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關(guān)鍵詞:生物信息學(xué) 遺傳學(xué) 教學(xué)方法 教學(xué)內(nèi)容
遺傳學(xué)(Genetics)是研究自然界中生物的遺傳和變異規(guī)律的科學(xué),是生命科學(xué)領(lǐng)域中最為重要和基礎(chǔ)的學(xué)科之一。它也是生物科學(xué)中一門最具活力,發(fā)展最迅速的理論科學(xué),又是一門緊密聯(lián)系生產(chǎn)實(shí)際的基礎(chǔ)應(yīng)用科學(xué),對(duì)探索生命起源和本質(zhì),推動(dòng)整個(gè)生物科學(xué)的發(fā)展起著巨大的作用。因此,遺傳學(xué)作為生命科學(xué)相關(guān)專業(yè)的一門重要主干課程,在教學(xué)中起著舉足輕重的作用。
一、生物信息學(xué)專業(yè)開設(shè)遺傳學(xué)的必要性
20世紀(jì)80年代末,由分子生物學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)以及信息技術(shù)等學(xué)科的交叉和結(jié)合產(chǎn)生了生物信息學(xué)(Bioinformatics),它是基于分子生物學(xué)與多種學(xué)科交叉,以計(jì)算機(jī)為工具對(duì)生物相關(guān)信息進(jìn)行儲(chǔ)存、檢索和分析的科學(xué),是當(dāng)今生命科學(xué)和自然科學(xué)的重大前沿領(lǐng)域之一。近20年,特別是隨著人類基因組計(jì)劃(human genome project,HGP)不斷拓進(jìn),生物信息學(xué)作為跨越和融合生命科學(xué)與信息技術(shù)的新興學(xué)科已成為生命科學(xué)核心領(lǐng)域和最具活力的前沿領(lǐng)域之一。生物信息學(xué)專業(yè)應(yīng)運(yùn)而生。國內(nèi)單獨(dú)設(shè)立生物信息學(xué)本科專業(yè)的高校較少,且普遍較晚。
遺傳學(xué)與生物信息學(xué)兩個(gè)學(xué)科之間關(guān)系密切。有國內(nèi)學(xué)者利用美國《科學(xué)引文索引》(SCI)數(shù)據(jù)庫web of science,運(yùn)用文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)方法對(duì)8種權(quán)威生物信息學(xué)期刊2001年至2010年于2011年1月15日之前上傳至wed of science的全部文獻(xiàn)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)及分析。對(duì)施引文獻(xiàn)按跨學(xué)科強(qiáng)度排列的結(jié)果顯示,遺傳學(xué)及基因與生物信息學(xué)跨學(xué)科文章發(fā)表量居第二位,僅次于生物化學(xué)與分子生物學(xué)。這說明,生物信息學(xué)與遺傳學(xué)直接的跨學(xué)科研究較多,二者交叉學(xué)科的發(fā)展關(guān)系密切。因此,生物信息學(xué)專業(yè)開設(shè)《遺傳學(xué)》課程十分必要。
二、遺傳學(xué)教學(xué)中存在的問題
多年來,不同專業(yè)的《遺傳學(xué)》課程的教學(xué)過程中涌現(xiàn)出一些共性問題,這些問題在生物信息學(xué)本科專業(yè)的教學(xué)過程中也存在。一是,學(xué)科拓展深化與課時(shí)壓縮之間的矛盾。隨著遺傳學(xué)研究范疇的不斷拓展,新的學(xué)科分支相繼涌現(xiàn),信息量逐步擴(kuò)增,待教授內(nèi)容逐漸增加且顯得零散。但隨著大學(xué)素質(zhì)教育改革的進(jìn)行,更多新的選修課、實(shí)驗(yàn)課被引入,遺傳學(xué)理論課時(shí)被壓縮,課時(shí)減少與內(nèi)容增多的矛盾日益突顯。二是,遺傳學(xué)與其他課程教學(xué)內(nèi)容設(shè)置與組織易重復(fù)。學(xué)科交叉為科研工作提供源源不斷的動(dòng)力,但在教學(xué)工作中學(xué)科滲透也造成教學(xué)內(nèi)容重疊,基礎(chǔ)和關(guān)緊技術(shù)重復(fù)教學(xué)的問題。例如,分子遺傳學(xué)是遺傳學(xué)重要組成部分,是目前遺傳學(xué)研究的重點(diǎn)和熱點(diǎn),與生物信息學(xué)關(guān)系最為緊密,它包括的遺傳物質(zhì)的本質(zhì),基因的調(diào)控,基因重組等內(nèi)容也在基因工程、分子生物學(xué)、細(xì)胞學(xué)等課程中作為講授重點(diǎn)。如何利用有限的理論課時(shí),合理安排教學(xué)內(nèi)容,提高教學(xué)效率值得思考。
與此同時(shí),生物信息學(xué)作為比較新的本科專業(yè),開設(shè)各課程之間的銜接問題也比較突出。生物信息學(xué)專業(yè)的學(xué)生在大二開始全面生命科學(xué)和信息技術(shù)相關(guān)程學(xué)習(xí)。在理論知識(shí)在實(shí)際中如何應(yīng)用缺乏概念,學(xué)生達(dá)不到共鳴,這也是生物信息學(xué)專業(yè)低年級(jí)學(xué)生面臨的通病。遺傳學(xué)課程安排在大學(xué)二年級(jí)上學(xué)期講授,對(duì)于剛剛接觸專業(yè)課程的學(xué)生而言本來就陌生,而且信息技術(shù)和生命科學(xué)相關(guān)課程獨(dú)立講授,二者貌似是兩條平行線,怎樣相交碰撞出火花,對(duì)于學(xué)生來說很難結(jié)合,必須由任課老師在授課過程中充分引導(dǎo)。傳統(tǒng)的《遺傳學(xué)》課程教學(xué)注重以雜交分析為主的經(jīng)典遺傳學(xué)理論的講解,很大篇幅集中在三大定律(分離定律、自由組合定律以及連鎖和互換定律)的教授上。遺傳學(xué)課程教學(xué)重點(diǎn)集中在經(jīng)典遺傳學(xué)定律,經(jīng)典案例跟不上學(xué)科發(fā)展。這個(gè)問題已經(jīng)被一線教育工作者認(rèn)知。
綜上,由于學(xué)科本身發(fā)展迅速,涵蓋知識(shí)范圍越來越廣,課時(shí)壓縮等原因,容易讓學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中對(duì)該課程產(chǎn)生“內(nèi)容太發(fā)散”“課時(shí)進(jìn)程快”“知識(shí)跨越大”等認(rèn)識(shí),不利于課程的學(xué)習(xí)。由此可能造成,內(nèi)容廣泛且繁雜“抽象且深?yuàn)W”枯燥無味,容易讓學(xué)生覺得難或者枯燥。學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性不高。因此,在教學(xué)實(shí)踐中,針對(duì)不同專業(yè)性質(zhì)和培養(yǎng)目標(biāo)存在的差異,不同專業(yè)《遺傳學(xué)》課程教學(xué)應(yīng)在知識(shí)體系、內(nèi)容側(cè)重點(diǎn)、教學(xué)方法等方面在各專業(yè)間有所區(qū)分。特別是生物信息學(xué)這種學(xué)科交叉性強(qiáng)的專業(yè),如何實(shí)施該專業(yè)本科生遺傳學(xué)的教學(xué),以達(dá)到即符合本科教學(xué)難易程度的要求,又被大多數(shù)同學(xué)接受,同時(shí)能符合生物信息學(xué)學(xué)科自身特點(diǎn),需要在教學(xué)過程中逐步的探索與實(shí)踐。本文將結(jié)合資深授課教師經(jīng)驗(yàn)及筆者生物信息學(xué)本科專業(yè)《遺傳學(xué)》教學(xué)經(jīng)歷對(duì)這一問題進(jìn)行闡述。
三、教學(xué)過程中的探討與實(shí)踐
1.制定具有專業(yè)特色的教學(xué)內(nèi)容
(1)優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容,關(guān)注專業(yè)需求
生物信息學(xué)專業(yè)的課程教學(xué)中,遺傳學(xué)相關(guān)知識(shí)是需要講授的重點(diǎn)。傳統(tǒng)遺傳學(xué)課程教學(xué)將重點(diǎn)內(nèi)容集中于經(jīng)典遺傳學(xué)定律及其相關(guān)知識(shí)的講授,其優(yōu)點(diǎn)在于能夠幫助學(xué)生打牢遺傳學(xué)知識(shí)基礎(chǔ),缺點(diǎn)在于教學(xué)內(nèi)容過于單一,沒有包含遺傳學(xué)重要分支的最新知識(shí),無法與當(dāng)前的研究熱點(diǎn)聯(lián)系起來,學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不高。隨著國際遺傳學(xué)研究的深入,分子遺傳學(xué)和群體遺傳學(xué)得到長足發(fā)展,極大地豐富了遺傳學(xué)的知識(shí)體系。為了緊跟國際研究前沿,國內(nèi)許多高校對(duì)遺傳學(xué)課程進(jìn)行了教學(xué)改革,在經(jīng)典遺傳學(xué)教學(xué)的基礎(chǔ)上,紛紛加入了分子和群體遺傳學(xué)的教學(xué)內(nèi)容,為后續(xù)開展更深入的專業(yè)研究和學(xué)習(xí)奠定了良好的知識(shí)基礎(chǔ)。為了幫助學(xué)生對(duì)遺傳學(xué)知識(shí)體系形成全面而系統(tǒng)的認(rèn)識(shí),結(jié)合生物信息學(xué)專業(yè)特點(diǎn),在教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)借鑒了以“遺傳信息”為主線的教學(xué)思想,教學(xué)內(nèi)容涵蓋了“經(jīng)典”“分子”和“群體”三類主體遺傳學(xué)內(nèi)容。在現(xiàn)實(shí)教學(xué)中,受遺傳學(xué)課時(shí)限制,對(duì)所有遺傳學(xué)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行了梳理和必要的刪減,既把握三種遺傳學(xué)知識(shí)的內(nèi)在聯(lián)系,做好各部分知識(shí)的教學(xué)銜接,同時(shí)注意區(qū)分三者的不同,突出教學(xué)重點(diǎn),做到“主題鮮明,重點(diǎn)突出,點(diǎn)面結(jié)合,結(jié)構(gòu)清晰”,使學(xué)生在掌握經(jīng)典基礎(chǔ)理論知識(shí)的同時(shí)了解最新的遺傳學(xué)研究進(jìn)展。
(2)生物信息學(xué)專業(yè)遺傳學(xué)課程與其他課程的銜接
遺傳學(xué)是研究生物遺傳和變異的科學(xué),以遺傳物質(zhì)結(jié)構(gòu)和功能為研究對(duì)象,是生命科學(xué)的主干。因此,與其他學(xué)科在內(nèi)容上有交叉或重疊無法避免。同中求異,突出遺傳學(xué)的特色,是教學(xué)中值得研究的問題。遺傳物質(zhì)的本質(zhì)、染色體畸變、基因突變、遺傳調(diào)控等章節(jié)與微生物學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、生物化學(xué)內(nèi)容重復(fù)較多,可以強(qiáng)調(diào)知識(shí)結(jié)構(gòu)的完整性,淡化這些內(nèi)容的分子結(jié)構(gòu)和生化過程的講解。例如,結(jié)合孟德爾定律和摩爾根定律案例,著重從染色體和基因角度切入,增強(qiáng)遺傳學(xué)色彩,同時(shí)對(duì)其他課程起到提綱挈領(lǐng)的作用。
(3)結(jié)合生物信息學(xué),引入最新研究成果,體現(xiàn)前沿性
在處理好學(xué)科銜接之后,還需要關(guān)注的就是內(nèi)容與生物信息學(xué)的結(jié)合。學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中,最想了解的莫過于,這門課程與我的專業(yè)有什么聯(lián)系?因此,在講授內(nèi)容中加入生物信息學(xué)手段解決遺傳學(xué)問題的新成果既體現(xiàn)前沿性,又能提高遺傳學(xué)課程的專業(yè)針對(duì)性。教師平時(shí)要多注意積累教學(xué)素材,對(duì)于現(xiàn)階段比較熱點(diǎn)且與生物信息學(xué)相關(guān)的、應(yīng)用性強(qiáng)的問題,要在課程基礎(chǔ)知識(shí)講授后,進(jìn)行一定拓展。例如,在講授基因定位和遺傳圖繪制時(shí),引入用EST進(jìn)行基因定位及遺傳圖譜繪制等內(nèi)容;在講到遺傳家譜時(shí),引入通過對(duì)患病群體或家系進(jìn)行外顯子組測序分析,對(duì)小家系孟德爾遺傳病的致病基因進(jìn)行鑒別和定位的例子。通過引入生物信息學(xué)教學(xué)例子,不僅可以使學(xué)生加深對(duì)遺傳學(xué)知識(shí)的理解,還可幫助學(xué)生了解生物信息學(xué)最新進(jìn)展,激發(fā)對(duì)后續(xù)生物信息學(xué)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)興趣。
2.教學(xué)方法多樣化,提升學(xué)生學(xué)習(xí)興趣
遺傳學(xué)教學(xué)內(nèi)容繁雜、理論性強(qiáng),不易理解。為了提高教學(xué)效果,在教學(xué)模式上必須變“以教師為主體”為“以學(xué)生為主體”,注重采用靈活多樣的教學(xué)方法和手段,開展多媒體教學(xué)、案例教學(xué)和研討教學(xué)等,將傳統(tǒng)抽象、枯燥的說教式教學(xué)轉(zhuǎn)變?yōu)榫唧w、生動(dòng)的參與式教學(xué),增強(qiáng)教與學(xué)的雙向互動(dòng)。
(1)多媒體教學(xué)方式
計(jì)算機(jī)多媒體輔助教學(xué)改變了傳統(tǒng)的黑板加粉筆,以教師為中心灌輸式教學(xué)模式。多媒體通過實(shí)時(shí)可交互的多維動(dòng)畫及圖像展示,可以增強(qiáng)教學(xué)內(nèi)容的展示效果,提高課堂教學(xué)的信息量和容積率,提升學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,加深對(duì)枯燥晦澀知識(shí)點(diǎn)的理解,提高教學(xué)效率。充分利用多媒體課件的超文本功能、交互功能、網(wǎng)絡(luò)功能的優(yōu)勢,比如Holliday模型是分子水平上關(guān)于遺傳重組機(jī)制的重要模型,很好解釋了基因轉(zhuǎn)變現(xiàn)象。在講到Holliday模型時(shí),為了讓學(xué)生直觀了解單鏈交換重接及分支移動(dòng)后的Holliday交叉旋轉(zhuǎn)180度形成Holliday異構(gòu)體的過程,采用了動(dòng)畫、圖片、電子板書相結(jié)合的方式,很容易讓學(xué)生理解空間旋轉(zhuǎn)互換的過程,以及基因轉(zhuǎn)變產(chǎn)生的原因等較難理解的知識(shí)點(diǎn),反響較好。此外,聲音、視頻、動(dòng)畫、圖片等便于學(xué)生拆解枯燥內(nèi)容。
(2)案例教學(xué)
案例教學(xué)是一種創(chuàng)新型的教學(xué)方式,主要通過開放課堂、增強(qiáng)互動(dòng),培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力。案例教學(xué)需要結(jié)合本課程的專業(yè)理論知識(shí),著眼于達(dá)成課程教學(xué)目的,編寫和準(zhǔn)備基于一定事實(shí)且具有一定場景的教學(xué)案例,這些教學(xué)案例要能夠啟發(fā)學(xué)生的思考,促進(jìn)學(xué)生將從外部學(xué)習(xí)的知識(shí)吸收轉(zhuǎn)化內(nèi)在的專業(yè)素養(yǎng)和能力。在教學(xué)實(shí)踐中,教學(xué)案例是“教”與“學(xué)”互動(dòng)的橋梁和紐帶,使枯燥乏味的學(xué)習(xí)過程變得活潑有趣;“教”不是告訴學(xué)生怎么去做,而是啟發(fā)學(xué)生如何去思考,對(duì)學(xué)生針對(duì)案例問題提出的解決思路進(jìn)行引導(dǎo)和評(píng)價(jià),鼓勵(lì)學(xué)生創(chuàng)新性思考,找到最優(yōu)的問題解決方法;“學(xué)”不是被動(dòng)的接受,而是主動(dòng)的思考和創(chuàng)造,通過與他人而不僅僅是老師進(jìn)行互動(dòng)和交流,加深對(duì)知識(shí)的理解,培養(yǎng)解決實(shí)際問題的能力。
