張 青 史繼峰
(1.西南大學(xué)蠶桑紡織與生物質(zhì)科學(xué)學(xué)院,重慶 400715;2.家蠶基因組生物學(xué)國家重點實驗室,重慶 400715;3.農(nóng)業(yè)農(nóng)村部蠶桑生物學(xué)與遺傳育種重點實驗室,重慶 400715)
細胞是生命體結(jié)構(gòu)和功能的基本單位。細胞生物學(xué)研究細胞的結(jié)構(gòu)、功能及活動規(guī)律,內(nèi)容涉及生物化學(xué)、遺傳學(xué)、分子生物學(xué)、組織胚胎學(xué)等知識領(lǐng)域,是生物相關(guān)學(xué)科中最為重要的基礎(chǔ)學(xué)科之一[1]。在我國的基礎(chǔ)科學(xué)發(fā)展規(guī)劃中,細胞生物學(xué)與神經(jīng)生物學(xué)、分子生物學(xué)和生態(tài)學(xué)一起被列為生命科學(xué)的四大基礎(chǔ)學(xué)科。高校的《細胞生物學(xué)》課程被設(shè)置為農(nóng)、牧、林、醫(yī)和生物技術(shù)等專業(yè)的重要基礎(chǔ)課程[2]?!都毎飳W(xué)》教學(xué)的主要任務(wù)是使學(xué)生掌握細胞的基本知識和理論,為生物相關(guān)專業(yè)學(xué)生知識結(jié)構(gòu)框架的構(gòu)建奠定基礎(chǔ),也為他們后期課程的學(xué)習(xí)及科研做準備。然而,由于《細胞生物學(xué)》本身的學(xué)科特性,使其在具體的教學(xué)過程中存在諸多問題:(1)因研究范圍廣、內(nèi)容深且較為抽象,讓學(xué)生難以記憶、吸收并形成相對完整的知識體系;(2)作為一門新興學(xué)科,內(nèi)容的不斷創(chuàng)新,如何兼顧教材和研究前沿使學(xué)生知曉知識的來龍去脈及學(xué)科走向,是教學(xué)的又一難點;(3)該學(xué)科與多門學(xué)科都有交叉聯(lián)系,如何處理好與其他學(xué)科間的區(qū)別和聯(lián)系,并幫助學(xué)生建立該學(xué)科和其所學(xué)專業(yè)的相關(guān)聯(lián)系,提高學(xué)生的知識遷移能力和科學(xué)素養(yǎng),也是教學(xué)中有待解決的問題。
隨著中學(xué)教育改革不斷深化,考入大學(xué)的學(xué)生基本情況不同,主要表現(xiàn)在以下幾個方面。第一,學(xué)科知識基礎(chǔ)不同:不僅不同屆學(xué)生的學(xué)科知識基礎(chǔ)有所不同,而且來自不同地區(qū)的學(xué)生具有的學(xué)科知識基礎(chǔ)也有差異;學(xué)生的學(xué)科知識基礎(chǔ)不僅參差不齊,而且學(xué)科知識內(nèi)容也有所不同,甚至有些地區(qū)的生源因為高考可選擇考某些科目,從而放棄了部分科目的學(xué)習(xí),所以雖同為通過理科高考入學(xué)的同學(xué),有些學(xué)的是生物+物理,有些學(xué)的是化學(xué)+物理等。這種情況下,老師授課不僅要注意到學(xué)生掌握基礎(chǔ)知識能力的差異,還要注意到有些學(xué)生高中階段沒有學(xué)習(xí)過相應(yīng)學(xué)科的知識基礎(chǔ),在考慮具體教學(xué)內(nèi)容的時候則要有針對性地補充一定的基礎(chǔ)知識以增強學(xué)生的理解和學(xué)習(xí)興趣。第二,新高考背景下更強調(diào)學(xué)生能力的培養(yǎng),而不再是只注重客觀知識的掌握。當(dāng)前大學(xué)生普遍具有更好的學(xué)習(xí)能力、解決實際問題的能力和創(chuàng)新思維的能力[3]。