五星教學模式在高校《遺傳學》教學中的應用

摘 要：五星教學模式是最近提出來的一種新型的教學模式。針對目前高校《遺傳學》課程教學中存在著效果不理想的問題，應用五星教學模式對傳統教學模式進行改革探索。該文介紹以“三點測驗”的教學為具體的教學案例，應用五星教學模式對教學過程進行設計與實踐。結果表明，五星教學模式能有效提高課堂教學效率和學生學習積極性與主動性，為生命科學其他課程的教學改革提供了借鑒。

關鍵詞：五星教學模式；遺傳學；教學；三點測驗

中圖分類號 G642.0 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731（2013）21-95-02

遺傳學是生命科學中一門重要的專業基礎課程，也是生物科學中發展最快的學科之一[1-2]。遺傳學又是具有廣泛交叉性的學科之一，涉及內容非常廣泛，涵蓋了經典遺傳學、分子生物學、生物化學、醫學和數理統計等方面的內容[3-4]，而且與越來越多的學科結合發展出一些新的交叉學科，如分子遺傳學等，創造了一些生物學科的新成果[5]?？梢?，遺傳學教學是高校生命科學等專業的一個重點，但是由于遺傳學教學內容繁雜、抽象，晦澀難懂，所以使用傳統的教學模式難以獲得理想的教學效果。

1 《遺傳學》教學存在的問題

雖然教育工作者多年來在《遺傳學》的教學實踐中進行了許多改革嘗試，但是仍有許多方面不盡人意[6]。主要表現如下：（1）遺傳學知識體系比較陳舊，老化現象嚴重，有待于進一步完善更新；（2）最突出的問題是教學模式和教學方法單一的問題仍然沒有得到根本性解決。學生在教學活動中的主體地位沒有得到充分體現，仍然普遍存在著“填鴨”式的教學模式；（3）《遺傳學》課程的課時數不斷減少，學院己將原有的80學時減少至45學時，然而對教學的要求并沒有降低，教學內容也沒有相應減少。

在這樣的背景下，教師采用傳統的教學模式和教學方法在有限的學時里向學生灌輸大量的信息，學生沒有時間訓練新知識。結果導致“教”與“學”兩難的困境。因此，探討《遺傳學》課程新的教學模式，顯得非常重要。

五星教學模式是美國著名教育心理學家和教學設計理論家梅瑞爾（M. David Merrill）教授于本世紀初提出來的[7]。經浙江大學盛群力教授等引進[8]，并在我國的初等教育領域進行本土化改造試驗，如近年來浙江省舟山市普陀區和寧波市江東區等少數學校采用五星教學模式，受到了師生的歡迎并取得了較明顯的教學效果[7]，但在高等教育領域無論國內還是國外尚處于探索階段。為此，筆者采用五星教學模式理論，對《遺傳學》課程教學模式進行改革嘗試，取得了一定成效。

2 以問題為中心的五星教學模式

梅瑞爾教授認為實施“五星教學原理”有助于確保教學產品的教學效能，同時指出有效教學的階段是圍繞“以問題為中心”的4個階段（圖1）。

圖1 有效教學的階段

五星教學模式可以概括為以下5個環節：

（1）以問題為中心。在教學過程中，教什么，如何教，如何了解學生對教學內容的掌握情況等方面，教師應該做好充分的教學設計與構思；創設與教學內容相關的問題情境，并以問題的形式呈現，教師與學生協作來解決實際問題，才能夠促進學習。

（2）激活舊知。教學活動不是空中樓閣，是知識逐步積累的過程。在激活階段，教師通過教學手段激活原有的知識結構，幫助學生回憶舊知識，做好學習準備。因此，在教學活動中只有激活了相關的舊知識和經驗時，才能促進學習。

（3）展示論證新知。在這一階段，教師組織教學活動，指導學生將新知識與準備的原有的知識結構加以聯系，理解新知識。也就是說如何利用各種方式與方法去向學生充分地展示并具體刻畫新知識，利于學生掌握。

（4）應用練習。該環節是鞏固提高階段。在這階段，教師輔導學生進行應用練習嘗試，布置適當且有針對性的作業，使學生應用剛剛理解的知識或技能去解決問題，加強對信息和例證的操練，加深對新知識的理解。

（5）融會貫通。在整合階段，教師鼓勵學生對知識融會貫通，進行反思和創新。當教學中學生受到鼓勵，將新知識技能融會貫通或遷移到日常生活中去時，才能夠促進學習。

五星教學模式將認知主義和建構主義理論兼收并蓄，博采眾長地汲取了各種教學原理共通的成分[9]。在五星教學模式的應用過程中，以“問題為中心”的教學通過激活、展示、應用和整合階段的策略運用，讓教師從問題、任務、操作和動作4個層面來提高課堂趣味性和針對性，有目的地增進了學生的參與程度，有利于充分發揮學生的主體作用，激發其主動參與學習的興趣與熱情、變“要我學”為“我要學”；同樣，五星教學模式能給學生提供主動探求知識的寬松環境，有思考和對自己原有知識和新的知識進行綜合的過程，這是他們積極參與探索知識的過程。

