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[摘 要] 随着课程改革的不断深入,开展以高阶认知、知识整合、解决问题的能力作为核心要素,以教学设计作为关键环节的深度学习是把握教学本质的一种积极尝试。基于此,精选学习主题、设计学习任务、进行学习引导,以完成革兰氏染色法鉴别枯草芽孢杆菌为任务,设计了“革兰氏染色法鉴别枯草芽孢杆菌”一课,为中职微生物检测课程的深度学习提供了可借鉴的设计思路和教学案例。
[关 键 词] 深度学习;教学设计;常规检测;革兰氏染色
[中图分类号] G712 [文献标志码] A [文章编号] 2096-0603(2021)34-0114-02
促进学生自主创新能力的培养,全面推进人才培养模式的综合改革,尤其是培养学生的自学能力和创新精神已成为我国职业教育改革的重点问题。微生物专业基础知识是农产品保鲜与加工专业中许多课程需要用到的基础专业知识,在食品生物工艺、农产品保鲜与加工专业的教学计划中占有很重要的地位。微生物学的知识和技能在当今社会诸多领域中的应用十分广泛,因此,高水平学校的微生物教学体系对于培养和提高学生的探究能力、创新精神和整体素质具有十分重要的意义。
常规检测是中等职业学校农产品保鲜与加工专业的一门专业核心课。本课程的功能是使学生掌握农产品检验工作中通用的技术与工作方法,具备从事农产品检验工作的基本职业能力。该门课是学习农产品质量检验的基础,其渗透于农产品保鲜与加工专业学习的整个过程,有理论和实践指导意义。
革兰氏染色技术是细菌学中广泛使用的一种鉴别染色技术,不仅为微生物分类鉴定提供依据,而且能指导临床用药,是微生物检验人员必备的基本技能,教学中培养和提高学生的探究能力、分析问题能力和整体素质对学生的终身发展具有十分重要的意义。鉴于此,本文以课堂教学案例的形式阐释在课堂教学过程中如何通过深度学习培养学生的探究能力和分析问题能力。
一、教学困惑与策略
(一)探究难——设置陷阱,矛盾引发探究
困惑:革兰氏染色的操作方法比较简单,学生在操作中只关注自己的步骤是否正确,认为只要按部就班进行操作就没有问题,往往会忽略对细节的思考,缺乏探究革兰氏染色影响因素的欲望和主动性。以往都是教师直接讲授细节要点,学生才会思考注意,学习过程相对被动。
策略:利用学生容易忽略的细节问题设置陷阱,引发矛盾的实验结果,激发学生主动探究原因并寻找解决办法的欲望,帮助学生在发现问题、分析问题、解决问题的过程中强化操作技能、提升职业素养。
(二)领悟难——仿真探究,体验促进领悟
困惑:操作细节对染色的影响表观上是颜色的变化,究其本质是染色液在微观细胞分子结构中的进出变化,复杂且难以理解,即使教师利用图片动画进行讲解,学生仅凭听课只能短暂地理解和记忆,容易出现畏难情绪,很难真正领悟操作要点并将其内化为自己的习惯。
策略:利用自主开发的革兰氏染色仿真探究软件,将抽象、微观的变化过程具体化、生动化,学生通过选择,能直观地看到不同操作对染色液进出细胞的影响,将自主发现的过程与和直观生动的画面相结合,帮助其更深刻地理解和记忆,再结合自身的操作进行反思,更好地领悟操作要点,促进其将规范操作内化为自身的职业素养。
二、教学方法
基于以上策略,本课设计采用任务引领教学法,以完成革兰氏染色法鉴别枯草芽孢杆菌为任务,在初次完成操作的基础上,针对错误结果进行问题查找及修正,形成“初试—结果—归因—改进—再操作”的闭合循环;课后,通过让学生自评、互评,总结不同菌种革兰氏染色的操作要点,巩固所学,并实现知识的迁移。
三、教学过程
(一)初试操作,引发问题
教师下发革兰氏染色法鉴别枯草芽孢杆菌的任务,学生学习原理与步骤后总结操作要点并完成操作。同时,本节课前,学生上传了实验结果,完成了学习任务,为课上活动及相关概念的引出做准备。
通过要点总结,教师发现学生注意点主要集中在实验步骤是否正确,而忽略了许多操作中的细节问题。于是,在实验准备时,分别对几组学生的实验材料做了手脚,如准备了老化的菌种、过期的染色液等,既能引发实验问题,又能考验学生是否严谨、細心,为之后的活动及职业素养教育做铺垫。
(二)结果反馈,发现错误
学生出现不同实验结果,教师展示并提问:同样的菌种,为什么会染出两种颜色呢?到底哪一组出现了假阴性或是假阳性的错误结果呢?引发学生的反思和对错误结果的重视,利用双重动力激发学生强烈的探究欲望和职业使命感,主动探索革兰氏染色的影响因素并寻找自身的操作问题。
(三)探寻原因,查找问题