大學(xué)教育應(yīng)該繼續(xù)培養(yǎng)學(xué)生的個人能力和發(fā)掘他們的潛力。此外,在知識和信息爆炸的時代,學(xué)生能通過各種渠道獲取絕大部分的客觀知識甚至學(xué)科前沿信息,因此大學(xué)課程教學(xué)中教師應(yīng)該借助這個優(yōu)勢,提煉學(xué)科知識精髓,在講課中著重引導(dǎo)學(xué)生找出知識點內(nèi)在的抽象聯(lián)系,并組織成學(xué)生自己的認知模式,而不再僅僅是知識的講授。此外,大學(xué)生的學(xué)習(xí)是在教師指導(dǎo)下,有目的、有計劃、有組織地掌握系統(tǒng)的科學(xué)知識和技能,提高學(xué)習(xí)能力,形成世界觀與社會道德品質(zhì)的過程,具有專業(yè)性、自主性、探索性、實踐性、綜合性和廣泛性[4]。這就要求大學(xué)教師在講授專業(yè)課程的同時兼顧到學(xué)生整體專業(yè)知識系統(tǒng)的形成,兼顧到對學(xué)生獨立學(xué)習(xí)、思考能力的培養(yǎng),以及探索、創(chuàng)新意識的培養(yǎng)和合作協(xié)助能力的培養(yǎng)。
鑒于《細胞生物學(xué)》教學(xué)中的實際問題和當(dāng)前對大學(xué)生教育、培養(yǎng)的需要,本文擬以思維導(dǎo)圖為支架工具,結(jié)合學(xué)科發(fā)展史、情景模式、多媒體教學(xué)等構(gòu)建《細胞生物學(xué)》的系統(tǒng)教學(xué)策略,希望能藉此提高教學(xué)效率,同時幫助學(xué)生提高學(xué)習(xí)效率、夯實學(xué)科基礎(chǔ)、構(gòu)建專業(yè)知識系統(tǒng),有效地激發(fā)他們的學(xué)習(xí)熱情,鍛煉他們的發(fā)散思維能力,培養(yǎng)他們的創(chuàng)新能力。
20世紀60年代,英國心理學(xué)家和教育家托尼·巴贊(Tony Buzan)受達·芬奇(Leonardo di ser Piero da Vinci)的筆記啟發(fā),創(chuàng)建了一種用來提高記憶和記載效率的筆記形式,被稱為思維導(dǎo)圖。具體操作是模仿放射性思考中神經(jīng)細胞間傳遞信息的方式,先寫出核心詞,以此為中心向外延伸出許多線索進而發(fā)展出多個副主題,再在各個副主題的基礎(chǔ)上進一步衍生出更多的子主題[5]。一副完整的思維導(dǎo)圖由核心詞通過線條、關(guān)鍵詞、顏色等建立起各個部分間的鏈接和邏輯關(guān)系,調(diào)動左右腦協(xié)助記憶和思考[6]。思維導(dǎo)圖的主要優(yōu)點有:(1)以核心詞為中心結(jié)合支鏈上的關(guān)鍵詞和進一步分支來組織知識,能幫助學(xué)習(xí)者對學(xué)習(xí)內(nèi)容進行整體把握和記憶;(2)色彩、圖像等的應(yīng)用可有效地促進學(xué)生邏輯、思維、審美、構(gòu)想等方面的均衡發(fā)展;(3)思維導(dǎo)圖呈現(xiàn)的是一個思維過程,通過不斷地學(xué)習(xí)和使用思維導(dǎo)圖可有效地提高使用者的發(fā)散思維能力,也可供使用者回顧整個思維過程進而鞏固記憶和理解;(4)思維導(dǎo)圖反映的是制作者本人的發(fā)散思維過程,因而有強烈的個人色彩和風(fēng)格,有利于記憶、運用和創(chuàng)造[8],也有利于老師對學(xué)生知識掌握程度、思維模式的了解而因材施教[7-8]。
