淺析在遺傳學教學中如何培養(yǎng)學生的學習興趣

淺析在遺傳學教學中如何培養(yǎng)學生的學習興趣21是生命科學的世紀，作為生命科學領域中一門主要的基礎和前沿學科，巳成為當今生命科學中進展最快、最活潑踴躍的學科之一。農業(yè)是生命科學技術應用的一個主要領域，遺傳學巳成為農業(yè)高校的農學、園藝、林學、生物技術等專業(yè)的基礎課程。然而遺傳學內容多而雜,專業(yè)性和理論性強,且與生物化學、細胞生物學、計算機等學科穿插浸透，且所牽涉的概念多而抽象，缺乏感性認識。在有限的教學課時內，怎樣讓學生把握好遺傳學基本知識,到達應有的教學效果，值得從教者考慮。愛因斯坦說“興趣是最好的導師〞。教學的目的不僅僅僅是教授知識，培養(yǎng)學生的學習興趣也應該是教學的一個主要功能。而建構主義學習理論則強調以學生為中心，不僅要求學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者，還要請教師要由知識的教授者、灌輸者改變?yōu)閷W生自動建構意義的幫助者、促進者,這種教學形式有利于學生的自動探尋求索、有利于創(chuàng)造性人才的培養(yǎng)。在教學理論中，一旦老師成功地飾演學生學習興趣的培養(yǎng)者,將有效激發(fā)他們的求知欲,到達意想不到的教學效果。最近幾年來,筆者在遺傳學教學中嘗試著采取了一些不同以往的教學方法，很好地培養(yǎng)了學生的學習興趣。一、看重遺傳學史在教學中的作用遺傳學史和遺傳學的方法論是遺傳學的兩大有機構成部分,二者缺一不可。然而在遺傳學教學理論中，老師往往只重視學生對遺傳學基本原理和知識的把握，而忽視了相關的遺傳學史和背景知識，這樣學生就會對一些理論感到忽然和茫然，結果造成學生被動地承受。遺傳學史是引導學生自動學習的一個極好的例證，學生只要在了解某個遺傳學理論的歷史來歷后，他們才會對這個理論的內容感興趣。在講授分離規(guī)律和獨立分配規(guī)律這兩個遺傳學基本規(guī)律之前，能夠先介紹一下孟德爾其人。他是神學的叛逆者，熱愛天然科學，在當時“上帝創(chuàng)造人類〞的神學觀念統(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)現了遺傳學兩大規(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。連鎖遺傳現象是貝特生首先發(fā)現的,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的科研態(tài)度有關,他“勇于存疑、敢于探尋求索、實事求是、不迷信權威〞，最終發(fā)現了遺傳學上第三大規(guī)律,并發(fā)展和豐富了孟德爾遺傳規(guī)律。麥克林托克的轉座子理論突破了經典遺傳學中基因穩(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)現才被人們所成認，并獲得了遲到35年的諾貝爾獎。在劍橋大學學習生物專業(yè)的沃森和學習物理專業(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。假如他們迷信權威，那么這個劃時代的發(fā)現就可能胎死腹中了。這些遺傳學史不僅能讓學生了解遺傳學理論的來龍去脈、激發(fā)熱情和學習興趣，還能潛移默化地使學生遭到感染,很好地培養(yǎng)他們的科學精神。二、課堂教學凸顯遺傳學對人類社會的影響心理學研究表示清楚,學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歷體驗往往更能激發(fā)求知欲[4]。因而,在課堂教學中，可通過從人類本身、日常生活現象和科研進展開始，使他們獲得有趣事物的知識。然而在大多遺傳學教學資料中，由于專業(yè)教學資料的編寫體制問題,培養(yǎng)興趣的內容或例證特別有限。筆者在遺傳學的相關知識教學中,盡量穿插一些與人類本身及日常生活相關的例子，以培養(yǎng)學生的興趣。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;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。在強調數量性狀的特征時，可引用我們國家科學家張啟發(fā)院士新近發(fā)表在NatureGenetics上的研究結果，即一個單基因控制水稻50%以上的產量，這是對傳統(tǒng)數量性狀概念的挑戰(zhàn)，鼓勵學生敢于質疑、勇于挑戰(zhàn)權威的勇氣。除此之外，袁隆平超等雜交水稻、轉基因黃金大米、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果都可穿插在課堂教學中。為了具體表現出遺傳學在經濟和社會中的作用，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。由于基因專利的保衛(wèi)，專利擁有者對基因的應用具有髙度的壟斷性，這種“以基由于基礎的相關預防、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，與中樞神經系統(tǒng)疾病相關的基因價值約9000萬美圓，FKBP神經免疫因子配體基因達3.92億美圓。從這些事例中，學生學習了相關遺傳學知識、擴大了知識面、發(fā)現了興趣所在。三、加強研究性實驗教學設計實驗是遺傳學教學中的一個主要環(huán)節(jié)，它是理論與理論相結合的教學經過，是課堂教學的繼續(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)學生分析、綜合和判定推理能力。