案例教學(xué)的核心是精心設(shè)計(jì)教學(xué)案例,將知識(shí)內(nèi)化在符合實(shí)際又富于想象的故事情景中,使得學(xué)生通過身臨其境將抽象的理論知識(shí)具體化,學(xué)會(huì)如何用概念性和原理性知識(shí)在實(shí)際工作和研究中解決問題,進(jìn)而加深對(duì)特定原理和概念內(nèi)涵的理解。在教學(xué)實(shí)踐中,先以典型案例提高學(xué)生興趣,把抽象的東西具體化,讓學(xué)生變被動(dòng)接受為主動(dòng)思考,激發(fā)學(xué)生的求知欲。注重培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造力和解決問題的能力。通過案例的分析,深化學(xué)生對(duì)基本原理、基本概念的理解。案例教學(xué)能很好地啟發(fā)學(xué)生進(jìn)行自主思考,對(duì)于理論性較強(qiáng),比較枯燥的內(nèi)容,通過案例式教學(xué)能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。所舉案例應(yīng)具有針對(duì)性,要考慮案例產(chǎn)生的時(shí)間、背景和條件,要貼近生活,耳熟能詳,與時(shí)俱進(jìn)。在處理問題的同時(shí),獲取知識(shí)。進(jìn)行案例教學(xué)過程中,要注重與學(xué)生的互動(dòng)。圍繞教學(xué)目的,選擇合適案例,進(jìn)行啟發(fā)式教學(xué),調(diào)動(dòng)學(xué)生參與性。教師不能一味平鋪直敘的講案例,還要注意學(xué)生的參與度。只有學(xué)生和教師共同參與,才能達(dá)到預(yù)期教學(xué)效果。
(3)以學(xué)生為主體的教學(xué)
以往課程中,往往針對(duì)經(jīng)典類型習(xí)題進(jìn)行講解,參考“標(biāo)準(zhǔn)答案”。在實(shí)際教學(xué)中發(fā)現(xiàn),這樣往往造成學(xué)生思想禁錮,學(xué)科交融性不夠。特別是對(duì)于生物信息學(xué)專業(yè)的學(xué)生來說,傳統(tǒng)習(xí)題課或者討論課,沒有實(shí)用效果。習(xí)題課及討論課應(yīng)注重實(shí)用性,關(guān)注遺傳學(xué)與生物信息學(xué)學(xué)科發(fā)展與融合,設(shè)置開放性答案,突出培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新性的應(yīng)用能力。
課堂教學(xué)不僅要“授業(yè)”,更要“傳道”,即培養(yǎng)學(xué)生如何學(xué)習(xí)和如何思維。根據(jù)教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生的認(rèn)知水平,研究、討論、交流式的教學(xué)模式的引入,有助于調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性。采用專題自學(xué),規(guī)定材料與學(xué)生自學(xué)有機(jī)的結(jié)合起來,開展研討,充分體現(xiàn)學(xué)生觀點(diǎn)。同時(shí),教師只起到點(diǎn)評(píng)引導(dǎo)作用,能培養(yǎng)學(xué)生獲取信息、分析問題、創(chuàng)造性的解決問題的能力,有利于學(xué)生形成科研創(chuàng)新意識(shí)。教師如何正確引導(dǎo)是開展研討式教學(xué)的重點(diǎn)。首先,應(yīng)明確課程在相關(guān)領(lǐng)域中的作用和地位,了解課程的教學(xué)內(nèi)容,選擇課程中適合研討的內(nèi)容,并將研究與討論貫穿教學(xué)的全過程。在選擇題目時(shí),要考慮專業(yè)相關(guān)程度及考慮不同學(xué)生層次的需求,考慮學(xué)生個(gè)體間的差異,難度適宜。
四、結(jié)語
生物信息學(xué)本科專業(yè)遺傳學(xué)的教學(xué),以孟德爾定律為基礎(chǔ),分析遺傳物質(zhì)的存在形式、傳遞、保存及變化,課程脈絡(luò)更加清晰,通過案例教學(xué)的等教學(xué)模式,激發(fā)興趣,并有利于與后續(xù)課程連接,在實(shí)踐教學(xué)中體現(xiàn)了比較好的教學(xué)效果。因?yàn)樯镄畔W(xué)專業(yè)的需求與傳統(tǒng)生物專業(yè)有差異,教學(xué)內(nèi)容側(cè)重點(diǎn)不同這給教師備課增加了難度。同時(shí),在期末考核時(shí),由于講授側(cè)重點(diǎn)不同,考試側(cè)重點(diǎn)也應(yīng)有所區(qū)別,在師資允許的前提下,引入小班教學(xué),有利于教學(xué)側(cè)重點(diǎn)突出。后續(xù)課程如果設(shè)置分子遺傳學(xué),將使知識(shí)體系更加完整。
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【關(guān)鍵詞】臨床 醫(yī)學(xué)遺傳學(xué) 實(shí)驗(yàn)課程
醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)是一門醫(yī)學(xué)與遺傳學(xué)相結(jié)合的一門邊緣學(xué)科,是現(xiàn)代醫(yī)學(xué)中的一個(gè)新領(lǐng)域。它研究人類疾病與遺傳的關(guān)系,主要任務(wù)是揭示各類遺傳性疾病的遺傳規(guī)律、發(fā)病機(jī)制、診斷和治療措施,以降低人群中遺傳病的發(fā)生率,提高人類的健康素質(zhì)。
隨著醫(yī)藥衛(wèi)生的進(jìn)步,急性傳染病和流行病逐漸得到控制,遺傳病對(duì)人類的影響越來越明顯,遺傳病的相對(duì)發(fā)病率正在增長[1]。早在1992年,美國已公認(rèn)“醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)”為一門醫(yī)學(xué)專業(yè)[2]。在歐美發(fā)達(dá)國家已有較完善的針對(duì)人類遺傳病的臨床遺傳學(xué)科和診療服務(wù)體系。僅北美地區(qū),就有數(shù)百個(gè)實(shí)驗(yàn)室提供針對(duì)數(shù)千種遺傳病的檢測服務(wù)[3]。近年來,我國大城市的醫(yī)院結(jié)合計(jì)劃生育逐步建立起婚前檢查門診和遺傳咨詢門診,臨床各科的遺傳醫(yī)學(xué)服務(wù)也日益受到重視[4]。盡管在我國目前的高等醫(yī)學(xué)教育中,醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)仍作為一門基礎(chǔ)課程,但它涉及到許多臨床問題,在基礎(chǔ)學(xué)科與臨床各學(xué)科之間架起了一座縱橫貫通的橋梁,通過它,醫(yī)學(xué)生們才能在融匯貫通的基礎(chǔ)上去領(lǐng)悟更新、更深的分子醫(yī)學(xué)知識(shí);隨著現(xiàn)代生物學(xué)和現(xiàn)代遺傳學(xué)研究技術(shù)的蓬勃發(fā)展以及基礎(chǔ)研究與臨床工作的密切互動(dòng),醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)突飛猛進(jìn),它對(duì)于指導(dǎo)現(xiàn)代臨床醫(yī)學(xué)中疾病的診斷、治療和預(yù)防都有著無可替代的作用。因此,醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)的教學(xué)必須本著服務(wù)于臨床這一原則,密切結(jié)合臨床,才能促進(jìn)醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)教學(xué)的發(fā)展和提高[5];另一方面,醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)是一門實(shí)驗(yàn)性很強(qiáng)的學(xué)科,需要通過實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐才能達(dá)到較好的教學(xué)效果。實(shí)驗(yàn)教學(xué)不僅是驗(yàn)證遺傳學(xué)理論,鞏固學(xué)生課堂上所學(xué)知識(shí),更重要的是能培養(yǎng)學(xué)生的基本操作技能,讓學(xué)生學(xué)會(huì)基本的醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)臨床診斷技術(shù),并應(yīng)用這些技術(shù)在醫(yī)學(xué)實(shí)踐中去解決臨床上可能遇到的遺傳疾病和遺傳學(xué)問題,提高學(xué)生分析和解決問題的能力,為今后的臨床工作奠定基礎(chǔ)。
然而,由于醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)作為一門新興的基礎(chǔ)學(xué)科,長期以來經(jīng)費(fèi)的投入不足,開設(shè)實(shí)驗(yàn)課的空間及時(shí)間都受到限制,大部分開設(shè)醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)的學(xué)校,僅限于紙上談兵,而未給學(xué)生實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐的機(jī)會(huì)。我院的情況也是如此,歷年來醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)都是作為選修課開設(shè),沒有安排實(shí)驗(yàn),使本門課程的教學(xué)效果不佳。作為一所地處桂西南落后地區(qū)的高等民族醫(yī)學(xué)院校,除教學(xué)科研外,我院還兼有社會(huì)服務(wù)的功能。對(duì)缺乏遺傳病診療服務(wù)的桂西南落后地區(qū)而言,進(jìn)行面向臨床的醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)課建設(shè),在教學(xué)的同時(shí)為社會(huì)提供高水平的遺傳診療服務(wù),以提高當(dāng)?shù)厝丝谶z傳素質(zhì)是我們應(yīng)該承擔(dān)的責(zé)任。因此,為提高醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)教學(xué)質(zhì)量,為適應(yīng)現(xiàn)代醫(yī)學(xué)發(fā)展和社會(huì)對(duì)遺傳病診療服務(wù)的需求,開設(shè)醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)課勢在必行。
前幾年,我們學(xué)校新辦了臨床檢驗(yàn)本科專業(yè),在檢驗(yàn)本科專業(yè)中開設(shè)了醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)課,去年開始在五年制本科的其他專業(yè)和檢驗(yàn)專科中也增設(shè)實(shí)驗(yàn)課程,實(shí)驗(yàn)課內(nèi)容在各專業(yè)之間略有增減,課時(shí)控制在18-27學(xué)時(shí)之間。在有限的時(shí)間內(nèi),實(shí)驗(yàn)課程如何安排是值得思考的的問題。本著面向臨床的目標(biāo),我們?cè)谠薪虒W(xué)工作的基礎(chǔ)上,對(duì)本課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行了一定的探索。
1 優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容,精選貼近臨床實(shí)踐的教學(xué)內(nèi)容
由于眾多因素的制約,不可能開設(shè)很多的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,因此就存在有實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的選擇問題。目前的醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)主要包括群體和家系、細(xì)胞、分子水平的實(shí)驗(yàn)和社區(qū)優(yōu)生實(shí)踐等幾個(gè)方面的內(nèi)容。事實(shí)上,實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖峭ㄟ^實(shí)驗(yàn)使學(xué)生獲取對(duì)這類實(shí)驗(yàn)的總體認(rèn)識(shí),而不是對(duì)某個(gè)實(shí)驗(yàn)的認(rèn)識(shí),側(cè)重于建立起一種實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐的能力,而不是具體的某一實(shí)驗(yàn)本身。因此,我們把醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)的主要實(shí)驗(yàn)內(nèi)容加以歸類。
1.1 系譜分析、群體分析
系譜分析、群體分析是研究醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)的傳統(tǒng)方法。為幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)遺傳規(guī)律,我們開設(shè)了群體遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)的人類部分遺傳性狀的檢查和系譜分析實(shí)驗(yàn)各一次;以苯硫脲嘗味實(shí)驗(yàn)為例,讓學(xué)生掌握計(jì)算基因頻率和基因型頻率的方法;通過繪制系譜圖和進(jìn)行系譜分析,加深學(xué)生對(duì)單基因病的各種遺傳方式及其特點(diǎn)的理解,并初步掌握遺傳病發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)估計(jì)的基本要領(lǐng)。
1.2 細(xì)胞遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)部分,即人類染色體的制作和分析
人類染色體的制作和分析是目前醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)核心之一。染色體分析是醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)領(lǐng)域中的基本技術(shù),國內(nèi)的教學(xué)醫(yī)院和婦幼保健機(jī)構(gòu)的遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)室,都是以染色體的診斷為主體,通過采用以染色體分析為核心的細(xì)胞遺傳學(xué)技術(shù)來進(jìn)行遺傳疾病診斷和產(chǎn)前診斷。本著面向臨床這一原則,特別是針對(duì)臨床檢驗(yàn)專業(yè),我們把實(shí)驗(yàn)課教學(xué)重點(diǎn)放在細(xì)胞遺傳學(xué)部分。根據(jù)我院遺傳實(shí)驗(yàn)室的現(xiàn)有條件,我們開設(shè)的具體內(nèi)容為:(1)正常人類染色體常規(guī)核型和G顯帶核型觀察及分析;(2)人類外周血淋巴細(xì)胞的培養(yǎng)及染色體標(biāo)本制備技術(shù);(3)人類染色體G顯帶、C顯帶標(biāo)本的制備及觀察;(4)人類異常染色體核型觀察與分析;(5)人類外周血淋巴細(xì)胞姐妹染色單體交換(SCE)試驗(yàn)。通過對(duì)以上這些實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的教學(xué),讓學(xué)生熟悉人類染色體的數(shù)目和形態(tài)特征;了解各號(hào)染色體G、C帶帶型特點(diǎn);熟悉人體外周血淋巴細(xì)胞培養(yǎng)的方法和步驟;掌握人體外周血淋巴細(xì)胞染色體標(biāo)本制備的方法;訓(xùn)練學(xué)生在顯微鏡下觀察分析染色體的能力;掌握部分人類常見的異常核型的鑒別方法和了解某些罕見和重要染色體病的核型特點(diǎn)。
1.3 遺傳咨詢與社區(qū)優(yōu)生實(shí)踐
從臨床角度來看,結(jié)合上述實(shí)驗(yàn)而進(jìn)行的遺傳咨詢則是極其重要的實(shí)踐形式,通過這一形式,可預(yù)防遺傳病患兒的出生,最大限度地降低遺傳病的發(fā)生率,改善遺傳病患者的生活質(zhì)量和提高人口素質(zhì)。
2 實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)的實(shí)施
要培養(yǎng)實(shí)用型醫(yī)學(xué)人才,提高學(xué)生對(duì)醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)課的重視和興趣,引導(dǎo)其臨床思維的形成,實(shí)驗(yàn)教學(xué)的水平與實(shí)施是關(guān)鍵。為此,我們嘗試了多元化的教學(xué)方式。
