以思維導(dǎo)圖為支架工具的《細(xì)胞生物學(xué)》教學(xué)設(shè)計(jì)和實(shí)踐策略

張 青 史繼峰

(1.西南大學(xué)蠶桑紡織與生物質(zhì)科學(xué)學(xué)院，重慶 400715；2.家蠶基因組生物學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，重慶 400715；3.農(nóng)業(yè)農(nóng)村部蠶桑生物學(xué)與遺傳育種重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，重慶 400715)

細(xì)胞是生命體結(jié)構(gòu)和功能的基本單位。細(xì)胞生物學(xué)研究細(xì)胞的結(jié)構(gòu)、功能及活動(dòng)規(guī)律，內(nèi)容涉及生物化學(xué)、遺傳學(xué)、分子生物學(xué)、組織胚胎學(xué)等知識(shí)領(lǐng)域，是生物相關(guān)學(xué)科中最為重要的基礎(chǔ)學(xué)科之一[1]。在我國的基礎(chǔ)科學(xué)發(fā)展規(guī)劃中，細(xì)胞生物學(xué)與神經(jīng)生物學(xué)、分子生物學(xué)和生態(tài)學(xué)一起被列為生命科學(xué)的四大基礎(chǔ)學(xué)科。高校的《細(xì)胞生物學(xué)》課程被設(shè)置為農(nóng)、牧、林、醫(yī)和生物技術(shù)等專業(yè)的重要基礎(chǔ)課程[2]?！都?xì)胞生物學(xué)》教學(xué)的主要任務(wù)是使學(xué)生掌握細(xì)胞的基本知識(shí)和理論，為生物相關(guān)專業(yè)學(xué)生知識(shí)結(jié)構(gòu)框架的構(gòu)建奠定基礎(chǔ)，也為他們后期課程的學(xué)習(xí)及科研做準(zhǔn)備。然而，由于《細(xì)胞生物學(xué)》本身的學(xué)科特性，使其在具體的教學(xué)過程中存在諸多問題：(1)因研究范圍廣、內(nèi)容深且較為抽象，讓學(xué)生難以記憶、吸收并形成相對(duì)完整的知識(shí)體系；(2)作為一門新興學(xué)科，內(nèi)容的不斷創(chuàng)新，如何兼顧教材和研究前沿使學(xué)生知曉知識(shí)的來龍去脈及學(xué)科走向，是教學(xué)的又一難點(diǎn)；(3)該學(xué)科與多門學(xué)科都有交叉聯(lián)系，如何處理好與其他學(xué)科間的區(qū)別和聯(lián)系，并幫助學(xué)生建立該學(xué)科和其所學(xué)專業(yè)的相關(guān)聯(lián)系，提高學(xué)生的知識(shí)遷移能力和科學(xué)素養(yǎng)，也是教學(xué)中有待解決的問題。

