思維導(dǎo)圖在遺傳學(xué)理論教學(xué)中的運(yùn)用研究

田秋元，郭 寧

(安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，安徽合肥 230036)

摘要遺傳學(xué)涉及的領(lǐng)域多，內(nèi)容龐雜，隨著研究的深入，新的理論和技術(shù)不斷涌現(xiàn)，給從事遺傳學(xué)教學(xué)的教師提出了挑戰(zhàn)，針對(duì)這一現(xiàn)象，在遺傳學(xué)教學(xué)中，引入思維導(dǎo)圖創(chuàng)建新的教學(xué)模式，旨在使教師的“教”與學(xué)生的“學(xué)”呈現(xiàn)出新的局面。

關(guān)鍵詞遺傳學(xué)；教學(xué)模式；思維導(dǎo)圖；教學(xué)效果和效率

中圖分類號(hào)S-01

基金項(xiàng)目安徽省教育廳振興計(jì)劃生物制藥新專業(yè)建設(shè)項(xiàng)目(030-90303)。

作者簡(jiǎn)介田秋元(1957-)，男，湖北武漢人，副教授，從事遺傳學(xué)教學(xué)與研究。

收稿日期2015-06-10

Application of MindMap in the Teaching and Learning of Genetics

TIAN Qiu-yuan, GUO Ning(School of Life Science, Anhui Agricultural University, Hefei, Anhui 230036)

AbstractGenetics deals with many research fields and its contents are numerous and complicated. With its further studies, there are new theories and techniques emerging in large numbers. This gives a challenge to genetics teachers. Faced with such a challenge, introduction of MindMap into genetics teaching creates a new teaching model and makes teachers’ teaching and students’ learning take on a new situation .

Key words Genetics; Teaching model; MindMap; Teaching effect and efficiency

遺傳學(xué)是高等農(nóng)林院校眾多專業(yè)的一門骨干專業(yè)基礎(chǔ)課，涵蓋面廣，理論性強(qiáng)，與實(shí)際應(yīng)用緊密聯(lián)系。21世紀(jì)以來，遺傳學(xué)迅猛發(fā)展，并與其他學(xué)科相互滲透，誕生了一些新的研究領(lǐng)域、新的理論和新的研究技術(shù)，給從事遺傳學(xué)教學(xué)的教師提出了更高的教學(xué)要求和教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)。為了獲取理想的教學(xué)效果和效率，在遺傳學(xué)理論教學(xué)中，可以引入思維導(dǎo)圖(Mind Map)而創(chuàng)建新的教學(xué)模式[1]，使教師的“教”與學(xué)生的“學(xué)”呈現(xiàn)出新的局面。

1 教會(huì)學(xué)生運(yùn)用思維導(dǎo)圖，提高學(xué)習(xí)效果和效率

遺傳學(xué)的理論教學(xué)是以研究基因、基因組結(jié)構(gòu)和功能為主線，突出介紹遺傳學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)、基本原理及最新研究技術(shù)和進(jìn)展，涵蓋了遺傳物質(zhì)的本質(zhì)、遺傳信息的傳遞、遺傳信息的改變和遺傳信息的實(shí)現(xiàn)4個(gè)方面的主要內(nèi)容。在遺傳學(xué)理論教學(xué)過程中，教師按照常規(guī)的課堂口授教學(xué)模式[2]，在PPT課件的輔助下，以1、2、3、4……這種線性方式展開講授遺傳學(xué)的內(nèi)容。這種教學(xué)模式雖然有PPT課件輔助，有其優(yōu)點(diǎn)：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)講授的內(nèi)容多、進(jìn)度快，但是也有其不足之處：學(xué)生只能是被動(dòng)地忙于目視課件，耳聞講課，注意力常常處在高度集中狀態(tài)。這樣的課上久了，學(xué)生會(huì)感到乏味而產(chǎn)生疲勞感。怎樣才能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和學(xué)習(xí)積極性，使其變被動(dòng)學(xué)習(xí)為主動(dòng)學(xué)習(xí)，是從事遺傳學(xué)理論教學(xué)的教師必須考慮并嘗試著要解決的問題。在遺傳學(xué)理論常規(guī)教學(xué)模式中引入并運(yùn)用思維導(dǎo)圖[3]，則能較好解決這一問題。

