淺析在遺傳學(xué)教學(xué)中如何培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

淺析在遺傳學(xué)教學(xué)中如何培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣21是生命科學(xué)的世紀，作為生命科學(xué)領(lǐng)域中一門主要的基礎(chǔ)和前沿學(xué)科，巳成為當今生命科學(xué)中進展最快、最活潑踴躍的學(xué)科之一。農(nóng)業(yè)是生命科學(xué)技術(shù)應(yīng)用的一個主要領(lǐng)域，遺傳學(xué)巳成為農(nóng)業(yè)高校的農(nóng)學(xué)、園藝、林學(xué)、生物技術(shù)等專業(yè)的基礎(chǔ)課程。然而遺傳學(xué)內(nèi)容多而雜,專業(yè)性和理論性強,且與生物化學(xué)、細胞生物學(xué)、計算機等學(xué)科穿插浸透，且所牽涉的概念多而抽象，缺乏感性認識。在有限的教學(xué)課時內(nèi)，怎樣讓學(xué)生把握好遺傳學(xué)基本知識,到達應(yīng)有的教學(xué)效果，值得從教者考慮。愛因斯坦說“興趣是最好的導(dǎo)師〞。教學(xué)的目的不僅僅僅是教授知識，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣也應(yīng)該是教學(xué)的一個主要功能。而建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論則強調(diào)以學(xué)生為中心，不僅要求學(xué)生由外部刺激的被動承受者和知識的灌輸對象改變?yōu)樾畔⒓庸さ闹黧w、知識意義的自動建構(gòu)者，還要請教師要由知識的教授者、灌輸者改變?yōu)閷W(xué)生自動建構(gòu)意義的幫助者、促進者,這種教學(xué)形式有利于學(xué)生的自動探尋求索、有利于創(chuàng)造性人才的培養(yǎng)。在教學(xué)理論中，一旦老師成功地飾演學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的培養(yǎng)者,將有效激發(fā)他們的求知欲,到達意想不到的教學(xué)效果。最近幾年來,筆者在遺傳學(xué)教學(xué)中嘗試著采取了一些不同以往的教學(xué)方法，很好地培養(yǎng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。一、看重遺傳學(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)的兩大有機構(gòu)成部分,二者缺一不可。然而在遺傳學(xué)教學(xué)理論中，老師往往只重視學(xué)生對遺傳學(xué)基本原理和知識的把握，而忽視了相關(guān)的遺傳學(xué)史和背景知識，這樣學(xué)生就會對一些理論感到忽然和茫然，結(jié)果造成學(xué)生被動地承受。遺傳學(xué)史是引導(dǎo)學(xué)生自動學(xué)習(xí)的一個極好的例證，學(xué)生只要在了解某個遺傳學(xué)理論的歷史來歷后，他們才會對這個理論的內(nèi)容感興趣。在講授分離規(guī)律和獨立分配規(guī)律這兩個遺傳學(xué)基本規(guī)律之前，能夠先介紹一下孟德爾其人。他是神學(xué)的叛逆者，熱愛天然科學(xué)，在當時“上帝創(chuàng)造人類〞的神學(xué)觀念統(tǒng)治人們思想時，他還是相信生命的繁衍有規(guī)律在支配,并以豌豆為材料進行了雜交試驗，最終發(fā)現(xiàn)了遺傳學(xué)兩大規(guī)律。在他以前也曾有不少人做過植物雜交試驗，為什么都沒有發(fā)現(xiàn)這些規(guī)律呢？接下來很天然地過渡到孟德爾試驗的特點，如遺傳純系、單位性狀、相對性狀、統(tǒng)計分析等。