隨著中學(xué)教育改革不斷深化，考入大學(xué)的學(xué)生基本情況不同，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。第一，學(xué)科知識(shí)基礎(chǔ)不同：不僅不同屆學(xué)生的學(xué)科知識(shí)基礎(chǔ)有所不同，而且來自不同地區(qū)的學(xué)生具有的學(xué)科知識(shí)基礎(chǔ)也有差異；學(xué)生的學(xué)科知識(shí)基礎(chǔ)不僅參差不齊，而且學(xué)科知識(shí)內(nèi)容也有所不同，甚至有些地區(qū)的生源因?yàn)楦呖伎蛇x擇考某些科目，從而放棄了部分科目的學(xué)習(xí)，所以雖同為通過理科高考入學(xué)的同學(xué)，有些學(xué)的是生物+物理，有些學(xué)的是化學(xué)+物理等。這種情況下，老師授課不僅要注意到學(xué)生掌握基礎(chǔ)知識(shí)能力的差異，還要注意到有些學(xué)生高中階段沒有學(xué)習(xí)過相應(yīng)學(xué)科的知識(shí)基礎(chǔ)，在考慮具體教學(xué)內(nèi)容的時(shí)候則要有針對(duì)性地補(bǔ)充一定的基礎(chǔ)知識(shí)以增強(qiáng)學(xué)生的理解和學(xué)習(xí)興趣。第二，新高考背景下更強(qiáng)調(diào)學(xué)生能力的培養(yǎng)，而不再是只注重客觀知識(shí)的掌握。當(dāng)前大學(xué)生普遍具有更好的學(xué)習(xí)能力、解決實(shí)際問題的能力和創(chuàng)新思維的能力[3]。大學(xué)教育應(yīng)該繼續(xù)培養(yǎng)學(xué)生的個(gè)人能力和發(fā)掘他們的潛力。此外，在知識(shí)和信息爆炸的時(shí)代，學(xué)生能通過各種渠道獲取絕大部分的客觀知識(shí)甚至學(xué)科前沿信息，因此大學(xué)課程教學(xué)中教師應(yīng)該借助這個(gè)優(yōu)勢(shì)，提煉學(xué)科知識(shí)精髓，在講課中著重引導(dǎo)學(xué)生找出知識(shí)點(diǎn)內(nèi)在的抽象聯(lián)系，并組織成學(xué)生自己的認(rèn)知模式，而不再僅僅是知識(shí)的講授。此外，大學(xué)生的學(xué)習(xí)是在教師指導(dǎo)下，有目的、有計(jì)劃、有組織地掌握系統(tǒng)的科學(xué)知識(shí)和技能，提高學(xué)習(xí)能力，形成世界觀與社會(huì)道德品質(zhì)的過程，具有專業(yè)性、自主性、探索性、實(shí)踐性、綜合性和廣泛性[4]。這就要求大學(xué)教師在講授專業(yè)課程的同時(shí)兼顧到學(xué)生整體專業(yè)知識(shí)系統(tǒng)的形成，兼顧到對(duì)學(xué)生獨(dú)立學(xué)習(xí)、思考能力的培養(yǎng)，以及探索、創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)和合作協(xié)助能力的培養(yǎng)。

鑒于《細(xì)胞生物學(xué)》教學(xué)中的實(shí)際問題和當(dāng)前對(duì)大學(xué)生教育、培養(yǎng)的需要，本文擬以思維導(dǎo)圖為支架工具，結(jié)合學(xué)科發(fā)展史、情景模式、多媒體教學(xué)等構(gòu)建《細(xì)胞生物學(xué)》的系統(tǒng)教學(xué)策略，希望能藉此提高教學(xué)效率，同時(shí)幫助學(xué)生提高學(xué)習(xí)效率、夯實(shí)學(xué)科基礎(chǔ)、構(gòu)建專業(yè)知識(shí)系統(tǒng)，有效地激發(fā)他們的學(xué)習(xí)熱情，鍛煉他們的發(fā)散思維能力，培養(yǎng)他們的創(chuàng)新能力。

1 思維導(dǎo)圖及其特點(diǎn)和應(yīng)用現(xiàn)狀

20世紀(jì)60年代，英國心理學(xué)家和教育家托尼·巴贊(Tony Buzan)受達(dá)·芬奇(Leonardo di ser Piero da Vinci)的筆記啟發(fā)，創(chuàng)建了一種用來提高記憶和記載效率的筆記形式，被稱為思維導(dǎo)圖。具體操作是模仿放射性思考中神經(jīng)細(xì)胞間傳遞信息的方式，先寫出核心詞，以此為中心向外延伸出許多線索進(jìn)而發(fā)展出多個(gè)副主題，再在各個(gè)副主題的基礎(chǔ)上進(jìn)一步衍生出更多的子主題[5]。一副完整的思維導(dǎo)圖由核心詞通過線條、關(guān)鍵詞、顏色等建立起各個(gè)部分間的鏈接和邏輯關(guān)系，調(diào)動(dòng)左右腦協(xié)助記憶和思考[6]。思維導(dǎo)圖的主要優(yōu)點(diǎn)有：(1)以核心詞為中心結(jié)合支鏈上的關(guān)鍵詞和進(jìn)一步分支來組織知識(shí)，能幫助學(xué)習(xí)者對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容進(jìn)行整體把握和記憶；(2)色彩、圖像等的應(yīng)用可有效地促進(jìn)學(xué)生邏輯、思維、審美、構(gòu)想等方面的均衡發(fā)展；(3)思維導(dǎo)圖呈現(xiàn)的是一個(gè)思維過程，通過不斷地學(xué)習(xí)和使用思維導(dǎo)圖可有效地提高使用者的發(fā)散思維能力，也可供使用者回顧整個(gè)思維過程進(jìn)而鞏固記憶和理解；(4)思維導(dǎo)圖反映的是制作者本人的發(fā)散思維過程，因而有強(qiáng)烈的個(gè)人色彩和風(fēng)格，有利于記憶、運(yùn)用和創(chuàng)造[8]，也有利于老師對(duì)學(xué)生知識(shí)掌握程度、思維模式的了解而因材施教[7-8]。

