金課運動生物化學(xué)綜合性實驗教學(xué)研究

時間:2022-08-04 11:35:33

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金課運動生物化學(xué)綜合性實驗教學(xué)研究

摘要:運動生物化學(xué)實驗課是體育教育專業(yè)等的主要基礎(chǔ)課,是學(xué)生應(yīng)用運動生物化學(xué)和其他相關(guān)學(xué)科的基礎(chǔ)知識與理論,解決運動實踐中實際問題的一門課程。本文根據(jù)金課“兩性一度”的要求與標準,分析目前運動生物化學(xué)實驗課教學(xué)存在的問題,提出運動生物化學(xué)綜合性實驗教學(xué)的模式與方法,為運動生物化學(xué)實驗課的金課建設(shè)提供依據(jù)與實用的方法。

關(guān)鍵詞:運動生物化學(xué);綜合性實驗;金課;實驗教學(xué)

隨著國際信息化的發(fā)展、全球多元化知識的共享和知識傳播模式的變革,實驗課的傳統(tǒng)課堂也面臨著嚴峻的挑戰(zhàn),具有兩性一度特點的“金課”將對我國的高等教育的教學(xué)改革帶來前所未有的革命[1]。運動生物化學(xué)從分子水平研究運動對人體化學(xué)組成的影響,以及運動時物質(zhì)代謝和能量代謝的特點和規(guī)律的一門學(xué)科,直接服務(wù)于全民健身和運動員的運動訓(xùn)練。運動生物化學(xué)實驗是應(yīng)用運動生物化學(xué)的知識與原理,通過實驗基本操作、基本技能的學(xué)習與訓(xùn)練,解決全民健身和運動訓(xùn)練的實際問題,培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實際的思維能力;認真、嚴謹、求實的科學(xué)態(tài)度;正確觀察與分析判斷實驗現(xiàn)象能力,以及培養(yǎng)學(xué)生的頑強拼搏、刻苦耐勞的素質(zhì)[2]。本文從運動生物化學(xué)實驗的目標出發(fā),依據(jù)金課的“兩性一度”特性,從高階性、創(chuàng)新性和挑戰(zhàn)度等,分析目前運動生物化學(xué)實驗課的特點和教學(xué)方法、教學(xué)模式,提出具有金課特性、全新的教學(xué)方法與教學(xué)模式,打造運動生物化學(xué)實驗金課課程,提高高校的體育教育教學(xué)質(zhì)量和運動訓(xùn)練效果。

1現(xiàn)階段運動生物化學(xué)實驗存在問題

學(xué)習運動生物化學(xué)基本知識,掌握一定生物化學(xué)的實驗操作技術(shù),對于全民健身的開展和奧運攻關(guān)具有一定指導(dǎo)作用。目前,運動生物化學(xué)實驗課由于長期處于簡單的傳統(tǒng)教學(xué)階段,依據(jù)金課的標準與要求,實驗課的課堂教學(xué)內(nèi)容比較陳舊,教學(xué)方法單一,學(xué)生被動學(xué)習,教學(xué)效果較差。

1.1實驗課內(nèi)容單一,知識、能力與素質(zhì)的培養(yǎng)脫節(jié)

目前,受一般傳統(tǒng)教育思想的影響,我國大部分高等院校的運動生物化學(xué)實驗教學(xué)模式較為保守和封閉,基本上延續(xù)了傳統(tǒng)課堂的以傳授理論知識為主,實驗技能操作為輔的實驗教學(xué)模式。運動生物化學(xué)實驗課的教學(xué)一般注重基礎(chǔ)性、驗證性、演示性。很多實驗內(nèi)容簡單,僅僅是有關(guān)知識的重復(fù)與簡單的驗證。學(xué)生被動學(xué)習,自主性學(xué)習能力差,提出問題和綜合分析問題的能力低;實驗課的教學(xué)內(nèi)容和方法多年不變,理論脫離實踐,未能具體聯(lián)系體育運動訓(xùn)練與實踐,忽視了對學(xué)生基本素質(zhì)與專項能力的培養(yǎng)?,F(xiàn)階段,運動生物化學(xué)實驗課常開展5-6個常規(guī)的一般性實驗(表1):血紅蛋白、血乳酸、血尿素、尿蛋白、尿肌酐等的測試,實驗課往往安排在理論課的后面,簡單驗證理論知識內(nèi)容,實驗課程模塊之間沒有聯(lián)系,實驗內(nèi)容與體育運動實踐關(guān)系不密切,體現(xiàn)不了對學(xué)生的能力、素質(zhì)的培養(yǎng),因此,學(xué)生學(xué)習的積極性不高,課堂氣氛不濃。實驗課的內(nèi)容與設(shè)計缺乏金課的“高階性”特征。