思維導(dǎo)圖由英國(guó)著名心理學(xué)家和教育家托尼·巴贊(Tony Buzan)于20世紀(jì)70年代首次提出，他在研究人類大腦的力量和潛能過程中，發(fā)現(xiàn)偉大的藝術(shù)家達(dá)·芬奇在其筆記中使用了許多圖畫、代號(hào)和連線，他意識(shí)到，這正是達(dá)·芬奇擁有超級(jí)智慧的秘密所在。在此基礎(chǔ)上，Tony Buzan發(fā)明了思維導(dǎo)圖這一風(fēng)靡世界的思維工具。思維導(dǎo)圖就是一幅幫助人了解并掌握大腦工作原理的使用說明書，主要格式為知識(shí)點(diǎn)的聯(lián)系層級(jí)圖，一般配以文字說明。在表達(dá)關(guān)鍵主題與其相互之間的主要關(guān)系時(shí)，用圖形、顏色、線條、符號(hào)等加以區(qū)分和連接，形成放射性圖表，應(yīng)用圖文并茂的表現(xiàn)手法，為學(xué)生提供認(rèn)知與思考框架[4]。

思維導(dǎo)圖作為一種認(rèn)知工具與思維工具，要在遺傳學(xué)理論教學(xué)中運(yùn)用，首先要將它向?qū)W生作介紹，并教會(huì)他們繪制和運(yùn)用，改變了以往只教知識(shí)而不教學(xué)習(xí)方法的傳統(tǒng)教學(xué)模式。在講完遺傳學(xué)教材第一章(緒言)之后，教師要在課堂演示繪制思維導(dǎo)圖(圖1)的過程，總結(jié)所講的內(nèi)容，一方面讓學(xué)生進(jìn)一步理解、掌握和記憶緒言的內(nèi)容；另一方面讓學(xué)生學(xué)會(huì)思維導(dǎo)圖的繪制，以便他們?cè)趯W(xué)習(xí)其他章節(jié)時(shí)使用思維導(dǎo)圖，提高學(xué)習(xí)效果和效率。

由于學(xué)習(xí)第一章(緒言)時(shí)學(xué)生學(xué)會(huì)了繪制思維導(dǎo)圖，所以，在學(xué)習(xí)其他章節(jié)時(shí)，教師要求學(xué)生預(yù)習(xí)，并根據(jù)預(yù)習(xí)的知識(shí)點(diǎn)而繪出相應(yīng)的思維導(dǎo)圖，把不懂的地方標(biāo)在圖上。在教師講課時(shí)，學(xué)生注意力會(huì)更集中于之前不懂的內(nèi)容。在每一章講完后，教師要求學(xué)生根據(jù)教師所講內(nèi)容來復(fù)習(xí)、修改和補(bǔ)充預(yù)習(xí)時(shí)所繪制的思維導(dǎo)圖。之后，教師還要求學(xué)生在小組內(nèi)交流和討論彼此的思維導(dǎo)圖。這種交流和討論能激發(fā)學(xué)生的鉆研精神、培養(yǎng)和提高他們的科學(xué)思維能力和口頭表達(dá)能力，從而大大激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)遺傳學(xué)的興趣和積極性，化被動(dòng)學(xué)習(xí)為主動(dòng)學(xué)習(xí)。在這種交流和討論中，學(xué)生可以互相展示、互相借鑒、互相啟發(fā)、互相學(xué)習(xí)，達(dá)到共同進(jìn)步和共同提高的目的。