思維導(dǎo)圖剛開始主要用于提升記筆記的效率和提高記憶能力，后來隨著其研究的推進(jìn)，被廣泛地應(yīng)用于人們?nèi)粘Ｉ?、工作和學(xué)習(xí)，涉及教育、家庭、職業(yè)規(guī)劃、計(jì)算機(jī)、商業(yè)等各個(gè)方面[9]。思維導(dǎo)圖因與構(gòu)建主義等多種學(xué)習(xí)理論相契合，因而也被大量應(yīng)用于各個(gè)學(xué)齡段的教學(xué)研究和實(shí)踐，不僅可提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率，還能提升學(xué)生的思維能力、智力發(fā)育水平及創(chuàng)新能力[10]。自2000年王功玲[11]首次在我國提出思維導(dǎo)圖教學(xué)法的研究之后，我國學(xué)者相繼在語文、數(shù)學(xué)、英語、物理、歷史、地理、政治等學(xué)科開展了思維導(dǎo)圖的教學(xué)研究[12]。在生物相關(guān)學(xué)科中的教學(xué)研究表明，采用思維導(dǎo)圖教學(xué)能提高教學(xué)效率，改善學(xué)生對(duì)生物知識(shí)的記憶能力、理解能力和應(yīng)用能力，還能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情以及創(chuàng)新和發(fā)散思維能力[10，12-13]，但這些教學(xué)研究主要集中在初、高中階段，相關(guān)策略和結(jié)論并不適用于大學(xué)相關(guān)生物類學(xué)科的教學(xué)及人才培養(yǎng)。徐鑫等[14]構(gòu)建的思維導(dǎo)圖用于《細(xì)胞生物學(xué)》教學(xué)的模式相對(duì)簡單，僅限于傳授思維導(dǎo)圖的繪制方法及用于小組討論，并未嘗試將其融入更多教學(xué)環(huán)節(jié)及探討其應(yīng)用模式的多樣性。

2 思維導(dǎo)圖的相關(guān)理論基礎(chǔ)

思維導(dǎo)圖本質(zhì)上是模仿人腦的工作模式，即信號(hào)以一個(gè)神經(jīng)元為中心通過軸突或樹突分別向上一級(jí)或下一級(jí)神經(jīng)細(xì)胞傳遞興奮。思維導(dǎo)圖將制作者的思維模式展示出來，同時(shí)使知識(shí)及相互間的聯(lián)系形象化，有利于學(xué)習(xí)者記憶和理解[15]。此外，腦科學(xué)研究表明人的左右大腦分別負(fù)責(zé)不同的功能：左腦主要負(fù)責(zé)數(shù)字、詞匯及邏輯等為主的理性思維，右腦主要負(fù)責(zé)以空間感、結(jié)構(gòu)及色彩等為主的形象思維[16]。而思維導(dǎo)圖正好結(jié)合了圖片、文字、色彩和邏輯，制造和使用的過程中充分調(diào)動(dòng)左右半腦，可有效結(jié)合學(xué)生的形象思維和邏輯思維，充分發(fā)掘?qū)W生的大腦認(rèn)知潛能。

皮亞杰在其認(rèn)知發(fā)展理論中把個(gè)體對(duì)外界所有事物的知覺、了解和思索模式定義為個(gè)體的圖式。個(gè)體認(rèn)知發(fā)展的本質(zhì)就是圖式的形成、變化、豐富和發(fā)展，具體來講就是個(gè)體在與環(huán)境相互作用下導(dǎo)致圖式的生成和更迭，同時(shí)也反映了認(rèn)知結(jié)構(gòu)的發(fā)生及改變的實(shí)質(zhì)和規(guī)律[17]。圖式理論主張色彩、圖像、聯(lián)想等只是認(rèn)知單元的組織形式，注重學(xué)生學(xué)習(xí)知識(shí)過程中對(duì)知識(shí)的整合，不認(rèn)同傳統(tǒng)的線性單一思維運(yùn)轉(zhuǎn)方式。這和思維導(dǎo)圖鼓勵(lì)學(xué)生以圖像、色彩、關(guān)鍵詞等對(duì)所學(xué)知識(shí)進(jìn)行組織歸納、理解和記憶如出一轍[18]。