利用視頻互動(dòng)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室向?qū)W生展示遺傳病錄像,使學(xué)生深切感受到遺傳病與遺傳性狀的存在;用案例教學(xué)法構(gòu)筑基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)與臨床醫(yī)學(xué)的橋梁,通過一些典型的實(shí)例,給學(xué)生思維的空間,讓學(xué)生將理論知識(shí)融于實(shí)際遺傳病病例中,靈活運(yùn)用遺傳學(xué)原理解答臨床實(shí)際問題,增強(qiáng)臨床意識(shí),激發(fā)對(duì)專業(yè)知識(shí)的興趣,變被動(dòng)學(xué)習(xí)為主學(xué)習(xí)。達(dá)到既培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力,又強(qiáng)化基礎(chǔ)理論的實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?/p>
在實(shí)驗(yàn)中,注重培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度,讓學(xué)生充分解實(shí)驗(yàn)的目的與意義,促進(jìn)學(xué)生主動(dòng)參與技能訓(xùn)練。一般的遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn),一次課僅有3~4學(xué)時(shí),許多實(shí)驗(yàn)操作課外完成的步驟多,例如人外周血淋巴細(xì)胞的培養(yǎng)及染色體標(biāo)本制備,整個(gè)過程需要經(jīng)歷采血、培養(yǎng)、加秋水仙素、制片等過程,培養(yǎng)時(shí)間需72小時(shí),課堂計(jì)劃3學(xué)時(shí)內(nèi)學(xué)生不可能完成,必須在課前進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng),計(jì)劃內(nèi)的3學(xué)時(shí)僅是學(xué)生的制片。如果實(shí)驗(yàn)教師事先做細(xì)胞培養(yǎng)準(zhǔn)備,學(xué)生無法參與實(shí)驗(yàn)的全程,一旦離開老師的協(xié)作仍然無法獨(dú)立開展類似實(shí)驗(yàn)。為此,我們要求學(xué)生樹立總體觀念,利用課外時(shí)間從實(shí)驗(yàn)器械和試劑的準(zhǔn)備開始,獨(dú)立操作,制備自己的染色體標(biāo)本。在細(xì)胞培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中,學(xué)生得到了與醫(yī)學(xué)相關(guān)的無菌操作技能的訓(xùn)練,同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)、認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度,這些都為學(xué)生以后從事醫(yī)療和科研工作打下良好的基礎(chǔ)。學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)后觀察到了自己的染色體標(biāo)本,都有成就感,逐漸變被動(dòng)為主動(dòng),積極參與各種實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備,并在此過程中初步掌握實(shí)室工作的基本原則與基本技能。
利用我校附屬醫(yī)院現(xiàn)有的婦科和兒科遺傳咨詢室,讓學(xué)生見習(xí)各種遺傳病癥狀和體征,現(xiàn)場了解與遺傳相關(guān)疾病的預(yù)防、診斷和治療原則,使現(xiàn)代醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)課實(shí)習(xí)化。此外,課余或假日時(shí)間組織學(xué)生深入到社區(qū)進(jìn)行遺傳咨詢與社區(qū)優(yōu)生實(shí)踐,提高學(xué)生的感性認(rèn)識(shí),使學(xué)生切身體會(huì)到社會(huì)和病人需要完善的遺傳診療服務(wù),因而更加重視實(shí)驗(yàn)課的學(xué)習(xí)。
上述所實(shí)施的實(shí)驗(yàn)教學(xué)使學(xué)生熟悉了遺傳病特別是染色體病的常規(guī)診斷方法,提高了學(xué)生的實(shí)際操作技能。這些基本的醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)操作技能的培養(yǎng),對(duì)學(xué)生在醫(yī)學(xué)實(shí)踐中應(yīng)用去解決臨床上的問題是不可缺少的,同時(shí)也培養(yǎng)了學(xué)生倫理道德觀念和社會(huì)責(zé)任感,為學(xué)生走向工作崗位將遺傳學(xué)知識(shí)服務(wù)于社會(huì)奠定了基礎(chǔ)。不足的是,雖然我們最大限度地利用了教學(xué)資源, 開設(shè)了貼近臨床的醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)課,但由于學(xué)校的辦學(xué)條件所限,包括師資水平及儀器和物質(zhì)條件等因素的限制,目前我們還無法開設(shè)分子水平的實(shí)驗(yàn)。要提高醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)課程的教學(xué)質(zhì)量,順應(yīng)現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的日益發(fā)展對(duì)醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的要求,還需要我們?cè)诟鞣矫娌粩嗟嘏Α?/p>
參考文獻(xiàn)
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(1.新鄉(xiāng)醫(yī)學(xué)院三全學(xué)院生命科學(xué)技術(shù)學(xué)院遺傳與基因工程教研室,河南 新鄉(xiāng) 453003;
2. 新鄉(xiāng)醫(yī)學(xué)院三全學(xué)院羲和書院,河南 新鄉(xiāng) 453003)
【摘 要】當(dāng)今世界是一個(gè)科學(xué)技術(shù)迅速發(fā)展和廣泛普及的時(shí)代。因此, 要使我們的學(xué)生將來能夠適應(yīng)這種形勢, 就必須重視和加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)。實(shí)驗(yàn)教學(xué)是教學(xué)體系的重要組成部分,是培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際,提高學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的重要環(huán)節(jié)。作者認(rèn)為學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中,學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性直接影響到教學(xué)效果,想調(diào)動(dòng)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的積極性,實(shí)驗(yàn)教學(xué)是一種非常好的方法,尤其遺傳學(xué)是以實(shí)驗(yàn)為手段來認(rèn)識(shí)生物的遺傳變導(dǎo)與進(jìn)化規(guī)律的科學(xué)。這使得實(shí)驗(yàn)教學(xué)更為重要。目前,將理論教學(xué)融入到實(shí)驗(yàn)教學(xué)中去已經(jīng)成為常用教學(xué)方法。
關(guān)鍵詞 實(shí)驗(yàn)教學(xué);積極性;遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)
遺傳學(xué)是研究生物遺傳和變異規(guī)律的科學(xué)。遺傳學(xué)發(fā)展的歷史清晰地表明,遺傳學(xué)的每一次重大突破都要經(jīng)過科學(xué)實(shí)驗(yàn)這個(gè)環(huán)節(jié)??茖W(xué)實(shí)驗(yàn)在遺傳學(xué)發(fā)展中起著極其重要的作用,隨著素質(zhì)教育的不斷推進(jìn),實(shí)驗(yàn)教學(xué)愈加重要,如何通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)改進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)方式,培養(yǎng)學(xué)生的積極性,是每個(gè)教師長期探討的課題。遺傳學(xué)是現(xiàn)代生物學(xué)中發(fā)展迅速、與其它自然科學(xué)、社會(huì)科學(xué)及技術(shù)科學(xué)(數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)學(xué)等)交叉最多的學(xué)科之一。與人類的生命、生活和經(jīng)濟(jì)發(fā)展關(guān)系密切。遺傳學(xué)理論研究的深入與實(shí)驗(yàn)技術(shù)的革新息息相關(guān)。在整個(gè)遺傳學(xué)和醫(yī)學(xué)的發(fā)展上,遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)在科研實(shí)踐中對(duì)發(fā)現(xiàn)新理論和開發(fā)應(yīng)用新技術(shù)起著決定性的作用,已滲透到醫(yī)學(xué)科學(xué)的各個(gè)領(lǐng)域,成為診斷、治療、預(yù)防疾病的重要手段。通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段,可以促進(jìn)理論與實(shí)踐相結(jié)合,增強(qiáng)學(xué)生觀察問題、分析問題、解決問題及實(shí)際工作能力[1]。
1 實(shí)驗(yàn)在遺傳學(xué)發(fā)展中的積極作用
遺傳學(xué)發(fā)展的歷史清晰地表明,遺傳學(xué)的每一次重大突破都要經(jīng)過科學(xué)實(shí)驗(yàn)這個(gè)環(huán)節(jié)。科學(xué)實(shí)驗(yàn)在遺傳學(xué)發(fā)展中起著極其重要的作用,根據(jù)遺傳學(xué)發(fā)展的歷史事實(shí),從孟德爾的豌豆實(shí)驗(yàn)到分子生物學(xué)的實(shí)驗(yàn),可以看出遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)具有自身的特點(diǎn)和特有的作用。在遺傳學(xué)發(fā)展的歷程中發(fā)現(xiàn),一般是在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)了新現(xiàn)象新問題,引導(dǎo)人們對(duì)之進(jìn)行研究,從而提出新概念、新理論,以促進(jìn)遺傳學(xué)的發(fā)展??茖W(xué)實(shí)驗(yàn)對(duì)于提供新的事實(shí)材料,對(duì)于暴露原有認(rèn)識(shí)的局限性,對(duì)于檢驗(yàn)和發(fā)展遺傳學(xué)理論,都起著直接的重要作用,而且這種重要作用將隨著遺傳學(xué)的深入發(fā)展而更加突出??梢哉f,離開了科學(xué)實(shí)驗(yàn),現(xiàn)代遺傳學(xué)就難以發(fā)展。
2 實(shí)驗(yàn)教學(xué)是高校實(shí)施創(chuàng)新教育的重要環(huán)節(jié)
遺傳學(xué)屬于生物科學(xué)中一門重要的基礎(chǔ)理論課程。是高等院校生命科學(xué)中的重要專業(yè)基礎(chǔ)課之一,有關(guān)專業(yè)均設(shè)有《遺傳學(xué)》課程,是聯(lián)系公共基礎(chǔ)課程與專業(yè)課程的一個(gè)重要橋梁。作為生物科學(xué)一門主干課程越來越顯示出其重要性,而遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)又是遺傳學(xué)教學(xué)中的尤為重要的組成部分,它既可以驗(yàn)證遺傳學(xué)基礎(chǔ)理論的遺傳規(guī)律和幫助學(xué)生快速掌握遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本技術(shù),又可以培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立分析、解決問題的能力,對(duì)于提高學(xué)生的綜合素質(zhì)、培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神與實(shí)踐能力具有特殊的作用,并能為有關(guān)的后續(xù)課程學(xué)習(xí)和將來從事的專業(yè)工作奠定基礎(chǔ)。實(shí)驗(yàn)教學(xué)在學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)方面具有得天獨(dú)厚的條件和優(yōu)勢,在大學(xué)教學(xué)期間,對(duì)學(xué)生的能力培養(yǎng)方面,沒有任何其它教學(xué)環(huán)節(jié)或者任何一門課程可以替代。
3 實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中可以適當(dāng)增加師生交流
理論課上時(shí)間有限,限制了老師與學(xué)生之間的交流,實(shí)驗(yàn)教學(xué)增加了師生交流的機(jī)會(huì),但是師生的交流仍然缺乏。多數(shù)時(shí)候,指導(dǎo)老師只是講解實(shí)驗(yàn)的基本要求、目的、原理、操作及注意事項(xiàng)等,余下的就是學(xué)生按照指南完成實(shí)驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)報(bào)告,指導(dǎo)老師批閱實(shí)驗(yàn)報(bào)告。師生交流不足。為了提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,可以在實(shí)驗(yàn)課前1周,要求每位學(xué)生通過查閱相關(guān)資料,利用多媒體課件等對(duì)將要進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行預(yù)習(xí),寫出預(yù)習(xí)報(bào)告,熟悉實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹⒃?、操作步驟等。基本操作訓(xùn)練是遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ),它對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能、掌握遺傳學(xué)基本理論與規(guī)律起到重要的作用。在教學(xué)過程中教師應(yīng)指導(dǎo)學(xué)生培養(yǎng)良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣,促使學(xué)生較早地接觸到科研的基本方法,這樣可以有利于學(xué)生對(duì)遺傳學(xué)領(lǐng)域的基本知識(shí)和基本理論有更深刻的理解,對(duì)遺傳學(xué)有進(jìn)一步的了解,從而增強(qiáng)了學(xué)好遺傳學(xué)的信心。
4 實(shí)驗(yàn)過程中可以增強(qiáng)指導(dǎo)老師創(chuàng)新意識(shí)
教師授課習(xí)慣了舊的教學(xué)理念,獨(dú)立思考和自我創(chuàng)新意識(shí)淺薄,拘泥于教材或者指南,忽略了學(xué)生創(chuàng)新能力的訓(xùn)練,對(duì)學(xué)生只重視學(xué)生技能的訓(xùn)練。在學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)方面,問題意識(shí)的培養(yǎng)至關(guān)重要。中國教育的標(biāo)準(zhǔn)是將有問題的學(xué)生教育成沒有問題。受中國傳統(tǒng)教育的影響,多數(shù)高校教師并不善于創(chuàng)設(shè)問題情境,激發(fā)學(xué)生的問題意識(shí)。教師的問題意識(shí)不足,直接導(dǎo)致了學(xué)生問題意識(shí)的缺乏。在遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)的過程中,指導(dǎo)教師應(yīng)該增強(qiáng)自己的創(chuàng)新意識(shí),可以有效地激發(fā)學(xué)生們濃厚的學(xué)習(xí)興趣,使每一個(gè)學(xué)生積極參與,培養(yǎng)了學(xué)生的觀察能力,思維能力,分析問題解決問題的能力和實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)、操作能力。另指導(dǎo)老師應(yīng)加強(qiáng)與課程配套的實(shí)驗(yàn)課程,不斷增加新的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。改變?cè)械囊则?yàn)證性為主的實(shí)驗(yàn),更改為綜合性技能訓(xùn)練實(shí)驗(yàn),加強(qiáng)學(xué)生動(dòng)手和動(dòng)腦能力訓(xùn)練,進(jìn)一步強(qiáng)化學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作技能。
