《基因工程》教學(xué)中學(xué)生學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)

摘 要:以提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力為目標(biāo)，結(jié)合基因工程教學(xué)，探討了學(xué)生注意能力、總結(jié)能力、組織能力、理解問題能力、解決問題能力培養(yǎng)的方法。

關(guān)鍵詞:基因工程教學(xué) 自主學(xué)習(xí) 能力培養(yǎng)

中圖分類號:G642文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1673-9795(2012)03(a)-0148-02

21世紀(jì)是生物科學(xué)的世紀(jì)，其中基因工程是發(fā)展最為迅猛、最為引人注目的學(xué)科，它以DNA重組技術(shù)為核心，實(shí)現(xiàn)了按人類意圖跨物種基因交流以定向改良生物性狀，不僅醞釀著一場對自然界和人類社會發(fā)展產(chǎn)生深刻影響的產(chǎn)業(yè)革命，而且也必將極大的促進(jìn)人類對生命奧秘的探索進(jìn)程。基因工程在生物技術(shù)中的核心地位日顯突出，在任何領(lǐng)域都具有廣闊的應(yīng)用前景，因此，基因工程課程建設(shè)和教學(xué)改革無論對于生物學(xué)專門人才的培養(yǎng)，還是開展科技普及都是高等教育十分重要的任務(wù)。作為一門發(fā)展速度快，新成果不斷涌現(xiàn)的學(xué)科，要教學(xué)中不但要教會學(xué)生已有的知識，更要使學(xué)生建立自學(xué)的能力，即在教學(xué)中掌握教師引導(dǎo)，建立學(xué)生為學(xué)習(xí)主體的教學(xué)模式，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力，使學(xué)生建立“終生學(xué)習(xí)”的學(xué)習(xí)方式。通過幾年的教學(xué)工作，對完成這一教學(xué)目標(biāo)有以下體會，與大家交流。

1 在教學(xué)過程中注意培養(yǎng)學(xué)生的注意能力

注意是心理活動是對一定的指向和集中，是一切心理活動必不可少的“伴侶”，是智力活動的組織者和維持者，對人的學(xué)習(xí)、工作、生活有著十分重要的作用。注意是學(xué)生學(xué)習(xí)與記憶的前提，學(xué)生在建構(gòu)知識和發(fā)展能力過程中，往往注意到一些生物學(xué)的現(xiàn)象。這種現(xiàn)象本身就是具有了一定的情境。作為學(xué)習(xí)者如何尋求一種學(xué)習(xí)方式，透過生物現(xiàn)象看本質(zhì)，即要求學(xué)生具有注意能力。注意是智力因素與非智力因素的結(jié)合點(diǎn)，是非智力因素參與活動的關(guān)鍵，因此必須加強(qiáng)對學(xué)生注意力的培養(yǎng)。如在進(jìn)行遺傳物質(zhì)基礎(chǔ)發(fā)現(xiàn)的教學(xué)中，注意1944年加拿大細(xì)菌學(xué)家艾佛里(Avery)、美國生物學(xué)家麥克勞德Macleod和麥卡蒂M(fèi)c Carty等以肺炎球菌為試材的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了DNA為遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ)，而非蛋白質(zhì)，從而使學(xué)生注意到遺傳與DNA的關(guān)系，要改變遺傳特性則要從改變DNA核苷酸序列。從這一實(shí)驗(yàn)的講解，也就是引導(dǎo)學(xué)生對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行深入的探求以發(fā)現(xiàn)其中的內(nèi)在規(guī)律，使感性學(xué)習(xí)進(jìn)入到理性學(xué)習(xí)階段。

2 在教學(xué)中注意培養(yǎng)學(xué)生的歸納總結(jié)能力

歸納是學(xué)生學(xué)習(xí)的一個重要方法，是信息提取的重要準(zhǔn)備(線索準(zhǔn)備)。培養(yǎng)和提高學(xué)生對知識信息的歸納能力，不僅有利于記憶過程的信息貯存，更重要的是有利于信息的提取(記憶信息的根本目的)。因此，教師要注意為學(xué)生提供分類歸納知識的范例，引導(dǎo)其分類歸納知識的思路，指出知識分類的條件特征，指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行新舊知識類比聯(lián)系的嘗試和訓(xùn)練，由此促進(jìn)學(xué)生對知識的理解、記憶。如在講授限制性內(nèi)切酶酶切效率的影響因素時，先回顧一下DNA的分子結(jié)構(gòu)，限制性內(nèi)切酶的定義、特點(diǎn)及作用方式，使學(xué)生對酶切這一過程了如指掌后，再來分析影響因素則就很容易得出結(jié)論:影響酶切效率的主要因素是DNA分子結(jié)構(gòu)(線性與超螺旋)、DNA分子的甲基化程度、DNA純度、RE的緩沖液、酶切反應(yīng)溫度這一結(jié)論。通過這樣的教學(xué)過程，可引導(dǎo)學(xué)生對知識進(jìn)行歸納總結(jié)，從而掌握知識的內(nèi)在規(guī)律，使學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)有序而且清晰。

新知識的獲得是與舊知識相互作用的結(jié)果，這種相互作用的過程構(gòu)成了新舊知識的三種關(guān)系，即上位學(xué)習(xí)，下位學(xué)習(xí)和并列學(xué)習(xí)。在學(xué)生構(gòu)建知識結(jié)構(gòu)的過程中，通過將原有的下位概念的屬性進(jìn)行歸納、總結(jié)形成上位概念而獲得新知識。也就是在教學(xué)過程中，在講授新知識點(diǎn)時，要先“溫故”，即把與其相關(guān)的“舊”知識復(fù)習(xí)一下，從而引導(dǎo)出新知識。通過這種溫故知新的訓(xùn)練能夠提高學(xué)生的歸納能力。