格式塔心理學(xué)家主張以整體的動(dòng)力結(jié)構(gòu)觀來研究心理現(xiàn)象，強(qiáng)調(diào)經(jīng)驗(yàn)和行為的整體性。他們認(rèn)為學(xué)習(xí)的實(shí)質(zhì)就是構(gòu)造一種完形，即要看到事物的基本要素，也要感知各要素間的內(nèi)在聯(lián)系[19]。教師在講授的過程中能引導(dǎo)學(xué)生理解到知識(shí)點(diǎn)間抽象的聯(lián)系并最終鏈接成一幅完整的認(rèn)知圖畫，將非常有助于學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握和知識(shí)系統(tǒng)的構(gòu)建?！都?xì)胞生物學(xué)》中的大部分內(nèi)容都是陳述性知識(shí)，知識(shí)點(diǎn)繁雜、散亂。將思維導(dǎo)圖引入到《細(xì)胞生物學(xué)》教學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié)，有助于學(xué)生形成整體視角，加深對(duì)細(xì)胞生物學(xué)整體知識(shí)的記憶、理解和系統(tǒng)認(rèn)知。

構(gòu)建主義者認(rèn)為學(xué)習(xí)是學(xué)生在其現(xiàn)有知識(shí)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，不斷認(rèn)識(shí)、解釋、理解世界或人際互動(dòng)中通過社會(huì)性協(xié)商構(gòu)建新的知識(shí)[20]，因此知識(shí)不是學(xué)生被動(dòng)獲得的，而是他們主動(dòng)構(gòu)建的結(jié)果[21]。構(gòu)建主義教學(xué)觀認(rèn)為教學(xué)過程是學(xué)生在教師幫助下，以原有知識(shí)經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)，在教學(xué)情境、學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)、情感等多方面因素綜合作用下具有主動(dòng)構(gòu)建意義的過程[8]。構(gòu)建主義教學(xué)觀強(qiáng)調(diào)學(xué)生的主體性，教師是教學(xué)活動(dòng)的引領(lǐng)者、促進(jìn)者。教師一方面可以利用思維導(dǎo)圖設(shè)計(jì)出教學(xué)情境，另一方面也可借助思維導(dǎo)圖引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入特定情景后進(jìn)行小組協(xié)作學(xué)習(xí)或獨(dú)立思考。這些模式均可促進(jìn)學(xué)生主動(dòng)探索、思考并構(gòu)建新的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)體系。學(xué)生也在這樣的教學(xué)模式下，在已有知識(shí)的基礎(chǔ)上不斷增加新的分支、新的聯(lián)系，并以圖文并茂的方式表達(dá)出學(xué)習(xí)構(gòu)建的過程和對(duì)知識(shí)的理解，充分體現(xiàn)了學(xué)生作為學(xué)習(xí)者的主體地位[22]。

奧蘇貝爾為代表的有意義學(xué)習(xí)理論認(rèn)為：學(xué)習(xí)材料本身有一定的邏輯關(guān)聯(lián)，可以和學(xué)習(xí)者經(jīng)驗(yàn)邏輯建立聯(lián)系；學(xué)習(xí)者必須有學(xué)習(xí)新材料的基礎(chǔ)和學(xué)習(xí)的意愿[23]。無論思維導(dǎo)圖作為教學(xué)工具還是學(xué)生自己構(gòu)建思維導(dǎo)圖，學(xué)生都需要將新的信息和已有知識(shí)聯(lián)系起來，在理解的基礎(chǔ)上建立新舊知識(shí)的聯(lián)系。這個(gè)過程充分體現(xiàn)了奧蘇貝爾有意愿學(xué)習(xí)的同化理論。此外，思維導(dǎo)圖也很好地呈現(xiàn)了認(rèn)知模型理論[24]、知識(shí)可視化理論[25]、多元智能理論[26]及人本主義理論[27]等教育心理學(xué)理論的相關(guān)主張。

