淺析在遺傳學(xué)教學(xué)中如何培養學(xué)生的學(xué)習興趣論文
21世紀是生命科學(xué)的世紀，遺傳學(xué)作為生命科學(xué)領(lǐng)域中一門(mén)重要的基礎和前沿學(xué)科，巳成為當今生命科學(xué)中進(jìn)展最快、最活躍的學(xué)科之一。農業(yè)是生命科學(xué)技術(shù)應用的一個(gè)重要領(lǐng)域，遺傳學(xué)巳成為農業(yè)高校的農學(xué)、園藝、林學(xué)、生物技術(shù)等專(zhuān)業(yè)的基礎課程。然而遺傳學(xué)內容多而雜,專(zhuān)業(yè)性和實(shí)踐性強,且與生物化學(xué)、細胞生物學(xué)、計算機等學(xué)科交叉滲透，且所涉及的概念多而抽象，缺乏感性認識。在有限的教學(xué)課時(shí)內，如何讓學(xué)生掌握好遺傳學(xué)基本知識,達到應有的教學(xué)效果，值得從教者思考。
愛(ài)因斯坦說(shuō)“興趣是最好的導師”。教學(xué)的目的不僅僅是傳授知識，培養學(xué)生的學(xué)習興趣也應該是教學(xué)的一個(gè)重要功能。而建構主義學(xué)習理論則強調以學(xué)生為中心，不僅要求學(xué)生由外部刺激的被動(dòng)接受者和知識的灌輸對象轉變?yōu)樾畔⒓庸さ闹黧w、知識意義的主動(dòng)建構者，還要求教師要由知識的傳授者、灌輸者轉變?yōu)閷W(xué)生主動(dòng)建構意義的幫助者、促進(jìn)者,這種教學(xué)模式有利于學(xué)生的主動(dòng)探索、有利于創(chuàng )造性人才的培養。在教學(xué)實(shí)踐中，一旦教師成功地扮演學(xué)生學(xué)習興趣的培養者,將有效激發(fā)他們的求知欲,達到意想不到的教學(xué)效果。近幾年來(lái),筆者在遺傳學(xué)教學(xué)中嘗試著(zhù)采用了一些不同以往的教學(xué)方法，很好地培養了學(xué)生的學(xué)習興趣。
一、重視遺傳學(xué)史在教學(xué)中的作用
遺傳學(xué)史和遺傳學(xué)的方法論是遺傳學(xué)的兩大有機組成部分,二者缺一不可。然而在遺傳學(xué)教學(xué)實(shí)踐中，教師往往只注重學(xué)生對遺傳學(xué)基本原理和知識的掌握，而忽視了相關(guān)的遺傳學(xué)史和背景知識，這樣學(xué)生就會(huì )對一些理論感到突然和茫然，結果造成學(xué)生被動(dòng)地接受。遺傳學(xué)史是引導學(xué)生主動(dòng)學(xué)習的一個(gè)極好的例證，學(xué)生只有在了解某個(gè)遺傳學(xué)理論的歷史由來(lái)后，他們才會(huì )對這個(gè)理論的內容感興趣。在講授分離規律和獨立分配規律這兩個(gè)遺傳學(xué)基本規律之前，可以先介紹一下孟德?tīng)柶淙�。他是神學(xué)的叛逆者，熱愛(ài)自然科學(xué)，在當時(shí)“上帝創(chuàng )造人類(lèi)”的神學(xué)觀(guān)念統治人們思想時(shí)，他還是相信生命的繁衍有規律在支配,并以豌豆為材料進(jìn)行了雜交試驗，最終發(fā)現了遺傳學(xué)兩大規律。在他以前也曾有不少人做過(guò)植物雜交試驗，為什么都沒(méi)有發(fā)現這些規律呢？接下來(lái)很自然地過(guò)渡到孟德?tīng)栐囼灥奶攸c(diǎn)，如遺傳純系、單位性狀、相對性狀、統計分析等。連鎖遺傳現象是貝特生首先發(fā)現的,但提出連鎖遺傳規律的卻是摩爾根，這與摩爾根本人嚴謹的科研態(tài)度有關(guān),他“勇于存疑、敢于探索、實(shí)事求是、不迷信權威”，最終發(fā)現了遺傳學(xué)上第三大規律,并發(fā)展和豐富了孟德?tīng)栠z傳規律。麥克林托克的轉座子理論突破了經(jīng)典遺傳學(xué)中基因穩定性的觀(guān)念，在當時(shí)并不被人們所理解,還遭受到前所未有的冷遇，隨著(zhù)轉座現象普遍性的發(fā)現，麥克林托克的原創(chuàng )性發(fā)現才被人們所承認，并獲得了遲到35年的諾貝爾獎。在劍橋大學(xué)學(xué)習生物專(zhuān)業(yè)的沃森和學(xué)習物理專(zhuān)業(yè)的'克里克在一次teabreak時(shí)間偶遇，都認為著(zhù)名的化學(xué)家波林提出的“DNA三鏈螺旋模型”不正確，兩人很快找到了共同的興趣點(diǎn),并在畢業(yè)后一起開(kāi)展研究,最終提出了著(zhù)名的DNA雙螺旋分子模型。如果他們迷信權威，那么這個(gè)劃時(shí)代的發(fā)現就可能胎死腹中了。這些遺傳學(xué)史不僅能讓學(xué)生了解遺傳學(xué)理論的來(lái)龍去脈、激發(fā)熱情和學(xué)習興趣，還能潛移默化地使學(xué)生受到感染,很好地培養他們的科學(xué)精神。
