微课在生物化学实验教学中的应用

摘要:微课是当今信息化时代一种新型的学习资源和教学手段。将微课应用于生物化学实验教学中，可以突破课时、教室对传统实验教学的限制，创建自主性、开放性实验课堂，发挥学生的主体性，促进师生的交互发展，体现教师的教学智慧，适应教育信息化。微课在实验教学中的应用模式，是生物学实验信息化建设和教学改革的创新实践。

文献标识码: A

文章编号:1009-2714( 2015) 01-0115-04

doi:10．3969/j．issn．1009－2714．2015．01．027

收稿日期:2014—11—07

基金项目:湖北省教育厅教学研究项目( SJ201202)，湖北师范学院教育学重点学科2013－2014年度开放基金项目( 201313和201301)和湖北师范学院教研项目( JH201135，ZD201124和XJ201329)

作者简介:陈　珍( 1981—　)，女，湖北京山人，讲师.

生物化学实验是生物学及相关领域的一门重要的基础实验课，不仅可以加深学生对生物化学理论知识的理解，训练学生基本实验操作技能，而且可以培养学生严谨求实的科学精神，发展学生的创新思维能力。生化实验教学的传统方式是以教师为主导的，即先由教师讲授实验理论，然后学生在教师的指导下按部就班的实验。这种教学方式一方面实验教师任务繁重，不仅要准备预备实验，讲授实验理论，而且要维护仪器的正常运转和管理化学试剂，不能集中精力在教学上;另一方面学生处于被动接受和被灌输状态，并且实验的时间和进度受到限制，不利于培养学生的主体性和创新能力。如何突破课时、教室对教学的限制，开展自主性、开放性实验教学?近两年，笔者尝试将“微课”应用于生物化学实验教学中，较为有效的解决了这一问题。

“微课”源于1993年美国北爱荷华大学McGrew教授提出的“60－second course” ［1］和1995年英国纳皮尔大学T．P．Kee提出的“the one minute lecture” ［2］。广东佛山胡铁生老师在国内首创“微课”的概念 ［3］，华南师范大学教育信息技术学院焦建利教授认为，微课是“以阐释某一知识点为目标，以短小精悍的在线视频为表现形式，以学习或教学应用为目的的在线教学视频” ［4］。《教育信息化十年发展规划( 2011－2020年)》指出，教育信息化的发展要以教育理念创新为先导，以优质教育资源和信息化学习环境建设为基础，以学习方式和教育模式创新为核心。这种以微视频为核心的新型教学模式引起了教育研究者以及一线教师的广泛关注。随着两届全国高校微课教学比赛的顺利进行，微课走进高校，逐渐引起各院校教育工作者的重视。目前已有教师将微课应用于计算机基础实验教学 ［5］和物理探究性实验教学 ［6］中，但是在生物化学实验教学中的应用未见报道。下面笔者结合自己在“微课”实践中取得的一些积极教学效果进行探讨。

1　发挥学生的主体性，引导学生自主实验

教育应以人为本，教师要以学生为学习主体，引导其自主学习，而不应该是控制者、决定者和评价者 ［7］。在传统的生物化学实验教学中，因受课时的限制，学生往往是机械地实验操作，缺乏主动思考 ［8］。如果教师将实验理论和操作制作成微课，学生就能以网络在线的方式自主学习、移动学习。教师在实验室只需准备实验材料、试剂和器材，不必集中学生“一对多”教学，而由学生利用微课“一对一”地自主学习和思考，再通过实验将知识内化。为引导学生自主实验，在微课中可以设置一些开放性问题。如在“维生素C含量的测定”实验中，在实验材料选择上设置问题:“为什么新鲜的水果营养价值高?”，“药店购买的维生素片中的维生素C含量数据可靠吗?”，“哪种水果是维生素C之王?”等。学生根据自己的兴趣自主选择存放时间不同的水果，或多个厂家生产的维生素C片，或各种不同水果作为实验材料进行对比实验。在测定过程中，学生可以自主选择微课中的不同检测方法，比较不同测定方法的异同和优劣。在分析和评价实验结果时，可以参照微课比较不同材料的维生素C含量差异，来解决内心的疑惑。在整个实验学习过程中，学生在微课的引导下，根据自己的兴趣，带着疑问，主动积极地独立设计或选择实验方案，去验证，去探究，去发现，充分调动学生的主观能动性，发挥学生的主体性。