3 思維導(dǎo)圖在具體教學(xué)環(huán)節(jié)中的應(yīng)用

目前將思維導(dǎo)圖應(yīng)用于教學(xué)僅僅涉及課程或教學(xué)中的部分環(huán)節(jié)。筆者在《細(xì)胞生物學(xué)》教學(xué)設(shè)計(jì)策略中根據(jù)高等教育的教學(xué)特點(diǎn)，嘗試將思維導(dǎo)圖應(yīng)用到整個(gè)教學(xué)過程，包括教學(xué)設(shè)計(jì)、課前回顧、課后總結(jié)和復(fù)習(xí)課，同時(shí)引導(dǎo)學(xué)生以獨(dú)立或小組的形式在預(yù)習(xí)、復(fù)習(xí)環(huán)節(jié)使用思維導(dǎo)圖。由此一方面可借助思維導(dǎo)圖幫助學(xué)生理清知識(shí)脈絡(luò)；另一方面通過學(xué)生自己完成思維導(dǎo)圖促進(jìn)其對(duì)知識(shí)的理解，形成自己的知識(shí)體系，鍛煉科學(xué)的發(fā)散思維。教師也可以通過查閱學(xué)生預(yù)習(xí)和復(fù)習(xí)的思維導(dǎo)圖分別了解學(xué)生學(xué)習(xí)前的知識(shí)背景和學(xué)習(xí)后對(duì)知識(shí)的掌握情況。

教師在進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)的時(shí)候就繪制出相關(guān)章節(jié)知識(shí)的思維導(dǎo)圖，并圍繞該思維導(dǎo)圖開展教學(xué)活動(dòng)。這樣可以很好地保證教學(xué)過程始終圍繞核心知識(shí)內(nèi)容展開，并建立起以核心內(nèi)容為中心的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，有助于學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解和整體掌握。同時(shí)在講授新課之前，教師給出之前內(nèi)容的簡要思維導(dǎo)圖，并通過提問等方式完善細(xì)化思維導(dǎo)圖，達(dá)到復(fù)習(xí)和承前啟后的作用，在幫助學(xué)生回顧之前學(xué)習(xí)內(nèi)容的同時(shí)也很好地過渡到新講授內(nèi)容的學(xué)習(xí)。另外，在講授完一節(jié)新課之后，教師往往要對(duì)該節(jié)內(nèi)容做簡要的總結(jié)和復(fù)習(xí)，以幫助學(xué)生了解需要掌握哪些重點(diǎn)知識(shí)。此環(huán)節(jié)借助思維導(dǎo)圖，不僅能很好地總結(jié)知識(shí)內(nèi)容，還能使知識(shí)以清晰的邏輯結(jié)構(gòu)形式展現(xiàn)出來，讓人一目了然，從而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)效率。最后，教師根據(jù)該學(xué)期的學(xué)習(xí)內(nèi)容和具體的教學(xué)情況，借助思維導(dǎo)圖復(fù)習(xí)學(xué)習(xí)內(nèi)容，進(jìn)一步深化知識(shí)體系，加深學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解，增強(qiáng)他們對(duì)知識(shí)的掌握度。

在本教改策略中，除了需要教師在適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)環(huán)節(jié)使用思維導(dǎo)圖外，還要求學(xué)生在學(xué)習(xí)的各個(gè)環(huán)節(jié)積極地使用和練習(xí)繪制思維導(dǎo)圖，以增加他們對(duì)知識(shí)的理解和掌握程度，鍛煉他們的發(fā)散思維能力。首先，要求學(xué)生在學(xué)習(xí)新章節(jié)的時(shí)候預(yù)習(xí)并繪制思維導(dǎo)圖。這可以幫助他們提前了解知識(shí)內(nèi)容，在繪制思維導(dǎo)圖的過程中標(biāo)注出未能理解的內(nèi)容和難點(diǎn)，方便他們?cè)诤罄m(xù)聽課過程中有所側(cè)重。與此同時(shí)，教師通過查閱學(xué)生的預(yù)習(xí)思維導(dǎo)圖能了解到學(xué)生的知識(shí)基礎(chǔ)、背景和難點(diǎn)所在，從而在課程設(shè)計(jì)和講授過程中有所側(cè)重。其次，也要求學(xué)生在學(xué)習(xí)完新章節(jié)之后繪制復(fù)習(xí)思維導(dǎo)圖。學(xué)生可以通過復(fù)習(xí)思維導(dǎo)圖的繪制歸納所學(xué)知識(shí)體系，反思預(yù)習(xí)時(shí)對(duì)知識(shí)及其相互聯(lián)系認(rèn)識(shí)的不足，以進(jìn)一步提升對(duì)知識(shí)的掌握程度。教師則可以通過查閱學(xué)生的復(fù)習(xí)思維導(dǎo)圖，了解學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握情況；通過對(duì)比分析預(yù)習(xí)和復(fù)習(xí)思維導(dǎo)圖，了解教學(xué)效果；還可將復(fù)習(xí)思維導(dǎo)圖作為學(xué)習(xí)成績?cè)u(píng)定的部分內(nèi)容，使對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)成績的評(píng)定更為全面合理。第三，學(xué)生在獨(dú)立完成思維導(dǎo)圖之后，通過小組討論協(xié)作的形式再完善一份思維導(dǎo)圖。這樣不僅可以促進(jìn)同學(xué)間的相互學(xué)習(xí)，增強(qiáng)協(xié)作溝通能力，還可以讓他們?cè)诖诉^程中對(duì)比思維差異，進(jìn)一步加深他們對(duì)知識(shí)的理解和提升他們的思維能力。

