五星教學(xué)模式在高校《遺傳學(xué)》教學(xué)中的應(yīng)用

摘 要：五星教學(xué)模式是最近提出來的一種新型的教學(xué)模式。針對(duì)目前高?！哆z傳學(xué)》課程教學(xué)中存在著效果不理想的問題，應(yīng)用五星教學(xué)模式對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)模式進(jìn)行改革探索。該文介紹以“三點(diǎn)測驗(yàn)”的教學(xué)為具體的教學(xué)案例，應(yīng)用五星教學(xué)模式對(duì)教學(xué)過程進(jìn)行設(shè)計(jì)與實(shí)踐。結(jié)果表明，五星教學(xué)模式能有效提高課堂教學(xué)效率和學(xué)生學(xué)習(xí)積極性與主動(dòng)性，為生命科學(xué)其他課程的教學(xué)改革提供了借鑒。

關(guān)鍵詞：五星教學(xué)模式；遺傳學(xué)；教學(xué)；三點(diǎn)測驗(yàn)

中圖分類號(hào) G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-7731（2013）21-95-02

遺傳學(xué)是生命科學(xué)中一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程，也是生物科學(xué)中發(fā)展最快的學(xué)科之一[1-2]。遺傳學(xué)又是具有廣泛交叉性的學(xué)科之一，涉及內(nèi)容非常廣泛，涵蓋了經(jīng)典遺傳學(xué)、分子生物學(xué)、生物化學(xué)、醫(yī)學(xué)和數(shù)理統(tǒng)計(jì)等方面的內(nèi)容[3-4]，而且與越來越多的學(xué)科結(jié)合發(fā)展出一些新的交叉學(xué)科，如分子遺傳學(xué)等，創(chuàng)造了一些生物學(xué)科的新成果[5]。可見，遺傳學(xué)教學(xué)是高校生命科學(xué)等專業(yè)的一個(gè)重點(diǎn)，但是由于遺傳學(xué)教學(xué)內(nèi)容繁雜、抽象，晦澀難懂，所以使用傳統(tǒng)的教學(xué)模式難以獲得理想的教學(xué)效果。

1 《遺傳學(xué)》教學(xué)存在的問題

雖然教育工作者多年來在《遺傳學(xué)》的教學(xué)實(shí)踐中進(jìn)行了許多改革嘗試，但是仍有許多方面不盡人意[6]。主要表現(xiàn)如下：（1）遺傳學(xué)知識(shí)體系比較陳舊，老化現(xiàn)象嚴(yán)重，有待于進(jìn)一步完善更新；（2）最突出的問題是教學(xué)模式和教學(xué)方法單一的問題仍然沒有得到根本性解決。學(xué)生在教學(xué)活動(dòng)中的主體地位沒有得到充分體現(xiàn)，仍然普遍存在著“填鴨”式的教學(xué)模式；（3）《遺傳學(xué)》課程的課時(shí)數(shù)不斷減少，學(xué)院己將原有的80學(xué)時(shí)減少至45學(xué)時(shí)，然而對(duì)教學(xué)的要求并沒有降低，教學(xué)內(nèi)容也沒有相應(yīng)減少。

在這樣的背景下，教師采用傳統(tǒng)的教學(xué)模式和教學(xué)方法在有限的學(xué)時(shí)里向?qū)W生灌輸大量的信息，學(xué)生沒有時(shí)間訓(xùn)練新知識(shí)。結(jié)果導(dǎo)致“教”與“學(xué)”兩難的困境。因此，探討《遺傳學(xué)》課程新的教學(xué)模式，顯得非常重要。

五星教學(xué)模式是美國著名教育心理學(xué)家和教學(xué)設(shè)計(jì)理論家梅瑞爾（M. David Merrill）教授于本世紀(jì)初提出來的[7]。經(jīng)浙江大學(xué)盛群力教授等引進(jìn)[8]，并在我國的初等教育領(lǐng)域進(jìn)行本土化改造試驗(yàn)，如近年來浙江省舟山市普陀區(qū)和寧波市江東區(qū)等少數(shù)學(xué)校采用五星教學(xué)模式，受到了師生的歡迎并取得了較明顯的教學(xué)效果[7]，但在高等教育領(lǐng)域無論國內(nèi)還是國外尚處于探索階段。為此，筆者采用五星教學(xué)模式理論，對(duì)《遺傳學(xué)》課程教學(xué)模式進(jìn)行改革嘗試，取得了一定成效。