二、課堂教學(xué)凸顯遺傳學(xué)對人類(lèi)社會(huì )的影響
心理學(xué)研究表明,學(xué)生的認識興趣并不都是直接從觀(guān)察事物開(kāi)始的，在許多場(chǎng)合下他們的個(gè)體經(jīng)驗往往更能激發(fā)求知欲[4]。因此,在課堂教學(xué)中，可通過(guò)從人類(lèi)自身、日常生活現象和世界科研進(jìn)展開(kāi)始，使他們獲得有趣事物的知識。然而在大多遺傳學(xué)教材中，由于專(zhuān)業(yè)教材的編寫(xiě)體制問(wèn)題,培養興趣的內容或例證十分有限。筆者在遺傳學(xué)的相關(guān)知識教學(xué)中,盡量穿插一些與人類(lèi)自身及日常生活相關(guān)的例子，以培養學(xué)生的興趣。如在講授“連鎖遺傳與性連鎖”時(shí)，可列舉膚色、眼皮、身髙等一些常見(jiàn)的人類(lèi)自身性狀的遺傳規律，如膚色遵循“相乘后再平均”的遺傳規則;父母皮膚黑，決不會(huì )有肌膚白嫩的子女；身高父母方各決定35%，子女只有30%的決定權;父母肥胖,子女有53%的機率成為胖子;人類(lèi)性別是由性染色體決定的，男女雙方都有責任，每一胎生男生女的概率都是1/2,屬于獨立的遺傳事件。在強調數量性狀的特征時(shí)，可引用我國科學(xué)家張啟發(fā)院士新近發(fā)表在NatureGenetics上的研究成果，即一個(gè)單基因控制水稻50%以上的產(chǎn)量，這是對傳統數量性狀概念的挑戰，鼓勵學(xué)生敢于質(zhì)疑、勇于挑戰權威的勇氣。此外，袁隆平超級雜交水稻、轉基因黃金大米、美國校園與人類(lèi)三體(XYY)、三倍體無(wú)籽西瓜等事例，甚至本�？蒲腥藛T的科研成果都可穿插在課堂教學(xué)中。為了體現遺傳學(xué)在經(jīng)濟和社會(huì )中的作用，可介紹基因的商業(yè)價(jià)值，人體約有3.5萬(wàn)個(gè)編碼基因，目前僅在美國拿到專(zhuān)利的有5000多個(gè)，等著(zhù)拿專(zhuān)利（已交申請）的有至少3萬(wàn)個(gè)。由于基因專(zhuān)利的保護，專(zhuān)利擁有者對基因的應用具有髙度的壟斷性，這種“以基因為基礎的相關(guān)預防、診斷、治療藥物和儀器的一種壟斷性保護”使得基因成為一種稀有的資源,肥胖基因的價(jià)值在3000萬(wàn)美元以上，與中樞神經(jīng)系統疾病相關(guān)的基因價(jià)值約9000萬(wàn)美元，FKBP神經(jīng)免疫因子配體基因達3.92億美元。從這些事例中，學(xué)生學(xué)習了相關(guān)遺傳學(xué)知識、擴大了知識面、發(fā)現了興趣所在。
三、加強研究性實(shí)驗教學(xué)設計
實(shí)驗是遺傳學(xué)教學(xué)中的一個(gè)重要環(huán)節，它是理論與實(shí)踐相結合的教學(xué)過(guò)程，是課堂教學(xué)的繼續、補充和深化。它不僅可以驗證和加深對理論知識的認識，而且有利于培養學(xué)生分析、綜合和判斷推理能力。然而在傳統的實(shí)驗教學(xué)中，教師首先把實(shí)驗方法和步驟詳細地寫(xiě)在黑板上,然后作一一講解，最后手把手地指導實(shí)驗操作。這種教學(xué)方式重結果、輕過(guò)程，固化了學(xué)生的思維,抑制了學(xué)生的創(chuàng )造力。研究性實(shí)驗是考査學(xué)生綜合運用所學(xué)知識、解決實(shí)際問(wèn)題的具體實(shí)踐。