連鎖遺傳現(xiàn)象是貝特生首先發(fā)現(xiàn)的,但提出連鎖遺傳規(guī)律的卻是摩爾根，這與摩爾根本人嚴謹?shù)目蒲袘B(tài)度有關(guān),他“勇于存疑、敢于探尋求索、實事求是、不迷信權(quán)威〞，最終發(fā)現(xiàn)了遺傳學(xué)上第三大規(guī)律,并發(fā)展和豐富了孟德爾遺傳規(guī)律。麥克林托克的轉(zhuǎn)座子理論突破了經(jīng)典遺傳學(xué)中基因穩(wěn)定性的觀念，在當時并不被人們所理解,還遭遇到史無前例的冷遇，隨著轉(zhuǎn)座現(xiàn)象普遍性的發(fā)現(xiàn)，麥克林托克的原創(chuàng)性發(fā)現(xiàn)才被人們所成認，并獲得了遲到35年的諾貝爾獎。在劍橋大學(xué)學(xué)習(xí)生物專業(yè)的沃森和學(xué)習(xí)物理專業(yè)的克里克在一次teabreak時間偶遇，都以為有名的化學(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,并在畢業(yè)以后一起開展研究,最終提出了有名的DNA雙螺旋分子模型。假如他們迷信權(quán)威，那么這個劃時代的發(fā)現(xiàn)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)理論的來龍去脈、激發(fā)熱情和學(xué)習(xí)興趣，還能潛移默化地使學(xué)生遭到感染,很好地培養(yǎng)他們的科學(xué)精神。二、課堂教學(xué)凸顯遺傳學(xué)對人類社會的影響心理學(xué)研究表示清楚,學(xué)生的認識興趣并不都是直接從觀察事物開始的，在很多場所下他們的個體經(jīng)歷體驗往往更能激發(fā)求知欲[4]。因而,在課堂教學(xué)中，可通過從人類本身、日常生活現(xiàn)象和科研進展開始，使他們獲得有趣事物的知識。然而在大多遺傳學(xué)教學(xué)資料中，由于專業(yè)教學(xué)資料的編寫體制問題,培養(yǎng)興趣的內(nèi)容或例證特別有限。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本身及日常生活相關(guān)的例子，以培養(yǎng)學(xué)生的興趣。如在講授“連鎖遺傳與性連鎖〞時，可列舉膚色、眼皮、身髙等一些常見的人類本身性狀的遺傳規(guī)律，如膚色遵守“相乘后再平均〞的遺傳規(guī)則;父母皮膚黑，決不會有肌膚白嫩的后代；身高父母方各決定35%，后代只要30%的決定權(quán);父母肥胖,后代有53%的機率成為胖子;人類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(diào)數(shù)量性狀的特征時，可引用我們國家科學(xué)家張啟發(fā)院士新近發(fā)表在NatureGenetics上的研究結(jié)果，即一個單基因控制水稻50%以上的產(chǎn)量，這是對傳統(tǒng)數(shù)量性狀概念的挑戰(zhàn)，鼓勵學(xué)生敢于質(zhì)疑、勇于挑戰(zhàn)權(quán)威的勇氣。除此之外，袁隆平超等雜交水稻、轉(zhuǎn)基因黃金大米、美國校園槍擊案與人類三體(XYY)、三倍體無籽西瓜等事例，以至本校科研人員的科研結(jié)果都可穿插在課堂教學(xué)中。為了具體表現(xiàn)出遺傳學(xué)在經(jīng)濟和社會中的作用，可介紹基因的商業(yè)價值，人體約有3.5萬個編碼基因，當前僅在美國拿到專利的有5000多個，等著拿專利〔已交申請〕的有至少3萬個。由于基因?qū)＠谋Ｐl(wèi)，專利擁有者對基因的應(yīng)用具有髙度的壟斷性，這種“以基由于基礎(chǔ)的相關(guān)預(yù)防、診斷、治療藥物和儀器的一種壟斷性保衛(wèi)〞使得基因成為一種稀有的資源,肥胖基因的價值在3000萬美圓以上，與中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病相關(guān)的基因價值約9000萬美圓，F(xiàn)KBP神經(jīng)免疫因子配體基因達3.92億美圓。從這些事例中，學(xué)生學(xué)習(xí)了相關(guān)遺傳學(xué)知識、擴大了知識面、發(fā)現(xiàn)了興趣所在。