,而是引導學生去發(fā)現(xiàn)知識的課堂。另外,我們要關注學生的生活、心理,在自己的時間和空間范圍內,讓學生假設問題情境,從而進行自主探索。
(二)教學準備是關鍵
1.了解學生。首先,為了很好地選擇和實施課堂教學方法,要了解學生的生活環(huán)境、心理狀況,以及學生熟悉的生物環(huán)境。其次,要備學生知道的生物基礎知識。2.運用科學的教學方法激發(fā)學生學習生物的興趣。學生對生物的學習,很大程度上,跟教師有關系,一個幽默風趣的教師,可以喚起學生的學習興趣,也會激發(fā)學生學習的欲望。所以,在課堂上,要對學生進行引導,讓他們根據(jù)教師提出的問題,去思考,調動學生的學習主動性,不斷提高對生物的學習樂趣。3.生物課堂要貼近學生生活。我們在講課本內容時,把與現(xiàn)實生活結合起來。教師可以通過多媒體展示與生活相關的圖片,讓學生通過這些圖片,進行思考,聯(lián)系生物知識,解釋出現(xiàn)的現(xiàn)象,學以致用。學生的學習興趣得到激發(fā)。讓學生在課堂中做自己的主人,學生自行安排自己的時間,發(fā)揮主觀能動性。4.生物課堂多樣化。根據(jù)生物學科本身的特點,它是和人們的生產、生活、實踐聯(lián)系比較緊密的學科。因此,我們組織學生去野外觀察、學習來促進生物課堂教學的成功。
二、發(fā)散思維在生物教學中的運用———光合作用
由于學生具有好奇心和求知的欲望,這就促進學習、思考。根據(jù)這一特點,我們生物教師可以充分利用教學資源,即地圖,包括地圖冊、生物掛圖、生物插圖等,還可以用幻燈片、電視、錄相、多媒體等多種形式。下面我們以光合作用這一節(jié)課進行具體的分析。植物有一項很重要的功能,即光合作用。對于這個概念的理解,教師要進行講解,讓學生明白,人有沒有光合作用,光合作用是植物在白天進行的一種能量轉化,即二氧化碳和水在光照的條件下,在葉綠體中進行反應,最后生成氧氣和有機物的過程。這一過程中,光合作用產生了氧氣,可以供給人和動物的呼吸,教師引導學生思考,晚上能不能把很多植物房子屋子里面呢?學生通過思考,晚上植物沒有光合作用,主要是呼吸作用,那么呼吸作用就要吸收氧氣,與人爭奪氧氣。所以,在晚上,最好將植物放在室外。而光合作用的一組探索性實驗能否成功,則是教學中突出重點和突破難點的關鍵。
(一)先學后教的方法
教師在講這一節(jié)的內容時候,可以讓學生以小組為單位,進行資料的搜集、整理,等上課的時候,讓中學生以小組的形式,進行代表發(fā)言,將你們搜集到的知識講給其他同學聽,其他組內針對這一組同學的匯報,提出自己的質疑,教師寫到黑板上,分條進行解釋。最后利用多媒體展示光合作用的發(fā)現(xiàn)過程。這樣,可以讓學生在主動探究過程中,體會最后獲得真理的感動。通過多媒體動畫,教師展示“光合作用需要二氧化碳”和“光合作用產生氧氣”兩個演示實驗,讓學生更加深刻的明白了原理。同時,讓學生分組進行有關光合作用的一組探索性實驗,學生通過自己做實驗,更加明白了實驗的重要性,通過實驗,可以得出真理性的知識結論,從而學會了光合作用這節(jié)課的主要內容。然后,教師在通過一些相關的練習題,將學會這部分內容。總之,通過學生自己做實驗去探究,這樣對光合作用的概念有了更深刻的理解,同時培養(yǎng)了他們認識問題,主動探究的能力,還有對創(chuàng)新能力的思維的培養(yǎng)也起到了很重要的作用,啟發(fā)學生運用知識來說明或解決實際問題,在分析和說明問題過程中領悟光合作用在生物界乃至整個自然界中的重要意義。不斷提高學生的自身的各方面的能力,更好地為學習新的內容做好鋪墊。