2 以問題為中心的五星教學(xué)模式

梅瑞爾教授認(rèn)為實(shí)施“五星教學(xué)原理”有助于確保教學(xué)產(chǎn)品的教學(xué)效能，同時(shí)指出有效教學(xué)的階段是圍繞“以問題為中心”的4個(gè)階段（圖1）。

圖1 有效教學(xué)的階段

五星教學(xué)模式可以概括為以下5個(gè)環(huán)節(jié)：

（1）以問題為中心。在教學(xué)過程中，教什么，如何教，如何了解學(xué)生對(duì)教學(xué)內(nèi)容的掌握情況等方面，教師應(yīng)該做好充分的教學(xué)設(shè)計(jì)與構(gòu)思；創(chuàng)設(shè)與教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的問題情境，并以問題的形式呈現(xiàn)，教師與學(xué)生協(xié)作來解決實(shí)際問題，才能夠促進(jìn)學(xué)習(xí)。

（2）激活舊知。教學(xué)活動(dòng)不是空中樓閣，是知識(shí)逐步積累的過程。在激活階段，教師通過教學(xué)手段激活原有的知識(shí)結(jié)構(gòu)，幫助學(xué)生回憶舊知識(shí)，做好學(xué)習(xí)準(zhǔn)備。因此，在教學(xué)活動(dòng)中只有激活了相關(guān)的舊知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)時(shí)，才能促進(jìn)學(xué)習(xí)。

（3）展示論證新知。在這一階段，教師組織教學(xué)活動(dòng)，指導(dǎo)學(xué)生將新知識(shí)與準(zhǔn)備的原有的知識(shí)結(jié)構(gòu)加以聯(lián)系，理解新知識(shí)。也就是說如何利用各種方式與方法去向?qū)W生充分地展示并具體刻畫新知識(shí)，利于學(xué)生掌握。

（4）應(yīng)用練習(xí)。該環(huán)節(jié)是鞏固提高階段。在這階段，教師輔導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行應(yīng)用練習(xí)嘗試，布置適當(dāng)且有針對(duì)性的作業(yè)，使學(xué)生應(yīng)用剛剛理解的知識(shí)或技能去解決問題，加強(qiáng)對(duì)信息和例證的操練，加深對(duì)新知識(shí)的理解。

（5）融會(huì)貫通。在整合階段，教師鼓勵(lì)學(xué)生對(duì)知識(shí)融會(huì)貫通，進(jìn)行反思和創(chuàng)新。當(dāng)教學(xué)中學(xué)生受到鼓勵(lì)，將新知識(shí)技能融會(huì)貫通或遷移到日常生活中去時(shí)，才能夠促進(jìn)學(xué)習(xí)。

五星教學(xué)模式將認(rèn)知主義和建構(gòu)主義理論兼收并蓄，博采眾長地汲取了各種教學(xué)原理共通的成分[9]。在五星教學(xué)模式的應(yīng)用過程中，以“問題為中心”的教學(xué)通過激活、展示、應(yīng)用和整合階段的策略運(yùn)用，讓教師從問題、任務(wù)、操作和動(dòng)作4個(gè)層面來提高課堂趣味性和針對(duì)性，有目的地增進(jìn)了學(xué)生的參與程度，有利于充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用，激發(fā)其主動(dòng)參與學(xué)習(xí)的興趣與熱情、變“要我學(xué)”為“我要學(xué)”；同樣，五星教學(xué)模式能給學(xué)生提供主動(dòng)探求知識(shí)的寬松環(huán)境，有思考和對(duì)自己原有知識(shí)和新的知識(shí)進(jìn)行綜合的過程，這是他們積極參與探索知識(shí)的過程。

3 五星教學(xué)模式的課堂教學(xué)實(shí)踐

五星教學(xué)模式是一種新型的教學(xué)模式，筆者根據(jù)五星教學(xué)模式原理，在遺傳學(xué)“三點(diǎn)測驗(yàn)”這一節(jié)的課堂教學(xué)中進(jìn)行了如下的改革實(shí)踐。