5 積極鼓勵(lì)學(xué)生參與整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程
由于時(shí)間的限制性導(dǎo)致在遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的過程中,實(shí)驗(yàn)材料的準(zhǔn)備以及處理都是由實(shí)驗(yàn)老師準(zhǔn)備好,在上課的過程中,學(xué)生并不了解整個(gè)遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本流程,僅僅是對(duì)遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)的其中一部分進(jìn)行操作,這樣學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的了解一知半解,從而降低學(xué)生對(duì)遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)的積極性。因此,從實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)備開始,整個(gè)過程均由學(xué)生自己動(dòng)手,獨(dú)立操作,獨(dú)立分析,最后得出實(shí)驗(yàn)結(jié)果。在這個(gè)過程中,讓學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)問題,自己去解決問題,利用學(xué)生重視實(shí)驗(yàn)結(jié)果的心理,使學(xué)生充分參與實(shí)驗(yàn),同時(shí)滿足了學(xué)生了解科學(xué)實(shí)驗(yàn)的全過程和方法的愿望,初步實(shí)驗(yàn)了教學(xué)與科研的結(jié)合,加深了學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的理解,培養(yǎng)了學(xué)生的綜合實(shí)驗(yàn)技能和科研創(chuàng)新能力。
6 優(yōu)化考核方案
在現(xiàn)有的教學(xué)模式中對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的評(píng)價(jià)的方式比較單一,即只是針對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,缺乏對(duì)創(chuàng)新型思維的鼓勵(lì)。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)的過程中,實(shí)驗(yàn)結(jié)果好的同學(xué),實(shí)驗(yàn)操作等方面綜合能力比較好,當(dāng)然要給好成績。但是,在實(shí)驗(yàn)過程中有創(chuàng)新意識(shí)或者比較有個(gè)性的同學(xué)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果不一定是最好的,甚至可能是失敗的結(jié)果,針對(duì)這樣的結(jié)果,僅僅用分?jǐn)?shù)來表示,會(huì)逐漸降低一部分學(xué)生對(duì)遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)的興趣,可以把不同知識(shí)背景的學(xué)生編在同一實(shí)驗(yàn)小組中工作,通過彼此相互學(xué)習(xí),促進(jìn)了學(xué)生個(gè)體間的知識(shí)交叉。因此,在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中,對(duì)成績的評(píng)定首先要鼓勵(lì)他們用創(chuàng)新性的思維方式去學(xué)習(xí),可能剛開始的時(shí)候分析或者給出的結(jié)果是不科學(xué)的,但是對(duì)其意識(shí)和思維模式的培養(yǎng)是有價(jià)值的。因此,在實(shí)驗(yàn)教學(xué)成績的評(píng)定方面,應(yīng)該鼓勵(lì)個(gè)性和創(chuàng)新,降低實(shí)驗(yàn)結(jié)果所占考核成績的比例。
社會(huì)發(fā)展的新形勢需要在現(xiàn)代教學(xué)別強(qiáng)調(diào)加強(qiáng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?,且?shí)驗(yàn)教學(xué)的加強(qiáng)能夠更好地提高各方面能力,也是理論聯(lián)系實(shí)踐的直觀教學(xué),因此在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中要調(diào)動(dòng)學(xué)生積極參與的意識(shí),進(jìn)而更全面地掌握了理論,綜上所述,如何提高學(xué)生在實(shí)驗(yàn)課上的積極性越來越重要,因此通過對(duì)教學(xué)目標(biāo)、內(nèi)容和途徑方法的調(diào)整,充分發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用,調(diào)動(dòng)學(xué)生的主動(dòng)性、積極性,把蘊(yùn)藏在(下轉(zhuǎn)第209頁)(上接第142頁)學(xué)生身上的巨大潛力挖掘出來。同時(shí)學(xué)生的熱情、無拘無束,充滿想象力的問題和解決問題的新思路,也不斷激發(fā)教師的靈感,為其研究帶來新的思路,促進(jìn)教學(xué)相長。
參考文獻(xiàn)
關(guān)鍵詞:遺傳學(xué);實(shí)驗(yàn)課教學(xué)
一、進(jìn)行初步改革
實(shí)驗(yàn)課教學(xué)的主要指導(dǎo)思想是培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力,實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力[1]。目前的高等院校尚有一些“重理論輕實(shí)驗(yàn),重原理輕操作,重實(shí)驗(yàn)報(bào)告輕實(shí)驗(yàn)過程”的問題存在。面對(duì)新時(shí)代的高材生應(yīng)當(dāng)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)中進(jìn)行環(huán)節(jié)的改革,應(yīng)貫徹實(shí)踐性,啟發(fā)性,探索性,自主性,促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展和獨(dú)立思考,小組合作能力和團(tuán)隊(duì)精神。
醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)主要是通過實(shí)驗(yàn)手段來證明已知的理論知識(shí),是學(xué)生從感官上進(jìn)一步理解理侖[2]。在一些傳統(tǒng)的驗(yàn)證性內(nèi)容上增加啟發(fā)性強(qiáng)的內(nèi)容來豐富學(xué)生的知識(shí)面。
實(shí)驗(yàn)教學(xué)中應(yīng)側(cè)重于有關(guān)染色體的操作實(shí)驗(yàn),對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的熟練操作技能,以此達(dá)到充分理解理論課的知識(shí)內(nèi)容。因此,我們改進(jìn)的環(huán)節(jié)為加入系譜分析的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。
二、系譜分析的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
在理論課上傳授有關(guān)單基因遺傳的疾病時(shí),首先囑咐學(xué)生專心聽講,下課后自己在網(wǎng)上查找有關(guān)系譜分析的一些案例。按照班級(jí)人數(shù)來決定4-6個(gè)人形成一組,已找到案例制作課件,上實(shí)驗(yàn)課時(shí)拍個(gè)代表來講解其有關(guān)疾病的臨床特征,描述或繪出系譜圖,做一些有關(guān)的分析題。因?yàn)橹v授單基因遺傳病的課時(shí)較多,需要6個(gè)學(xué)時(shí)來講完本章內(nèi)容。所以學(xué)生應(yīng)有充分地查找文獻(xiàn),制作課件的時(shí)間。若4人為一組,這樣每個(gè)人都要上網(wǎng)查找疾病案例,為了講好此內(nèi)容提前做好病分析有關(guān)計(jì)算題。從而提高學(xué)生的查找文獻(xiàn)能力和培養(yǎng)小組合作的能力。另一方面也可以及其對(duì)遺傳學(xué)這門課的深度理解。
三、改進(jìn)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)模式
喬伊斯和韋爾認(rèn)為“教學(xué)模式是構(gòu)成課程的作業(yè),選擇教材,提高教師活動(dòng)的一種范型和計(jì)劃”[3]。多年來“以教師為中心,以課堂為中心,以教材為中心”傳統(tǒng)的本科教育模式為我國社會(huì)主義建設(shè)培養(yǎng)了大量的有用之才[4],但隨著科學(xué)的發(fā)展,數(shù)字化時(shí)代的更新,現(xiàn)在的學(xué)生對(duì)電腦知識(shí)的需求和認(rèn)識(shí)度的提高,我們應(yīng)選擇有積極性,創(chuàng)造性,靈活性,獨(dú)立性的教學(xué)環(huán)節(jié)來激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)。
當(dāng)然我們要規(guī)范教學(xué)過程,加強(qiáng)課前預(yù)習(xí)。每一個(gè)實(shí)驗(yàn)都是針對(duì)某個(gè)遺傳原理設(shè)計(jì)的,學(xué)生只有充分理解這些理論知識(shí),才能展開實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)中的一些技術(shù)原理也是學(xué)生學(xué)生必須了解清楚的。實(shí)驗(yàn)前,教師應(yīng)當(dāng)讓學(xué)生提前預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,并要求學(xué)生理解該實(shí)驗(yàn)的理論知識(shí),明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡牟襟E,還要核實(shí)試驗(yàn)中遇到的技術(shù)環(huán)節(jié)問題。實(shí)驗(yàn)結(jié)果的誤差是科學(xué)實(shí)驗(yàn)的正?,F(xiàn)象,對(duì)于醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn),識(shí)別染色體病把染色體配對(duì)排列在報(bào)告冊(cè)時(shí),要求學(xué)生細(xì)心和耐心的找出配對(duì)染色體。而不是照抄實(shí)驗(yàn)書上的染色體配對(duì)。要求學(xué)生詳細(xì)記錄實(shí)驗(yàn)過程,這樣即可總結(jié)正確的操作,也可做出實(shí)驗(yàn)誤差的合理解釋。
只有通過嚴(yán)格化和規(guī)范化,才能培養(yǎng)合格的醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)人才。有利于將來走上崗位,能在獨(dú)立的創(chuàng)興在一線上。
四、采用多媒體教學(xué)
雖然傳統(tǒng)的教學(xué)模式目的明確,思路清晰,便于記憶和總結(jié)[5]。采用多媒體演示實(shí)驗(yàn)內(nèi)容對(duì)與學(xué)生理解實(shí)驗(yàn)操作內(nèi)容更加有利。由于多媒體技術(shù)可以圖文講述結(jié)合,營造一個(gè)直觀的,豐富多彩的,生動(dòng)的教學(xué)環(huán)境,使教學(xué)內(nèi)容具有很強(qiáng)的真實(shí)感和表現(xiàn)力[6]。
五、對(duì)于實(shí)驗(yàn)考核進(jìn)行改革
每次實(shí)驗(yàn)課后教師給予學(xué)生評(píng)分后,總結(jié)性的給學(xué)生講解實(shí)驗(yàn)課中所出現(xiàn)的共同問題。以免再次發(fā)生類似錯(cuò)誤或問題。在我們進(jìn)行改革的系譜分析實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)就是一個(gè)有力的測試學(xué)生對(duì)本門課的態(tài)度和學(xué)習(xí)熱度,從他們?cè)O(shè)計(jì)和制作的課件中可以觀察到學(xué)生對(duì)于系譜分析的理解能力和分析問題的思考能力。當(dāng)然從中還可觀察到小組團(tuán)隊(duì)精神發(fā)揮的如何。從這寫細(xì)節(jié)我們可以本本次實(shí)驗(yàn)作為一次小測驗(yàn)。系譜分析是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),但是從中可以提高學(xué)生的全面素質(zhì)和潛在的能力。也是一次很好的復(fù)習(xí)本章內(nèi)容關(guān)鍵的知識(shí)內(nèi)容的好機(jī)會(huì)。
最后,教師以總結(jié)性的方式把每個(gè)小組的優(yōu)點(diǎn)和分析問題中所遇見的問題講解,可以達(dá)到加深理解。整個(gè)課堂也可以營造一種民主,寬松的,靈活的氛圍,讓學(xué)生保持敏捷而活躍的思維,以極大的熱情投入實(shí)驗(yàn)課的學(xué)習(xí)和實(shí)踐中。
關(guān)鍵詞:《醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)》;教學(xué)改革;教學(xué)方法;病例討論法
中圖分類號(hào):G642.0?搖 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A?搖 文章編號(hào):1674-9324(2013)40-0055-02
醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)是一門重要的醫(yī)學(xué)課程,是基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)與臨床醫(yī)學(xué)之間的橋梁學(xué)科。該門課程涉及很多遺傳病例,將臨床病例與基礎(chǔ)理論相結(jié)合可以調(diào)動(dòng)學(xué)生對(duì)醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)學(xué)習(xí)的積極性,提高教學(xué)質(zhì)量,最終實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)合格醫(yī)學(xué)人才的教學(xué)目標(biāo)]。病案教學(xué)法起源于美國哈佛大學(xué)醫(yī)學(xué)院,是以典型病例為先導(dǎo),以臨床及相關(guān)基礎(chǔ)問題為中心,以學(xué)生為主體的啟發(fā)式教學(xué)方法。在當(dāng)前機(jī)遇與挑戰(zhàn)結(jié)合的社會(huì)面前,素質(zhì)教育再次為人們所推崇,為了促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展,高校教師在不斷地進(jìn)行教學(xué)方式、方法的改革,以適應(yīng)新變化、滿足新需要。作者結(jié)合多年教學(xué)經(jīng)驗(yàn),從病案教學(xué)法在醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用談點(diǎn)體會(huì)。
一、病案教學(xué)法的實(shí)施和應(yīng)用