(二)學生逆向思維能力的訓練
教學準備是關鍵
1.了解學生。首先,為了很好地選擇和實施課堂教學方法,要了解學生的生活環(huán)境、心理狀況,以及學生熟悉的生物環(huán)境。其次,要備學生知道的生物基礎知識。
2.運用科學的教學方法激發(fā)學生學習生物的興趣。學生對生物的學習,很大程度上,跟教師有關系,一個幽默風趣的教師,可以喚起學生的學習興趣,也會激發(fā)學生學習的欲望。所以,在課堂上,要對學生進行引導,讓他們根據(jù)教師提出的問題,去思考,調動學生的學習主動性,不斷提高對生物的學習樂趣。
3.生物課堂要貼近學生生活。我們在講課本內容時,把與現(xiàn)實生活結合起來。教師可以通過多媒體展示與生活相關的圖片,讓學生通過這些圖片,進行思考,聯(lián)系生物知識,解釋出現(xiàn)的現(xiàn)象,學以致用。學生的學習興趣得到激發(fā)。讓學生在課堂中做自己的主人,學生自行安排自己的時間,發(fā)揮主觀能動性。
4.生物課堂多樣化。根據(jù)生物學科本身的特點,它是和人們的生產、生活、實踐聯(lián)系比較緊密的學科。因此,我們組織學生去野外觀察、學習來促進生物課堂教學的成功。
二、發(fā)散思維在生物教學中的運用
光合作用由于學生具有好奇心和求知的欲望,這就促進學習、思考。根據(jù)這一特點,我們生物教師可以充分利用教學資源,即地圖,包括地圖冊、生物掛圖、生物插圖等,還可以用幻燈片、電視、錄相、多媒體等多種形式。下面我們以光合作用這一節(jié)課進行具體的分析。植物有一項很重要的功能,即光合作用。對于這個概念的理解,教師要進行講解,讓學生明白,人有沒有光合作用,光合作用是植物在白天進行的一種能量轉化,即二氧化碳和水在光照的條件下,在葉綠體中進行反應,最后生成氧氣和有機物的過程。這一過程中,光合作用產生了氧氣,可以供給人和動物的呼吸,教師引導學生思考,晚上能不能把很多植物房子屋子里面呢?學生通過思考,晚上植物沒有光合作用,主要是呼吸作用,那么呼吸作用就要吸收氧氣,與人爭奪氧氣。所以,在晚上,最好將植物放在室外。而光合作用的一組探索性實驗能否成功,則是教學中突出重點和突破難點的關鍵。
(一)先學后教的方法
教師在講這一節(jié)的內容時候,可以讓學生以小組為單位,進行資料的搜集、整理,等上課的時候,讓中學生以小組的形式,進行代表發(fā)言,將你們搜集到的知識講給其他同學聽,其他組內針對這一組同學的匯報,提出自己的質疑,教師寫到黑板上,分條進行解釋。最后利用多媒體展示光合作用的發(fā)現(xiàn)過程。這樣,可以讓學生在主動探究過程中,體會最后獲得真理的感動。通過多媒體動畫,教師展示“光合作用需要二氧化碳”和“光合作用產生氧氣”兩個演示實驗,讓學生更加深刻的明白了原理。同時,讓學生分組進行有關光合作用的一組探索性實驗,學生通過自己做實驗,更加明白了實驗的重要性,通過實驗,可以得出真理性的知識結論,從而學會了光合作用這節(jié)課的主要內容。然后,教師在通過一些相關的練習題,將學會這部分內容。總之,通過學生自己做實驗去探究,這樣對光合作用的概念有了更深刻的理解,同時培養(yǎng)了他們認識問題,主動探究的能力,還有對創(chuàng)新能力的思維的培養(yǎng)也起到了很重要的作用,啟發(fā)學生運用知識來說明或解決實際問題,在分析和說明問題過程中領悟光合作用在生物界乃至整個自然界中的重要意義。不斷提高學生的自身的各方面的能力,更好地為學習新的內容做好鋪墊。
(二)學生逆向思維能力的訓練