三、加強研究性實驗教學(xué)設(shè)計實驗是遺傳學(xué)教學(xué)中的一個主要環(huán)節(jié)，它是理論與理論相結(jié)合的教學(xué)經(jīng)過，是課堂教學(xué)的繼續(xù)、補充和深化。它不僅能夠驗證和加深對理論知識的認識，而且有利于培養(yǎng)學(xué)生分析、綜合和判定推理能力。然而在傳統(tǒng)的實驗教學(xué)中，老師首先把實驗方法和步驟具體地寫在黑板上,然后作一一講解，最后手把手地指點實驗操作。這種教學(xué)方式重結(jié)果、輕經(jīng)過，固化了學(xué)生的思維,抑制了學(xué)生的創(chuàng)造力。研究性實驗是考査學(xué)生綜合運用所學(xué)知識、解決實際問題的詳細理論。在研究性實驗中，學(xué)生通過動手查閱資料、擬定詳細實驗方案,對實驗結(jié)果有顯著影響的因素進行研究討論，并通過細心觀察和考慮分析實驗結(jié)果、討論可能的原因，最后將實驗結(jié)果寫陳規(guī)范的研究報告，并在報告中對實驗內(nèi)容和方法提出建議和改良意見。筆者在實驗教學(xué)中有意識地選擇一些操作相對簡單、結(jié)果差別明顯的實驗，如豌豆染色體制備、核型和C帶分析、多倍化誘導(dǎo)等實驗，比較各種方法〔慣例制片和酶解法〕的制片效果，討論各種理化因素〔處理時間和溫度、化學(xué)物質(zhì)種類和濃度等〕對染色體形態(tài)的影響，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)實驗結(jié)果的差別。研究性實驗拓展了學(xué)生視野，促使學(xué)生自動學(xué)習(xí)，有利于創(chuàng)新意識的培養(yǎng)，同時也加強了學(xué)生搜集信息、分析問題和解決問題的能力。在研究性實驗詳細施行經(jīng)過中，由于實驗的預(yù)備、詳細操作和觀察均由學(xué)生自己或合作完成，需要有更多自立支配的時間。為此，我們協(xié)調(diào)實驗員增長了實驗室開放的時間，學(xué)生能夠在課余時間預(yù)備實驗和觀察實驗結(jié)果。為了加強學(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造永久片，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。實驗成就評定則是在小組為單位進行實驗結(jié)果匯報后，綜合小組內(nèi)(間〕互評、主講老師以及實驗員評分,并鼓勵和贊助優(yōu)秀的實驗報告公開發(fā)表。四、將啟發(fā)式教學(xué)貫穿課堂長期以來，我們的教學(xué)活動都以老師為中心，學(xué)生在教與學(xué)的經(jīng)過中始終是信息的被動承受者，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別性,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、調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和自動性，進而迸發(fā)學(xué)習(xí)的興趣。在遺傳學(xué)教學(xué)中，筆者盡量做到因勢利導(dǎo)，在恰當?shù)臅r候啟發(fā)、指導(dǎo)、引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)，而不是簡單地灌輸知識。比方在課堂上不局限于事先布置好的講義內(nèi)容，而是由日常生活中的遺傳學(xué)現(xiàn)象弓丨出教學(xué)內(nèi)容，或隨著學(xué)生提出的問題和討論活動的進行來講授。如在講授“基因突變〞時，先拋出一個現(xiàn)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。隨后發(fā)問“哪幾個同學(xué)家里的麥田發(fā)現(xiàn)這個現(xiàn)象〞、“水稻田里有沒有這個現(xiàn)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〞,筆者又發(fā)問“為什么我們國家西南地區(qū)植物種類豐富,是世界栽培養(yǎng)物起源中心之一〞，這樣學(xué)生就從地理位置、氣候特點等因素分析原因，這樣就天然引出了影響突變的因素，接著發(fā)問怎樣加速這種影響，也就是“基因突變的誘發(fā)〞。