最近，《科学》杂志探索式教学奖（Science Prize for Inquiry-Based Instruction）颁发给了生物学教授苏珊·辛格（Susan Singer）开发的大学网络教学工具，“基因组探险家”（Genomics Explorers）。《科学》杂志每个月会发表一篇由获奖者撰写的文章，用以诠释自己的教学项目，关于“基因组探险家”的文章将会发表在1月25日的《科学》杂志上。

“我们希望发掘出科学教育领域中的创新者以及相关的机构，”《科学》杂志的主编布鲁斯·阿尔伯茨（Bruce Alberts）说。“与此同时，该奖项也有助于促使那些探索性的实验课程发挥教学潜力。而在《科学》杂志上发表相关文章更会鼓励越来越多的大学老师去采用这些优秀的教学资源，进而提升学生的科学素养。”

探索式教学奖的设立旨在表彰一些优秀的教学材料，它们适用于各类学校和机构，可用于教授大学水平的基础科学课程。这些教学材料必须能够激发学生对于世界万物的自然好奇心，让他们真正理解科学的本质所在，并使他们体验发现、评估科学证据的过程，而并非直接传授已知的具体知识。

苏珊·辛格读大学的时候，科学课是在巨大的演讲大厅里上的，上课时所有人都在专心听讲，记着笔记，以应对每周一次的考试。不过中学时代甚至是童年的辛格曾经有过轻松愉快的科学研究经历，父母也允许她在自家的后院里嫁接树木玩。

虽然大学阶段起初学的是工程学专业，但辛格一直沉迷于教育学领域的研究，并立志要获得教师资格证。由于工程学并非是K-12教师（从幼儿园到12年级儿童的教师）所从事的最佳专业方向，因此她又将自己的兴趣转移到从儿时起就一直向往的生物学领域。“这其实是个回归生物学的借口，”辛格说。拿到学士学位之后，她又在伦斯勒理工学院（Rensselaer Polytechnic Institute）拿到了硕士和博士学位。目前辛格在卡尔顿学院（Carleton College）生物和认知科学部从事基因组学学习和科学教育领域的研究。

抱着重现儿时课外科研活动的想法，辛格开发了“基因组探险家”。这是一种网站式的基因组学教学工具，它可以帮助学生探索庞大的基因组数据库，譬如提供获取数据的策略和实用性工具，以便他们能够采纳和遵循自己感兴趣的生物学研究路线。利用一些可通过网站来演示的逻辑方法论问题，例如如何进行基因表达分析，来引导学生对更深入的研究问题展开自由讨论，学生们能够思考科研和数据分析的本质。

“基因组探险家”克服了一个重大难题：它可以调整学生在做研究时的受引导程度，这样他们就可以全身心地投入到了某些生物学问题之中。“这一工具能够在为学生提供学习体系和独立思考之间微妙的平衡，”《科学》杂志的副主编梅丽莎·麦卡特尼（Melissa McCartney）说。

在卡尔顿学院和瓦萨尔学院（Vassar College）的“基因组探险家”课上，学生们关注的生物体都是一些“非典型”的生物，这意味着科学家们并没有对这些生物展开过很全面的研究。选择此类生物的优势在于，它可以让学生们真正在研究中有所发现。

“学生们的发现都颇为新奇，”辛格说。“这就是真正趣味研究工作的潜力所在。”而在实施“基因组探险家”教学计划之前，学生们很难选择基因组数据的规模，胡乱选择了一小段基因之后却发现自己被一大堆不相干的数据所淹没。难点在于既要让学生们去做真正的生物研究，又要让他们跟着兴趣走，培养他们的研究自主性。正如辛格所指出的那样，学生要想真正贴近专业，就必须得经历真正的研究，那种“菜谱”式的实验课程只会让他们按部就班地得出已知结果，所谓的求知欲或独立思考能力完全没有发挥的空间。

“在达到既定目标的过程中，‘基因组探险家’所遭遇的挑战也越来越多，”辛格说。尽管偶尔会对“基因组探险家”课程的开放性感到恐慌，但经过一段时间之后，她的学生们渐渐对自己的想法有了自信。研究范围会随着他们的兴趣而放大，其筛选过程也对他们的研究路线有所反映。研究的自主性又使得创造性得以尽情发挥。

辛格希望这次获奖以及在《科学》杂志上所发表的文章，能够让其他老师也采取类似的方法去指导学生。“我最希望的事，是‘基因组探险家’可以鼓励老师们将更多真实的研究经历带到试验教学中去。”

 

信息来源: EurekAlert!
文章题图: genomicenterprise.com