在將思維導(dǎo)圖運(yùn)用到教學(xué)各個(gè)環(huán)節(jié)的過程中，因各環(huán)節(jié)并非獨(dú)立存在，每個(gè)環(huán)節(jié)的思維導(dǎo)圖也并非一成不變，相互間的關(guān)聯(lián)如圖1所示。教師在準(zhǔn)備新課教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)，除了根據(jù)教學(xué)大綱外，還應(yīng)參考學(xué)生提交的預(yù)習(xí)思維導(dǎo)圖，并進(jìn)行學(xué)習(xí)情況分析，繪制更為有效的思維導(dǎo)圖用于教學(xué)設(shè)計(jì)；而在準(zhǔn)備課前回顧思維導(dǎo)圖的時(shí)候，應(yīng)參考學(xué)生提交的復(fù)習(xí)思維導(dǎo)圖，有所側(cè)重地引導(dǎo)學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)進(jìn)行復(fù)習(xí)和鞏固；在繪制復(fù)習(xí)課中的思維導(dǎo)圖時(shí)，更應(yīng)結(jié)合整個(gè)學(xué)期的教學(xué)思維導(dǎo)圖和學(xué)生們繪制的思維導(dǎo)圖，重新整理繪制出更符合那個(gè)教學(xué)階段和學(xué)生知識(shí)情況的思維導(dǎo)圖，進(jìn)一步幫助學(xué)生在更高的知識(shí)層面和深度上去理解和掌握相關(guān)知識(shí)。學(xué)生在繪制預(yù)習(xí)、復(fù)習(xí)思維導(dǎo)圖，觀看老師展示的思維導(dǎo)圖及參與小組討論完成思維導(dǎo)圖的過程中，不斷反復(fù)地對(duì)知識(shí)進(jìn)行琢磨、思考，同時(shí)也是對(duì)自己認(rèn)知和思維的重塑與錘煉，使他們的知識(shí)和思維都更為精進(jìn)。

圖1 思維導(dǎo)圖在教學(xué)各個(gè)環(huán)節(jié)的應(yīng)用及相互關(guān)系

4 思維導(dǎo)圖應(yīng)用于“完型”知識(shí)的構(gòu)建

如前所述，教師通過在教學(xué)各個(gè)環(huán)節(jié)適時(shí)適當(dāng)?shù)亟柚季S導(dǎo)圖幫助學(xué)生建立起了《細(xì)胞生物學(xué)》的知識(shí)體系，加深了他們對(duì)知識(shí)間相互關(guān)系的理解。但這時(shí)候建立的知識(shí)體系還局限于課本或者教學(xué)大綱所要求的知識(shí)，還較為抽象，尚未“完形”。鑒于此，本教學(xué)設(shè)計(jì)擬在思維導(dǎo)圖為核心的教學(xué)設(shè)計(jì)中巧妙地引入學(xué)科發(fā)展史、諾獎(jiǎng)故事、上下游課程的銜接和相關(guān)專業(yè)背景，讓學(xué)生從歷史和專業(yè)等多維角度加深對(duì)細(xì)胞生物學(xué)的認(rèn)識(shí)，增強(qiáng)他們的知識(shí)遷移轉(zhuǎn)化能力，進(jìn)而能學(xué)以致用。

