卓越教学|开展学生“喜闻乐见”的活力教学

2022-11-14 2951

 

刘晨光 第十届卓越教学奖获得者

 

  上海交通大学生命科学技术学院副教授。主讲本科生课程《生态与演化》和《自然科学基础》。曾获全国高校生命科学类微课竞赛二等奖(2次)、中国国际科普作品大赛三等奖;获得上海交通大学“凯原十佳教师”、“青年岗位能手”、“十佳班主任”等称号;获得上海交通大学卓越教学奖、“烛光奖”一等奖、青年教师教学竞赛一等奖。指导学生获得全国大学生生命科学创新创业大赛一等奖5项。

 

  “所谓大学者,非谓有大楼之谓也,有大师之谓也”。教师是大学的灵魂,撑起大学之名。为此,大学教师需坚定“传道授业解惑”的本分,充盈学生的知识储备,启发学生的创新之思,引领学生的精神成长。从教多年,我秉持“以学生学习为中心”的教育理念,致力于打造一种能够让学生喜闻乐见的课堂教学模式,通过开展内容丰富、形式多样的教学活动,引导学生乐学、善思、求新。

一、了解学生的特点与需求

  要贯彻“以学生学习为中心”的教育理念,教师首先应当了解学生的需求。除授课教师外,我还担任了班主任、本科生导师、创新项目指导教师等角色,这使得我与学生接触的机会相对较多。与学生的长期相处,让我慢慢地了解了他们的心理特点及需求,主要表现在两个方面:一是对自己的能力自信,对未来发展充满着期待;二是想学习感兴趣的知识而不限于专业,想尝试新的实践而不囿于能力。整体而言,大学生的学习意愿强、动力充足,对于新领域跃跃欲试。具体到我讲授的《生态与演化》这门课程,学生的学习特点与需求体现为:

  • 适应了大学与高中教学的差异,具有强烈的自我学习和课堂互动的意愿;

  • 对课程内容有一定的知识储备,希望在课程学习中实现高阶能力的提升;

  • 缺少生物学专业课的深入学习,将本课程作为其他生命类专业课前导课程。

 

二、让课堂充满活力的途径

  学生想要学习专业知识,他们对课程内容的期待为“实用、启发、有趣”,而本科阶段的专业课程理论性很强,知识艰深难懂,如果课堂教学单调、枯燥,就会导致学生无法专注于课堂,选择通过刷手机的方式获取学习资源,课堂就成为了老师的“独角戏”。为保护学生的求知欲,把学生吸引到课堂中来,我尝试从五个方面做出努力,力求让自己的课堂教学充满活力。

(1)保障内容

  课程内容参阅经典著作和教材,但又不完全受限于教材,只提取其中的核心知识。案例则从最新的研究报道中选取,保证50%以上的教学内容是教材上没有的,做到年年讲、年年新,让学生及时地获取本专业的前沿知识。

(2)多元设计

  将多种教学素材融合使用,包括视频、图片、文献、实物等,避免单调的文字贯穿始终。讲授与互动交替进行,从学习心理学和生理学的角度保证学生对课堂的投入度。

(3)思政融入

  只教专业知识无法培养出人格完整的学生,教学应永远具有教育性。将思政元素融入专业课程,不仅让课程充满人文精神、增添了温度,也将科学精神的种子潜移默化地种进了学生的心里。

(4)满足成就

  成就感是推动一个人前进的动力,要让学生在学习活动中不断获得成就感。将学生的作业汇集成册,参照出版物的格式郑重其事地进行设计与装订,最终分发给学生,让学生体会到阶段性学习成果所带来的成就感与满足感。

(5)注重实践

  纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行。再多的理论学习,都不如学生的亲身实践。带学生前往博物馆开展现场教学,学生利用课堂上学到的知识对博物馆中的展品进行解读与分析,促进知识的有效内化。

 

三、一次具体的课堂教学设计

  以“化石与生物发展”这一章节的教学为例:

  1. 预习和自学

  将《化石—生物演化的线索》微课视频和课件资源提前一周发布到课程网站,以微信推送的形式通知给学生,学生根据自身掌握情况检索资料,做好课前的学习准备。教师和助教在微信群里对一些学生提出的问题给予及时的解答。

