思維導圖在遺傳學理論教學中的運用研究

思維導圖在遺傳學理論教學中的運用研究

田秋元，郭 寧

(安徽農業大學生命科學學院，安徽合肥 230036)

摘要遺傳學涉及的領域多，內容龐雜，隨著研究的深入，新的理論和技術不斷涌現，給從事遺傳學教學的教師提出了挑戰，針對這一現象，在遺傳學教學中，引入思維導圖創建新的教學模式，旨在使教師的“教”與學生的“學”呈現出新的局面。

關鍵詞遺傳學；教學模式；思維導圖；教學效果和效率

中圖分類號S-01

基金項目安徽省教育廳振興計劃生物制藥新專業建設項目(030-90303)。

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

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

遺傳學是高等農林院校眾多專業的一門骨干專業基礎課，涵蓋面廣，理論性強，與實際應用緊密聯系。21世紀以來，遺傳學迅猛發展，并與其他學科相互滲透，誕生了一些新的研究領域、新的理論和新的研究技術，給從事遺傳學教學的教師提出了更高的教學要求和教學標準。為了獲取理想的教學效果和效率，在遺傳學理論教學中，可以引入思維導圖(Mind Map)而創建新的教學模式[1]，使教師的“教”與學生的“學”呈現出新的局面。

1 教會學生運用思維導圖，提高學習效果和效率

遺傳學的理論教學是以研究基因、基因組結構和功能為主線，突出介紹遺傳學的基礎知識、基本原理及最新研究技術和進展，涵蓋了遺傳物質的本質、遺傳信息的傳遞、遺傳信息的改變和遺傳信息的實現4個方面的主要內容。在遺傳學理論教學過程中，教師按照常規的課堂口授教學模式[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的內容。這種教學模式雖然有PPT課件輔助，有其優點：單位時間內講授的內容多、進度快，但是也有其不足之處：學生只能是被動地忙于目視課件，耳聞講課，注意力常常處在高度集中狀態。這樣的課上久了，學生會感到乏味而產生疲勞感。怎樣才能激發學生的學習熱情和學習積極性，使其變被動學習為主動學習，是從事遺傳學理論教學的教師必須考慮并嘗試著要解決的問題。在遺傳學理論常規教學模式中引入并運用思維導圖[3]，則能較好解決這一問題。

思維導圖由英國著名心理學家和教育家托尼·巴贊(Tony Buzan)于20世紀70年代首次提出，他在研究人類大腦的力量和潛能過程中，發現偉大的藝術家達·芬奇在其筆記中使用了許多圖畫、代號和連線，他意識到，這正是達·芬奇擁有超級智慧的秘密所在。在此基礎上，Tony Buzan發明了思維導圖這一風靡世界的思維工具。思維導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，主要格式為知識點的聯系層級圖，一般配以文字說明。在表達關鍵主題與其相互之間的主要關系時，用圖形、顏色、線條、符號等加以區分和連接，形成放射性圖表，應用圖文并茂的表現手法，為學生提供認知與思考框架[4]。

思維導圖作為一種認知工具與思維工具，要在遺傳學理論教學中運用，首先要將它向學生作介紹，并教會他們繪制和運用，改變了以往只教知識而不教學習方法的傳統教學模式。在講完遺傳學教材第一章(緒言)之后，教師要在課堂演示繪制思維導圖(圖1)的過程，總結所講的內容，一方面讓學生進一步理解、掌握和記憶緒言的內容；另一方面讓學生學會思維導圖的繪制，以便他們在學習其他章節時使用思維導圖，提高學習效果和效率。

由于學習第一章(緒言)時學生學會了繪制思維導圖，所以，在學習其他章節時，教師要求學生預習，并根據預習的知識點而繪出相應的思維導圖，把不懂的地方標在圖上。在教師講課時，學生注意力會更集中于之前不懂的內容。在每一章講完后，教師要求學生根據教師所講內容來復習、修改和補充預習時所繪制的思維導圖。之后，教師還要求學生在小組內交流和討論彼此的思維導圖。這種交流和討論能激發學生的鉆研精神、培養和提高他們的科學思維能力和口頭表達能力，從而大大激發學生學習遺傳學的興趣和積極性，化被動學習為主動學習。在這種交流和討論中，學生可以互相展示、互相借鑒、互相啟發、互相學習，達到共同進步和共同提高的目的。