1.通過例題示范,克服思維定勢。在做練習題的過程中,教師要給學生舉一些與生活相關的實際事情,這樣,學生在面對自己在日常生活中就能遇到的事情時,就會覺得很熟悉,理解起來也很容易,從而打開學生逆向思維的能力,引導他們對問題的思考方式的轉變,防止固定在一種思維上去思考問題,這樣就造成了思維定勢了。
2.活躍逆向思維的思路,一題多變。對一些習題,改變某些條件,或把原因和結果對調,以及把知道的和不知的對調,來訓練學生的逆向思維。這樣做,可以活躍學生逆向思維的訓。
藥學微生物是一種藥物制劑,藥物分析,對重要的專業(yè)基礎課程的專業(yè)之一。側重于細菌,放線菌,真菌,病毒和其他微生物,基本微生物培養(yǎng)技術中,藥物制劑的消毒,殺菌處理,藥品和其他內容微生物檢驗的各個方面的生態(tài)。藥學微生物重點高職院校是培養(yǎng)學生掌握一定的技巧。微生物理論,傳統(tǒng)的教學方法大多是教為主,大多是“一書中,一支粉筆,一張嘴”的單一教學模式,微生物繁殖不生動,形態(tài)逼真的內容,體育展示給學生。此外,教學條件,不能好學生的技能。出于這個原因,許多教師以提高教學效率做了很多工作。如制圖,時間等因素的影響程度,由后用長掛圖也變得模糊,并不能體現(xiàn)空間感。這樣一來,學生們會覺得微生物“看不見,摸不著”很抽象,難以理解,微生物類變得乏味。隨著科學技術的發(fā)展,微課教學的興起。在繼承傳統(tǒng)教學方式中合理教學手段的同時,逐步引入幻燈片,教學視頻等教學設備,教學內容枯燥生動,可視化,提高了學生在學習中一定程度的興趣。微課教學正越來越多地應用到課堂教學中的微生物制藥,呈現(xiàn)了豐富的課堂教學方法和教學多維空間。用圖,文,聲,像,傳播的模式的各種文字,圖形,圖像,動畫,視頻,音頻等信息的集成,生動,直觀,表達教學內容切合實際的方式,大大提高了信息內容課堂教學中,克服了傳統(tǒng)枯燥和教條式的教學,提高主動學習的學生的興趣,激發(fā)學生的想象力,從而極大地提高教學效率。
2微課教學的優(yōu)勢
2.1微課教學提高了實驗操作的成功率
在做一些實驗教學,你可以實驗原理,實驗演示中顯示的視頻動畫的形式,連同解釋,使一些問題無法厘清的傳統(tǒng)教學已經成為簡化,學生容易理解。可以由學生自己和實驗操作等關鍵信息的原則進行控制,如果學生不理解的部分,可反復觀看這一部分,教師需要作出必要的解釋和指導,減少對演示的復雜性操作時,在實驗的成功率通常將改善。
2.2微課教學提高了學生對實驗的興趣
興趣是最好的老師。實踐證明,學生感興趣的學習內容可以激發(fā)學生的學習熱情,使學生變被動學習為主動學習,但不覺得學習是一種負擔。主要由微縮文字,圖像,動畫,聲音和教學等手段來實驗教學,可以使實驗具體,生動,動態(tài)顯示方式,便于學生觀察,探究實驗產生的直覺,感知和思維,激發(fā)學生的學習興趣在學習上。
2.3微課教學有助于反饋實驗信息
作為一個完整的實驗教學的教堂,應該貫穿于整個教學過程的評價反饋,所以老師在課件設計過程中,根據(jù)學生的實驗中,利用微課教學方法相結合的實驗教學過程。通過成像技術,將展示在大屏幕上的學生實驗操作,讓學生進行討論,實驗操作的分析是標準化的,實驗結果是合理的,這與傳統(tǒng)的測試,直觀,生動的對比。通過這些互動,學生的思維能力的提高,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力,同時也有效地檢測實驗教學效果和學生掌握知識的程度。
3運用微課教學的注意事項
3.1課件設計突出重難點,切忌繁瑣、冗長、過于華麗