3 在教學(xué)中注意培養(yǎng)學(xué)生的知識組織能力

“知識的結(jié)構(gòu)化”是提高學(xué)習(xí)能力的一個重要方法。所謂“結(jié)構(gòu)化”是把所學(xué)的知識劃分為不同的部分或歸入某種更大的范疇，在頭腦中組織起來，形成知識組塊，進(jìn)而形成良好的結(jié)構(gòu)。這樣有利于記憶和知識信息的檢索和提取。這種能力的形成也應(yīng)是課堂教學(xué)的重要任務(wù)，是提高學(xué)生學(xué)習(xí)效果的重要措施。在課堂教學(xué)中，教師應(yīng)注意演示分類歸納知識的程序，展示結(jié)構(gòu)化樣板模型，設(shè)計有結(jié)構(gòu)化要求的作業(yè)練習(xí)，引導(dǎo)學(xué)生在頭腦中把知識結(jié)構(gòu)化，并努力從程序化向自動化轉(zhuǎn)換。要實(shí)現(xiàn)知識的結(jié)構(gòu)化，則要提高學(xué)生的組織組織能力。知識組織能力是指將分散的、孤立的知識集合成一個整體并表示出它們之間關(guān)系的能力。對于一些相對簡單的知識結(jié)構(gòu)，可以通過比較分析的方法來進(jìn)行知識的組織。而對于一些復(fù)雜的知識，往往要對前后的知識進(jìn)行橫向及縱向的交叉滲透。因此可以通過縱向的梳理和橫向的比較分析方法進(jìn)行新知識的組織。如在進(jìn)行基因結(jié)構(gòu)的內(nèi)容講授時，要對講義進(jìn)行精心組織，這樣從每一個知識點(diǎn)上按不同的角度、途徑和方向上發(fā)散(如圖1)，進(jìn)行比較，從一個知識點(diǎn)聯(lián)想到另一個知識點(diǎn)并逐一對照分析。這樣即能消除理解上的模糊和混淆，加深理解，又能精簡內(nèi)容，形成“知識鏈”，減輕記憶負(fù)擔(dān)。提高了學(xué)生對知識的幫助建立知識結(jié)構(gòu)化。

4 在教學(xué)中對重點(diǎn)內(nèi)容的精加工提高學(xué)生理解問題的能力

所謂的精加工是指對學(xué)習(xí)內(nèi)容作精細(xì)的加工活動并賦予它相關(guān)的信息來提高知識的理解的能力。如在介紹聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)這一內(nèi)容時，其擴(kuò)增的特異性的理解是一個難點(diǎn)。因此，要教學(xué)中在重點(diǎn)介紹引物的概念，之后將兩引物的結(jié)合位點(diǎn)比喻為往返跑的起點(diǎn)，擴(kuò)增的過程比喻為在這兩起點(diǎn)間進(jìn)行定時的往返跑。第一次循環(huán)時(相當(dāng)于“往”)，在規(guī)定的時間內(nèi)可以可能超過對面的起點(diǎn)，第二個循環(huán)時(相當(dāng)于“返”)，無論你跑出多遠(yuǎn)，必須回到規(guī)定的起點(diǎn)，這樣的結(jié)果就是即使時間再長，奔跑的距離也就是兩點(diǎn)之間了。對于聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)來說，也就是只擴(kuò)增兩引物結(jié)合位點(diǎn)之間的距離，即實(shí)現(xiàn)了擴(kuò)增的特異性。通過這樣的講解不但學(xué)生對擴(kuò)增的特異性理解了，對于聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的原理理解也會更深刻了。

5 在教學(xué)中注意培養(yǎng)學(xué)生解決問題的能力

“問題解決”能力是各種培訓(xùn)和研究的核心目標(biāo)，同時它也是教育關(guān)鍵的概念之一，培養(yǎng)學(xué)生解決問題的能力是我國乃至世界上各學(xué)科課程標(biāo)準(zhǔn)或教學(xué)大綱明確提出的教學(xué)目標(biāo)之一，它還被一些專家譽(yù)為“21世紀(jì)課程的基礎(chǔ)”，因而從這一教育的關(guān)鍵概念出發(fā)來研究新課程是我們切入新課程的一個捷徑。新課程改革的目的和宗旨都離不開學(xué)生問題解決能力的培養(yǎng)，缺乏了這一基礎(chǔ)性能力的培養(yǎng)，新課程改革很可能陷入一種“鐘擺”狀態(tài)，得不到持續(xù)和深入的發(fā)展。教會學(xué)生解決問題的策略和方法是培養(yǎng)學(xué)生問題解決能力的重要手段。結(jié)合基因工程教學(xué)的實(shí)際，在實(shí)踐中培養(yǎng)學(xué)生的動手習(xí)慣，是培養(yǎng)學(xué)生問題解決能力的重要手段，也是促進(jìn)教學(xué)質(zhì)量提高的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。因此在基因工程教學(xué)中我們十分重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)。在實(shí)踐中鍛煉學(xué)生的分析問題和解決問題的能力。如在基因組DNA提取的實(shí)驗(yàn)中，有的同學(xué)提取到的DNA的量少且顏色較白，而非透明的。將這兩組材料給同學(xué)們展示后，提出“這是為什么？”讓同學(xué)們進(jìn)行討論。經(jīng)過對實(shí)驗(yàn)步驟的比較，同學(xué)們很快得出了量少是由于DNA研磨時不夠充分，顏色不透明是由于抽提不完全，DNA中蛋白質(zhì)等雜質(zhì)較多這一結(jié)論。這即促進(jìn)了DNA提取這一理論知識的學(xué)習(xí)，也培養(yǎng)了學(xué)生自主解決問題的能力。

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