諾貝爾獎(jiǎng)是全世界公認(rèn)的自然科學(xué)最高榮譽(yù)獎(jiǎng)，能獲該殊榮的成果往往是相關(guān)領(lǐng)域的里程碑式的重大突破。細(xì)胞生物學(xué)作為近些年發(fā)展最快的自然科學(xué)之一，很多諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)和生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)均與細(xì)胞生物學(xué)密切相關(guān)。若在《細(xì)胞生物學(xué)》課程的教學(xué)中適當(dāng)進(jìn)行諾獎(jiǎng)成果的解析，將會(huì)極大地增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和動(dòng)力。但是，僅僅簡單地將諾獎(jiǎng)成果和相關(guān)知識(shí)點(diǎn)結(jié)合起來闡述還不足以體現(xiàn)諾獎(jiǎng)突破性成果的歷史意義，也不能讓學(xué)生更充分地了解相關(guān)知識(shí)的前因后果。故在本教學(xué)策略中，筆者建議將相關(guān)諾獎(jiǎng)成果和知識(shí)點(diǎn)與相應(yīng)的學(xué)科發(fā)展進(jìn)度結(jié)合起來講，即將其還原到當(dāng)時(shí)的研究背景和學(xué)科背景中，并簡要介紹相關(guān)研究的最新進(jìn)展。這既是讓學(xué)生從學(xué)科歷史發(fā)展變化的角度去看待課本上的知識(shí)點(diǎn)和諾獎(jiǎng)成果，從而知道所學(xué)知識(shí)的“來龍去脈”，有助于他們對(duì)知識(shí)的理解和激發(fā)他們的學(xué)習(xí)積極性；更是讓他們能從這些科學(xué)歷史故事中體會(huì)科學(xué)研究的不易、樂趣和真諦，增強(qiáng)他們對(duì)科學(xué)研究的敬畏之心。

《細(xì)胞生物學(xué)》作為生命科學(xué)的基礎(chǔ)學(xué)科，是農(nóng)、牧、林、醫(yī)和生物技術(shù)等專業(yè)基礎(chǔ)課程。如果只是單方面教授《細(xì)胞生物學(xué)》課程，將會(huì)使其內(nèi)容變得抽象而沒有落腳點(diǎn)。因此在《細(xì)胞生物學(xué)》具體教學(xué)過程中，不僅要考慮相關(guān)知識(shí)的取舍和側(cè)重，也應(yīng)考慮上下游課程的相關(guān)內(nèi)容，盡量不重復(fù)、不遺漏。同時(shí)在課程講授過程中建立起和上下游課程的良好銜接，讓學(xué)生將相關(guān)知識(shí)點(diǎn)放到專業(yè)中去理解、領(lǐng)會(huì)，幫助學(xué)生建立起專業(yè)特點(diǎn)的學(xué)科知識(shí)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。這一方面可以加深學(xué)生對(duì)細(xì)胞生物學(xué)的理解，另一方面也可增強(qiáng)學(xué)生將基礎(chǔ)知識(shí)向?qū)I(yè)知識(shí)遷移的能力。

5 思維導(dǎo)圖與其他教學(xué)模式的結(jié)合

將思維導(dǎo)圖合理地應(yīng)用到教學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié)，并巧妙地將細(xì)胞生物學(xué)知識(shí)融入學(xué)科發(fā)展和專業(yè)知識(shí)學(xué)習(xí)中去，能很好地幫助學(xué)生建立完善的細(xì)胞生物學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)體系及細(xì)胞生物學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)和其專業(yè)知識(shí)的聯(lián)系。不過在具體的教學(xué)過程中，除了傳統(tǒng)的講授法外，還應(yīng)結(jié)合情境教學(xué)、多媒體教學(xué)、PBL(problem-based learning)教學(xué)以及學(xué)生參與教學(xué)等模式，更好地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。