在研究性實(shí)驗中，學(xué)生通過(guò)動(dòng)手查閱資料、擬定具體實(shí)驗方案,對實(shí)驗結果有顯著(zhù)影響的因素進(jìn)行研究探討，并通過(guò)仔細觀(guān)察和思考分析實(shí)驗結果、探討可能的原因，最后將實(shí)驗結果寫(xiě)成規范的研究報告，并在報告中對實(shí)驗內容和方法提出建議和改進(jìn)意見(jiàn)。筆者在實(shí)驗教學(xué)中有意識地選擇一些操作相對簡(jiǎn)單、結果差異明顯的實(shí)驗，如豌豆染色體制備、核型和C帶分析、多倍化誘導等實(shí)驗，比較各種方法（常規制片和酶解法）的制片效果，探討各種理化因素（處理時(shí)間和溫度、化學(xué)物質(zhì)種類(lèi)和濃度等）對染色體形態(tài)的影響，引導學(xué)生發(fā)現實(shí)驗結果的差異。研究性實(shí)驗拓展了學(xué)生視野，促使學(xué)生主動(dòng)學(xué)習，有利于創(chuàng )新意識的培養，同時(shí)也增強了學(xué)生搜集信息、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。
在研究性實(shí)驗具體實(shí)施過(guò)程中，由于實(shí)驗的準備、具體操作和觀(guān)察均由學(xué)生自己或合作完成，需要有更多自主支配的時(shí)間。為此，我們協(xié)調實(shí)驗員增加了實(shí)驗室開(kāi)放的時(shí)間，學(xué)生可以在課余時(shí)間準備實(shí)驗和觀(guān)察實(shí)驗結果。為了增強學(xué)生的興趣，我們還引入了鼓勵和競爭辦法。選取效果較好的染色體制作永久片，標記班級、學(xué)號和姓名，用作以后的教學(xué)示范,讓學(xué)生品嘗成功的喜悅。實(shí)驗成績(jì)評定則是在小組為單位進(jìn)行實(shí)驗結果匯報后，綜合小組內(間）互評、主講教師以及實(shí)驗員評分,并鼓勵和資助優(yōu)秀的實(shí)驗報告公開(kāi)發(fā)表。
四、將啟發(fā)式教學(xué)貫穿課堂
長(cháng)期以來(lái)，我們的教學(xué)活動(dòng)都以教師為中心，學(xué)生在教與學(xué)的過(guò)程中始終是信息的被動(dòng)接受者，這種教學(xué)方式往往忽視了學(xué)生獲得知識的潛在性和理解知識的差異性,以及發(fā)展知識的創(chuàng )造性。而啟發(fā)式教學(xué)能激發(fā)學(xué)生的思維活動(dòng)、調動(dòng)學(xué)生學(xué)習的積極性和主動(dòng)性，進(jìn)而迸發(fā)學(xué)習的興趣。在遺傳學(xué)教學(xué)中，筆者盡量做到因勢利導，在恰當的時(shí)候啟發(fā)、指點(diǎn)、引導學(xué)生學(xué)習，而不是簡(jiǎn)單地灌輸知識。比如在課堂上不局限于事先安排好的講義內容，而是由日常生活中的遺傳學(xué)現象弓丨出教學(xué)內容，或隨著(zhù)學(xué)生提出的問(wèn)題和討論活動(dòng)的進(jìn)行來(lái)講授。如在講授“基因突變”時(shí)，先拋出一個(gè)現象小麥田里一株高桿植株”，先讓學(xué)生解釋可能的原因,再介紹基因突變的概念。隨后提問(wèn)“哪幾個(gè)同學(xué)家里的麥田發(fā)現這個(gè)現象”、“水稻田里有沒(méi)有這個(gè)現象”等，引出基因突變的特征,即重演性和平行性。為了引出“影響突變的因素”,筆者又提問(wèn)“為什么我國西南地區植物種類(lèi)豐富,是世界栽培植物起源中心之一”，這樣學(xué)生就從地理位置、氣候特點(diǎn)等因素分析原因，這樣就自然引出了影響突變的因素，接著(zhù)提問(wèn)如何加速這種影響，也就是“基因突變的誘發(fā)”。學(xué)則必疑,思源于疑。這樣的講述注重引起學(xué)生的興趣、激發(fā)學(xué)生的求知欲,教師通過(guò)初步的點(diǎn)撥再次激發(fā)引導學(xué)生腦海中一個(gè)又一個(gè)的問(wèn)題，便形成了討論的氣氛。
實(shí)施啟發(fā)式教學(xué),對教師提出了更高的要求。教師不僅要熟知遺傳學(xué)知識、把握最新進(jìn)展，而且要了解學(xué)生的心理變化，要能把握好提問(wèn)時(shí)機，能讓學(xué)生有展示自己志趣的機會(huì )。同時(shí)，教師還應該做好有心人,能留心觀(guān)察日常生活中的一些遺傳學(xué)現象,并與教學(xué)聯(lián)系起來(lái)。