思維導(dǎo)圖剛開始主要用于提升記筆記的效率和提高記憶能力,后來隨著其研究的推進,被廣泛地應(yīng)用于人們?nèi)粘I?、工作和學(xué)習(xí),涉及教育、家庭、職業(yè)規(guī)劃、計算機、商業(yè)等各個方面[9]。思維導(dǎo)圖因與構(gòu)建主義等多種學(xué)習(xí)理論相契合,因而也被大量應(yīng)用于各個學(xué)齡段的教學(xué)研究和實踐,不僅可提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率,還能提升學(xué)生的思維能力、智力發(fā)育水平及創(chuàng)新能力[10]。自2000年王功玲[11]首次在我國提出思維導(dǎo)圖教學(xué)法的研究之后,我國學(xué)者相繼在語文、數(shù)學(xué)、英語、物理、歷史、地理、政治等學(xué)科開展了思維導(dǎo)圖的教學(xué)研究[12]。在生物相關(guān)學(xué)科中的教學(xué)研究表明,采用思維導(dǎo)圖教學(xué)能提高教學(xué)效率,改善學(xué)生對生物知識的記憶能力、理解能力和應(yīng)用能力,還能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情以及創(chuàng)新和發(fā)散思維能力[10,12-13],但這些教學(xué)研究主要集中在初、高中階段,相關(guān)策略和結(jié)論并不適用于大學(xué)相關(guān)生物類學(xué)科的教學(xué)及人才培養(yǎng)。徐鑫等[14]構(gòu)建的思維導(dǎo)圖用于《細胞生物學(xué)》教學(xué)的模式相對簡單,僅限于傳授思維導(dǎo)圖的繪制方法及用于小組討論,并未嘗試將其融入更多教學(xué)環(huán)節(jié)及探討其應(yīng)用模式的多樣性。
思維導(dǎo)圖本質(zhì)上是模仿人腦的工作模式,即信號以一個神經(jīng)元為中心通過軸突或樹突分別向上一級或下一級神經(jīng)細胞傳遞興奮。思維導(dǎo)圖將制作者的思維模式展示出來,同時使知識及相互間的聯(lián)系形象化,有利于學(xué)習(xí)者記憶和理解[15]。此外,腦科學(xué)研究表明人的左右大腦分別負責(zé)不同的功能:左腦主要負責(zé)數(shù)字、詞匯及邏輯等為主的理性思維,右腦主要負責(zé)以空間感、結(jié)構(gòu)及色彩等為主的形象思維[16]。而思維導(dǎo)圖正好結(jié)合了圖片、文字、色彩和邏輯,制造和使用的過程中充分調(diào)動左右半腦,可有效結(jié)合學(xué)生的形象思維和邏輯思維,充分發(fā)掘?qū)W生的大腦認知潛能。
皮亞杰在其認知發(fā)展理論中把個體對外界所有事物的知覺、了解和思索模式定義為個體的圖式。個體認知發(fā)展的本質(zhì)就是圖式的形成、變化、豐富和發(fā)展,具體來講就是個體在與環(huán)境相互作用下導(dǎo)致圖式的生成和更迭,同時也反映了認知結(jié)構(gòu)的發(fā)生及改變的實質(zhì)和規(guī)律[17]。圖式理論主張色彩、圖像、聯(lián)想等只是認知單元的組織形式,注重學(xué)生學(xué)習(xí)知識過程中對知識的整合,不認同傳統(tǒng)的線性單一思維運轉(zhuǎn)方式。這和思維導(dǎo)圖鼓勵學(xué)生以圖像、色彩、關(guān)鍵詞等對所學(xué)知識進行組織歸納、理解和記憶如出一轍[18]。