  2. 自学效果评价

  在Canvas系统中发布与化石有关的题目,考察学生课前的自学情况,学生都回答完题后,教师即可获得统计数据,并据此判断哪些内容可以略讲,哪些内容需要讲深讲透。

  3. 课堂互动

  (1)采用辨别实战的形式

  为了让学生加深对化石定义的理解,将化石实物展示给学生,并借此提问,引导学生回顾化石分类的知识点。自学中这部分内容并不难以理解,因此在讲授时主要以提问的形式,让学生通过回答问题加深对知识点的印象,同时也能够解决部分学生的理解偏差。

  (2)采用学生讨论的形式

  在讲化石的形成时,组织学生讨论“我如何变成一块化石”,学生在课前已经自学了化石形成的影响因素,在讨论中他们会结合这些知识来思考和解答问题。同时在讨论环节,教师播放自制卡通视频展示恐龙化石的形成过程,既增加了课堂趣味性,又促进了学生对知识的理解。

  (3)采用学生讲解+教师点评的形式

  在学习化石时间测量方法时,考虑到学生在课前自学中对放射性同位素衰变法已有所了解,即可安排学生先来讲解如何利用此方法来判断化石的时间,请学生在黑板上画图进行讲解,其他学生可以提问,最后老师给予点评。

 

图1 围绕知识点的应用开展课堂互动

 

  4. 案例教学

  为了促进学生知行合一,学会基于情境解决问题,本节课使用了案例教学。首先,选取三张顶级期刊中的化石照片作为案例素材,分别是奇怪的虾、恐龙的羽毛、露西的骸骨;其次,针对素材设计了三个破案任务,任务内容为“解读证物、推断时间、还原案情”,分别对应本节课的三个教学目标:定义化石并列举其分类,描述化石形成机理和时间,理解为何化石可以作为进化证据;最后,教师提供线索,由学生运用知识进行推理和破案,答案在后续的教学环节中揭秘。

 

图2 案例教学的具体案例

 

  5. 案例中的课程思政

  本节课中把课程思政与案例教学相融合。案例一讲述的是奇虾的发现历史,之前各国科学家分别发现了奇虾的残体,因此曾认为它是三种截然不同的生物,但是中国科学家1995年在Science发表研究论文,最终确定了奇虾的真实外貌。这说明科学突破都需要经历漫长的求索。案例二讲述的是琥珀中的恐龙羽毛的故事,中国科学家从2016年开始就陆续发表琥珀中恐龙的研究进展,终于在2020年登上了Nature期刊,这同样表明做科研要持之以恒。通过上述两个案例,引导学生意识到科研之路道阻且长,要能够坐得了冷板凳,从而培养学生的坚毅品质;同时案例中的故事都与中国科学家有关,也能够增强学生的民族自豪感和科研自信。

 

图3 课程思政融入案例教学

 

  6. 论文解读

  为了提高学生的理论素养,本节课带领学生们深度解读一篇前沿的研究论文,内容是有关“人类祖母”露西死因的探索。科学家们通过分析露西的骨骼化石,通过CT扫描了骨头上的裂缝,并结合法医学分析了裂缝产生的原因,最终推断其死因是从树上跌落摔死的。通过展示原文中涉及的图片和视频,让学生们体验到科研的乐趣与美妙。

 

图4 顶级期刊的论文解读

 

  7. 课堂教学评价与课后任务

  下课后,将课前的自学效果评价题,打乱答案顺序后再次发给学生们作答,以判断课堂学习的效果。为巩固学生对本节课知识的掌握,激发他们进一步探索“化石与生物发展规律”的兴趣,布置了相应的课后任务。一是根据老师提供的化石实物,查阅资料,推测化石的故事,并撰写报告;二是展示学校校园里的化石照片,建议学生们去观看,同时展示前几届学生前往博物馆的参观照片,让学生对本节课的内容充满继续探索的愿望。

 

  通过对教学环节的精心设计,营造了充满活力的课堂氛围,吸引了学生们的积极参与,他们不仅能充实地度过课堂时光,还能将对知识的探索兴趣延续到课后。这即是我开展活力教学所期待的美好结果。

编辑:张兴旭