遺傳病是醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)教學(xué)中的重點(diǎn)和難點(diǎn),結(jié)合臨床病例進(jìn)行課堂教學(xué),不僅加強(qiáng)了學(xué)生對(duì)臨床工作的感性認(rèn)識(shí),還可以活躍課堂氛圍,是一種行之有效的教學(xué)方法。病案分析可用于醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)教學(xué)的多個(gè)環(huán)節(jié),如課程導(dǎo)入、課堂舉例、課堂結(jié)尾、課后作業(yè)、階段復(fù)習(xí)等。此教學(xué)法解決了以往醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)理論教學(xué)與臨床脫節(jié),理論教學(xué)內(nèi)容的枯燥難懂,教學(xué)手段落后等問題;有效地提高了學(xué)生對(duì)醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)的學(xué)習(xí)效果及興趣,是一種有效的教學(xué)方法。
1.開篇導(dǎo)入,引出重點(diǎn)?搖對(duì)于一門課程而言,可以在開篇的時(shí)候喚起學(xué)生的求知欲、具有吸引力是很幸運(yùn)的,那么開篇的導(dǎo)入設(shè)計(jì)自然是非常重要的。根據(jù)醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)的學(xué)科特點(diǎn),教師上課前根據(jù)教學(xué)目的和內(nèi)容有針對(duì)性地設(shè)計(jì)病案問題,可以很好地將基礎(chǔ)學(xué)科與臨床學(xué)科融合貫通。我們的做法通常是在授課之前播放一個(gè)視頻(病例),通過視頻,學(xué)生可以親眼目睹患者的癥狀、體征及實(shí)驗(yàn)室檢查結(jié)果等,并親身感受到患者的痛楚、親人的無奈,激起學(xué)生作為一名醫(yī)學(xué)生應(yīng)有的責(zé)任意識(shí),使得學(xué)生為學(xué)好這門課程而努力。
2.結(jié)合病例,講授知識(shí)?搖在《醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)》理論的講授過程中可先引入病例啟發(fā)學(xué)生思考,然后系統(tǒng)講授相關(guān)理論知識(shí),最后驗(yàn)證理論的可靠性;也可先學(xué)習(xí)基礎(chǔ)知識(shí),然后介紹病例,使理論得到充實(shí)。新內(nèi)容的學(xué)習(xí)和認(rèn)識(shí)的過程總是由特殊病例到一般理論、從感性認(rèn)識(shí)上升到理性認(rèn)識(shí),即在講授遺傳學(xué)基礎(chǔ)理論知識(shí)的同時(shí)舉出病例,使抽象的理論融入生動(dòng)的病例中。理論與實(shí)踐的結(jié)合有助于加深理解、牢固掌握,提高課堂教學(xué)的針對(duì)性和目的性。
3.階段復(fù)習(xí),歸納總結(jié)?搖《醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)》具有內(nèi)容多、聯(lián)系廣的特點(diǎn),歷來被學(xué)生認(rèn)為是難學(xué)的一門基礎(chǔ)學(xué)科。像故事一樣的臨床病例容易被記住,可以在復(fù)習(xí)理論知識(shí)的時(shí)候激起學(xué)生對(duì)故事的回憶,進(jìn)而憶起所學(xué)過的基礎(chǔ)理論;反過來教師還可以引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用所獲得的知識(shí)分析、解決最初所提出的臨床問題并歸納總結(jié)。
二、病案教學(xué)法的教學(xué)效果與體會(huì)
1.理論與實(shí)踐相結(jié)合,提高預(yù)防意識(shí)?搖《醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)》不能僅僅停留在理論研究水平,停留在實(shí)驗(yàn)室,不再只是醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)課,而是與臨床緊密聯(lián)系的介于基礎(chǔ)學(xué)科和臨床學(xué)科之間的一門橋梁課程。以往的醫(yī)學(xué)生有這樣的誤區(qū):醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)課與臨床關(guān)系不大,可有可無。其實(shí)不然!若《醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)》教學(xué)僅僅講授枯燥難懂的理論知識(shí)、與臨床脫節(jié),則很難提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,達(dá)到行之有效的教學(xué)效果;若臨床病例引入到《醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)》的教學(xué)中,學(xué)生可以將所學(xué)過的相關(guān)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)知識(shí)與臨床知識(shí)有機(jī)地結(jié)合起來,做到融會(huì)貫通。
醫(yī)學(xué)院校以培養(yǎng)應(yīng)用型醫(yī)療衛(wèi)生人才為主要目的,講授的重點(diǎn)歸根到底在于遺傳病的分析、研究和預(yù)防。但是,多數(shù)遺傳病是“可防不可治”,即不能從根本解決問題,尤其是嚴(yán)重的、致死的遺傳病將會(huì)給患者、家庭和社會(huì)帶來沉重的負(fù)擔(dān),這就需要醫(yī)學(xué)生能認(rèn)識(shí)到遺傳病的重要性和危害性,培養(yǎng)學(xué)生“優(yōu)生優(yōu)育”的工作意識(shí),提高學(xué)生對(duì)遺傳病的認(rèn)識(shí)、判斷和預(yù)防。
2.激發(fā)學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)綜合能力?搖傳統(tǒng)教育過分強(qiáng)調(diào)教師的主導(dǎo)作用而忽視學(xué)生的主體地位,而從某種意義上講好的教學(xué)成績得益于學(xué)生的主動(dòng)學(xué)習(xí)。所以,我們?cè)诮虒W(xué)中鼓勵(lì)學(xué)生提出問題、發(fā)揮主觀能動(dòng)性、培養(yǎng)創(chuàng)新精神、喚起主體意識(shí),使同學(xué)們認(rèn)識(shí)到遺傳學(xué)并非深不可測、高不可攀。病案式教學(xué)法注重培養(yǎng)學(xué)生各方面的能力,首先是自主學(xué)習(xí)的能力,以病例為中心引導(dǎo)學(xué)生將枯燥難懂的內(nèi)容變得有趣易懂,調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性,提高了課堂教學(xué)效果;其次是分析能力,通過病案分析將理論與實(shí)踐相結(jié)合、基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)與臨床經(jīng)驗(yàn)有機(jī)地結(jié)合,并歸納知識(shí)要點(diǎn)、掌握重點(diǎn)內(nèi)容;最后是獨(dú)立思考、邏輯思維能力,通過病案(包括遺傳性疾病的發(fā)病機(jī)制、傳遞規(guī)律、診斷、治療及預(yù)防)分析,訓(xùn)練了學(xué)生獨(dú)立獲取知識(shí)的能力,為后續(xù)臨床和遺傳咨詢等工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
3.提高教師自身素質(zhì)?搖美國教育家勞倫斯說:一個(gè)好的案例是一種把部分真實(shí)生活引入課堂,從而可使教師和全班學(xué)生對(duì)之進(jìn)行分析和學(xué)習(xí)的工具,它可使課堂討論一直圍繞只有真實(shí)生活中才存在的棘手問題來進(jìn)行。病案式教學(xué)法中教師不再進(jìn)行傳統(tǒng)的“填鴨式”教學(xué),而是以學(xué)生為中心引導(dǎo)和輔助學(xué)生自主學(xué)習(xí),這就要求教師不僅具備淵博的知識(shí)、提出問題和解決問題的能力、靈活運(yùn)用知識(shí)的能力、良好的組織管理能力,還要具備調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性、寓教于樂、控制課堂節(jié)奏等技巧。
病案教學(xué)法是一種互動(dòng)式的教學(xué)模式,需要教師積極、有目的地引導(dǎo),學(xué)生積極配合,才能充分發(fā)揮其優(yōu)越性。同時(shí),病案教學(xué)法對(duì)教師的要求較高,既要精心準(zhǔn)備病案材料,又要擁有《醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)》和臨床醫(yī)學(xué)的知識(shí)。在教學(xué)過程中,學(xué)生可以親眼目睹患者和其家人的痛苦,擔(dān)負(fù)起醫(yī)生的社會(huì)責(zé)任,充分實(shí)現(xiàn)高等醫(yī)科院校的目標(biāo),即培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的高級(jí)專門人才??傊@種教學(xué)方法是一種具有推廣應(yīng)用價(jià)值的好方法。病案教學(xué)法雖具有諸多優(yōu)點(diǎn),但是任何方法都要合理應(yīng)用,要根據(jù)醫(yī)學(xué)生的不同層次、課程學(xué)時(shí)設(shè)置等特點(diǎn)做相應(yīng)調(diào)整,不能一概而論,否則得不到良好的教學(xué)效果。
參考文獻(xiàn):
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【關(guān)鍵詞】遺傳學(xué) 教學(xué) 案例 材料
遺傳學(xué)是一門重要的醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)課,其中細(xì)胞、生化知識(shí)抽象難懂,不易理解與記憶,而遺傳病的診斷咨詢又與臨床密切相關(guān),因此在醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)的教學(xué)中,可以通過多媒體找尋一些與教學(xué)內(nèi)容息息相關(guān)的案例材料,適時(shí)的呈現(xiàn)給學(xué)生,以情境教學(xué)的方式使抽象知識(shí)形象化,有效提高教學(xué)效果;并且通過遺傳學(xué)理論技術(shù)與現(xiàn)實(shí)生活的聯(lián)系,有機(jī)結(jié)合知識(shí)技能和實(shí)際應(yīng)用,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高學(xué)生的解決問題的能力和思維能力。
一、利用案例材料提出問題
一個(gè)問題的產(chǎn)生要比結(jié)論的得出更為重要。因?yàn)橐粋€(gè)新的問題的產(chǎn)生和解決需要?jiǎng)?chuàng)造性的想象力。現(xiàn)在一般的教學(xué)方法是教師處于主導(dǎo)地位,學(xué)生在老師的引導(dǎo)下回答問題,學(xué)生處于被動(dòng)地位,沒有充分的思考和主動(dòng)提問的鍛煉,缺乏創(chuàng)新精神。教師在指導(dǎo)學(xué)生在案例材料的觀察過程中,要學(xué)生記下并提出自己感興趣的問題。這樣就會(huì)讓學(xué)生提出自己真實(shí)問題,有的問題雖然不見得很專業(yè),但是有一定的研究價(jià)值。例如:在進(jìn)行人類眼皮遺傳規(guī)律教學(xué)時(shí),一些學(xué)生提出:“單眼皮與雙眼皮同時(shí)存在的現(xiàn)象,屬于哪種遺傳規(guī)律?”有的問:“肝病是否是遺傳?。扛篙吇加懈尾?,會(huì)不會(huì)遺傳給子輩?”有的問:“為什么有的白化病病人的頭發(fā)全白而有的并不全白?”因?yàn)檫@些問題是學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)的,他們就更有解決的興趣和欲望,能更好地學(xué)習(xí)。
二、利用案例材料激發(fā)興趣
從人類的遺傳學(xué)歷史長河中,我們可以知道遺傳學(xué)是建立在研究人體的各種性狀上,它主要通過一些鮮活和真實(shí)的案例,讓學(xué)生在分析――討論――探討――解決的一系列環(huán)節(jié)后,能很好地理解遺傳學(xué)理論的實(shí)質(zhì),真正領(lǐng)悟到遺傳學(xué)的現(xiàn)實(shí)意義,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
例如,在教授“遺傳病概念”時(shí),可利用多媒體以“維多利亞女王家族的血友病史”當(dāng)成案例材料向?qū)W生展現(xiàn),以舊知識(shí)引出新知識(shí)。維多利亞女王是英國王室第一個(gè)血友病基因攜帶者,因?yàn)楫?dāng)時(shí)歐洲王室的習(xí)俗是提供王室之間進(jìn)行通婚聯(lián)姻,這就使得血友病在聯(lián)姻關(guān)系的聯(lián)系下波及歐洲多個(gè)國家的王室,她導(dǎo)致了歐洲多國王室的血友病并發(fā),如德國普魯士王室和黑森家族,俄國羅曼諾夫王室,西班牙波旁王室等,其危害是相當(dāng)巨大的。這個(gè)血友病家族的病史使得學(xué)生切身深刻的了解到了遺傳病的基本特點(diǎn)和危害,還可借助案例材料幫助學(xué)生判別患者的性別(患血友病的幾乎皆為王子王孫,女性為疾病攜帶者),為以后的X連鎖隱性遺傳病的系譜特點(diǎn)的教學(xué),近親婚配的危害提供例證,引起學(xué)生對(duì)后面即將學(xué)習(xí)知識(shí)的興趣。
還可以組織興趣小組,通過第二課堂活動(dòng)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)資料興趣。例如:進(jìn)行洋蔥表皮細(xì)胞的觀察、洋蔥根尖細(xì)胞的培養(yǎng)及觀察實(shí)驗(yàn),環(huán)境監(jiān)測或生物資源調(diào)查。到人群中去調(diào)查人類常見遺傳病性狀,包括遺傳病的種類、數(shù)量,觀察各遺傳性狀的特點(diǎn),親自動(dòng)手繪制遺傳圖譜,并根據(jù)婚配關(guān)系利用遺傳規(guī)律預(yù)測子女發(fā)病情況。有條件的可以指導(dǎo)學(xué)生飼養(yǎng)果蠅并設(shè)計(jì)連鎖互換定律的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)。
三、利用案例材料引導(dǎo)自學(xué)
要更好地培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力,通過將學(xué)生置身于真正的問題之中,引導(dǎo)學(xué)生自己提出并發(fā)現(xiàn)問題。只有對(duì)一個(gè)問題有了適度的了解和需要時(shí),思維才會(huì)變得活躍,才能真正激發(fā)自己的自學(xué)能力和思維能力,進(jìn)而更有效的解決問題。讓學(xué)生在案例材料的設(shè)問基礎(chǔ)上,能學(xué)會(huì)自己看書和思考,讓學(xué)生和老師實(shí)現(xiàn)有效互動(dòng),成為相互學(xué)習(xí)和研究的伙伴,老師要運(yùn)用激勵(lì)性的語言,鼓勵(lì)學(xué)生敢于說出自己心中的想法,激發(fā)學(xué)生的競爭意識(shí),讓學(xué)生更優(yōu)自信,也更加主動(dòng),有效促進(jìn)學(xué)生積極參與到與學(xué)生的互動(dòng)研究之中,不僅寓教于樂,還在快樂的氛圍中有所收獲,慢慢養(yǎng)成一種好學(xué)和會(huì)學(xué)的學(xué)習(xí)狀態(tài)。
例如,在進(jìn)行“基因的分離規(guī)律”或“基因的自由組合規(guī)律”教學(xué)時(shí),可以使用孟德爾生平事跡和與之相關(guān)的八年豌豆雜交實(shí)驗(yàn)作為案例材料。講授遺傳基本規(guī)律時(shí),詳細(xì)介紹了孟德爾豌豆雜交實(shí)驗(yàn)過程.同時(shí)引導(dǎo)學(xué)生思考孟德爾為什么選豌豆作為實(shí)驗(yàn)材料,豌豆的特性塒實(shí)驗(yàn)的成功有何影響。在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)上,理解孟德爾在雜交實(shí)驗(yàn)時(shí),舍棄了一些不易區(qū)分的性狀,只是對(duì)比較穩(wěn)定的容易區(qū)分的相對(duì)性狀進(jìn)行研究。首先只針對(duì)一對(duì)相對(duì)性狀進(jìn)行研究,然后逐漸增加,這種單因素分析的實(shí)驗(yàn)方法隔離了其他因素的干擾,有利于規(guī)律的發(fā)現(xiàn).符合從簡單到復(fù)雜的認(rèn)知規(guī)律。其次,在結(jié)果分析上,學(xué)習(xí)孟德爾的創(chuàng)新精神,他開創(chuàng)性地將數(shù)學(xué)方法引入遺傳學(xué)研究中,使其從粗放的觀察和簡單的思考上升到精密的定量分析,把具體的性狀表現(xiàn)量化,找出其中的規(guī)律而得出科學(xué)的結(jié)論。最后,孟德爾在對(duì)大量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上,合理地提出了假說,并設(shè)計(jì)了新的實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證假說,使理論的科學(xué)性得以證實(shí)。通過這段精典案例材料的重現(xiàn),輔助教學(xué),讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到科學(xué)發(fā)展的艱難歷程,讓學(xué)生向科學(xué)家學(xué)習(xí),大膽提出問題,學(xué)會(huì)分析解決問題,讓學(xué)生通過理性思維,提高自身的自學(xué)能力。
