微生物學課程探究式教學實踐與思考

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摘要：針對高師院校人才培養特點，在微生物學教學中結合中學課程改革的新理念開展探究式教學實踐。在教學中注重培養師范生實施探究式教學的意識與能力，以學生體驗為主線，從教學內容、教學方法和實踐活動等方面入手，加強教師引導及與中學生物教學的聯系。教學實踐表明，微生物學教學中結合中學生物的探究式教學模式能夠激發師范生學習興趣，促進主動思考，提高其實施探究式教學的意識與能力，更好地適應新課程改革要求。

關鍵詞：微生物學教學，師范教育，中學生物教育，探究式教學

高師院校的人才培養目標需要面向中學教育。在新的課程改革中，中學生物課程標準提出了“提高生物科學素養；面向全體學生；倡導探究性學習；注重與現實生活聯系”4個教學理念，對在職中學生物教師和高師院校的師范生都提出了更新、更高的要求[1]，需要教師深入理解新的課程教學理念，并能設計和實施體現新理念的教學策略。對于師范生而言，僅靠自身對生物教學論課程的學習和試講難以達到上述要求，還需要各門專業課程教師在教學中廣泛地結合中學生物教學以促進其成長。微生物學是高師院校生物科學專業最重要的基礎課程之一，在提高學生科學素養、與實際生活相聯系等方面都有重要意義。隨著新課改的實施，中學生物教材中與微生物學相關內容得到大幅度提升與強調[2]，二者的內容之間具有非常密切的聯系與接軌[3]。這也使得微生物學可以作為結合中學生物課改新理念，培養師范生綜合素養的專業課載體。本文在高師院校微生物學教學中結合中學生物學課程改革，以體現“倡導探究性學習”的理念為例，談談對師范生進行探究式教學綜合能力培養的實踐與思考。

1師范生對探究式教學認知情況調查分析

倡導探究性學習，需要教師在教學過程中設計、實施探究式教學。通過建構概念圖的方法[4]對我院師范生關于“探究式教學”這一主概念的元認知情況進行了調查分析。結果表明師范生中普遍存在對“探究式教學”概念內涵理解不清；概念數、正確命題數及交叉連結少；缺乏對主概念與中學生物教學之間橫向聯系的思考等問題。其原因主要包括學生缺乏探究體驗；忽視教育學等條件性知識理論的學習；缺乏與中學生的交流；專業課教師聯系中學生物教材、教學的引導不夠等幾個方面。這一調查結果為了解師范生對探究式教學的真實認知情況，在微生物學教學中有的放矢地設計探究式教學策略提供了依據。

2微生物學教學中探究式教學策略的實施方式

基于上述分析，我們設計了以注重師范生體驗為主線，在教學內容上系統、深化理論知識；在教學方法上引導、啟發學生結合中學生物教學主動思考；在實踐上重視交流環節并引入真實中學生開展探究活動三方面的教學策略，在微生物學教學中同時提高師范生實施探究式教學的意識與能力。

2.1精心組織教學內容，系統、深化理論知識在教學內容方面采用“整體”和“局部”兩手抓的策略，幫助學生形成比較系統、充實的理論知識。2.1.1放眼整體，搭建理論框架：“整體”方面主要結合科學史等內容的教學，使學生體驗完整的探究過程。選擇合適的科學史材料，如：駁斥“自生論”學說、轉化實驗、變量實驗、平板影印實驗等，通過背景介紹及建構場景，將學生代入研究者的角度進行思考。充分對提出假設、設計實驗、實驗過程、結果分析等步驟展開分析、討論，使學生體驗完整的探究過程。然后結合學習科學史的體驗，對科學研究方法、探究性學習、實施探究式教學的相關理論知識進行介紹和分析。并借鑒國外優秀微生物教材的經驗，在教學過程的前、中、后期專門開辟3次小專題介紹科學研究方法的知識，從整體上幫助學生搭建完整理論框架。2.1.2緊抓局部，充實理論框架：“局部”方面主要結合具體教學內容，系統地對探究與探究式教學的各個環節進行分解討論。通過挖掘微生物學教材中的相關內容，針對探究的各個環節如體驗分析資料提出問題；實驗設計(對照設立、單因素原則、等量原則、科學性原則等)；實驗結果分析、解讀；表達與交流等，分步驟、系統地組織教學和討論。使學生在微生物課堂教學中能夠比較全面、系統地體驗到探究的各個環節。同時，在組織教學的過程中充分發揮教師的教學示范作用，特別注意教學材料呈現方式與實施探究式教學方式的多樣性示范。通過教師的示范與分析，使學生在體驗探究式學習的過程中進一步加深對探究式教學相關理論知識的理解，充實理論框架。