首先,教师带领学生回顾革兰氏染色的原理,引导学生思考导致实验结果错误的本质原因——染色液进出细胞出了问题,由此确定查找问题的方向和思路。接着,学生利用革兰氏仿真探究软件将微观变宏观、抽象变具体,结合资料查询,在教师的指导下,完成革兰氏染色影响因素总结表;教师选取学生代表分享探究过程,师生互动共同完善并分析革兰氏染色的影响因素。以此为依据,学生反思自身的操作问题及改正的办法。
(四)修正问题,完善操作 教師再次布置革兰氏染色法鉴别枯草芽孢杆菌的任务,并展示之前学生总结的操作要点,学生补充完善后进行操作并上传结果,教师巡视指导,通过再次操作促进学生对操作要点的领悟,强化学生的规范操作意识。
(五)总结点评,巩固提升
教师对操作要点进一步总结说明,强调规范操作的重要性。同时,结合实际工作,激发学生对微生物检验人员职责的自省,强化学生的责任意识。
课后,教师发布作业,要求每位学生编制操作评分明细表,观看课堂操作录像,完成自评、互评,将规范操作的教育延续到课后,同时完成革兰氏染色法鉴别大肠杆菌的操作要点总结,实现知识的迁移。同时,教师回看课堂操作录播,对忽略的个别问题进行针对性的指导。
四、教学反思
(一)创新教学设计与实施,注重学生持续发展
学生将来应当有可持续的发展,有更高更长远的职业前景,教学不应再片面追求简单的技术娴熟,更要追求智慧技能的养成。教师设计闭合循环教学过程,学生在初试、结果、归因、改进、再操作的循环中,创造自我归因分析的深度学习方式。学生由之前的只是熟记原理、学会操作转变为能够反思操作要领、分析处理问题,并将所学应用迁移,实现了动作技能与智慧技能的同步培养。
(二)利用适宜的信息化手段,注重提升学生学习兴趣
适当使用革兰氏仿真探究软件、实时录播传屏软件、数字化合作学习平台等教学资源,充分发挥了学生所长,提升了学生探究的积极性和学习效率。数据显示,100%的学生参与了仿真探究,甚至还有学生在课后自行利用仿真软件继续学习。
(三)适时切入热点话题,注重学生素养教育
利用热点话题,联系学生职业特点,强调规范性和严谨性的养成,激发学生对微生物检验人员职责的自省,强化学生的职业责任意识。
参考文献:
[1]朱连云.导向深度学习的教学变革新课堂十年探索[J].现代教学,2018(Z3):62-65.
[2]韩丽珍,谢和,辛智海,等.改进微生物学教学模式,提高学生创新能力[J].微生物学通报,2016,43(4):815-819.
[3]邓振山,赵瑞华,贺晓龙,等.提高大学生科学探究实践的案例设计:以革兰氏染色方法及机理为例[J].延安大学学报,2019,38(3):77-79.
[4]雷世鑫,杨亮.从革兰氏染色教学中培养医学微生物学的学习能力[J].医学理论与实践,2015,28(21):3021-3022.
[5]柳叶,胡佳杰,张胜威.自然科学课程思政的教学探索:以微生物学为例[J].微生物学通报,2020,47(4):1168-1177.
◎编辑 司 楠
Instructional Design and Analysis of Deep Learning Oriented
——Taking Gram Staining Operation Teaching Example
YANG Ye
Abstract:With the deepening of curriculum reform,it is a positive attempt to grasp the essence of teaching to carry out deep learning with higher-level cognition,knowledge integration and problem-solving ability as the core elements and instructional design as the key link. Based on this,select learning topics,design learning tasks,conduct learning guidance,in order to complete the task of identification of Bacillus subtilis by Gram staining method,the course of “identification of Bacillus subtilis by Gram staining” is designed,which provides design ideas and teaching cases for the in-depth learning of microbial detection course in secondary vocational schools.