傳統(tǒng)醫(yī)藥微生物學教學的教師由參考書,口語教學的重點,難點的手段來解釋,這是困難的學生在課堂上留下深刻的印象,不利于知識的掌握程度。合理利用微型教學,解決一些傳統(tǒng)教學的問題。利用微課,教師要備課時要注意,教學內容設計合理的幻燈片,緊扣考試大綱,抓住重點,突出難點。如使用的不同的字體顏色,大小不同的文字,但也樂音斑點,視頻等。在此基礎上,再加上容易理解老師的講解,學生很容易弄清楚的重難點內容,容易掌握。微課的課件設計應清晰,美觀,有層次感,短,但并不復雜。沒有太多的文字,字體要清晰,厚重,要與背景色對比強烈,以及為避免視覺疲勞要注意色彩搭配協(xié)調。你可以使用一些小插曲,但不是太夸張了。總體來講,涉及微課課件畫面,然后選擇你要簡單,明了,沒有過多繁瑣的新奇的電影,太華麗,以避免分散學生,學生的注意力,以教學內容的干擾的注意。
3.2微課教學是輔助工具,教師是主導,學生是主體
微課教學的應用和發(fā)展,在文字,圖像,聲音等信息的集成,同步輸出,同時超越了時間和空間的界限,帶領學生到微觀的現(xiàn)實世界,感受真正的實驗環(huán)境。如果忽略微類是一個輔助工具,以教師為主導,學生主體這一點上,整個教學過程中全部使用CAI播放模式,這將導致在一個單一的教學模式,導致學生在盯著文字,圖像屏幕上,聽著語音音頻,形成了典型的計算機為主導的模式,老師只是計算機操作員,像一個劇場觀眾的學生,這種機械枯燥的教學,不僅模式降低了學習的學生的利益,也影響智力發(fā)育學生。因此,使用微課教學是不是教學的唯一模式,教學方法和微課教學的教學方法仍是傳統(tǒng)的組合,以確保教師為主導,而學生主體地位,配套使用微課教學。形成生動活潑,豐富多彩的教學環(huán)境。
4結語
1 感知是形象思維的源泉
人們認識事物總是從感知開始,主要通過視覺把所學的生物形象信息傳遞給大腦,在大腦中留下痕跡,當 事情不在面前時,這種痕跡會再現(xiàn)出事物的形象,心理學稱為表象。人腦用表象材料進行思維,創(chuàng)造出新形象 的過程就是形象思維。沒有感知作基礎,表象就不會產生,沒有表象作材料,就談不上形象思維。因此,要為 形象思維準備豐富的表象,在教學中應抓好以下幾點:①加強實驗教學,這是形成豐富表象的主要途徑,一個 成功的實驗,會留下深刻的表象,應盡量創(chuàng)造條件,讓學生參加實驗過程,從中獲得生動形象的表象。②運用 形象教具,來豐富學生的感覺,如模型、圖片、掛圖等。③理論聯(lián)系實際,廣泛攝取表象,引導學生到自然界 去識別生物、調查破壞生態(tài)平衡的因素等。④從聲象教材中攝取表象,聲象教材的優(yōu)勢,能同時喚起聽覺和視 覺的興奮,促進左右腦協(xié)同工作,發(fā)揮形象思維和邏輯思維的作用,以達到對生物本質的認識。在施教中,我 們提倡多種生物信息的滲透,以便形成豐富多彩的表象。例如“兩棲綱”的教學:①觀察青蛙外部形態(tài),從而 培養(yǎng)學生生物與環(huán)境相適應的觀點。②觀察內部的結構,掌握結構的特點。③觀看青蛙生殖和發(fā)育電視片,理 解變態(tài)發(fā)育的特點。④從幾方面說明青蛙適應水生和陸生。
2 能促進對知識的理解
學生只有理解生物知識,才能把握生物的本質屬性。若脫離形象思維的支持,學生學起來就感到抽象、空 洞、難學。學生感到難理解的知識,往往是難以想象所造成的。因此,學生在教師誘導下,主要利用視覺接受 生物形象信號,在大腦中形成感知表象。然后利用豐富的感知表象,通過聯(lián)想、類比、分析、綜合、構思等形 象思維,把握事物的本質,獲得典型表象,把它表達出來,得到創(chuàng)新形象。例如用血循環(huán)這個典型表象,用聯(lián) 想和類比形象思維,結合形象特征,剖析脊椎動物中的代表動物,從而去理解生物進化的過程。見下表:
血循環(huán)特點 鯽魚 一心房一心室,一條血循環(huán)途徑 青蛙 二心房一心室,兩條血徨途徑,動靜脈血未分開 晰蜴 二心房一心室,有不完全隔膜出現(xiàn),動靜脈血分開 家鴿 二心房兩心室,兩條血循環(huán)途徑,動靜血完全分開
從類比可知,脊椎動物進化從簡單到復雜、從水生到陸生、從低等到高等。一般而言,形象思維力強,理 解能力也相應高,理解需要形象思維的支持,形象思維在理解中展開,兩者相輔相成,互相促進。理解過程既 需要邏輯思維,也需要形象思維,兩者都是達到對事物本質特征和內在聯(lián)系的理性認識過程。
3 能促進對知識的記憶
記憶是知識的源泉,是智慧的倉庫。在記憶中占重要地位的是表象。表象屬雙重編碼,即表象不僅有形象 編碼,而且有語義編碼。雙重編碼的材料有利于理解、保持、回憶、應用和遷移。例如叩打膝蓋下部的韌帶時 ,產生了小腿突然跳起的反應,這一知識點以語義和形象相聯(lián)系的形式存入記憶中。形象記憶另一特征就是統(tǒng) 攝性,就是把一個完整的表象作為一個單元,儲存在大腦中,例如把人體血循環(huán)作為一個單元,記憶在大腦中 ,比分散的概念記憶要容易些。在施教中,應盡可能采用聲象教材,去強化記憶。實驗表明:人腦貯存形象信 息是語言信號記憶的1000倍,同樣的學習內容,單純用聽覺學習、單純用視覺學習視聽兼用學習,三小時后, 記憶效率分別是60%、70%、90%,可見聲象教材能提高記憶效果。
4 能有效地優(yōu)化概念教學
生物概念的形成,一般有三個層次,第一層次是行為掌握,主要通過實驗觀察去感知基本事實,從中獲得 表象;第二層次是圖象掌握,主要從形象思維方面去掌握基本事實的本質特征,即通過聯(lián)想,類比、分析等形 象思維,去獲得典型表象;第三層次是符號掌握,以語言形式或數(shù)量關系去掌握基本事實的本質特征和內在聯(lián) 系,即通過分析、推理、歸納、概括出生物概念。這三個層次,就是感性認識層次,形象思維層次,邏輯思維 層次。教師按照行為—圖象—符號三個層次去教,就可使概念教學處于最佳的狀態(tài)。例如“兩棲綱”的教學。 其過程簡要歸納如下:
附圖{圖}
5 有效地促進知識遷移
遷移是指一種學習對另一種學習的影響和作用,其實質是一種揭示新、舊知識共同本質的過程。一般有兩 種方法,一是用聯(lián)想的方法,由舊引新,舊知識是新知識的基礎,新知識是舊知識的發(fā)展。例如講“視覺形成 ”時,首先復習眼的結構,然后再去講視覺的形成,即物體反射
折射 沖動 傳導的光線─成象于視網膜─視神經─視覺中樞—視覺形成。這 是利用學生頭腦中已有的認識結構,為新知識的學習提供最佳的固定點,新知識經同化或順應,構建新的認識 結構。二是用類比方法,比較新舊知識的異同點。人們對知識的學習有還原趨勢,在學習新知識過程中,以原 有知識先入為主,把新知識理解為已有的知識。因此,要加深對新知識的理解,以抵消原有知識對新知識的“ 還原”和“取代”,要善于類比新舊知識的異同,從求異中促進新知識的遷移。例如學了物質循環(huán)后,應與能 量流動作對比,見下圖:
物 流 能 流 流動 以無機物化合物形式 以有機物形式 內容 方向 返復 單向 流動 在一定范圍內能自動 能量流動的基本規(guī)律是遞減 規(guī)律 調節(jié),維持平衡 的,傳遞效率為10~20% 范圍 生物圈 各級生產系統(tǒng)