四、利用案例材料輔助教學(xué)
學(xué)生認(rèn)識(shí)世界依靠觀察,觀察首先要有足夠的案例材料。例如:(1)學(xué)生能自己收集到植物的花、豌豆、果蠅等實(shí)物觀察對(duì)象,這樣她們就能感性的認(rèn)識(shí)到這些材料的生活環(huán)境、生活方式,印象更深刻。(2)對(duì)于某些常見人類遺傳性狀及遺傳病等圖譜、系譜的收集和繪制,可利用課余時(shí)間到人群中、醫(yī)院教學(xué)點(diǎn)、福利院、啟智學(xué)校等進(jìn)行調(diào)查和收集。(3)同時(shí)可利用網(wǎng)絡(luò)資源下載圖片資料。為了使收集的材料足夠充分,盡量讓每個(gè)學(xué)生都有仔細(xì)觀察的機(jī)會(huì)。了解材料的形態(tài)特征、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是觀察的重點(diǎn)內(nèi)容??梢圆捎卯媽懙姆绞竭M(jìn)行,這樣有助于學(xué)生更加細(xì)致的觀察材料,也培養(yǎng)了學(xué)生手頭并用的綜合學(xué)習(xí)能力。例如:觀察果蠅的形態(tài)特征及性別特點(diǎn)時(shí),讓一個(gè)班的學(xué)生觀察的同時(shí)將果蠅畫下來,然后提問果蠅的長、殘翅膀特征,及雌雄果蠅形態(tài)特征時(shí),大多數(shù)學(xué)生能較準(zhǔn)確地給出正確答案。而另一個(gè)班只進(jìn)行觀察,卻沒有繪畫,當(dāng)提出與上面同樣的問題時(shí),很多學(xué)生回答不上來或回答很不全面。通過畫寫,能讓學(xué)生集中注意力,增加學(xué)生觀察的樂趣,營造良好的學(xué)習(xí)氛圍,調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。此外,利用多媒體圖片進(jìn)行教學(xué),由于圖片的鮮艷色彩及動(dòng)態(tài)變化能強(qiáng)烈吸引學(xué)生的注意力,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和求知欲,故不失為遺傳學(xué)學(xué)習(xí)中直觀教學(xué)的好方法。因?yàn)樵诂F(xiàn)行使用的中專版甚至是大專版教材中。無論是遺傳病病人臨床癥狀及核型圖譜都較為缺乏或不夠清晰,不能滿足學(xué)生觀察及認(rèn)識(shí)臨床特征的需要。此外,老師還應(yīng)該適時(shí)指導(dǎo)學(xué)生下載網(wǎng)絡(luò)資料,并且還應(yīng)同時(shí)準(zhǔn)備一些典型的案例資料隨時(shí)作為補(bǔ)充。
五、利用案例材料檢測學(xué)習(xí)
遺傳病是醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)的重點(diǎn)內(nèi)容,也是一種比較復(fù)雜的疾病。通過對(duì)臨床案例材料的分析,討論出有效的案例教學(xué)法。比方說,在學(xué)習(xí)了遺傳病的相關(guān)內(nèi)容后,可以讓學(xué)生在模擬看病方式下進(jìn)行遺傳咨詢,并據(jù)此檢測學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。比如,婦女A在幾年前曾生育過一個(gè)先天智力有障礙的患兒,現(xiàn)在是第二次懷孕,因?yàn)锳害怕所懷孩子會(huì)再次患有同病,讓學(xué)生飾演A跟醫(yī)生進(jìn)行咨詢。案例中需要學(xué)生靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí),針對(duì)案例中的病例,需要先核實(shí)患兒的血型、A的即時(shí)年齡,還要核實(shí)A是否攜帶易位型,如果確實(shí)是易位型攜帶,就大大增加了風(fēng)險(xiǎn)率,可以對(duì)A婦女進(jìn)行絨毛和羊水細(xì)胞的產(chǎn)前細(xì)胞遺傳檢測。通過這樣的方法,學(xué)生能身臨其境的學(xué)會(huì)學(xué)習(xí),根據(jù)自己所掌握的知識(shí),去思考和分析案例材料。所以,必須運(yùn)用相關(guān)案例材料作為檢測題,這樣就能真實(shí)呈現(xiàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況,拓寬學(xué)生的知識(shí)面,完善學(xué)生的知識(shí)體系,更大程度的挖掘?qū)W生的潛能。
再者,一旦發(fā)現(xiàn)學(xué)生存在知識(shí)方面的缺陷,一定要進(jìn)行及時(shí)的點(diǎn)撥引導(dǎo),以便在最短時(shí)間里運(yùn)用案例有效的矯正學(xué)生的缺陷。
【參考文獻(xiàn)】
關(guān)鍵詞 遺傳學(xué) 類比模型 概念教學(xué)
中圖分類號(hào) G633.91 文獻(xiàn)標(biāo)志碼 B
遺傳學(xué)是生物學(xué)重要的分支,是基礎(chǔ)教育生物學(xué)的重要內(nèi)容。理解掌握遺傳學(xué)的核心概念不僅有助于學(xué)生理解生命的延續(xù)和發(fā)展,還能提高學(xué)生的邏輯思維能力和生物科學(xué)素養(yǎng)。開展高中遺傳學(xué)核心概念的教學(xué)不能僅僅依靠學(xué)生背誦記憶細(xì)枝末節(jié)的信息或事實(shí),而是需要引導(dǎo)學(xué)生像科學(xué)家那樣積極主動(dòng)參與探究,深入理解從大量事實(shí)中概括出的抽象規(guī)律和原理。
建構(gòu)模型的過程是一個(gè)探究的過程,可以使學(xué)生對(duì)所學(xué)內(nèi)容的形成深入理解。類比模型及其建構(gòu)是開展高中遺傳學(xué)核心概念教學(xué)的重要的學(xué)習(xí)方法。
1 類比模型簡述
類比模型就是基于相似屬性,用人們熟悉的事物類比和表征不熟悉的事物。從學(xué)生已知的、熟悉的、容易理解的事物模型中找到可比的共性,并讓學(xué)生在學(xué)會(huì)模仿的基礎(chǔ)上,歸納、類比到相應(yīng)的模型當(dāng)中,將各個(gè)知識(shí)點(diǎn)與模型中熟悉的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行對(duì)應(yīng)類比,從而更好地幫助學(xué)生接受和理解新的事物。
2 運(yùn)用類比模型傳遞遺傳學(xué)核心概念
概念是由眾多事實(shí)歸納推理分析得出的,因此核心概念教學(xué)也應(yīng)該是建立在事實(shí)感知的基礎(chǔ)上。而遺傳學(xué)核心概念所表征的事物DNA、基因等往往微觀且抽象,通過對(duì)生物原型的簡化和純化,以形象化方法建構(gòu)的生物模型,能使研究對(duì)象直觀化。學(xué)生可以根據(jù)模型,推測原型的未知屬性、并發(fā)現(xiàn)問題,從而認(rèn)識(shí)事物中所蘊(yùn)含的規(guī)律。例如,用毛線類比染色質(zhì),毛線團(tuán)類比染色體可以讓學(xué)生直觀理解“染色質(zhì)和染色體是同一物質(zhì)在不同時(shí)期的兩種表現(xiàn)形式”。
基于劉恩山等提出的類比模型建構(gòu)的一般程序和指導(dǎo)策略,下面以人教版高中生物必修2第三章第二節(jié)“DNA分子的結(jié)構(gòu)”核心概念教學(xué)為例,呈現(xiàn)類比模型建構(gòu)的一般過程。
2.1 明確類比模型建構(gòu)的目的
本節(jié)課的核心概念為:DNA分子是由四種小分子(脫氧核苷酸)組成的長鏈,兩條反向平行的長鏈形成雙螺旋結(jié)構(gòu)。針對(duì)這一核心概念,依托類比模型的建構(gòu),圍繞DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的科學(xué)研究歷程,設(shè)計(jì)學(xué)生建?;顒?dòng),通過形象生動(dòng)的類比模型將DNA這一微觀、抽象的物質(zhì)直觀化形象化,從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和進(jìn)一步培養(yǎng)他們探究能力。
2.2 初步選擇類比模型表達(dá)方式
在高中遺傳學(xué)的教學(xué)實(shí)踐中,教師常常用雙條電話線、螺旋樓梯等模型來類比DNA,這些模型雖然可以幫助學(xué)生形象理解DNA雙螺旋空間結(jié)構(gòu),但是學(xué)生對(duì)于基本組成單位脫氧核苷酸如何構(gòu)成DNA雙鏈仍然缺少感性的認(rèn)識(shí)。磷酸、脫氧核糖、堿基具有復(fù)雜的分子結(jié)構(gòu),教師可選擇DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)模型組件中的白色小球、藍(lán)色小球、帶凹凸的圓柱將其展示出來。
學(xué)生親手利用模型盒中的組件制作DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型,不僅能再現(xiàn)課堂教學(xué)中難以直接觀察到的DNA分子的結(jié)構(gòu),還可以在模型制作過程中體驗(yàn)形象化具體化的過程,加深對(duì)DNA分子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的認(rèn)識(shí)和理解。
2.3 類比模型的建構(gòu)
類比模型建構(gòu)的主要過程可以簡化為“FAR(聚焦-行-反思過程)”,具體如下:
Focus(聚焦):類比模型的建構(gòu)并不是進(jìn)行單純的手工活動(dòng),因此進(jìn)行類比模型建構(gòu)的過程初始,教師應(yīng)該關(guān)注并引導(dǎo)學(xué)生思考已學(xué)概念與本節(jié)課核心概念之間的聯(lián)系,讓學(xué)生明確類比模型建構(gòu)的目的。同時(shí),在師生共同查閱資料基礎(chǔ)上,教師要盡量創(chuàng)造一個(gè)真實(shí)的情境,鼓勵(lì)學(xué)生像科學(xué)家一樣思考,制作模型。
通過課前布置學(xué)生復(fù)習(xí)必修一第二章第三節(jié)“遺傳信息的攜帶者”和預(yù)習(xí)本節(jié)課初始的學(xué)習(xí)任務(wù):閱讀課本中DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的科學(xué)研究歷程,以小組為單位,應(yīng)用A型DNA的X射線衍射圖譜、B型DNA的X射線衍射圖譜等科學(xué)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)設(shè)計(jì),建構(gòu)DNA結(jié)構(gòu)模型。這樣讓學(xué)生熟悉所要制作的DNA類比模型,為接下來模型建構(gòu)打下良好的基礎(chǔ)。
Action(行動(dòng)):在學(xué)生建構(gòu)DNA類比模型過程中,教師要注意引導(dǎo)學(xué)生觀察思考模型盒提供的材料如白色小球、帶凹凸的圓柱等所類比的物質(zhì);注意引導(dǎo)學(xué)生討論DNA與脫氧核苷酸的關(guān)系,DNA類比模型與DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)間的相似性,從而不斷強(qiáng)化學(xué)生建模過程中的思維能力。
課堂上教師以“基本單位―單鏈―平面雙鏈―立體空間結(jié)構(gòu)”為任務(wù)驅(qū)動(dòng),采取“分步走”策略,逐步深入。學(xué)生以小組為單位根據(jù)資料信息利用模型盒中的組件嘗試建構(gòu)DNA結(jié)構(gòu)模型。
需要指出的是:在模型的建構(gòu)活動(dòng)二、三、四過程中,教師要注重引導(dǎo)激發(fā)學(xué)生分析科學(xué)研究歷程中關(guān)鍵的信息,不斷檢驗(yàn)修正建構(gòu)的DNA模型。
資料1:對(duì)富蘭克林拍攝的DNA之B型X射線衍射照片的分析表明DNA分子是由脫氧核苷酸組成的長鏈。
資料2:磷酯鍵是結(jié)合力最強(qiáng)的共價(jià)鍵。
學(xué)生在分析上述兩則資料的基礎(chǔ)上,明確相鄰脫氧核苷酸的核糖和磷酸脫水縮合形成脫氧核苷酸長鏈,并能順利進(jìn)行活動(dòng)二,準(zhǔn)確建構(gòu)脫氧核苷酸單鏈的結(jié)構(gòu)模型。
資料3:堿基疏水,脫氧核糖和磷酸親水,而DNA在細(xì)胞內(nèi)始終處于水環(huán)境中。
資料4:DNA分子半徑是約10[A] 。并提供四種含氮堿基結(jié)構(gòu)式。
資料5:劍橋大學(xué)數(shù)學(xué)系研究生格里菲斯應(yīng)用量子力學(xué)和化學(xué)鍵理論計(jì)算不同堿基間的吸引力大小以及如何搭配才能使分子趨于最穩(wěn)定,理論計(jì)算表明A吸引T,G吸引C。
資料6:1952年,奧地利生物化學(xué)家查哥夫?qū)Χ喾N動(dòng)物體內(nèi)的堿基含量進(jìn)行分析,提出A=T、G=C。
資料7:對(duì)富蘭克林拍攝的DNA之B型X射線衍射照片的分析表明A-T堿基對(duì)與G-C堿基對(duì)長度相等,又恰恰與DNA分子的直徑相當(dāng)。
模擬游戲:1名學(xué)生模擬脫氧核苷酸,讓兩列的學(xué)生先各自組成一條脫氧核苷酸鏈,然后再構(gòu)建成雙鏈結(jié)構(gòu)。
學(xué)生在分析資料3~7和進(jìn)行模擬游戲基礎(chǔ)上,提取如下相關(guān)信息并構(gòu)建DNA平面結(jié)構(gòu)模型:① DNA分子由脫氧核糖和磷酸交替連接排列在外側(cè),構(gòu)成基本骨架,堿基排列在內(nèi)側(cè);② 堿基遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則,通過氫鍵連接成堿基對(duì);③ DNA分子是由兩條脫氧核苷酸長鏈組成的,這兩條鏈以反向平行方式排列。
資料8:對(duì)富蘭克林拍攝的DNA之B型X射線衍射照片的分析還表明:直線的間距是DNA分子重復(fù)單元(一個(gè)完整的螺旋)的間距;堿基對(duì)的間距是3.4[A] ;每個(gè)完整的螺旋高度是34[A] 。
最終,學(xué)生形成“DNA分子盤旋成雙螺旋結(jié)構(gòu),每個(gè)螺旋里含10個(gè)堿基對(duì)”這一結(jié)論,并準(zhǔn)確建構(gòu)DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)。
通過這樣“點(diǎn)―面―線―立體”建構(gòu)DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)類比模型的過程,最終促進(jìn)學(xué)生對(duì)DNA結(jié)構(gòu)知識(shí)的學(xué)習(xí)和深入理解,同時(shí)使學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)家善于捕獲、分析信息的能力,嚴(yán)謹(jǐn)?shù)乃季S品質(zhì)及持之以恒的科研精神。
Reflection(反思):學(xué)生基于其自身建構(gòu)的類比模型開展小組或全班的討論,教師需要引導(dǎo)學(xué)生在展示、交流和表達(dá)中分析建構(gòu)的類比模型科學(xué)準(zhǔn)確與否,是否需要再修正,同時(shí)比較各組DNA模型,找出模型間的相同點(diǎn)與不同點(diǎn),進(jìn)而總結(jié)出DNA模型因堿基的數(shù)目、排列順序不同而存在差異,推導(dǎo)出堿基對(duì)數(shù)目和堿基對(duì)排列方式的數(shù)學(xué)模型,有效地幫助學(xué)生由感性認(rèn)識(shí)到理性認(rèn)識(shí)、由具體到抽象深刻理解DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)多樣性、特異性與穩(wěn)定性的特點(diǎn)。
3 類比模型選擇與建構(gòu)過程中應(yīng)注意的問題
類比模型建構(gòu)的合理應(yīng)用有助于學(xué)生個(gè)性的發(fā)展和潛能的開發(fā),強(qiáng)化了與笛?、五d淼妊Э頻哪諏系,加強(qiáng)了理科思維的培養(yǎng),提高了學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。然而,在不同學(xué)習(xí)任務(wù)的驅(qū)動(dòng)下,教師需要靈活選擇類比模型的表達(dá)方式,注意多種類比模型呈現(xiàn)的時(shí)機(jī)和順序,以便更符合學(xué)生現(xiàn)有的知識(shí)結(jié)構(gòu)與認(rèn)知規(guī)律。