3.1 創(chuàng)設(shè)問題情境，提出問題 三點(diǎn)測驗(yàn)是基因定位的方法之一，是遺傳學(xué)教學(xué)中的重點(diǎn)與難點(diǎn)內(nèi)容，是學(xué)習(xí)染色體作圖的基礎(chǔ)。按照五星教學(xué)模式原理，筆者在教學(xué)實(shí)踐中創(chuàng)設(shè)了一定的問題情境。做法是，首先展示果蠅X染色體上由3個(gè)連鎖隱性突變基因（ec，ct及cv）分別控制的表型（棘眼，截翅及橫脈缺失）和X染色體的圖片。接著，老師提出問題：如何確定分別控制這3個(gè)表型的3個(gè)基因在X染色體上的相對(duì)位置及排列順序呢？也就說如何將基因在染色體上的位置和間距確定下來？雖然可能很多同學(xué)無法回答這個(gè)問題，但促使學(xué)生在創(chuàng)設(shè)的情境下閱讀課本進(jìn)行思考。最后，引入本次課的內(nèi)容—三點(diǎn)測驗(yàn)，交待學(xué)習(xí)任務(wù)并形成任務(wù)序列，使學(xué)生主動(dòng)參與到解決問題的過程。

3.2 激活原有的相關(guān)知識(shí)和經(jīng)驗(yàn) 認(rèn)知心理學(xué)認(rèn)為：認(rèn)知結(jié)構(gòu)是由原有的知識(shí)與經(jīng)驗(yàn)所構(gòu)成，在學(xué)習(xí)新知識(shí)時(shí)，就是對(duì)原有認(rèn)知結(jié)構(gòu)的發(fā)展。因此，在學(xué)習(xí)三點(diǎn)測驗(yàn)時(shí)，不能一開始就要求學(xué)生馬上進(jìn)入新內(nèi)容的學(xué)習(xí)，而應(yīng)努力激活已有知識(shí)和技能。前面已經(jīng)學(xué)習(xí)的測交、重組率及圖距等內(nèi)容，均是三點(diǎn)測驗(yàn)學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)，因?yàn)槿c(diǎn)測驗(yàn)是通過測交并統(tǒng)計(jì)后代不同類型的個(gè)體數(shù)，然后計(jì)算基因間的重組率及圖距以確定基因的相對(duì)位置及排列順序。因此，激活原有的這些知識(shí)和技能有利于進(jìn)入新知識(shí)的學(xué)習(xí)和理解。在課堂上，教師通過提問的形式激活學(xué)生原有的測交、重組率及圖距等概念以及重組率計(jì)算分析的相關(guān)知識(shí)。

3.3 通過實(shí)例展示論證新知 筆者根據(jù)創(chuàng)設(shè)的情境—果蠅X染色體上的3個(gè)隱性突變基因的位置及間距分析作為實(shí)例來對(duì)三點(diǎn)測驗(yàn)這一教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行講解。這一內(nèi)容利用傳統(tǒng)的教學(xué)方法講解十分費(fèi)時(shí)，需要大量板書，40min的一堂課，往往無法完成內(nèi)容的授課，而且學(xué)生也十分難以理解。按照五星教學(xué)模式的理論，利用多媒體與先進(jìn)的動(dòng)畫制作軟件等輔助手段對(duì)傳統(tǒng)的教學(xué)方法和手段進(jìn)行改造，利用情景式互動(dòng)教學(xué)，使教學(xué)效率得到有效地提高。在教學(xué)中，筆者采用動(dòng)畫的形式展示三雜合體雌蠅（ec ct+/++cv）（告訴學(xué)生不是真實(shí)的排列順序）與三隱性純合體（ec ct cv/Y）測交及三雜合體雌蠅形成8種類型配子的過程（包括親本型、單交換型及雙交換型）。接著，通過動(dòng)畫展示測交后代各種類型個(gè)體的數(shù)據(jù)，讓學(xué)生主動(dòng)參與分析和計(jì)算其中每對(duì)基因之間的重組率，體現(xiàn)學(xué)生在學(xué)習(xí)活動(dòng)中的主體地位。最后要求學(xué)生根據(jù)重組率計(jì)算的結(jié)果，確定位于中間位置的基因，參照?qǐng)D距與重組率的對(duì)應(yīng)關(guān)系，將基因的位置及排列順序標(biāo)在果蠅的X染色體上。此時(shí)，3個(gè)基因在X染色體上的位置（ec-cv-ct）通過投影顯示出來，并引導(dǎo)學(xué)生計(jì)算ec-cv和cv-ct距離之和看是否等于ec-ct？針對(duì)“不等”的計(jì)算結(jié)果提出問題，然后引導(dǎo)學(xué)生分析并推導(dǎo)出ec-ct之間真實(shí)的重組值。