Keywords:deep learning;instructional design;routine testing;gram staining
[关 键 词] 深度学习;教学设计;常规检测;革兰氏染色
[中图分类号] G712 [文献标志码] A [文章编号] 2096-0603(2021)34-0114-02
促进学生自主创新能力的培养,全面推进人才培养模式的综合改革,尤其是培养学生的自学能力和创新精神已成为我国职业教育改革的重点问题。微生物专业基础知识是农产品保鲜与加工专业中许多课程需要用到的基础专业知识,在食品生物工艺、农产品保鲜与加工专业的教学计划中占有很重要的地位。微生物学的知识和技能在当今社会诸多领域中的应用十分广泛,因此,高水平学校的微生物教学体系对于培养和提高学生的探究能力、创新精神和整体素质具有十分重要的意义。
常规检测是中等职业学校农产品保鲜与加工专业的一门专业核心课。本课程的功能是使学生掌握农产品检验工作中通用的技术与工作方法,具备从事农产品检验工作的基本职业能力。该门课是学习农产品质量检验的基础,其渗透于农产品保鲜与加工专业学习的整个过程,有理论和实践指导意义。
革兰氏染色技术是细菌学中广泛使用的一种鉴别染色技术,不仅为微生物分类鉴定提供依据,而且能指导临床用药,是微生物检验人员必备的基本技能,教学中培养和提高学生的探究能力、分析问题能力和整体素质对学生的终身发展具有十分重要的意义。鉴于此,本文以课堂教学案例的形式阐释在课堂教学过程中如何通过深度学习培养学生的探究能力和分析问题能力。
一、教学困惑与策略
(一)探究难——设置陷阱,矛盾引发探究
困惑:革兰氏染色的操作方法比较简单,学生在操作中只关注自己的步骤是否正确,认为只要按部就班进行操作就没有问题,往往会忽略对细节的思考,缺乏探究革兰氏染色影响因素的欲望和主动性。以往都是教师直接讲授细节要点,学生才会思考注意,学习过程相对被动。
策略:利用学生容易忽略的细节问题设置陷阱,引发矛盾的实验结果,激发学生主动探究原因并寻找解决办法的欲望,帮助学生在发现问题、分析问题、解决问题的过程中强化操作技能、提升职业素养。
(二)领悟难——仿真探究,体验促进领悟
困惑:操作细节对染色的影响表观上是颜色的变化,究其本质是染色液在微观细胞分子结构中的进出变化,复杂且难以理解,即使教师利用图片动画进行讲解,学生仅凭听课只能短暂地理解和记忆,容易出现畏难情绪,很难真正领悟操作要点并将其内化为自己的习惯。
策略:利用自主开发的革兰氏染色仿真探究软件,将抽象、微观的变化过程具体化、生动化,学生通过选择,能直观地看到不同操作对染色液进出细胞的影响,将自主发现的过程与和直观生动的画面相结合,帮助其更深刻地理解和记忆,再结合自身的操作进行反思,更好地领悟操作要点,促进其将规范操作内化为自身的职业素养。
二、教学方法
基于以上策略,本课设计采用任务引领教学法,以完成革兰氏染色法鉴别枯草芽孢杆菌为任务,在初次完成操作的基础上,针对错误结果进行问题查找及修正,形成“初试—结果—归因—改进—再操作”的闭合循环;课后,通过让学生自评、互评,总结不同菌种革兰氏染色的操作要点,巩固所学,并实现知识的迁移。
三、教学过程
(一)初试操作,引发问题
教师下发革兰氏染色法鉴别枯草芽孢杆菌的任务,学生学习原理与步骤后总结操作要点并完成操作。同时,本节课前,学生上传了实验结果,完成了学习任务,为课上活动及相关概念的引出做准备。
通过要点总结,教师发现学生注意点主要集中在实验步骤是否正确,而忽略了许多操作中的细节问题。于是,在实验准备时,分别对几组学生的实验材料做了手脚,如准备了老化的菌种、过期的染色液等,既能引发实验问题,又能考验学生是否严谨、細心,为之后的活动及职业素养教育做铺垫。
(二)结果反馈,发现错误
学生出现不同实验结果,教师展示并提问:同样的菌种,为什么会染出两种颜色呢?到底哪一组出现了假阴性或是假阳性的错误结果呢?引发学生的反思和对错误结果的重视,利用双重动力激发学生强烈的探究欲望和职业使命感,主动探索革兰氏染色的影响因素并寻找自身的操作问题。
(三)探寻原因,查找问题
首先,教师带领学生回顾革兰氏染色的原理,引导学生思考导致实验结果错误的本质原因——染色液进出细胞出了问题,由此确定查找问题的方向和思路。接着,学生利用革兰氏仿真探究软件将微观变宏观、抽象变具体,结合资料查询,在教师的指导下,完成革兰氏染色影响因素总结表;教师选取学生代表分享探究过程,师生互动共同完善并分析革兰氏染色的影响因素。以此为依据,学生反思自身的操作问题及改正的办法。