格式塔心理學(xué)家主張以整體的動力結(jié)構(gòu)觀來研究心理現(xiàn)象,強調(diào)經(jīng)驗和行為的整體性。他們認為學(xué)習(xí)的實質(zhì)就是構(gòu)造一種完形,即要看到事物的基本要素,也要感知各要素間的內(nèi)在聯(lián)系[19]。教師在講授的過程中能引導(dǎo)學(xué)生理解到知識點間抽象的聯(lián)系并最終鏈接成一幅完整的認知圖畫,將非常有助于學(xué)生對知識的掌握和知識系統(tǒng)的構(gòu)建?!都毎飳W(xué)》中的大部分內(nèi)容都是陳述性知識,知識點繁雜、散亂。將思維導(dǎo)圖引入到《細胞生物學(xué)》教學(xué)的各個環(huán)節(jié),有助于學(xué)生形成整體視角,加深對細胞生物學(xué)整體知識的記憶、理解和系統(tǒng)認知。
構(gòu)建主義者認為學(xué)習(xí)是學(xué)生在其現(xiàn)有知識經(jīng)驗的基礎(chǔ)上,不斷認識、解釋、理解世界或人際互動中通過社會性協(xié)商構(gòu)建新的知識[20],因此知識不是學(xué)生被動獲得的,而是他們主動構(gòu)建的結(jié)果[21]。構(gòu)建主義教學(xué)觀認為教學(xué)過程是學(xué)生在教師幫助下,以原有知識經(jīng)驗為基礎(chǔ),在教學(xué)情境、學(xué)習(xí)動機、情感等多方面因素綜合作用下具有主動構(gòu)建意義的過程[8]。構(gòu)建主義教學(xué)觀強調(diào)學(xué)生的主體性,教師是教學(xué)活動的引領(lǐng)者、促進者。教師一方面可以利用思維導(dǎo)圖設(shè)計出教學(xué)情境,另一方面也可借助思維導(dǎo)圖引導(dǎo)學(xué)生進入特定情景后進行小組協(xié)作學(xué)習(xí)或獨立思考。這些模式均可促進學(xué)生主動探索、思考并構(gòu)建新的知識經(jīng)驗體系。學(xué)生也在這樣的教學(xué)模式下,在已有知識的基礎(chǔ)上不斷增加新的分支、新的聯(lián)系,并以圖文并茂的方式表達出學(xué)習(xí)構(gòu)建的過程和對知識的理解,充分體現(xiàn)了學(xué)生作為學(xué)習(xí)者的主體地位[22]。
奧蘇貝爾為代表的有意義學(xué)習(xí)理論認為:學(xué)習(xí)材料本身有一定的邏輯關(guān)聯(lián),可以和學(xué)習(xí)者經(jīng)驗邏輯建立聯(lián)系;學(xué)習(xí)者必須有學(xué)習(xí)新材料的基礎(chǔ)和學(xué)習(xí)的意愿[23]。無論思維導(dǎo)圖作為教學(xué)工具還是學(xué)生自己構(gòu)建思維導(dǎo)圖,學(xué)生都需要將新的信息和已有知識聯(lián)系起來,在理解的基礎(chǔ)上建立新舊知識的聯(lián)系。這個過程充分體現(xiàn)了奧蘇貝爾有意愿學(xué)習(xí)的同化理論。此外,思維導(dǎo)圖也很好地呈現(xiàn)了認知模型理論[24]、知識可視化理論[25]、多元智能理論[26]及人本主義理論[27]等教育心理學(xué)理論的相關(guān)主張。
目前將思維導(dǎo)圖應(yīng)用于教學(xué)僅僅涉及課程或教學(xué)中的部分環(huán)節(jié)。筆者在《細胞生物學(xué)》教學(xué)設(shè)計策略中根據(jù)高等教育的教學(xué)特點,嘗試將思維導(dǎo)圖應(yīng)用到整個教學(xué)過程,包括教學(xué)設(shè)計、課前回顧、課后總結(jié)和復(fù)習(xí)課,同時引導(dǎo)學(xué)生以獨立或小組的形式在預(yù)習(xí)、復(fù)習(xí)環(huán)節(jié)使用思維導(dǎo)圖。由此一方面可借助思維導(dǎo)圖幫助學(xué)生理清知識脈絡(luò);另一方面通過學(xué)生自己完成思維導(dǎo)圖促進其對知識的理解,形成自己的知識體系,鍛煉科學(xué)的發(fā)散思維。教師也可以通過查閱學(xué)生預(yù)習(xí)和復(fù)習(xí)的思維導(dǎo)圖分別了解學(xué)生學(xué)習(xí)前的知識背景和學(xué)習(xí)后對知識的掌握情況。