然而在傳統(tǒng)的實驗教學中，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。這種教學方式重結果、輕經過，固化了學生的思維,抑制了學生的創(chuàng)造力。研究性實驗是考査學生綜合運用所學知識、解決實際問題的詳細理論。在研究性實驗中，學生通過動手查閱資料、擬定詳細實驗方案,對實驗結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果、討論可能的原因，最后將實驗結果寫陳規(guī)范的研究報告，并在報告中對實驗內容和方法提出建議和改良意見。筆者在實驗教學中有意識地選擇一些操作相對簡單、結果差別明顯的實驗，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、化學物質種類和濃度等〕對染色體形態(tài)的影響，引導學生發(fā)現實驗結果的差別。研究性實驗拓展了學生視野，促使學生自動學習，有利于創(chuàng)新意識的培養(yǎng)，同時也加強了學生搜集信息、分析問題和解決問題的能力。在研究性實驗詳細施行經過中，由于實驗的預備、詳細操作和觀察均由學生自己或合作完成，需要有更多自立支配的時間。為此，我們協調實驗員增長了實驗室開放的時間，學生能夠在課余時間預備實驗和觀察實驗結果。為了加強學生的興趣，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、學號和姓名，用作以后的教學示范,讓學生品嘗成功的喜悅。實驗成就評定則是在小組為單位進行實驗結果匯報后，綜合小組內(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)式教學貫穿課堂長期以來，我們的教學活動都以老師為中心，學生在教與學的經過中始終是信息的被動承受者，這種教學方式往往忽視了學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)式教學能激發(fā)學生的思維活動、調動學生學習的積極性和自動性，進而迸發(fā)學習的興趣。在遺傳學教學中，筆者盡量做到因勢利導，在恰當的時候啟發(fā)、指導、引導學生學習，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容，而是由日常生活中的遺傳學現象弓丨出教學內容，或隨著學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，先拋出一個現象小麥田里一株高桿植株〞，先讓學生解釋可能的原因,再介紹基因突變的概念。隨后發(fā)問“哪幾個同學家里的麥田發(fā)現這個現象〞、“水稻田里有沒有這個現象〞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)〞。學則必疑,思源于疑。這樣的講述重視引起學生的興趣、激發(fā)學生的求知欲,老師通過初步的點撥再次激發(fā)引導學生腦海中一個又一個的問題，便構成了討論的氣氛。施行啟發(fā)式教學,對老師提出了更高層次的要求。老師不僅要熟知遺傳學知識、把握最新進展，而且要了解學生的心理變化，要能把握好發(fā)問機會，能讓學生有展現自己志趣的時機。同時，老師還應該做好有心人,能留心觀察日常生活中的一些遺傳學現象,并與教學聯絡起來。五、采取多媒體調動學生多種感官參與學習心理學研究表示清楚，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%，要是視覺和聽覺結合起來,就能記住65%[7]。假如僅靠一塊黑板、一本教學資料來進行課堂教學，不僅難以調動學生的學習興趣，而且也晦氣于獲得較好的教學效果。利用現代化視聽媒體及計算機輔助教學，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有關部位的興奮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過形象地顯示出來，使學習和理解變得簡單，進而激發(fā)學生的學習興趣。在遺傳學實驗中，除了采取PPT軟件進行授課外，多媒體的作用重要具體表現出在利用動畫進行遺傳學現象和規(guī)律的演示、技術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，可充足利用多媒體中的視聽、圖片和FLASH動畫等功能，其教學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，建議讓學生在完成實驗之后再觀看整個實驗操作經過，通過比照自己的實驗操作,可到達發(fā)現自己的操作毛病、并糾正毛病的目的。六、運用形象鮮活的語言遺傳學所牽涉的理論較為抽象,缺乏感性認識，假如采取專業(yè)術語來講述，會使人產生枯燥之感。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，這對于喚起學生的學習興趣、提髙課堂教學效果大有裨益。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〞來幫助學生理解“變異〞概念;將經典的遺傳物質構造比方成“串連的fo珠〞，將DNA雙螺旋構造模型比方成“扭曲的梯子〞,把非編碼DNA稱作“垃圾〞DNA，并結合近期研究結果來介紹“垃圾〞DNA的作用;在介紹染色質絲組裝成染色體時，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生建立起“形象〞意識，在他們腦海中構成對應的熟悉的典型形象并印在腦海中