例如,雖然教師在前面的學(xué)習(xí)中指導(dǎo)學(xué)生利用DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)模型組件制作出形象直觀的DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)類比模型,但在接下來一節(jié)“DNA的復(fù)制”中“DNA的復(fù)制方式的發(fā)現(xiàn)”這一科學(xué)史教學(xué)時(shí),可以進(jìn)一步簡化DNA的類比模型,用線與線段將DNA復(fù)制的方式直觀化形象化。
其次,要讓學(xué)生明確的知道類比模型和原型之間是存在差異的,對(duì)于不同的類比材料,它們的差異程度有較大的區(qū)別。教師在教學(xué)的過程中,要注意引導(dǎo)學(xué)生比較簡化的類比模型和所類比概念間的不同屬性,以免使學(xué)生形成錯(cuò)誤的概念。例如,教學(xué)中,教師經(jīng)常用三葉草結(jié)構(gòu)模型類比tRNA的分子結(jié)構(gòu),學(xué)生在關(guān)注到單鏈tRNA折疊成三葉草結(jié)構(gòu)的同時(shí)往往誤認(rèn)為組成tRNA的核糖核苷酸之間不形成氫鍵。
參考文獻(xiàn):
[關(guān)鍵詞]遺傳學(xué);自主出題;雙語教學(xué);教學(xué)改革
[基金項(xiàng)目]2018年度福建農(nóng)林大學(xué)本科教育教學(xué)改革項(xiàng)目“‘遺傳學(xué)’雙語課程評(píng)價(jià)方式改革”(111418083)
[作者簡介]鄭燕(1981—),女,福建莆田人,博士,福建農(nóng)林大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院生物技術(shù)系副教授,主要從事遺傳學(xué)和分子生物學(xué)研究。
[中圖分類號(hào)]G642.41[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A[文章編號(hào)]1674-9324(2021)08-0161-04[收稿日期]2020-09-12
遺傳學(xué)是生物類、農(nóng)學(xué)類和醫(yī)學(xué)類專業(yè)學(xué)生的重要專業(yè)基礎(chǔ)課之一。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,關(guān)于生命遺傳的謎團(tuán)不斷被揭開,新的遺傳學(xué)理論、研究方法和成果不斷呈現(xiàn),學(xué)科內(nèi)容不斷更新。雙語教學(xué)可以使學(xué)生在教學(xué)中能更好地接觸到新的科學(xué)理論和觀點(diǎn),及時(shí)了解本領(lǐng)域新的研究方向、技術(shù)和前沿動(dòng)態(tài),對(duì)提高學(xué)生的國際化水平、科研素養(yǎng)和科研能力等均具有重要意義。然而,遺傳學(xué)是整個(gè)生命科學(xué)中較難的課程之一,單純講授中文對(duì)學(xué)生來講已有一定的難度,進(jìn)行雙語教學(xué)無疑會(huì)增加遺傳學(xué)的學(xué)習(xí)難度。此外,遺傳學(xué)僅依靠描述與記憶無法完全掌握,大部分內(nèi)容重在理解,因此在學(xué)習(xí)過程中需要通過典型的習(xí)題練習(xí)才能真正地理解和掌握所學(xué)知識(shí)。
如何在雙語教學(xué)中基于學(xué)生的英語水平和課程教學(xué)內(nèi)容,提高學(xué)生對(duì)遺傳學(xué)雙語學(xué)習(xí)的興趣、積極性和主動(dòng)性,建立雙語學(xué)習(xí)信心,增加師生的互動(dòng)和交流,成為遺傳學(xué)雙語教學(xué)中急需考慮的問題。針對(duì)教學(xué)中遇到的問題,本文以學(xué)生為主體,建立多元化的遺傳學(xué)雙語課程評(píng)價(jià)方式,引入學(xué)生自主出題模式,以期改善遺傳學(xué)雙語課程教學(xué)效果,提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和動(dòng)力,促進(jìn)學(xué)生主動(dòng)而深入地學(xué)習(xí)遺傳學(xué)知識(shí)。
一、自主出題模式的意義
目前人們對(duì)生物遺傳規(guī)律的認(rèn)識(shí)已經(jīng)發(fā)展到分子水平。在知識(shí)爆炸的時(shí)代,遺傳學(xué)知識(shí)更新快速,學(xué)生學(xué)習(xí)節(jié)奏非???,容易導(dǎo)致對(duì)遺傳學(xué)經(jīng)典理論的學(xué)習(xí)不夠深入,基礎(chǔ)不夠扎實(shí),學(xué)習(xí)新知識(shí)時(shí)一知半解,從而影響知識(shí)的應(yīng)用與創(chuàng)新。遺傳學(xué)知識(shí)的理論性和應(yīng)用性都很強(qiáng),在教學(xué)中若僅講基礎(chǔ)理論,不僅教師難教,而且學(xué)生也難懂,若適時(shí)地插入各種例題進(jìn)行解析,可極大提高學(xué)生的理解能力[1]。所以,做習(xí)題是學(xué)生學(xué)習(xí)過程中必不可少的環(huán)節(jié),也是遺傳學(xué)知識(shí)具體化、教師把握學(xué)情的主要方式[2]。
布盧姆于1956年提出教學(xué)目標(biāo)分類理論[3],后又有學(xué)者于2001年對(duì)布盧姆教育目標(biāo)進(jìn)行修訂[4],將認(rèn)知過程維度分成六個(gè)層次(圖1):記憶、理解、應(yīng)用、分析、評(píng)價(jià)和創(chuàng)造,它是由淺入深的認(rèn)知層次遞進(jìn)過程。前三個(gè)層次為初級(jí)認(rèn)知,后三個(gè)層次是高級(jí)認(rèn)知。學(xué)生通過課堂學(xué)習(xí)、提問、習(xí)題訓(xùn)練、課后作業(yè)等方式,了解相關(guān)知識(shí),做到貫通融合,這是輸入與被動(dòng)吸收知識(shí),可以實(shí)現(xiàn)記憶、理解和應(yīng)用的教學(xué)目標(biāo),屬于初級(jí)認(rèn)知階段;當(dāng)學(xué)生能夠在對(duì)知識(shí)的理解基礎(chǔ)上加入自己有創(chuàng)新的見解,運(yùn)用于自主出題中,真正地再梳理和再創(chuàng)造知識(shí)時(shí),便進(jìn)入了更高層次的認(rèn)知。之后,學(xué)生要對(duì)知識(shí)進(jìn)行吸收、運(yùn)用,經(jīng)過再加工、再創(chuàng)造,將所學(xué)知識(shí)變成有效的知識(shí)。此時(shí),學(xué)生自主出題便是一個(gè)有效的途徑[5]。
二、自主出題模式的實(shí)施過程
如圖2所示,在緒論課上,即向?qū)W生說明本學(xué)期要采取自主命題考試的方式,同時(shí)說明命題的實(shí)施方法和具體要求,讓學(xué)生有心理準(zhǔn)備。命題共有四種類型,即選擇題、填空題、判斷題及案例分析題,要求全英文出題,并標(biāo)有中文解釋,以防英文表達(dá)不正確造成題目歧義,便于學(xué)生后續(xù)修改。章節(jié)授課過程中,要設(shè)置一些習(xí)題在課堂上練習(xí),讓學(xué)生了解出題的方式;授課完成后,要復(fù)習(xí)本章的重難點(diǎn)知識(shí),列出考試大綱,自主出題一兩次,對(duì)于知識(shí)點(diǎn)比較多或難的章節(jié),如孟德爾遺傳定律、連鎖遺傳、數(shù)量遺傳等,可安排自主出題兩次。
根據(jù)題目類型,將全班分成4個(gè)小組(每個(gè)小組成員數(shù)可不限,也適用于大班教學(xué))。每個(gè)小組的學(xué)生出一種題型,如對(duì)于選擇、判斷和填空題,每人5題;對(duì)于案例分析題,每人2題。限定時(shí)間內(nèi)完成題目后要做好匯總并發(fā)給學(xué)習(xí)委員,公布在學(xué)習(xí)群中,再通過組別輪轉(zhuǎn)的方式優(yōu)化學(xué)生給出的題目,找出錯(cuò)誤的地方并進(jìn)行完善。如出選擇題的學(xué)生優(yōu)化判斷題,出判斷題的學(xué)生優(yōu)化填空題,以此類推。組內(nèi)學(xué)生要有分工,一部分學(xué)生負(fù)責(zé)優(yōu)化找碴,一部分學(xué)生負(fù)責(zé)歸類,一部分學(xué)生負(fù)責(zé)匯總。全部完成后,各組學(xué)生將完成的題目發(fā)給教師,教師要核查學(xué)生的出題情況,在課堂上將一些出彩或較難的題目進(jìn)行解析和點(diǎn)評(píng)。這些題目將形成題庫,在后續(xù)的測驗(yàn)和期末考試中將抽取部分作為考題。
學(xué)生自主出題時(shí)可能存在抄襲現(xiàn)象。比如,有學(xué)生可能直接抄襲網(wǎng)上試題完成任務(wù),沒有認(rèn)真思考和主動(dòng)創(chuàng)新;也可能因?qū)χR(shí)點(diǎn)的把握不夠透徹,出題水平偏低,覆蓋不到重點(diǎn)。針對(duì)以上問題,教師在授課時(shí)要做好備課工作,提煉課程內(nèi)容,及時(shí)分析學(xué)生的出題情況,并對(duì)學(xué)生如何出好題進(jìn)行引導(dǎo),傳授一些出題的技巧,鼓勵(lì)學(xué)生創(chuàng)新。
三、自主出題模式的效果
學(xué)生自主出題,讓學(xué)生從被動(dòng)學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)思考。在自主出題過程中,不同水平和層次的學(xué)生會(huì)提出不同的問題,學(xué)生有很大的自由度,通過出題的反向思維,能夠找到適合自己的復(fù)習(xí)方法和總結(jié)方法,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。同時(shí),學(xué)生在出題過程中會(huì)對(duì)相關(guān)知識(shí)反復(fù)斟酌與思考,極大地鍛煉了自身的逆向思維、解決和分析問題的能力。
根據(jù)學(xué)生的出題內(nèi)容,教師可以分析學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度和學(xué)習(xí)效果,有針對(duì)性地教學(xué)。比如,有些學(xué)生出題時(shí),特別是選擇題和填空題時(shí),會(huì)簡單地將課本上的一句話直接作為題目,說明該學(xué)生在學(xué)習(xí)中一直采用應(yīng)付態(tài)度,對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解也不夠透徹。相反,有些學(xué)生出題時(shí)會(huì)認(rèn)真思考,巧妙設(shè)計(jì),如針對(duì)孟德爾疾病章節(jié),設(shè)計(jì)了一個(gè)較為復(fù)雜、人數(shù)眾多的家族病例系譜圖(圖3),題目緊扣本節(jié)重難點(diǎn)知識(shí),說明該學(xué)生已經(jīng)充分掌握了相關(guān)知識(shí)。
此外,學(xué)生出題時(shí)要搜索大量的資料,不僅要學(xué)會(huì)模仿現(xiàn)有資料中的題目,還要學(xué)會(huì)改造和創(chuàng)新。同時(shí),應(yīng)用中英文進(jìn)行雙語出題,附帶答案解析,也會(huì)加強(qiáng)學(xué)生對(duì)專業(yè)術(shù)語和英語的應(yīng)用,對(duì)學(xué)生的雙語學(xué)習(xí)起到事半功倍的效果。對(duì)于學(xué)生所出的題目,教師可以作為分析學(xué)生學(xué)習(xí)態(tài)度和知識(shí)掌握程度的第一手資料,判斷學(xué)生的思維路徑和英語表述是否有誤,從而獲得有效的信息反饋。
四、課程評(píng)價(jià)方式
為克服傳統(tǒng)期末一考定最終成績存在的種種弊端,本課程采取多元化的考核方式。傳統(tǒng)的課程成績?cè)u(píng)定方式多是期末考占60%~80%,平時(shí)分占20%~40%。改革課程評(píng)價(jià)方式之后,期末總評(píng)成績組成呈現(xiàn)多元化:第一、第二、第三階段的考試成績各占20%,自主出題成績占20%,平時(shí)成績占10%,考勤占5%,問卷調(diào)查成績占5%(圖4)。全部的教學(xué)內(nèi)容分三階段考核。平時(shí)成績和考勤成績主要根據(jù)智慧教學(xué)平臺(tái)“雨課堂”中反映出的學(xué)生學(xué)習(xí)情況來評(píng)定。該方法注重學(xué)生學(xué)習(xí)的過程性評(píng)價(jià),有效地督促學(xué)生重視平時(shí)的學(xué)習(xí),減輕學(xué)生的期末復(fù)習(xí)壓力。同時(shí),學(xué)生自主出題中的部分題目會(huì)作為測驗(yàn)考題,這不僅增強(qiáng)了學(xué)生自主出題的積極性,也使學(xué)生能夠全面復(fù)習(xí)所學(xué)知識(shí)。
五、課程改革效果
2019年自主出題模式在兩個(gè)班級(jí)中(2018級(jí)生物信息學(xué)專業(yè)28人、2018級(jí)生物科學(xué)基地班40人)進(jìn)行試驗(yàn)教學(xué)。為評(píng)估該教學(xué)改革效果,期末時(shí)對(duì)68位學(xué)生進(jìn)行問卷調(diào)查。問卷調(diào)查包括11道選擇題和3道主觀題,調(diào)查成績占總評(píng)分?jǐn)?shù)的5%。選擇題和主觀題沒有標(biāo)準(zhǔn)答案,不會(huì)根據(jù)學(xué)生的選項(xiàng)打分,打分依據(jù)是學(xué)生對(duì)主觀題的回答態(tài)度。有些學(xué)生沒有回答主觀題,分?jǐn)?shù)只能得3分,所以問卷調(diào)查的分?jǐn)?shù)在3~5分。
經(jīng)統(tǒng)計(jì),70.1%的學(xué)生能以認(rèn)真的態(tài)度出題,17.9%的學(xué)生應(yīng)付完成,7.4%的學(xué)生迫于壓力才完成出題任務(wù)。52.5%的學(xué)生的題目是自己思考后設(shè)計(jì)出來的;47.5%的學(xué)生出題時(shí)會(huì)從參考書或網(wǎng)絡(luò)上搜索的資料對(duì)舊題進(jìn)行改造、創(chuàng)新;93.2%的學(xué)生認(rèn)為該模式對(duì)雙語學(xué)習(xí)起到促進(jìn)作用;94.2%的學(xué)生認(rèn)為該模式能激發(fā)其學(xué)習(xí)興趣,提高主動(dòng)性;98.5%的學(xué)生認(rèn)為自主出題模式可以提高自身的分析能力和自主學(xué)習(xí)能力。同時(shí),學(xué)生還對(duì)教師的教學(xué)方式和教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行評(píng)價(jià),提出了很好的建議,加強(qiáng)了師生間的有效溝通和交流,有利于后期教學(xué)的改進(jìn)。
筆者主編的《遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)》自2004年出版以來,承蒙讀者厚愛,連續(xù)印刷了7次。最近筆者對(duì)原教材進(jìn)行了一次較大規(guī)模的修訂,修訂版教材至今重印了3次。兩版教材在本科教學(xué)中發(fā)揮了一定的作用。本文擬談?wù)勗谠摻滩木帉懠靶抻喼校D激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的一些想法及做法,算是在實(shí)驗(yàn)教材改革中“湊個(gè)熱鬧”,以期拋出引玉之磚與諸位同仁共同探討。
一、國內(nèi)遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)教材中存在的一些問題
據(jù)國家圖書館藏書記錄的不完全統(tǒng)計(jì),自1979年以來,國內(nèi)出版的普通遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)教材約有30多種。近年來,一些作者力圖打破傳統(tǒng)教材的寫作模式,努力寫出一些新意,但總的來說,國內(nèi)現(xiàn)有教材尚存在不少不盡如人意的地方。