3.4 新知識(shí)的練習(xí)和應(yīng)用 學(xué)習(xí)是一個(gè)循序漸進(jìn)的過程，合理安排練習(xí)，鞏固學(xué)生對(duì)三點(diǎn)測驗(yàn)的認(rèn)識(shí)和理解。在教學(xué)過程中，我們通過引入另外的一些實(shí)例教會(huì)學(xué)生分析思路和計(jì)算方法，使學(xué)生舉一反三，熟練掌握解題的方法。另外，還合理調(diào)整了練習(xí)的難度，在一些難度較高或者比較典型的練習(xí)中，進(jìn)行隨堂指導(dǎo)，幫助學(xué)生能夠順利解題，并提高學(xué)習(xí)的興趣與信心。

3.5 融會(huì)貫通促進(jìn)知識(shí)遷移 梅瑞爾教授也認(rèn)為，學(xué)習(xí)者受到鼓勵(lì)，將新知識(shí)或技能遷移到日常生活中去時(shí)，才能夠促進(jìn)學(xué)習(xí)[8]。因此，在教學(xué)活動(dòng)中要?jiǎng)?chuàng)造應(yīng)用新知識(shí)和技能的機(jī)會(huì)，為學(xué)生積極營造討論和辯護(hù)氣氛，以及提供創(chuàng)造、發(fā)明或探索的實(shí)例。前面已經(jīng)學(xué)習(xí)了三點(diǎn)測驗(yàn)及相關(guān)數(shù)據(jù)的分析方法，此時(shí)以自己的研究方向-水稻散穗基因（Spr3）、落?；颍╯h4）及稻瘟病抗性基因（Pi45（t））的定位為實(shí)例，讓學(xué)生課堂討論如何獲得3個(gè)基因的相對(duì)位置及排列順序，融會(huì)貫通的將新學(xué)習(xí)的知識(shí)和技能遷移并應(yīng)用于解決一些實(shí)際的問題，使新學(xué)的知識(shí)獲得拓展升華，學(xué)以致用。

4 結(jié)語

五星教學(xué)模式符合“教學(xué)先扶后放，漸進(jìn)撤除支架”的建構(gòu)主義原則，在教學(xué)過程中充分發(fā)揮了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性與主動(dòng)性，使學(xué)生能循序漸進(jìn)地接受和理解所學(xué)的新知識(shí)和技能，有效地提高了課堂教學(xué)的效果，培養(yǎng)了學(xué)生應(yīng)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力；同時(shí)，也為五星教學(xué)模式應(yīng)用于生物學(xué)其他課程的教學(xué)改革提供了借鑒。

參考文獻(xiàn)

[1]顧蔚，張敏.優(yōu)化遺傳學(xué)教學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)踐與探討[J].遺傳，2004，26（6）：934-940.

[2]石春海，吳建國，馬秋蘭，等.《遺傳學(xué)》課程的建設(shè)與優(yōu)化[J].遺傳，2005，27（6）：980-983.

[3]李汝褀.談?wù)勥z傳學(xué)中若干基本問題[J].遺傳，1982，4（4）：1-4.

[4]王侖山.《遺傳學(xué)》教學(xué)的實(shí)踐與體會(huì)[J].高等理科教育，1999，5：60-65.

[5]王忠華.地方性高校遺傳學(xué)理論教學(xué)探討[J].浙江萬里學(xué)院學(xué)報(bào)，2008，21：97-100.

[6]郭曉華，王劍峰.生物科學(xué)專業(yè)遺傳學(xué)課程教學(xué)改革探索[J].沈陽教育學(xué)院學(xué)報(bào)，2011，13： 46-48.

[7]盛群力，宋洵.五星教學(xué)模式的應(yīng)用探討兼及一堂課的分析[J].湖南師范大學(xué)教育科學(xué)學(xué)報(bào)，2008，7（1）： 69-72.

[8]盛群力.教學(xué)設(shè)計(jì)[M].北京：高等教育出版，2005.

[9]王海軍.淺議五星教學(xué)模式在高職計(jì)算機(jī)教學(xué)中的應(yīng)用[J].自然科學(xué)教學(xué)，2011，36：42，55. （責(zé)編：徐煥斗）