1.2實驗方法陳舊,時代性,創(chuàng)新性不強

目前,運動生物化學(xué)實驗方法一般都是保留著二十世紀80年代的簡單的化學(xué)比色方法,如血乳酸的測定方法,常采用楊氏改良對羥基聯(lián)苯測試的方法,即取微量的新鮮血液,加上三氯醋酸,通過離心除去蛋白,無蛋白的血乳酸與濃硫酸生成乙醛,乙醛與對羥基聯(lián)苯反應(yīng)生成紫紅色復(fù)合物,紫紅色復(fù)合物的顏色深淺與乙醛濃度成正比。再與同樣方法處理的標準液進行比色,即可求出血液中乳酸的含量[3]。實驗過程通過簡單的加樣,對比,計算;學(xué)生興趣度不高;其實,科學(xué)發(fā)達的今天,血乳酸的測定方法早已經(jīng)從簡單的比色法發(fā)展到了酶法、酶電極法和層析法等;儀器設(shè)備也從原來簡單的分光光度計發(fā)展為乳酸半自動儀、全自動儀;測試儀器的形狀也從較大型改綜述報告ZONGSHUBAOGAO變?yōu)楸銛y式的掌上測試儀;但這些僅用于科學(xué)研究,沒有運用到教學(xué)中,導(dǎo)致現(xiàn)階段教學(xué)設(shè)計簡單,脫離實踐,現(xiàn)階段的實驗教學(xué),學(xué)生學(xué)習的測試方法較為落后,未能適應(yīng)目前體育科學(xué)和運動訓(xùn)練的要求,不具有時代的前沿性與創(chuàng)新性。

1.3教學(xué)模式落后,未具有挑戰(zhàn)性

現(xiàn)在實驗教學(xué)模式基本過程是學(xué)生預(yù)習、教師講解與示范、學(xué)生自主操作、教師課堂指導(dǎo)、學(xué)生提交實驗報告、教師批改等環(huán)節(jié);但每個學(xué)生是否真正按要求完成預(yù)習,老師難以跟蹤監(jiān)督;實驗過程中,學(xué)生未能理解實驗的生物化學(xué)指標的原理與應(yīng)用,加之實驗內(nèi)容簡單,預(yù)習易出現(xiàn)形式化;學(xué)生根據(jù)老師的要求和實驗指導(dǎo)手冊進行實驗操作,老師照本宣科,實驗課堂教學(xué)完全是以老師為中心,學(xué)生被動學(xué)習與操作,實驗簡單,缺乏挑戰(zhàn)性,學(xué)生興趣度不高,教學(xué)效果差。

2基于金課運動生物化學(xué)實驗課教學(xué)設(shè)計

運動生物化學(xué)綜合性實驗是激發(fā)自主學(xué)習意識、鍛煉學(xué)生解決問題能力、培養(yǎng)科研創(chuàng)新思維教學(xué),為打造“金課”提供了有效的實施平臺[4]。綜合性實驗教學(xué)本身具備一定的高階性,實驗內(nèi)容不只是簡單的知識傳授,而是知識、能力、素質(zhì)的結(jié)合,是培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜問題的綜合能力和高級思維,是對能力和思維的訓(xùn)練[5-6]。要求實驗內(nèi)容要有創(chuàng)新性、前沿性和時代性,要求把最新知識、理論、方法等融入教學(xué),避免教學(xué)內(nèi)容陳舊過時,另外要反映教學(xué)內(nèi)容的實踐價值,避免教學(xué)內(nèi)容空泛虛化。因此,有必要將前沿的、有實踐價值的實際案例轉(zhuǎn)化為綜合性實驗教學(xué)資源,實現(xiàn)科研與教學(xué)的有機融合[7]。此外,綜合性實驗教學(xué)的內(nèi)容應(yīng)具有一定的挑戰(zhàn)度,這樣才能促進學(xué)生獨立思考能力的發(fā)揮,在解決具有一定難度的實際問題過程中收獲信心、提升興趣。因此,以“金課”的“兩性一度”為導(dǎo)向的運動生物化學(xué)綜合性實驗教學(xué)模式,可以最大限度地發(fā)揮運動生物化學(xué)教學(xué)的效果(如圖二)。