通過小組內(nèi)交流和討論，學(xué)生可以進(jìn)一步修改和補(bǔ)充自己的思維導(dǎo)圖，使之更趨完善。有了完善的思維導(dǎo)圖，學(xué)生就可以調(diào)動(dòng)自己的左右腦進(jìn)行系統(tǒng)地理解與記憶，讓毎一章的內(nèi)容在大腦中形成知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，并進(jìn)行發(fā)散性思維。學(xué)生在這種發(fā)散性思維中很有可能就在大腦中產(chǎn)生奇思妙想，迸發(fā)出創(chuàng)新的思想火花；或者對(duì)有的內(nèi)容產(chǎn)生質(zhì)疑，提出自己的觀點(diǎn)。教師對(duì)于這樣的學(xué)生要特別重視，并予以肯定、鼓勵(lì)和指導(dǎo)。首先要肯定其不默守陳規(guī)的“創(chuàng)新”思想，或者肯定其不畏權(quán)威、敢于質(zhì)疑的精神，要鼓勵(lì)其繼續(xù)保持和發(fā)揚(yáng)這種創(chuàng)新的思想和不畏權(quán)威、敢于質(zhì)疑的精神。指導(dǎo)學(xué)生多看國(guó)內(nèi)外不同的相關(guān)書籍和雜志，開闊視野，拓寬思維，為以后在遺傳學(xué)領(lǐng)域中開拓和進(jìn)取、創(chuàng)新和創(chuàng)造奠定基礎(chǔ)。

綜上所述，學(xué)生在學(xué)習(xí)遺傳學(xué)理論過程中運(yùn)用思維導(dǎo)圖，不僅有利于提高自身的學(xué)習(xí)效果和效率，還有利于培養(yǎng)他們的創(chuàng)新思想、質(zhì)疑精神以及與人討論交流的能力。

2 突破章節(jié)界線，繪制思維導(dǎo)圖，讓學(xué)生從整體上理解和掌握遺傳學(xué)知識(shí)

遺傳學(xué)科的學(xué)習(xí)是基于空間思維與形象思維基礎(chǔ)上的分析、綜合、抽象與概括。在遺傳學(xué)教學(xué)中，要求學(xué)生能有條理、準(zhǔn)確地表達(dá)自己對(duì)核心概念的理解，同時(shí)還要求學(xué)生具有展現(xiàn)思維過程的能力。但在實(shí)際學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生往往忽視遺傳學(xué)知識(shí)的整體建構(gòu)，導(dǎo)致知識(shí)點(diǎn)孤立、割裂，知識(shí)間缺乏聯(lián)系。針對(duì)這一現(xiàn)象，教師可以突破章節(jié)的界限而繪制出思維導(dǎo)圖，對(duì)遺傳學(xué)內(nèi)容從整體上進(jìn)行梳理與總結(jié)，幫助學(xué)生構(gòu)建遺傳學(xué)知識(shí)體系和知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，以便其利用左右腦進(jìn)行理解和記憶。