五、采用多媒體調動(dòng)學(xué)生多種感官參與學(xué)習
心理學(xué)研究表明，人從視覺(jué)獲得的知識能夠記住25%,從聽(tīng)覺(jué)獲得的知識能記住15%，要是視覺(jué)和聽(tīng)覺(jué)結合起來(lái),就能記住65%[7]。如果僅靠一塊黑板、一本教材來(lái)進(jìn)行課堂教學(xué)，不僅難以調動(dòng)學(xué)生的學(xué)習興趣，而且也不利于取得較好的教學(xué)效果。利用現代化視聽(tīng)媒體及計算機輔助教學(xué)，可提供新穎的、活動(dòng)的、直觀(guān)形象的刺激物，最容易引起大腦皮質(zhì)有關(guān)部位的興奮W。多媒體具有信息量大、圖文并茂的特點(diǎn)，能將抽象、生浬、陌生的知識直觀(guān)化、形象化，使一些在普通條件下難以觀(guān)察到的過(guò)程形象地顯示出來(lái)，使學(xué)習和理解變得簡(jiǎn)單，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習興趣。在遺傳學(xué)實(shí)驗中，除了采用PPT軟件進(jìn)行授課外，多媒體的作用主要體現在利用動(dòng)畫(huà)進(jìn)行遺傳學(xué)現象和規律的演示、技術(shù)和儀器原理的講解上以及錄像片的播放上。如有絲和減數分裂，DNA復制、轉錄和翻譯,PCR原理，基因的表達與調控等，可充分利用多媒體中的視聽(tīng)、圖片和FLASH動(dòng)畫(huà)等功能，其教學(xué)效果要比以前單純的文字表達或掛圖或黑板圖示好得多。錄像片的功能更直接，建議讓學(xué)生在完成實(shí)驗之后再觀(guān)看整個(gè)實(shí)驗操作過(guò)程，通過(guò)對比自己的實(shí)驗操作,可達到發(fā)現自己的操作錯誤、并糾正錯誤的目的。
六、運用形象鮮活的語(yǔ)言
遺傳學(xué)所涉及的理論較為抽象,缺乏感性認識，如果采用專(zhuān)業(yè)術(shù)語(yǔ)來(lái)講述，會(huì )使人產(chǎn)生枯燥之感。采用形象鮮活并通俗易懂的語(yǔ)言則可將抽象的概念具體化、深奧的原理形象化、枯燥的知識趣味化，這對于喚起學(xué)生的學(xué)習興趣、提髙課堂教學(xué)效果大有裨益。如在講述“遺傳”和“變異”這兩個(gè)概念時(shí)，筆者就運用了“種瓜得瓜，種豆得豆”、“龍生龍，鳳生鳳，老鼠的兒子會(huì )打洞”、“見(jiàn)之父子，察其子孫”等形象生動(dòng)的語(yǔ)言來(lái)幫助學(xué)生理解“遺傳”概念，用“一母生九子，九子各不同”、“堯生丹朱，瞽瞍生舜”、“黑牲白犢”來(lái)幫助學(xué)生理解“變異”概念;將經(jīng)典的遺傳物質(zhì)結構比喻成“串連的佛珠”，將DNA雙螺旋結構模型比喻成“扭曲的梯子”,把非編碼DNA稱(chēng)作“垃圾”DNA，并結合最近研究成果來(lái)介紹“垃圾”DNA的作用;在介紹染色質(zhì)絲組裝成染色體時(shí)，則把它比喻為“意大利通心粉（面條）折疊盤(pán)繞成一個(gè)橡皮後”。這些形象生動(dòng)的比喻可以立即使學(xué)生建立起“形象”意識，在他們腦海中形成對應的熟悉的典型形象并印在腦海中[9]。
在遺傳學(xué)教學(xué)中，通過(guò)培養學(xué)生學(xué)習興趣能最大限度挖掘學(xué)生對知識信息接受的潛能，促使學(xué)生從知識的被動(dòng)接受到主動(dòng)攝取的轉變，充分發(fā)揮了學(xué)生的主體作用。教師也可以利用有限的課時(shí),使學(xué)生在理解和掌握基本理論與專(zhuān)業(yè)知識的同時(shí),提高自身綜合能力素質(zhì)，為21世紀培養優(yōu)秀的生物科技工作者。當然，培養學(xué)生的學(xué)習興趣的教學(xué)途徑不僅僅是上述六點(diǎn)，更多、更好的方法需要我們在遺傳學(xué)教學(xué)實(shí)踐中進(jìn)一步探索。
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