(四)修正问题,完善操作 教師再次布置革兰氏染色法鉴别枯草芽孢杆菌的任务,并展示之前学生总结的操作要点,学生补充完善后进行操作并上传结果,教师巡视指导,通过再次操作促进学生对操作要点的领悟,强化学生的规范操作意识。
(五)总结点评,巩固提升
教师对操作要点进一步总结说明,强调规范操作的重要性。同时,结合实际工作,激发学生对微生物检验人员职责的自省,强化学生的责任意识。
课后,教师发布作业,要求每位学生编制操作评分明细表,观看课堂操作录像,完成自评、互评,将规范操作的教育延续到课后,同时完成革兰氏染色法鉴别大肠杆菌的操作要点总结,实现知识的迁移。同时,教师回看课堂操作录播,对忽略的个别问题进行针对性的指导。
四、教学反思
(一)创新教学设计与实施,注重学生持续发展
学生将来应当有可持续的发展,有更高更长远的职业前景,教学不应再片面追求简单的技术娴熟,更要追求智慧技能的养成。教师设计闭合循环教学过程,学生在初试、结果、归因、改进、再操作的循环中,创造自我归因分析的深度学习方式。学生由之前的只是熟记原理、学会操作转变为能够反思操作要领、分析处理问题,并将所学应用迁移,实现了动作技能与智慧技能的同步培养。
(二)利用适宜的信息化手段,注重提升学生学习兴趣
适当使用革兰氏仿真探究软件、实时录播传屏软件、数字化合作学习平台等教学资源,充分发挥了学生所长,提升了学生探究的积极性和学习效率。数据显示,100%的学生参与了仿真探究,甚至还有学生在课后自行利用仿真软件继续学习。
(三)适时切入热点话题,注重学生素养教育
利用热点话题,联系学生职业特点,强调规范性和严谨性的养成,激发学生对微生物检验人员职责的自省,强化学生的职业责任意识。
参考文献:
[1]朱连云.导向深度学习的教学变革新课堂十年探索[J].现代教学,2018(Z3):62-65.
[2]韩丽珍,谢和,辛智海,等.改进微生物学教学模式,提高学生创新能力[J].微生物学通报,2016,43(4):815-819.
[3]邓振山,赵瑞华,贺晓龙,等.提高大学生科学探究实践的案例设计:以革兰氏染色方法及机理为例[J].延安大学学报,2019,38(3):77-79.
[4]雷世鑫,杨亮.从革兰氏染色教学中培养医学微生物学的学习能力[J].医学理论与实践,2015,28(21):3021-3022.
[5]柳叶,胡佳杰,张胜威.自然科学课程思政的教学探索:以微生物学为例[J].微生物学通报,2020,47(4):1168-1177.
◎编辑 司 楠
Instructional Design and Analysis of Deep Learning Oriented
——Taking Gram Staining Operation Teaching Example
YANG Ye
Abstract:With the deepening of curriculum reform,it is a positive attempt to grasp the essence of teaching to carry out deep learning with higher-level cognition,knowledge integration and problem-solving ability as the core elements and instructional design as the key link. Based on this,select learning topics,design learning tasks,conduct learning guidance,in order to complete the task of identification of Bacillus subtilis by Gram staining method,the course of “identification of Bacillus subtilis by Gram staining” is designed,which provides design ideas and teaching cases for the in-depth learning of microbial detection course in secondary vocational schools.
Keywords:deep learning;instructional design;routine testing;gram staining