例如，從遺傳學(xué)誕生和發(fā)展的角度來講，遺傳學(xué)的理論教學(xué)包括經(jīng)典遺傳和現(xiàn)代遺傳兩部分內(nèi)容的教學(xué)。經(jīng)典遺傳學(xué)在教材中有三章的篇幅進(jìn)行介紹。在這些經(jīng)典內(nèi)容教學(xué)時(shí)，教師不應(yīng)花很多時(shí)間，因?yàn)閷W(xué)生在中學(xué)生物學(xué)教學(xué)中學(xué)過了經(jīng)典遺傳的三大規(guī)律(分離規(guī)律、獨(dú)立分配規(guī)律和連鎖遺傳規(guī)律)。在大學(xué)期間，學(xué)生再學(xué)習(xí)經(jīng)典遺傳時(shí)則有別于中學(xué)階段的學(xué)習(xí)，要從整體上理解與掌握。這部分內(nèi)容講完后，教師可以突破章節(jié)的界限，繪制出思維導(dǎo)圖(圖2)，對(duì)遺傳學(xué)的這些經(jīng)典內(nèi)容進(jìn)行梳理與總結(jié)，讓學(xué)生從整體上真正理解和把握經(jīng)典遺傳三大規(guī)律的本質(zhì)、聯(lián)系和區(qū)別，以便其將這些知識(shí)系統(tǒng)地記憶在自己的大腦里，這種記憶有別于雜亂無章的機(jī)械記憶。后者易忘，而前者在大腦中持續(xù)的時(shí)間長(zhǎng)，不易忘記，因?yàn)樗季S導(dǎo)圖使用線條、符號(hào)、詞匯和圖像，從中心分層級(jí)發(fā)散出來自然結(jié)構(gòu)，把一長(zhǎng)串枯燥的信息變成彩色的、容易記憶的、有高度組織性的圖，易被大腦所接受，并貯存在大腦中，不易忘記[5]。

再例如，在遺傳學(xué)理論教學(xué)中，生物變異的內(nèi)容在很多章節(jié)中都涉及到，比較零散。在介紹孟德爾遺傳的一章中講到不連鎖的非等位基因的重組會(huì)形成性狀重組個(gè)體，不同于親本；在介紹連鎖遺傳的一章中講到連鎖的非等位基因的交換和重組會(huì)形成性狀重組個(gè)體，有別于親本；在介紹基因突變的一章中講到基因突變可形成性狀變異的個(gè)體；在介紹染色體結(jié)構(gòu)變異和染色體數(shù)目變異的兩章中講到染色體發(fā)生結(jié)構(gòu)變異和數(shù)目變異會(huì)產(chǎn)生性狀變異的個(gè)體；在介紹細(xì)菌和病毒遺傳的一章中講到通過轉(zhuǎn)化、接合、性導(dǎo)和轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑而形成性狀變異的個(gè)體；在介紹基因工程的一章中講到利用DNA重組技術(shù)和遺傳轉(zhuǎn)化方法而形成性狀變異的個(gè)體。教師在講授完遺傳學(xué)的以上幾章內(nèi)容后，針對(duì)生物變異，要突破章節(jié)的界限而繪制思維導(dǎo)圖(圖3)，從整體上梳理和總結(jié)，形成生物變異的知識(shí)體系和知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，以便學(xué)生利用左右腦進(jìn)行理解和記憶。

同樣，其他章節(jié)的教學(xué)內(nèi)容，教師都可以突破章節(jié)的界限而繪制思維導(dǎo)圖，從教材整體上對(duì)分散在各個(gè)不同章節(jié)里的知識(shí)進(jìn)行梳理或?qū)ｎ}性梳理和總結(jié)，形成知識(shí)系統(tǒng)和知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，以便學(xué)生利用左右腦進(jìn)行理解和記憶。

在遺傳學(xué)理論教學(xué)中，教師突破章節(jié)界限，繪制思維導(dǎo)圖，總結(jié)和歸納零散的知識(shí)點(diǎn)為知識(shí)體系和知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，可以使學(xué)生從整體上理解、掌握和記憶遺傳學(xué)知識(shí)。學(xué)生運(yùn)用思維導(dǎo)圖進(jìn)行學(xué)習(xí)，不僅有利于提高學(xué)習(xí)效果和效率，還有利于培養(yǎng)創(chuàng)新思想、質(zhì)疑精神以及與人討論交流能力。思維導(dǎo)圖在遺傳學(xué)理論教學(xué)中具有巨大的應(yīng)用潛力，值得讓從事遺傳學(xué)教學(xué)的教師對(duì)其作深入的應(yīng)用研究與探討，普及與推廣，從而實(shí)現(xiàn)提高遺傳學(xué)理論教學(xué)效果和效率的目標(biāo)。

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