3 五星教學模式的課堂教學實踐

五星教學模式是一種新型的教學模式，筆者根據五星教學模式原理，在遺傳學“三點測驗”這一節的課堂教學中進行了如下的改革實踐。

3.1 創設問題情境，提出問題 三點測驗是基因定位的方法之一，是遺傳學教學中的重點與難點內容，是學習染色體作圖的基礎。按照五星教學模式原理，筆者在教學實踐中創設了一定的問題情境。做法是，首先展示果蠅X染色體上由3個連鎖隱性突變基因（ec，ct及cv）分別控制的表型（棘眼，截翅及橫脈缺失）和X染色體的圖片。接著，老師提出問題：如何確定分別控制這3個表型的3個基因在X染色體上的相對位置及排列順序呢？也就說如何將基因在染色體上的位置和間距確定下來？雖然可能很多同學無法回答這個問題，但促使學生在創設的情境下閱讀課本進行思考。最后，引入本次課的內容—三點測驗，交待學習任務并形成任務序列，使學生主動參與到解決問題的過程。

3.2 激活原有的相關知識和經驗 認知心理學認為：認知結構是由原有的知識與經驗所構成，在學習新知識時，就是對原有認知結構的發展。因此，在學習三點測驗時，不能一開始就要求學生馬上進入新內容的學習，而應努力激活已有知識和技能。前面已經學習的測交、重組率及圖距等內容，均是三點測驗學習的基礎，因為三點測驗是通過測交并統計后代不同類型的個體數，然后計算基因間的重組率及圖距以確定基因的相對位置及排列順序。因此，激活原有的這些知識和技能有利于進入新知識的學習和理解。在課堂上，教師通過提問的形式激活學生原有的測交、重組率及圖距等概念以及重組率計算分析的相關知識。

3.3 通過實例展示論證新知 筆者根據創設的情境—果蠅X染色體上的3個隱性突變基因的位置及間距分析作為實例來對三點測驗這一教學內容進行講解。這一內容利用傳統的教學方法講解十分費時，需要大量板書，40min的一堂課，往往無法完成內容的授課，而且學生也十分難以理解。按照五星教學模式的理論，利用多媒體與先進的動畫制作軟件等輔助手段對傳統的教學方法和手段進行改造，利用情景式互動教學，使教學效率得到有效地提高。在教學中，筆者采用動畫的形式展示三雜合體雌蠅（ec ct+/++cv）（告訴學生不是真實的排列順序）與三隱性純合體（ec ct cv/Y）測交及三雜合體雌蠅形成8種類型配子的過程（包括親本型、單交換型及雙交換型）。接著，通過動畫展示測交后代各種類型個體的數據，讓學生主動參與分析和計算其中每對基因之間的重組率，體現學生在學習活動中的主體地位。最后要求學生根據重組率計算的結果，確定位于中間位置的基因，參照圖距與重組率的對應關系，將基因的位置及排列順序標在果蠅的X染色體上。此時，3個基因在X染色體上的位置（ec-cv-ct）通過投影顯示出來，并引導學生計算ec-cv和cv-ct距離之和看是否等于ec-ct？針對“不等”的計算結果提出問題，然后引導學生分析并推導出ec-ct之間真實的重組值。

3.4 新知識的練習和應用 學習是一個循序漸進的過程，合理安排練習，鞏固學生對三點測驗的認識和理解。在教學過程中，我們通過引入另外的一些實例教會學生分析思路和計算方法，使學生舉一反三，熟練掌握解題的方法。另外，還合理調整了練習的難度，在一些難度較高或者比較典型的練習中，進行隨堂指導，幫助學生能夠順利解題，并提高學習的興趣與信心。

3.5 融會貫通促進知識遷移 梅瑞爾教授也認為，學習者受到鼓勵，將新知識或技能遷移到日常生活中去時，才能夠促進學習[8]。因此，在教學活動中要創造應用新知識和技能的機會，為學生積極營造討論和辯護氣氛，以及提供創造、發明或探索的實例。前面已經學習了三點測驗及相關數據的分析方法，此時以自己的研究方向-水稻散穗基因（Spr3）、落粒基因（sh4）及稻瘟病抗性基因（Pi45（t））的定位為實例，讓學生課堂討論如何獲得3個基因的相對位置及排列順序，融會貫通的將新學習的知識和技能遷移并應用于解決一些實際的問題，使新學的知識獲得拓展升華，學以致用。

4 結語

五星教學模式符合“教學先扶后放，漸進撤除支架”的建構主義原則，在教學過程中充分發揮了學生學習的積極性與主動性，使學生能循序漸進地接受和理解所學的新知識和技能，有效地提高了課堂教學的效果，培養了學生應用所學知識解決實際問題的能力；同時，也為五星教學模式應用于生物學其他課程的教學改革提供了借鑒。

參考文獻

[1]顧蔚，張敏.優化遺傳學教學設計的實踐與探討[J].遺傳，2004，26（6）：934-940.

[2]石春海，吳建國，馬秋蘭，等.《遺傳學》課程的建設與優化[J].遺傳，2005，27（6）：980-983.

[3]李汝褀.談談遺傳學中若干基本問題[J].遺傳，1982，4（4）：1-4.

[4]王侖山.《遺傳學》教學的實踐與體會[J].高等理科教育，1999，5：60-65.

[5]王忠華.地方性高校遺傳學理論教學探討[J].浙江萬里學院學報，2008，21：97-100.

[6]郭曉華，王劍峰.生物科學專業遺傳學課程教學改革探索[J].沈陽教育學院學報，2011，13： 46-48.

[7]盛群力，宋洵.五星教學模式的應用探討兼及一堂課的分析[J].湖南師范大學教育科學學報，2008，7（1）： 69-72.

[8]盛群力.教學設計[M].北京：高等教育出版，2005.

[9]王海軍.淺議五星教學模式在高職計算機教學中的應用[J].自然科學教學，2011，36：42，55. （責編：徐煥斗）