教師在進行教學(xué)設(shè)計的時候就繪制出相關(guān)章節(jié)知識的思維導(dǎo)圖,并圍繞該思維導(dǎo)圖開展教學(xué)活動。這樣可以很好地保證教學(xué)過程始終圍繞核心知識內(nèi)容展開,并建立起以核心內(nèi)容為中心的知識網(wǎng)絡(luò),有助于學(xué)生對知識的理解和整體掌握。同時在講授新課之前,教師給出之前內(nèi)容的簡要思維導(dǎo)圖,并通過提問等方式完善細化思維導(dǎo)圖,達到復(fù)習(xí)和承前啟后的作用,在幫助學(xué)生回顧之前學(xué)習(xí)內(nèi)容的同時也很好地過渡到新講授內(nèi)容的學(xué)習(xí)。另外,在講授完一節(jié)新課之后,教師往往要對該節(jié)內(nèi)容做簡要的總結(jié)和復(fù)習(xí),以幫助學(xué)生了解需要掌握哪些重點知識。此環(huán)節(jié)借助思維導(dǎo)圖,不僅能很好地總結(jié)知識內(nèi)容,還能使知識以清晰的邏輯結(jié)構(gòu)形式展現(xiàn)出來,讓人一目了然,從而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)效率。最后,教師根據(jù)該學(xué)期的學(xué)習(xí)內(nèi)容和具體的教學(xué)情況,借助思維導(dǎo)圖復(fù)習(xí)學(xué)習(xí)內(nèi)容,進一步深化知識體系,加深學(xué)生對知識的理解,增強他們對知識的掌握度。
在本教改策略中,除了需要教師在適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)環(huán)節(jié)使用思維導(dǎo)圖外,還要求學(xué)生在學(xué)習(xí)的各個環(huán)節(jié)積極地使用和練習(xí)繪制思維導(dǎo)圖,以增加他們對知識的理解和掌握程度,鍛煉他們的發(fā)散思維能力。首先,要求學(xué)生在學(xué)習(xí)新章節(jié)的時候預(yù)習(xí)并繪制思維導(dǎo)圖。這可以幫助他們提前了解知識內(nèi)容,在繪制思維導(dǎo)圖的過程中標注出未能理解的內(nèi)容和難點,方便他們在后續(xù)聽課過程中有所側(cè)重。與此同時,教師通過查閱學(xué)生的預(yù)習(xí)思維導(dǎo)圖能了解到學(xué)生的知識基礎(chǔ)、背景和難點所在,從而在課程設(shè)計和講授過程中有所側(cè)重。其次,也要求學(xué)生在學(xué)習(xí)完新章節(jié)之后繪制復(fù)習(xí)思維導(dǎo)圖。學(xué)生可以通過復(fù)習(xí)思維導(dǎo)圖的繪制歸納所學(xué)知識體系,反思預(yù)習(xí)時對知識及其相互聯(lián)系認識的不足,以進一步提升對知識的掌握程度。教師則可以通過查閱學(xué)生的復(fù)習(xí)思維導(dǎo)圖,了解學(xué)生對知識的掌握情況;通過對比分析預(yù)習(xí)和復(fù)習(xí)思維導(dǎo)圖,了解教學(xué)效果;還可將復(fù)習(xí)思維導(dǎo)圖作為學(xué)習(xí)成績評定的部分內(nèi)容,使對學(xué)生學(xué)習(xí)成績的評定更為全面合理。第三,學(xué)生在獨立完成思維導(dǎo)圖之后,通過小組討論協(xié)作的形式再完善一份思維導(dǎo)圖。這樣不僅可以促進同學(xué)間的相互學(xué)習(xí),增強協(xié)作溝通能力,還可以讓他們在此過程中對比思維差異,進一步加深他們對知識的理解和提升他們的思維能力。