一是背景知識(shí)介紹過于簡單,同時(shí)又沒有提供參考文獻(xiàn)或進(jìn)一步的讀物讓學(xué)生深入閱讀。以“果蠅的形態(tài)、生活史及飼養(yǎng)方法”這一實(shí)驗(yàn)為例。果蠅可以說是世界上研究得最為深入的生物,有關(guān)它的文獻(xiàn)真可謂豐富。但為數(shù)不少的教材寫這個(gè)實(shí)驗(yàn)時(shí),引言部分僅短短的一段,甚至不足300字丨很難想象如此濃縮的文字能讓學(xué)生充分了解果蠅這種經(jīng)典模式生物的優(yōu)點(diǎn),以及它在遺傳學(xué)研究中所起的作用。遺傳學(xué)研究中除果蠅外,還有眾多的模式生物。這些模式生物都是些什么?選擇模式生物一般都考慮些什么?為什么選擇模式生物?這些問題是學(xué)生做這個(gè)實(shí)驗(yàn)時(shí)問得最多的。但在這段引言中見不到只言半語。如此惜墨如金或許可以解釋為“篇幅限制”,但無論在這個(gè)章節(jié)最后,還是全書最后,都無法找到相關(guān)文獻(xiàn),或引導(dǎo)學(xué)生課前或課后深入閱讀,或說明作者寫作時(shí)所引用的信息“典出何處”。學(xué)生要看文獻(xiàn),還得自己現(xiàn)找,而作為初學(xué)者,學(xué)生通常是很難知道哪些是經(jīng)典文獻(xiàn)的。這就失去了作為一本入門教材的引導(dǎo)作用。背景知識(shí)簡單,大多緣于二手文獻(xiàn)多,原始文獻(xiàn)少,甚至沒有。這是國內(nèi)實(shí)驗(yàn)教材編寫的通病,或許這也正是一些教材內(nèi)容陳舊、缺乏特色、以訛傳訛、相互抄襲的重要原因。例如果蠅有多少突變性狀?不少教材寫的是400或幾百種(筆者自己在第一版教材中也傳了一次訛),而Lindsley等在文獻(xiàn)中記錄了4000余種自發(fā)或誘發(fā)的基因突變,9000余種染色體重排。如果我們?cè)趯懽鲿r(shí)能認(rèn)真地查一查原始文獻(xiàn),就可以避免這些本不該發(fā)生的錯(cuò)誤。
二是知識(shí)陳舊,缺少科學(xué)趣味。以經(jīng)典實(shí)驗(yàn)“果蠅睡腺染色體的制備與觀察”為例。在背景知識(shí)部分,國內(nèi)教材的寫作模式幾乎如出一轍,內(nèi)容大致包括睡腺染色體的形成原理、尺寸、特征、在研究中的意義。這些知識(shí)大部分還是二十世紀(jì)三四十年代的。像睡腺染色體的原位雜交技術(shù)這么重要的技術(shù)進(jìn)展在這段引言中竟只字未提丨讀完這段引言,學(xué)生記住了幾個(gè)陳舊的結(jié)論。但睡腺染色體在形態(tài)上與普通的染色體有很大的差異,學(xué)生如何知道它本質(zhì)上是一種染色體?這種特殊的染色體與普通的有絲分裂的染色體之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系是如何建立的?用什么材料制備、觀察果蠅的有絲分裂中期的染色體?睡腺染色體在分子遺傳學(xué)及基因組時(shí)代究竟起到什么樣的作用?諸如此類學(xué)生最感興趣、最希望了解的知識(shí)在這段引言中卻無法看到。看完這段引言,學(xué)生無從知道作者所提到的結(jié)論如何得來,感受不到前輩科學(xué)家在獲得這些結(jié)論時(shí)曾做的努力,體會(huì)不到科學(xué)研究中探索發(fā)現(xiàn)的樂趣,看不到科學(xué)技術(shù)“在曲折中前進(jìn)”的那種脈絡(luò),也認(rèn)識(shí)不到新時(shí)代賦予這種結(jié)構(gòu)的新應(yīng)用。學(xué)生知道這種結(jié)構(gòu)有“重要意義”但具體有什么樣的意義還是一頭霧水。
三是一些實(shí)驗(yàn)的材料與儀器之準(zhǔn)備、操作步驟或?qū)嶒?yàn)結(jié)果辨析寫得太籠統(tǒng),太模糊,無法真正起到指導(dǎo)作用。多數(shù)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)的材料與儀器這部分,寫得非?;\統(tǒng),無論教師準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)還是學(xué)生做實(shí)驗(yàn)都非常不便。還以睡腺染色體的制備為例。很多教材在結(jié)果辨析部分,對(duì)睡腺染色體幾條臂的特征僅僅有幾句籠統(tǒng)的文字說明,甚至沒有說明。這些說明文字,如果寫給有經(jīng)驗(yàn)的研究人員閱讀未嘗不可,但寫給初入門的學(xué)生閱讀則嫌過簡。多年來的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)表明,單憑這些文字,學(xué)生最多僅能認(rèn)出第IV染色體丨再以“減數(shù)分裂過程中染色體動(dòng)態(tài)觀察”為例。一些教材使用的實(shí)驗(yàn)材料是蝗蟲?;认x是觀察減數(shù)分裂過程的好材料,但以此觀察減數(shù)分裂過程也存在著一個(gè)非常大的問題,那就是如何僅憑著細(xì)胞學(xué)的證據(jù)將減數(shù)分裂I與減數(shù)分裂丨丨的一些時(shí)期(如中期丨與中期丨)區(qū)分開?對(duì)這個(gè)問題,許多教材并未作說明,盡管部分教材附了實(shí)驗(yàn)結(jié)果照片。這就造成一個(gè)問題:學(xué)生會(huì)操作,能看到結(jié)果,但卻不知道如何合理地解釋結(jié)果。
總之,國內(nèi)_些實(shí)驗(yàn)教材給人的感覺:實(shí)驗(yàn)課就是操作課,是照著實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)完成一系列操作,最后交一份報(bào)告的課程,因而在啟發(fā)學(xué)生的思路及探索精神方面,則顯得比較單薄。實(shí)驗(yàn)課的特點(diǎn)決定了老師不可能在課堂上長篇大論地講解,與實(shí)驗(yàn)相關(guān)的背景知識(shí)主要是靠學(xué)生借助教材及相關(guān)的文獻(xiàn)在課前預(yù)習(xí)獲得。有了豐富的背景知識(shí),才可能正確觀察并深入解釋觀察到的結(jié)果,科研如此,實(shí)驗(yàn)教學(xué)亦如此;而背景知識(shí)是否有趣則決定了學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的興趣,進(jìn)而影響他對(duì)這門課程的興趣;學(xué)生照著實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)成功做出實(shí)驗(yàn),并真正理解了實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容,這是推動(dòng)學(xué)生深入學(xué)習(xí)的動(dòng)力。如果實(shí)驗(yàn)教材的引言索然寡味,而實(shí)驗(yàn)操作又不存在挑戰(zhàn)性,學(xué)生做出結(jié)果又不知道該如何解釋,學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情必然受到影響,從而不利于學(xué)生科學(xué)精神與創(chuàng)新精神的培養(yǎng)。
二、《遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)》編寫及修訂的一些嘗試
筆者在編寫與修訂《遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)》時(shí),除了分析國內(nèi)外同類教材編排的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、寫作方法及其優(yōu)劣得失,以期吸收其長避免其短外,還做了以下兩方面的工作:(1)查閱大量的原始文獻(xiàn)(而不是二手文獻(xiàn),目的是弄清一些研究的來龍去脈,并力圖使教材跟上最新進(jìn)展;給讀者提供準(zhǔn)確的信息,避免以訛傳訛。所看的文獻(xiàn)時(shí)間跨度為1890年代直到最近。(2在每一輪的教學(xué)中留意收集反饋信息,諸如學(xué)生在課上經(jīng)常問的問題、普遍犯的錯(cuò)誤等,并根據(jù)學(xué)生的反饋,反復(fù)調(diào)整自己的寫作思路。寫完稿子后,請(qǐng)上過這門課的學(xué)生讀一遍,聽聽他們的想法。因?yàn)檫@本教材的主要讀者群體是與筆者的學(xué)生們知識(shí)水平大致相當(dāng)?shù)谋究粕?,因此從筆者的大量的學(xué)生中反饋的問題具有一定的代表性。
在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容上,本教材并沒有多少新技術(shù)或新材料,所列的20余實(shí)驗(yàn)主要集中在經(jīng)典的孟德爾遺傳、微生物遺傳、細(xì)胞遺傳這些方面,但突出了“同樣的實(shí)驗(yàn)寫出不一樣的內(nèi)容”這樣的思想。在寫作及修訂中,針對(duì)目前國內(nèi)教材存在的問題及我國學(xué)生的實(shí)際,作了如下嘗試:
一是在篇幅許可的范圍內(nèi),背景知識(shí)盡可能介紹得詳細(xì)些,讓學(xué)生在充分了解實(shí)驗(yàn)意義的基礎(chǔ)上再動(dòng)手。像“果蠅的形態(tài)、生活史及飼養(yǎng)方法”這一實(shí)驗(yàn),引言中詳細(xì)介紹了果蠅作為遺傳學(xué)研究模式生物的優(yōu)點(diǎn)、目前研究的狀況及這種生物對(duì)遺傳學(xué)的貢獻(xiàn)。而且這一介紹是放在遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)選材的考慮、模式生物的選擇等注意事項(xiàng)這種背景中去講述,這樣就使學(xué)生能從廣闊的視野看一個(gè)小的問題。在每個(gè)實(shí)驗(yàn)后,附錄大量原始文獻(xiàn)并對(duì)一些經(jīng)典文獻(xiàn)做簡要點(diǎn)評(píng),以引導(dǎo)學(xué)生深入閱讀。這就彌補(bǔ)了由于教材篇幅限制或教學(xué)學(xué)時(shí)限制不能詳細(xì)講述或沒有講述的不足,使學(xué)生對(duì)所做的實(shí)驗(yàn)有更深入的了解,從而培養(yǎng)起對(duì)專業(yè)的興趣。
二是很多實(shí)驗(yàn)的引言是用研究史來寫的,即在篇幅許可的范圍內(nèi),按一項(xiàng)研究發(fā)展的歷史,盡量將一個(gè)實(shí)驗(yàn)的來龍去脈交待清楚,還原認(rèn)識(shí)的過程。像果蠅睡腺染色體制備這個(gè)實(shí)驗(yàn),筆者順著研究歷史,介紹了睡腺染色體如何_步_步走進(jìn)果蠅遺傳研究并成為重要的工具,使來龍去脈一清二楚。這比籠統(tǒng)介紹睡腺染色體形成的原理或重要意義更能給學(xué)生一個(gè)清晰的概念,更富有趣味。而前輩科學(xué)家巧妙解決科學(xué)問題的研究故事,則是啟發(fā)學(xué)生研究思路、培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)精神的最好教材[7]。聽完故事,學(xué)生也明白了實(shí)驗(yàn)原理,自己動(dòng)起手來“重走路”也更有興味。學(xué)生自己觀察到睡腺染色體后,再對(duì)照Bridges或Lefevre的圖譜,就深深體會(huì)到什么是“看似尋常最奇崛,成如容易卻艱辛”了。國外一些優(yōu)秀的遺傳學(xué)教材,如《Genetics:PrinciplesandAnalysis〉》8],都非常注重相關(guān)文獻(xiàn)的介紹、研究史的介紹。這也是筆者在修訂教材時(shí)增加了許多這方面內(nèi)容的原因。
三是對(duì)實(shí)驗(yàn)材料、器具與試劑,實(shí)驗(yàn)步驟,結(jié)果辨析作出清晰的說明?!皩?shí)驗(yàn)材料、器具與試劑”這一部分的內(nèi)容,參考了《Geneticslaboratory'nves-tigations》9]的寫法,盡可能將所需應(yīng)用之物準(zhǔn)確量化以便老師與學(xué)生準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn);同時(shí),盡量采取圖文并茂的方式講解實(shí)驗(yàn)步驟、結(jié)果辨析,特別是一些要點(diǎn)、難點(diǎn)更是詳細(xì)說明。如“動(dòng)植物減數(shù)分裂過程中染色體標(biāo)本的制備與觀察”這個(gè)實(shí)驗(yàn),在修訂本中,對(duì)學(xué)生難于理解的蝗蟲的減數(shù)分裂丨與丨丨中幾個(gè)重要的分裂相特征、識(shí)別要點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)說明,讓學(xué)生不僅能操作,同時(shí)也能真正讀懂實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
除了上述三點(diǎn)外,在教材的寫作及修訂中,筆者還做了如下的努力:
一是在第二版中,根據(jù)多年教學(xué)反饋,特意增加了兩個(gè)放在全書的最前面的“非遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)”的章節(jié),分別介紹如何系統(tǒng)地記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果及如何撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告。這么做的目的,是因?yàn)樽鲇涗洝憟?bào)告是一個(gè)實(shí)驗(yàn)完整的一部分,尤其是報(bào)告,不僅可反映學(xué)生實(shí)驗(yàn)結(jié)果如何,更反映學(xué)生對(duì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)是否真正了解,可謂是一個(gè)實(shí)驗(yàn)中最重要的部分。正如一項(xiàng)研究只有當(dāng)論文公開發(fā)表才算結(jié)束一樣個(gè)實(shí)驗(yàn)只有當(dāng)完成報(bào)告時(shí)才可謂結(jié)束。在長期的教學(xué)過程中,筆者發(fā)現(xiàn)很多學(xué)生這方面的基本知識(shí)都沒有。但似乎目前國內(nèi)很少有教材談及這些內(nèi)容,在教學(xué)實(shí)踐中這些內(nèi)容也是“無人管轄區(qū)域”。反觀國外諸多高校,則在這方面做得比我們好得多,例如,一些高校的網(wǎng)站上,詳細(xì)介紹記錄的方法[1W1],而一些高校則設(shè)有專門的寫作中心[?3],對(duì)諸如論文、實(shí)驗(yàn)報(bào)告的寫作都有詳細(xì)的介紹。這種做法值得我們借鑒。
二是在每個(gè)實(shí)驗(yàn)的最后一部分是“進(jìn)一步的問題”。在這部分內(nèi)容里,引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注與實(shí)驗(yàn)相關(guān)的問題,讓學(xué)生去思考,而不是簡單地“交一張片子”或“畫出某某結(jié)構(gòu)”,以增加學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。如“X染色質(zhì)小體檢測”這一實(shí)驗(yàn)中,“進(jìn)一步的問題”就是引導(dǎo)學(xué)生思考:染色質(zhì)小體檢測如何用于重大體育賽事的女選手遺傳性別的檢測,而這種檢測存在什么樣的問題,最終為何無疾而終?三是注意科學(xué)性的同時(shí),還盡量注意人性化。比如:在全書的開始部分,有一張“實(shí)驗(yàn)安排”表,以便教師統(tǒng)籌規(guī)劃海個(gè)實(shí)驗(yàn)的開始,則有一張或數(shù)張與該實(shí)驗(yàn)相關(guān)的科學(xué)家照片及生平、成就的簡要介紹,使學(xué)生心目中的知識(shí)英雄不再是抽象的名字;版式盡可能美觀大方,看起來不讓人覺得沉悶;使用的語言也盡量平實(shí),而不故作艱深。
三、《遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)》在教學(xué)實(shí)踐中使用的效果
前文談到,在每一輪的教學(xué)中,筆者比較注重收集學(xué)生的反饋信息。這個(gè)信息包括學(xué)生對(duì)教材材;作為學(xué)生,他們?cè)谡n上聽過課并親手做過實(shí)驗(yàn),對(duì)教材的優(yōu)劣得失最有發(fā)言權(quán)。從學(xué)生反饋的信息及教學(xué)實(shí)踐看,筆者在這本教材中所做的改革嘗試收到如下的效果:
一是引言內(nèi)容豐富,增加了教材的可讀性;而對(duì)研究史與研究思路的剖析,學(xué)生感覺“比較有意思”,提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的趣味性;文后不少經(jīng)典參考文獻(xiàn),可供學(xué)生深入學(xué)習(xí)時(shí)參考,使他們的視野不被一本教材所拘束,加深了他們對(duì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)的理解。筆者自己在教學(xué)實(shí)踐中,在每一堂實(shí)驗(yàn)課前,都推薦二到三篇的經(jīng)典文獻(xiàn)讓學(xué)生課前預(yù)習(xí),
而在課堂講授引言時(shí),通常也是將一些經(jīng)典文獻(xiàn)串起來。這些做法方面使學(xué)生加深了對(duì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)的理解,另一方面,使他們也逐漸地學(xué)會(huì)查文獻(xiàn)、看文獻(xiàn)的好習(xí)慣,而查文獻(xiàn)、讀文獻(xiàn)則是科研最重要的基本功。