通過小組內交流和討論，學生可以進一步修改和補充自己的思維導圖，使之更趨完善。有了完善的思維導圖，學生就可以調動自己的左右腦進行系統地理解與記憶，讓毎一章的內容在大腦中形成知識網絡，并進行發散性思維。學生在這種發散性思維中很有可能就在大腦中產生奇思妙想，迸發出創新的思想火花；或者對有的內容產生質疑，提出自己的觀點。教師對于這樣的學生要特別重視，并予以肯定、鼓勵和指導。首先要肯定其不默守陳規的“創新”思想，或者肯定其不畏權威、敢于質疑的精神，要鼓勵其繼續保持和發揚這種創新的思想和不畏權威、敢于質疑的精神。指導學生多看國內外不同的相關書籍和雜志，開闊視野，拓寬思維，為以后在遺傳學領域中開拓和進取、創新和創造奠定基礎。

綜上所述，學生在學習遺傳學理論過程中運用思維導圖，不僅有利于提高自身的學習效果和效率，還有利于培養他們的創新思想、質疑精神以及與人討論交流的能力。

2 突破章節界線，繪制思維導圖，讓學生從整體上理解和掌握遺傳學知識

遺傳學科的學習是基于空間思維與形象思維基礎上的分析、綜合、抽象與概括。在遺傳學教學中，要求學生能有條理、準確地表達自己對核心概念的理解，同時還要求學生具有展現思維過程的能力。但在實際學習過程中，學生往往忽視遺傳學知識的整體建構，導致知識點孤立、割裂，知識間缺乏聯系。針對這一現象，教師可以突破章節的界限而繪制出思維導圖，對遺傳學內容從整體上進行梳理與總結，幫助學生構建遺傳學知識體系和知識網絡，以便其利用左右腦進行理解和記憶。

例如，從遺傳學誕生和發展的角度來講，遺傳學的理論教學包括經典遺傳和現代遺傳兩部分內容的教學。經典遺傳學在教材中有三章的篇幅進行介紹。在這些經典內容教學時，教師不應花很多時間，因為學生在中學生物學教學中學過了經典遺傳的三大規律(分離規律、獨立分配規律和連鎖遺傳規律)。在大學期間，學生再學習經典遺傳時則有別于中學階段的學習，要從整體上理解與掌握。這部分內容講完后，教師可以突破章節的界限，繪制出思維導圖(圖2)，對遺傳學的這些經典內容進行梳理與總結，讓學生從整體上真正理解和把握經典遺傳三大規律的本質、聯系和區別，以便其將這些知識系統地記憶在自己的大腦里，這種記憶有別于雜亂無章的機械記憶。后者易忘，而前者在大腦中持續的時間長，不易忘記，因為思維導圖使用線條、符號、詞匯和圖像，從中心分層級發散出來自然結構，把一長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，在遺傳學理論教學中，生物變異的內容在很多章節中都涉及到，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形成性狀重組個體，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形成性狀重組個體，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體；在介紹染色體結構變異和染色體數目變異的兩章中講到染色體發生結構變異和數目變異會產生性狀變異的個體；在介紹細菌和病毒遺傳的一章中講到通過轉化、接合、性導和轉導途徑而形成性狀變異的個體；在介紹基因工程的一章中講到利用DNA重組技術和遺傳轉化方法而形成性狀變異的個體。教師在講授完遺傳學的以上幾章內容后，針對生物變異，要突破章節的界限而繪制思維導圖(圖3)，從整體上梳理和總結，形成生物變異的知識體系和知識網絡，以便學生利用左右腦進行理解和記憶。

同樣，其他章節的教學內容，教師都可以突破章節的界限而繪制思維導圖，從教材整體上對分散在各個不同章節里的知識進行梳理或專題性梳理和總結，形成知識系統和知識網絡，以便學生利用左右腦進行理解和記憶。

在遺傳學理論教學中，教師突破章節界限，繪制思維導圖，總結和歸納零散的知識點為知識體系和知識網絡，可以使學生從整體上理解、掌握和記憶遺傳學知識。學生運用思維導圖進行學習，不僅有利于提高學習效果和效率，還有利于培養創新思想、質疑精神以及與人討論交流能力。思維導圖在遺傳學理論教學中具有巨大的應用潛力，值得讓從事遺傳學教學的教師對其作深入的應用研究與探討，普及與推廣，從而實現提高遺傳學理論教學效果和效率的目標。

參考文獻

[1] 尤·克·巴班斯基.教學過程最優化:一般教學論方面[M].北京：人民教育出版社，2013.

[2] 王守恒，查曉虎.教育學教程[M].合肥：安徽大學出版社，2004.

[3] 托尼·巴贊.思維導圖90[M].李斯，譯.北京：作家出版社，1998.

[4] 李楠，范柳笛.思維導圖在醫學教學中的運用研究[J].科技創新導報,2014(32):168,170.

[5] 文海花.思維導圖在生物學教學中的應用與思考[J].吉林省教育學院學報,2015(2):52-53.