在將思維導(dǎo)圖運用到教學(xué)各個環(huán)節(jié)的過程中,因各環(huán)節(jié)并非獨立存在,每個環(huán)節(jié)的思維導(dǎo)圖也并非一成不變,相互間的關(guān)聯(lián)如圖1所示。教師在準備新課教學(xué)設(shè)計時,除了根據(jù)教學(xué)大綱外,還應(yīng)參考學(xué)生提交的預(yù)習(xí)思維導(dǎo)圖,并進行學(xué)習(xí)情況分析,繪制更為有效的思維導(dǎo)圖用于教學(xué)設(shè)計;而在準備課前回顧思維導(dǎo)圖的時候,應(yīng)參考學(xué)生提交的復(fù)習(xí)思維導(dǎo)圖,有所側(cè)重地引導(dǎo)學(xué)生對所學(xué)知識進行復(fù)習(xí)和鞏固;在繪制復(fù)習(xí)課中的思維導(dǎo)圖時,更應(yīng)結(jié)合整個學(xué)期的教學(xué)思維導(dǎo)圖和學(xué)生們繪制的思維導(dǎo)圖,重新整理繪制出更符合那個教學(xué)階段和學(xué)生知識情況的思維導(dǎo)圖,進一步幫助學(xué)生在更高的知識層面和深度上去理解和掌握相關(guān)知識。學(xué)生在繪制預(yù)習(xí)、復(fù)習(xí)思維導(dǎo)圖,觀看老師展示的思維導(dǎo)圖及參與小組討論完成思維導(dǎo)圖的過程中,不斷反復(fù)地對知識進行琢磨、思考,同時也是對自己認知和思維的重塑與錘煉,使他們的知識和思維都更為精進。
圖1 思維導(dǎo)圖在教學(xué)各個環(huán)節(jié)的應(yīng)用及相互關(guān)系
如前所述,教師通過在教學(xué)各個環(huán)節(jié)適時適當(dāng)?shù)亟柚季S導(dǎo)圖幫助學(xué)生建立起了《細胞生物學(xué)》的知識體系,加深了他們對知識間相互關(guān)系的理解。但這時候建立的知識體系還局限于課本或者教學(xué)大綱所要求的知識,還較為抽象,尚未“完形”。鑒于此,本教學(xué)設(shè)計擬在思維導(dǎo)圖為核心的教學(xué)設(shè)計中巧妙地引入學(xué)科發(fā)展史、諾獎故事、上下游課程的銜接和相關(guān)專業(yè)背景,讓學(xué)生從歷史和專業(yè)等多維角度加深對細胞生物學(xué)的認識,增強他們的知識遷移轉(zhuǎn)化能力,進而能學(xué)以致用。
諾貝爾獎是全世界公認的自然科學(xué)最高榮譽獎,能獲該殊榮的成果往往是相關(guān)領(lǐng)域的里程碑式的重大突破。細胞生物學(xué)作為近些年發(fā)展最快的自然科學(xué)之一,很多諾貝爾化學(xué)獎和生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎均與細胞生物學(xué)密切相關(guān)。若在《細胞生物學(xué)》課程的教學(xué)中適當(dāng)進行諾獎成果的解析,將會極大地增強學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和動力。但是,僅僅簡單地將諾獎成果和相關(guān)知識點結(jié)合起來闡述還不足以體現(xiàn)諾獎突破性成果的歷史意義,也不能讓學(xué)生更充分地了解相關(guān)知識的前因后果。