學(xué)則必疑,思源于疑。這樣的講述重視引起學(xué)生的興趣、激發(fā)學(xué)生的求知欲,老師通過初步的點撥再次激發(fā)引導(dǎo)學(xué)生腦海中一個又一個的問題，便構(gòu)成了討論的氣氛。施行啟發(fā)式教學(xué),對老師提出了更高層次的要求。老師不僅要熟知遺傳學(xué)知識、把握最新進展，而且要了解學(xué)生的心理變化，要能把握好發(fā)問機會，能讓學(xué)生有展現(xiàn)自己志趣的時機。同時，老師還應(yīng)該做好有心人,能留心觀察日常生活中的一些遺傳學(xué)現(xiàn)象,并與教學(xué)聯(lián)絡(luò)起來。五、采取多媒體調(diào)動學(xué)生多種感官參與學(xué)習(xí)心理學(xué)研究表示清楚，人從視覺獲得的知識能夠記住25%,從聽覺獲得的知識能記住15%，要是視覺和聽覺結(jié)合起來,就能記住65%[7]。假如僅靠一塊黑板、一本教學(xué)資料來進行課堂教學(xué)，不僅難以調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，而且也晦氣于獲得較好的教學(xué)效果。利用現(xiàn)代化視聽媒體及計算機輔助教學(xué)，可提供新穎的、活動的、直觀形象的刺激物，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，能將抽象、生浬、生疏的知識直觀化、形象化，使一些在普通條件下難以觀察到的經(jīng)過形象地顯示出來，使學(xué)習(xí)和理解變得簡單，進而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。在遺傳學(xué)實驗中，除了采取PPT軟件進行授課外，多媒體的作用重要具體表現(xiàn)出在利用動畫進行遺傳學(xué)現(xiàn)象和規(guī)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(shù)分裂，DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯,PCR原理，基因的表達與調(diào)控等，可充足利用多媒體中的視聽、圖片和FLASH動畫等功能，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)生在完成實驗之后再觀看整個實驗操作經(jīng)過，通過比照自己的實驗操作,可到達發(fā)現(xiàn)自己的操作毛病、并糾正毛病的目的。六、運用形象鮮活的語言遺傳學(xué)所牽涉的理論較為抽象,缺乏感性認識，假如采取專業(yè)術(shù)語來講述，會使人產(chǎn)生枯燥之感。采取形象鮮活并通俗易懂的語言則可將抽象的概念詳細化、深奧的原理形象化、枯燥的知識興趣化，這對于喚起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、提髙課堂教學(xué)效果大有裨益。如在講述“遺傳〞和“變異〞這兩個概念時，筆者就運用了“種瓜得瓜，種豆得豆〞、“龍生龍，鳳生鳳，老鼠的兒子會打洞〞、“見之父子，察其子孫〞等形象生動的語言來幫助學(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〞來幫助學(xué)生理解“變異〞概念;將經(jīng)典的遺傳物質(zhì)構(gòu)造比方成“串連的fo珠〞，將DNA雙螺旋構(gòu)造模型比方成“扭曲的梯子〞,把非編碼DNA稱作“垃圾〞DNA，并結(jié)合近期研究結(jié)果來介紹“垃圾〞DNA的作用;在介紹染色質(zhì)絲組裝成染色體時，則把它比方為“意大利通心粉〔面條〕折疊盤繞成一個橡皮後〞。這些形象生動的比方能夠立即便學(xué)生建立起“形象〞意識，在他們腦海中構(gòu)成對應(yīng)的熟悉的典型形象并印在腦海中