2.1綜合性實驗設(shè)計的高階性分析

大強度運動時,肌肉工作的能量主要來自糖酵解供能,糖酵解的代謝產(chǎn)物是乳酸,所以,乳酸越多說明糖酵解的供能能力越強[8]。因此,可用血乳酸評定運動強度。目前的血乳酸的實驗是簡單的比色方法,教師講授→學(xué)生傾聽→學(xué)生模仿→操作測試→教師總結(jié)。實驗課堂教學(xué)中,教師忽視了學(xué)生的主體地位,未能很好培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習和實踐動手能力。因此我們依據(jù)金課標準,對血乳酸檢測的實驗教學(xué)改革(表2):首先讓學(xué)生自主學(xué)習血乳酸評定運動強度的有關(guān)知識。如在體育運動訓(xùn)練中,血乳酸濃度的變化與運動訓(xùn)練時人體的能量供應(yīng)系統(tǒng)有關(guān):短時間的激烈運動,運動時間不超過10秒,體內(nèi)的能量供應(yīng)一般以磷酸原系統(tǒng)供能為主,運動后血乳酸一般不超過4mmol/L;而運動強度大,時間在30秒之90秒之間的運動,一般以糖酵解系統(tǒng)供能為主,血乳酸常為12-14mmol/L;長時間的有氧代謝的耐力運動,運動后血乳酸也較少[9],因此,通過測試和分析運動后的血乳酸,我們不僅能判斷不同類型的運動,還可以科學(xué)評定運動的負荷強度;我們引導(dǎo)學(xué)生線下學(xué)習運動與血乳酸的原理,學(xué)習血乳酸的測試方法;線上學(xué)生綜合設(shè)計血乳酸評定長跑的運動負荷強度;學(xué)生線下組內(nèi)討論;教師利用線上審核學(xué)生的綜合實驗設(shè)計方案,線下實地指導(dǎo)學(xué)生在運動場實施測試;小組統(tǒng)計和分析實驗測試結(jié)果,最后寫出初步報告并進行討論。在整個實驗過程中,通過線上線下學(xué)習糖酵解與運動強度評定的相關(guān)理論知識和實驗操作技術(shù),培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習的能力;經(jīng)過學(xué)生小組學(xué)習和討論,設(shè)計實驗方案,從而提高學(xué)生的提出問題,團隊協(xié)作的能力;在現(xiàn)場實驗過程中,培養(yǎng)學(xué)生的現(xiàn)場組織和實驗的協(xié)調(diào)能力,提高他們的科研意識和刻苦耐勞的素質(zhì)。

2.2綜合性實驗設(shè)計的創(chuàng)新性分析

為了更好提高實驗課的教學(xué)效果于創(chuàng)新性,我們組織學(xué)生參加教師的科研活動,將體育科學(xué)研究與實驗相結(jié)合,培養(yǎng)學(xué)生理論學(xué)習于實驗的興趣。以現(xiàn)在大眾關(guān)心的青少年肥胖問題為依托,我們組織學(xué)生在網(wǎng)上查閱和現(xiàn)場調(diào)研有關(guān)少兒肥胖的原因和運動防控肥胖的方法,結(jié)合實際問題學(xué)習運動生物化學(xué)有關(guān)《脂肪代謝與運動》章節(jié),由學(xué)生進行探究性學(xué)習,設(shè)計綜合性實驗,學(xué)生創(chuàng)新性通過測試受試者的血脂四項分析肥胖兒童的原因,并通過血乳酸調(diào)控有氧運動強度,達到減肥的目的。

