生物化学卡牌游戏设计在教学实践中的应用
作者:邓伶俐 程超 朱玉昌 安建辉 张弛 周志
来源:《现代职业教育》2021年第24期
        [摘 要] 针对生物化学课程知识点多、晦涩难懂,尤其以代谢途径难于记忆的问题,提出卡牌游戏在生物化学教学过程中的应用。首先介绍了国内外生物化学卡牌游戏在课堂应用的发展。教学实践过程中包含了教师主导的卡牌设计和学生自主设计卡牌两个阶段,对游戏阶段、反馈阶段和反思阶段进行了详细分析。通过卡牌游戏自主设计的方式极大地激发了学生对生物化学学习的兴趣,并提升了其对代谢途径相关知识点的熟悉程度。
        [关 键 词] 生物化学;卡牌游戏;代谢途径;应用
        [中图分类号] G642 [文献标志码] A [文章编号] 2096-0603(2021)24-0116-03
        生物化学是食品科学相关专业的基础课之一,它对于后续的食品化学、食品分析等专业课的学习具有先导性。生物化学课程,尤其是与代谢相关的章节包含大量抽象的概念和复杂的代谢过程,让学生望而生畏。尤其针对本校这类地方性涉农民族院校,生源的理解能力和记忆能力相对不强,基础相对薄弱。因此,针对学生基础差和课程学时不断压缩的趋势,进行课堂改革,改变学生对生物化学课程的畏难情绪,增加其学习的动力,是提高教学质量和培养创新性人才的关键[1]。在游戏教学法的指导下,针对生物化学晦涩难懂的代谢途径相关内容,实施了教师主导和学生自主设计生物化学卡牌的教学环节,以充分调动学生在生物化学课堂的主观能动性。
        一、生物化学卡牌现状
        游戏教育法在幼儿教育和中小学教育中应用较为广泛,但是在高等教育过程中,尤其是理工科教育应用较少。理工科针对无机化学和有机化学进行卡牌设计教学的相对较多[2],生物化學相关卡牌设计在国外已有一些报道,但是国内相关教学尝试甚少。Vella等人[3]在1980年提出一种生物化学卡牌游戏,每个游戏由一包52张普通索引卡组成(约7.5×12.5厘米),每个索引卡的一个面上都写有单词(或短语)或分子结构(带有或不带
有其名称)。卡片上的材料是这样的,一包可以分为13套(每套4张),每套涉及特定的疾病或疾病状态及其生物化学或维生素。Ooi等人[4]提出了一种名为“Which Pathway Am I”的生物化学游戏,学生两人一组进行类似你画我猜的游戏,根据一方提供的有限信息推断出对方所描述的是哪条代谢途径。Rose等人[5]针对药学专业大一本科生设计了一种“Race to glucose”的卡牌游戏,大多数受访者认为该游戏有助于学习调节中间体和通路关系,但无助于学习反应,学生与游戏相关的试题得分预测试为68.8%,后测为81.3%,但提高幅度不大于与游戏无关的试题(12.5%对10.9%)。梁少明等人设计了基于氨基酸知识点和维生素缺乏知识点的课堂游戏[6],但是该课程游戏主要方式是角扮演,没有具体形式的游戏道具推出。至今国内未见有人尝试在生物化学理论课堂借助卡牌制作的方式将晦涩难懂的生物化学代谢途径结合到游戏中,增加课堂的趣味性。
        二、课程实施
        (一)教师主导卡牌设计琵琶行赏析
        1.设计阶段
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        将糖酵解途径、三羧酸循环和磷酸戊糖途径中的相关分子和酶分成52个部分,设置大王和小王为万能牌。通过网络电商制作相应牌面的扑克牌。
        2.游戏阶段
        将学生分成4组进行,每组派一个代表进行游戏,其他人作为军师查阅相关知识点。以基于代谢顺序的先后顺序进行游戏,即能打出上家牌面在代谢途径中的下一个分子或酶的牌面即出牌,否则即摸牌,直至某方能打出相应能接上的牌面。
        3.反馈阶段
我在东北玩泥巴歌词        学生对于卡牌制作的方式非常新奇,以及在课堂上进行卡牌游戏感到十分新鲜与激动,改变了学生对生物化学学习的态度,激发了学生对生物化学学习的兴趣。通过一部分学生对于该次教学在社交网络上的反馈能够看出他们对该种教学方式是十分认可的。
        4.反思阶段
        知识点不熟悉,几乎所有学生都无法及时反应出下一步应该出什么牌,需要同队其他
同学查阅相关途径后进行下一步操作。由于每个牌面只有一张,因此出牌的机会十分少,一轮游戏需要很长的时间才能结束,一堂课之内游戏未完成2轮,学生参与度相对较低。
        针对上述问题在后期进行第二阶段的游戏设计:(1)游戏设计主体转为学生,因为在设计游戏的过程中就需要学生对知识点相对较熟悉,即使参照书本上的代谢途径,在设计的过程中也能不断加深学生对于代谢途径的印象;(2)代谢途径不再糅杂到一个卡牌游戏中,将分为糖酵解途径组、三羧酸循环组和磷酸戊糖途径组,分别进行卡牌设计,牌面总数和重复次数以及卡牌规则不限,充分发挥学生的自主创意。
        (二)学生自主卡牌设计
        1.准备阶段