2.2微生物教學中注重啟發，引導學生主動思考

2.2.1實施探究式教學，以教學策略促思考：在課堂教學中，教師通過深入分析，選擇合適的內容實施探究式教學。教學過程中注重啟發，引導學生主動思考。如在關于周質空間的內容教學中，教師在學生觀察圖片后提問“周質空間可能有什么作用?如何驗證?”引導學生通過獨立地思考提出假設并自主設計方案進行驗證。在教師有意識的鼓勵和引導下，學生的思考與討論非常積極。部分學生能提出自己的驗證方案，而絕大部分學生都會積極地思考別人的方案并提出自己的見解。通過這樣的過程，變被動地接受知識為主動思考獲取知識。不僅對知識掌握更牢固，同時也對獲得知識的探究過程有更深刻的體會。討論結束后，教師聯系中學生物教學，就教學思路、教學方法等對學生進行點撥。也使學生更加深入理解探究式教學的特點，進而促進其提高自身實施探究式教學能力的意愿。2.2.2聯系中學生物教材，以任務促思考：(1)通過布置課外作業的方式要求師范生分析微生物學與中學生物教材內容之間的契合點。這樣的分析可以加深師范生對中學相關專業知識的理解，同時也是一個內化過程，將學生在大學專業課堂所學知識、感受甚至專業課教師的教學設計在潛移默化中與中學生物教材建立了聯系。這樣，教師在微生物學教學中精心設計的探究體驗、教學方法和教學理念通過中學生物教材這一載體，就可能在師范生未來的職業生涯中得以發揮作用，使得他們在未來的中學生物教學中有實施探究式教學的意識、素材和自信。(2)結合中學生物教材中與微生物有關的探究活動實例，要求學生思考如何用自己所學的微生物學知識來組織學生實施探究活動？如關于酵母菌呼吸作用、發酵等內容的思考：經過前期的學習與熏陶，學生的思考非常積極。有的學生提出利用相關科學史材料，像微生物老師一樣通過設計問題串來引導學生思考，使他們經歷探究的過程；有學生注重探究式教學的參與性與直觀性，提出先分小組在實驗室進行探究實驗，然后通過多媒體展示實驗過程；還有的學生根據微生物學專業知識對中學教材中的探究實驗提出質疑：探究過程中只檢測CO2和水，不檢測其它產物就得出結論的方式不夠嚴謹，容易造成學生誤解等。通過這樣的思考過程，師范生轉換角色，模擬中學教師實施探究式教學，得以將自己獲得的探究體驗進一步內化、升華。(3)針對某些與中學教材內容結合緊密的科學史內容，如轉化實驗、巴斯德鵝頸瓶實驗等，要求學生搜集相關研究資料并制作PPT進行介紹。教師尤其注意在PPT材料組織方面把關，要求學生注重材料組織的方式。在為學生積累教學素材的同時也培養他們主動思考的習慣與實施探究式教學的意識。2.2.3結合學科教學課程，以課程聯系促思考：將在微生物學之后開設的學科教育類相關課程如：生物教學論、中學生物教學策略與設計、中學生物實驗教學等“請進課堂”。如將生物教學論中的“原理中心式講解”、“問題中心式講解”、“概念圖教學策略”、“探究式教學策略”等技能與理論，在微生物教學中結合具體內容進行展示與分析。引導學生在學習微生物學的過程中也從中學教學的角度去體驗與思考。另一方面，主動“走出課堂”與學科教學的老師交流，為他們提供微生物教學中的素材。使微生物學專業課程、生物教學論課程和中學生物學教材三者在師范生身上建立起有機的聯系，從而相互促進，提高師范生素質。2.3有師范生特色的探究實踐活動探究式教學中，實踐是必不可少的一環。很多同類學校研究表明：開放實驗室是學生體驗探究，鍛煉思維、技能的有效方法[5-6]。我院微生物學實驗室也一直有開放的傳統，在培養學生能力的同時也取得了很多論文、獎勵等方面的成績。近年我們針對師范生的特點，嘗試在一般開放實驗室基礎之上改進學生的實踐模式，通過高度重視交流環節和引進中學生參加實踐兩種手段，組織了具有師范生培養特色的實踐活動。2.3.1高度重視交流環節，結合教學技能培養：在實踐過程中，結合師范生的特點，高度重視實踐交流環節，精心組織交流活動，通過教師的要求、引導和評價，在交流實踐成果的同時起到訓練教學技能、體驗探究式教學策略的作用。比如在“環境因素對微生物生長的影響”的教學中設計了“厭氧菌分離純化實驗”的探究課題。組織學生分組查閱文獻資料總結厭氧菌分離純化的方法。要求每個小組推選發言人制作PPT對分離厭氧微生物的方法進行介紹，然后設計方案利用開放實驗室進行探究實踐。教師在整個過程中只提供相應的材料，具體設計與操作完全由學生自行完成。實驗完成后各小組再次修改自己的PPT，在指導教師處反復試講通過后再在全班進行交流。