2.3綜合設(shè)計性實驗挑戰(zhàn)度的分析

大學(xué)生的身體素質(zhì)是影響其身體健康和學(xué)習成績的重要因素。大學(xué)生身體素質(zhì)的訓(xùn)練最關(guān)鍵就是訓(xùn)練的方法應(yīng)用和訓(xùn)練手段的選擇,該實驗的設(shè)計對于學(xué)生有一定的挑戰(zhàn)度。在前期實驗?zāi)K中,學(xué)生線上線下學(xué)習和實驗技術(shù)學(xué)習的基礎(chǔ)上,教師組織學(xué)生學(xué)習有關(guān)大學(xué)生身體素質(zhì)訓(xùn)練的有關(guān)參考文獻,以本班同學(xué)互為實驗對象,開展時間較長的綜合實驗,并組織學(xué)生統(tǒng)計測試的各項生物化學(xué)指標。由于該實驗較為復(fù)雜,需要多學(xué)科的理論與方法,教師又要多次與學(xué)生一起學(xué)習討論,制度實驗科研方案。與學(xué)生一起分析有關(guān)實驗數(shù)據(jù),同時,組織研討,寫出研究報告,經(jīng)過多次修改和口頭報告,最終形成課程小論文。從實驗的綜合設(shè)計到測試與分析,最后撰寫小論文,具有一定的難度和挑戰(zhàn)性。

3基于金課的運動生物化學(xué)綜合性實驗線上線下交互融合教學(xué)模式

運動生物化學(xué)綜合性實驗以線下課程為基石,線上課程為重要依托,開展線下線上混合式教學(xué)模式,以打造“金課”為目標,進行教學(xué)設(shè)計。根據(jù)教學(xué)目標和教學(xué)大綱,結(jié)合“兩性一度”的金課理念,將運動生物化學(xué)各章節(jié)知識點錄制成微視頻,構(gòu)成主要線上基本課程資源。線上主要是引領(lǐng)學(xué)生提出問題、觀看微課視頻自主學(xué)習、提出問題、分析問題及時反饋,并可在線上實時提出問題和老師同學(xué)討論互動。線下課堂除傳統(tǒng)的課堂講授外,依據(jù)學(xué)生在線上學(xué)習過程中出現(xiàn)的問題反饋,教師可及時調(diào)整授課時的重難點,及時引導(dǎo)。線下組織學(xué)生進行小組討論,鼓勵學(xué)生利用開放性實驗室,設(shè)計實驗進行自主探索,自主驗證,培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜問題的綜合能力。基于金課,運動生化實驗課線上線下交互融合的教學(xué)模式設(shè)計(圖四),在線上:通過自主探究學(xué)習、觀看微教學(xué)與實驗的視頻、協(xié)同學(xué)習與討論、提出問題,在教學(xué)認真的學(xué)習與分析。在線下:在老師的指導(dǎo)下認真學(xué)習,掌握實驗的操作方法與技術(shù),與老師一起討論,再次提出問題、分析問題,經(jīng)老師審核后進行綜合實驗,最后撰寫實驗報告。以上的學(xué)習模式,提升了學(xué)生應(yīng)用所學(xué)的知識,同時拓展相關(guān)的學(xué)科知識,自主探究學(xué)習,綜合應(yīng)用多學(xué)科的理論與知識,創(chuàng)新性分析和解決問題的能力。也培養(yǎng)學(xué)生刻苦鉆研、勇于探索的科學(xué)素養(yǎng)。

4小結(jié)

傳統(tǒng)的運動生物化學(xué)實驗課教學(xué),的確存在教學(xué)內(nèi)容單一;知識、能力與素質(zhì)的培養(yǎng)嚴重脫節(jié);實驗教學(xué)方法陳舊,創(chuàng)新性不強;教學(xué)模式落后,未具有挑戰(zhàn)性等問題。因此,在綜合實驗課程的教學(xué)中,教師必須學(xué)習、更新教學(xué)理念,以金課建設(shè)的標準,不斷改革探索,創(chuàng)新、優(yōu)化教學(xué)方法,運用線上和線下混合式的實驗教學(xué)模式;堅持以學(xué)生為本,激發(fā)和提高學(xué)生實驗課的學(xué)習興趣,培養(yǎng)學(xué)生的綜合實驗的設(shè)計能力和科學(xué)研究的能力,建設(shè)“金課”標準的運動生物化學(xué)實驗課程。

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作者:楊玲