故在本教學(xué)策略中,筆者建議將相關(guān)諾獎成果和知識點與相應(yīng)的學(xué)科發(fā)展進度結(jié)合起來講,即將其還原到當(dāng)時的研究背景和學(xué)科背景中,并簡要介紹相關(guān)研究的最新進展。這既是讓學(xué)生從學(xué)科歷史發(fā)展變化的角度去看待課本上的知識點和諾獎成果,從而知道所學(xué)知識的“來龍去脈”,有助于他們對知識的理解和激發(fā)他們的學(xué)習(xí)積極性;更是讓他們能從這些科學(xué)歷史故事中體會科學(xué)研究的不易、樂趣和真諦,增強他們對科學(xué)研究的敬畏之心。
《細胞生物學(xué)》作為生命科學(xué)的基礎(chǔ)學(xué)科,是農(nóng)、牧、林、醫(yī)和生物技術(shù)等專業(yè)基礎(chǔ)課程。如果只是單方面教授《細胞生物學(xué)》課程,將會使其內(nèi)容變得抽象而沒有落腳點。因此在《細胞生物學(xué)》具體教學(xué)過程中,不僅要考慮相關(guān)知識的取舍和側(cè)重,也應(yīng)考慮上下游課程的相關(guān)內(nèi)容,盡量不重復(fù)、不遺漏。同時在課程講授過程中建立起和上下游課程的良好銜接,讓學(xué)生將相關(guān)知識點放到專業(yè)中去理解、領(lǐng)會,幫助學(xué)生建立起專業(yè)特點的學(xué)科知識網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。這一方面可以加深學(xué)生對細胞生物學(xué)的理解,另一方面也可增強學(xué)生將基礎(chǔ)知識向?qū)I(yè)知識遷移的能力。
將思維導(dǎo)圖合理地應(yīng)用到教學(xué)的各個環(huán)節(jié),并巧妙地將細胞生物學(xué)知識融入學(xué)科發(fā)展和專業(yè)知識學(xué)習(xí)中去,能很好地幫助學(xué)生建立完善的細胞生物學(xué)基礎(chǔ)知識體系及細胞生物學(xué)基礎(chǔ)知識和其專業(yè)知識的聯(lián)系。不過在具體的教學(xué)過程中,除了傳統(tǒng)的講授法外,還應(yīng)結(jié)合情境教學(xué)、多媒體教學(xué)、PBL(problem-based learning)教學(xué)以及學(xué)生參與教學(xué)等模式,更好地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和學(xué)習(xí)的主動性。
多媒體能將畫面、符號、聲音及影像等相結(jié)合使知識內(nèi)容的展示變得形象生動,因而被廣泛地應(yīng)用于教學(xué)實踐。制作精良的Power Point能很好地幫助教師組織教學(xué)內(nèi)容和展開教學(xué)實踐,同時也能吸引學(xué)生的注意力,幫助學(xué)生理解知識[28]。將相關(guān)思維導(dǎo)圖制作為Power Point并在上課時逐一展現(xiàn)或者采用板書+Power Point的方式,都能充分地發(fā)揮多媒體課件和思維導(dǎo)圖的優(yōu)勢,獲得良好的教學(xué)效果。此外,還可借助網(wǎng)上大量的視頻資源或flash動畫,如BBC的紀錄片《The Inner Life of a Cell》、我國的精品視頻公開課及網(wǎng)易公開課等,豐富教學(xué)內(nèi)容,充盈以思維導(dǎo)圖為組織構(gòu)架的知識體系。教師還可根據(jù)實際教學(xué)情況和相關(guān)專業(yè)制作微課用于學(xué)生對知識難點、重點的學(xué)習(xí)[29]。