這一設計與普通的開放性實驗最大的不同在于：教師帶動師范生高度重視成果交流環節。主要體現在試講和評價兩個階段。在試講過程中，教師針對材料的組織方式指導學生反復思考和修改，要求突出探究的特點，做到思路清晰，內容充實。教師結合師范生教學技能，對學生的語言、演示、講解、提問等技能進行指導，培養學生的師范生素質。在正式報告之后，教師進行仔細地點評。除了微生物知識之外，也包括對報告中使用的教學策略、技巧等方面，從作報告者與聽眾感受兩個角度進行分析點評。引導師范生對探究式教學中教、學雙方的體驗進行思考。結果表明，參與實踐的每位小組成員在微生物學知識、探究式教學策略設計以及師范生技能等多方面均有獲益。而其他沒有參與具體實踐的學生也能通過聽報告獲得相關知識和自身作為聽眾的體驗。通過教師的點評引導，結合自身情況，其參與探究、嘗試探究式教學的意愿也得到增強。因此，在教學中為學生提供實踐機會，并有意識地訓練其科學探究和表達交流的能力，對于師范生而言是非常有幫助的。2.3.2輔導中學生課外科技活動，體驗探究式教學：為了給師范生提供真實的探究式教學體驗，通過聯系本地重點中學，引入了一個中學生創新探究競賽的校外輔導項目。參加項目的中學生3人，輔導團隊由該校生物教師2名，我校微生物學教師1名以及我院生物師范生4名共同組成。項目內容由雙方指導教師及師范生一起討論后列出備選方案。師范生負責為中學生介紹項目情況，共同確定方案、進度安排、成果提交形式等，并全程輔導中學生進行實踐。教師負責協調和提供物資、設備使用等方面的幫助，不主動解決實驗設計、分析等方面的問題。并且組織參與輔導的師范生輪流每周一次面向全班同學匯報工作情況，匯報前對材料進行把關。實踐結果表明：首先，中學生的參與極大地調動了師范生的積極性與關注度。參與輔導的師范生在面對中學生和研究任務所帶來的“壓力”下表現得非常積極，投入了大量的時間進行實驗、整理匯報材料等工作。而其余絕大多數學生在每周的全班匯報上都表現強烈的關注。這一方式起到了“以點帶面”的作用，讓多數師范生有機會在一定程度上了解中學生，并逐漸樹立主動了解學生的意識。其次，輔導中學生能夠促進師范生積極思考，適應角色轉變。在實踐中，師范生不僅要作為研究者實施科學探究，同時還要作為教師指導中學生實施探究。這促使他們主動思考，轉換自己習慣的學生角色與接受性學習方式。另外，注重對中學生實踐中具體反應細節的觀察、記錄、分析和報告交流可以幫助師范生了解中學生，預估中學生對自己教學行為的反應，進而調整自己的教學策略。這對于師范生“學科教學知識”(Pedagogicalcontentknowledge，PCK)的形成具有強的促進作用[7]。當然，實踐中存在很多問題。如師范生對探究式教學中教師的“引導者”角色[8]把握不好；每周一次的匯報頻率對師范生壓力過大；師范生對中學生在實踐過程中的反應細節觀察、分析意識不強或比較片面；指導教師有時對師范生的放手、寬容度不夠等。但總的來說，通過這樣的實踐活動，使得師范生以及指導教師都真實的體驗了探究與在組織中學生進行探究活動的過程，獲得直觀的教學體驗，為后期教學工作中實施探究式教學提供經驗。

3結語

我們在微生物學教學中結合中學生物學課程實際實施探究式教學。從提升理論基礎、注重啟發思考、聯系多門課程、開展師范生特色的探究實踐等方面為學生提供體驗機會，培養學生實施探究式教學的意識和能力。新的教學方式獲得師范生的廣泛好評，微生物學教學評價連續6年位于全院前三，授課教師連續3年獲得我校教學優秀獎。學生對微生物學的學習興趣和主動性有了顯著提高，對科學探究方法、探究式教學的相關理論知識有了明顯的進步；課堂上學生逐漸養成積極思考的習慣，部分學生能夠主動聯系中學生物內容進行思考、實踐，表現出較強的設計探究式教學策略的意識與能力；很多學生在后續的師范生技能訓練中也表現出很強的適應性。與此同時，學生對于微生物學專業知識和技能的掌握也因為主動的思考和實踐獲得提升。但高師院校微生物學教學的改革是一項長期的系統工程，我們所做的只是針對聯系中學生物教學實際，從探究式教學方面一些局部的嘗試，還需要在更高層次、更系統的理論框架下進行進一步的嘗試和改革，爭取更大的進步。

作者:韋偉 胡尚勤 郭霞 單位:重慶師范大學生命科學學院

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