        准备不同颜的A4卡纸、彩笔,将学生分成3组,每组6个人,分别针对糖酵解途径、三羧酸循环和磷酸戊糖途径进行牌面和游戏规则设计,限时为一堂课时间(45 分钟),第二堂课执行游戏。
        2.设计阶段
        (1)糖酵解途径组(生物化学跑得快)
        卡牌总数46张,其中分子卡牌21张,重复2次,功能牌2种,其中万能牌(赖)3张,王1张(图1)。玩家设计为3人。反应物按照反应的第一步到最后一步,牌面依次增大,单牌按照牌面大小排列依次增大,王在单排中最大,双牌也是按照单排的规则。顺子5张起才能称为顺子,多则不限,3张为一炸(其中赖可以代替任意牌,但是不能代替王)。在出牌时,每个人都需要出牌,除非你的牌没有上家的牌大时,方可不出牌,最终谁最先将牌出完,即为获胜,剩下两位选手依据手中牌数的多少决定胜负。
        (2)三羧酸循环组(生物化学干瞪眼)
        卡牌总数54张,其中分子卡牌数13张,重复4次,王2张(图2)。玩家设计为3~5人。游戏开始时,每人抓5张牌。从第一个抓牌的人开始出,牌的大小以三羧酸的顺序正序一一相连,前一张与它在循环中的后一个分子或者酶相连接,不能跳跃式接。无人接牌时,则摸牌。不能出对子或者3张相同的,可以出3张及3张以上以循环顺序为依据的顺子。王可以作为任意牌。谁最先将牌出完,即为获胜,余下的人继续游戏直至剩下2人,以选手手中牌数多少决定胜负。
        (3)磷酸戊糖途径组(生物化学三国杀)寻自己
安以轩性感图片        卡牌总数48张,其中分子卡牌19张,重复2次,功能牌5种,能量牌5张。玩家设定5人。游戏开始前,每人发一张能量卡,在一轮游戏环节中若玩家不能接住上一位玩家的牌时,则需要减掉1颗能量,每人有4颗能量。当能量值为0时,也没有功能牌加能量时,则该玩家游戏失败。手中的牌将被其他玩家按比例抽走。若玩家成功将手中牌出完,且能量值不为0则获胜。功能牌则包括跳过、加能量、指定、交换、万能牌。游戏开始时,从拥有葡萄糖的玩家开始出牌,下一位玩家根据磷酸戊糖途径反应顺序,接着出牌,若不能接住,则可以选择功能牌或者需要减掉1颗能量,再由该玩家任意挑选手中的1张牌进行第二轮游戏。在功能牌中,跳过指的是跳过某一位玩家进行出牌,跳过对象可以包括玩家本人;加能量指的是玩家可以在出牌期间为自己加一次能量;指定指的是玩家出此功能牌可以指定其他玩家替自己出牌;交换指的是玩家可以和其他玩家交换一张分子牌;万能牌指的是其可以作为其他4种功能牌的任何一种使用。
        3.游戏阶段
        三种游戏中以基于糖酵解制作的跑得快游戏单轮时间最短,归因于其更加灵活的接续
规则,不是严格地限制于代谢中前后的关系,可以跳跃出牌。而基于磷酸戊糖途径制作的三国杀游戏的趣味性以及可变性则更多,通过血牌和功能牌赋予了玩家更多变的选择,也不仅仅考查了知识点的掌握,还有游戏策略的能力(图3)。而基于三羧酸循环的干瞪眼游戏则是其中最容易被理解的游戏,归因于其与常规扑克牌干瞪眼游戏几乎相同的游戏规则,而牌面的重复数达到4次后则相比于第一阶段教师设计的干瞪眼游戏单轮时间大大缩减。游戏过程中学生对于知识点的掌握程度显著高于第一阶段,主要归因于代谢途径拆分成几个单独的游戏以及设计过程中学生的参与加深了其对相应知识点的印象。
        4.反馈阶段
        在学生看来,生物化学学科中重要的代谢途径有些烦琐,很容易让他们产生畏难情绪,当提出生物化学扑克的时候,大家都十分好奇,在进一步的自主设计与游戏进行过程中,既是对生物化学卡牌游戏的完善与改进,也对游戏规则思考过程中的代谢途径有了进一步的了解,有一股兴趣的劲儿推着他们去学习、熟悉代谢途径。
        5.反思阶段
鹿晗整容前照片        学生自主设计卡牌游戏相比于教师主导的卡牌游戏更能够显著促进学生的学习兴趣和记忆程度。并且分组进行牌面和规则的设计也是对学生团队协作能力和创新能力的培养。卡牌设计的初衷旨在让学生在不断玩游戏的过程中对代谢途径达到记忆的效果,但是几乎所有的学生在课上进行制作和执行游戏后,在课下没有再进行相关的游戏。这可能归因于游戏规则不完善,不能够像成熟的桌游一样吸引学生在课下继续进行。
        三、总结
        笔者首次将生物卡牌设计和游戏引入生物化学的课堂中,极大地激发了学生对于生物化学学习的兴趣,一改生物化学对于学生来说晦涩难懂、容易挂科的死板印象。通过游戏也极大地提升了生物化学课堂的互动性,拉近了教与学的关系,让教与学在设计和反馈的过程中同步提升。在使用生物卡牌游戏进行教学的过程中有以下几点建议:(1)班级人数不宜过多,小班教学效果最佳,学生和老师在卡牌设计和游戏过程中可以充分互动,及时得到反馈;(2)学生自主设计最佳,能够激发学生的自主创意,提升其对知识点的熟悉程度;(3)为巩固学生对于卡牌的兴趣以及后期利用卡牌深入学习的动力可以设置卡牌大赛,对获胜者或者获胜小组予以一定的奖励;(4)游戏可以提升学生的学习热情,但是不
宜分配过多课时在其中,可以让学生利用课余时间进行设计和游戏;(5)简单复制他人的游戏教学法无法使教师和学生获得提升,應该根据学生的现状实时创新,激发教师和学生的教与学能力的同步提升。