情境教學(xué)是運用具體生動的場景,激發(fā)學(xué)生主動學(xué)習(xí)的興趣、提高學(xué)習(xí)效率的一種教學(xué)方法。在具體的教學(xué)實踐中創(chuàng)建合適的情境模式能很好地幫助學(xué)生理解和領(lǐng)會重難點知識[30]。將《細胞生物學(xué)》課程的知識理論生活化是創(chuàng)建情景模式的好方法之一。如講到細胞膜時,可結(jié)合護膚品的成分及原理進行講解:護膚品中的油相成分和細胞膜有很好的親和性,因而對皮膚具有一定的保護、潤濕和加速有效成分吸收的效果。如講到細胞的分化、衰老和凋亡時,可結(jié)合社會關(guān)注的癌癥、iPS等進行講解。此外,擬人和比喻的手法也是非常有效而生動的創(chuàng)建情景模式的方法之一。如講到物質(zhì)的跨膜運輸,可采用擬人的方法,將涉及跨膜的各成分比喻為一定的從業(yè)人員,進而有利于學(xué)生的理解。
PBL教學(xué)模式是以學(xué)生為中心,把學(xué)習(xí)內(nèi)容設(shè)置在特定的問題情境中,讓學(xué)生通過解決問題來學(xué)習(xí)隱含于問題后面的科學(xué)知識,形成解決問題的能力和自主學(xué)習(xí)的能力[31]。在教學(xué)過程中適當(dāng)?shù)厥褂肞BL教學(xué)法,能提高教學(xué)效率和學(xué)生的綜合素質(zhì)。此外,翻轉(zhuǎn)課堂(Flipped classroom)、Seminar及學(xué)生參與式教學(xué)等教學(xué)模式也可靈活、適當(dāng)?shù)匾氲奖窘虒W(xué)設(shè)計的實踐中,以發(fā)揮出各種教學(xué)模式的優(yōu)勢,克服其弊端,最大化利用課堂時間增強教學(xué)效果,夯實學(xué)生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ),增強他們的綜合能力。
綜上,將構(gòu)建以思維導(dǎo)圖為支架工具的細胞生物教學(xué)設(shè)計策略歸納為圖2。
圖2 以思維導(dǎo)圖為支架工具的細胞生物學(xué)教學(xué)設(shè)計
該設(shè)計通過將思維導(dǎo)圖應(yīng)用到學(xué)生的預(yù)習(xí)、復(fù)習(xí)及教師的課前回顧、新課教學(xué)、課程小結(jié)和復(fù)習(xí)課等各個環(huán)節(jié),旨在提高教學(xué)效率,幫助學(xué)生建立細胞生物學(xué)基礎(chǔ)知識框架,鍛煉他們的發(fā)散思維能力和增強他們的創(chuàng)新能力;并結(jié)合學(xué)科發(fā)展歷史、諾獎故事、上下游課程和專業(yè)知識背景等,讓學(xué)生了解知識的“來龍去脈”,強化他們對所學(xué)知識的理解,進一步幫助學(xué)生打通細胞生物學(xué)與專業(yè)的聯(lián)系,增強他們的知識遷移能力。與此同時,在教學(xué)過程中靈活采用傳統(tǒng)的講授法、多媒體教學(xué)、PBL教學(xué)、情境教學(xué)等多種模式,幫助學(xué)生領(lǐng)會學(xué)科知識,領(lǐng)略學(xué)科理論精髓,全面培養(yǎng)他們的綜合素質(zhì)。該教學(xué)設(shè)計有望提高《細胞生物學(xué)》教學(xué)效率,培養(yǎng)具有良好學(xué)科知識體系和綜合素質(zhì)的專業(yè)人才。該教學(xué)設(shè)計也可為類似的專業(yè)基礎(chǔ)課程提供教學(xué)設(shè)計參考。