2　创建开放课堂，促进教学相长

微课教学视频应用于生物化学实验教学中，教师扮演了“解惑”的角色，学生可以自主探索实验，在课内或课外完成实验任务，摆脱了传统封闭式实验教学时空的束缚，创建了开放性实验课堂。教师从知识的讲授中解放出来，为师生交互留出时间与空间，有利于同学型师生关系的建立 ［9］。教师在“解惑”过程中，可以运用“探究讨论法”在无形中引导学生，培养其探究能力和合作能力。围绕学生在实践中迸发出的“奇思妙想”，如在“蛋白质的性质”实验中，学生提出:“乙醇能使蛋白质变性沉淀，人为什么能喝酒?”，教师可以结合自己的教学和科研实践，启发学生多角度思考，引导学生查阅资料，或设计实验，去摸索，去探究，最终揭开谜底。在一些复杂的实验项目中，如“离子交换柱层析法分离氨基酸”，鼓励学生分组实验，相互协作，共同讨论实验结果中出现的“杂峰、拖峰、峰值出现的时间差异”等问题，让学生明白“一位成员的小小失误会影响整个小组的实验结果”，从而增强学生的合作意识。在学生自主实验过程中，教师可以将时间和精力集中在了解学生的需求上，如观察学生的基本实验操作，及时纠正学生错误的操作细节，或洞察学生实验设计的思维局限性，以学生为中心开展教学设计，开发新的实验项目，优化课程教学体系。孔子强调“教学相长”，教师教的过程也是自我学习和自我提高的过程，只是与学生的学习内容和方式有所不同而已。这种开放性的教学模式加强了师生之间的交流，实现了教学相长，促进了师生之间的交互发展。

3　促进教师专业发展，体现教学智慧

教师的“教”在“微课”录制中十分关键。实验课的知识讲授可以用录屏软件录制，实验操作可以用摄像机拍摄。微课制作对教师在教学设计，课件制作，语言表达，实验技能和拍摄技巧等方面提出了更高的要求。在教学设计方面，实验微课一般是围绕一个实验展开的，按照实验目的、实验用品、实验原理和操作步骤等这样的逻辑顺序讲解，有条理，针对性强。教师在录制过程中，讲解内容要求准确精炼，虽无学生的参与，但心中要有学生，可以巧妙设置一些反问、设问、或自问自答的环节。在课件制作上，力求重难点突出，图文并茂，动静有致，有艺术美感。在语言表达方面，教师要以播音员的标准，严格要求自己，尽可能做到吐字清晰，发音标准，语速适中，语调自然，简练生动，有感染力和亲和力。教师不仅要掌握标准娴熟的实验技能和专业的拍摄技巧，而且要学习视频编辑合成技术，对微课进行优化。在反复录制微课的过程中，教师可以发现教学设计、语言表达等方面存在的问题，不断改进和完善，提高自身的教学技能。

“师者，所以传道授业解惑也”。教师的“授业”在微课中完成，“解惑”在学生实验过程中进行，“传道”如何在微课中体现呢?老子曰:“道可道，非常道”。在微课视频中，如何培养学生科学严谨的实验态度，唤醒学生的创新意识，激发学生对生命科学的热爱之情?这就需要展示教师的教学智慧。所谓“细节决定成败”，在“糖的性质实验－莫式反应”中的实验操作讲解过程中，可以设置提问“添加浓硫酸后，为什么不能摇匀”，学生试验后会明白“差之毫厘，谬以千里”，从而训练学生做实验严谨务实的科学态度。在“小麦萌发前后淀粉酶活力的比较”实验讲解中，可以布置思考题“小麦萌发过程中淀粉酶活力的变化?”，题目看似差异不大，却能激活学生的思维，去思考如何重新设计或改进实验方案，从而训练学生的创新思维。在“蛋白质的沉淀反应”中，插入“喝牛奶缓解重金属中毒”的生活事例，揭示生命科学与现实生活的密切联系，激发学生对生命科学的兴趣和热爱。可见，微课教学视频蕴涵着教师的教学经验与智慧，不同于播音员念稿。

4　适应教育信息化，丰富网络教育资源

教育信息资源是教育信息化系统的重要组成部分。利用网络搜索生物化学实验，大多是实验课件和教案，少数是实验课堂教学视频。因为这些教学视频制作成本高、播放时间长、文件容量大，不易下载，在线播放效果差，导致其利用率较低。微课时间短，一般少于15分钟，与人的注意力集中时间吻合;容量小，几十兆甚至十几兆，与当下互联网播放视频的带宽和速度符合;选题小，内容精且具体。这些优势恰好能解决传统教学视频遇到的困境。另外，微课制作的技术门槛和成本低，录制过程可以不出现教师或学生的影像，所以人人皆可做微课，并且在制作过程中可以聚焦于教学中的关键问题，结合教师自身多年的教学经验，着力解决教学中的重点和难点，从而提高教学效率，达到事半功倍的效果。这种利用小软件制作出来的短小精悍的实验型微课，既可以辅助日常实验教学，又充实了网络教育资源，可供在校生或感兴趣的人随时学习。

5　结语

微课与生化实验教学相结合，学生乐学，教师乐教，有利于学生进行自主实验、探究性学习，促进了教学相长，创建了开放实验课堂。但是微课应用于生化实验教学的过程中，可能会出现教师难以知晓学生对实验理论的理解程度和实验操作细节的掌握情况。为解决这一问题，教师在督促学生认真完成预习报告和实验报告的同时，可以运用“问题”教学法，针对每个实验项目的重难点设计若干个问题，与学生一起讨论学习，加深学生对实验的理解，在无形中了解学生的学习进展。

随着信息技术的发展，网络课程将会是未来的教育模式。微课应用于生物化学实验教学中，能实现自主式、开放式的实验教学，促进学习方式和教学方式的改革与创新，与现代教育理念相呼应，具有很好的开发应用前景。目前，微课在高校课程教学中的应用才刚刚起步，携手广大教师共同参与微课建设，对高校教育教学改革和发展有着重要的意义。