多媒體能將畫面、符號(hào)、聲音及影像等相結(jié)合使知識(shí)內(nèi)容的展示變得形象生動(dòng)，因而被廣泛地應(yīng)用于教學(xué)實(shí)踐。制作精良的Power Point能很好地幫助教師組織教學(xué)內(nèi)容和展開教學(xué)實(shí)踐，同時(shí)也能吸引學(xué)生的注意力，幫助學(xué)生理解知識(shí)[28]。將相關(guān)思維導(dǎo)圖制作為Power Point并在上課時(shí)逐一展現(xiàn)或者采用板書+Power Point的方式，都能充分地發(fā)揮多媒體課件和思維導(dǎo)圖的優(yōu)勢(shì)，獲得良好的教學(xué)效果。此外，還可借助網(wǎng)上大量的視頻資源或flash動(dòng)畫，如BBC的紀(jì)錄片《The Inner Life of a Cell》、我國的精品視頻公開課及網(wǎng)易公開課等，豐富教學(xué)內(nèi)容，充盈以思維導(dǎo)圖為組織構(gòu)架的知識(shí)體系。教師還可根據(jù)實(shí)際教學(xué)情況和相關(guān)專業(yè)制作微課用于學(xué)生對(duì)知識(shí)難點(diǎn)、重點(diǎn)的學(xué)習(xí)[29]。

情境教學(xué)是運(yùn)用具體生動(dòng)的場景，激發(fā)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的興趣、提高學(xué)習(xí)效率的一種教學(xué)方法。在具體的教學(xué)實(shí)踐中創(chuàng)建合適的情境模式能很好地幫助學(xué)生理解和領(lǐng)會(huì)重難點(diǎn)知識(shí)[30]。將《細(xì)胞生物學(xué)》課程的知識(shí)理論生活化是創(chuàng)建情景模式的好方法之一。如講到細(xì)胞膜時(shí)，可結(jié)合護(hù)膚品的成分及原理進(jìn)行講解：護(hù)膚品中的油相成分和細(xì)胞膜有很好的親和性，因而對(duì)皮膚具有一定的保護(hù)、潤濕和加速有效成分吸收的效果。如講到細(xì)胞的分化、衰老和凋亡時(shí)，可結(jié)合社會(huì)關(guān)注的癌癥、iPS等進(jìn)行講解。此外，擬人和比喻的手法也是非常有效而生動(dòng)的創(chuàng)建情景模式的方法之一。如講到物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸，可采用擬人的方法，將涉及跨膜的各成分比喻為一定的從業(yè)人員，進(jìn)而有利于學(xué)生的理解。

PBL教學(xué)模式是以學(xué)生為中心，把學(xué)習(xí)內(nèi)容設(shè)置在特定的問題情境中，讓學(xué)生通過解決問題來學(xué)習(xí)隱含于問題后面的科學(xué)知識(shí)，形成解決問題的能力和自主學(xué)習(xí)的能力[31]。在教學(xué)過程中適當(dāng)?shù)厥褂肞BL教學(xué)法，能提高教學(xué)效率和學(xué)生的綜合素質(zhì)。此外，翻轉(zhuǎn)課堂(Flipped classroom)、Seminar及學(xué)生參與式教學(xué)等教學(xué)模式也可靈活、適當(dāng)?shù)匾氲奖窘虒W(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)踐中，以發(fā)揮出各種教學(xué)模式的優(yōu)勢(shì)，克服其弊端，最大化利用課堂時(shí)間增強(qiáng)教學(xué)效果，夯實(shí)學(xué)生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)，增強(qiáng)他們的綜合能力。

6 《細(xì)胞生物學(xué)》課程的教學(xué)設(shè)計(jì)

綜上，將構(gòu)建以思維導(dǎo)圖為支架工具的細(xì)胞生物教學(xué)設(shè)計(jì)策略歸納為圖2。

圖2 以思維導(dǎo)圖為支架工具的細(xì)胞生物學(xué)教學(xué)設(shè)計(jì)

該設(shè)計(jì)通過將思維導(dǎo)圖應(yīng)用到學(xué)生的預(yù)習(xí)、復(fù)習(xí)及教師的課前回顧、新課教學(xué)、課程小結(jié)和復(fù)習(xí)課等各個(gè)環(huán)節(jié)，旨在提高教學(xué)效率，幫助學(xué)生建立細(xì)胞生物學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)框架，鍛煉他們的發(fā)散思維能力和增強(qiáng)他們的創(chuàng)新能力；并結(jié)合學(xué)科發(fā)展歷史、諾獎(jiǎng)故事、上下游課程和專業(yè)知識(shí)背景等，讓學(xué)生了解知識(shí)的“來龍去脈”，強(qiáng)化他們對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解，進(jìn)一步幫助學(xué)生打通細(xì)胞生物學(xué)與專業(yè)的聯(lián)系，增強(qiáng)他們的知識(shí)遷移能力。與此同時(shí)，在教學(xué)過程中靈活采用傳統(tǒng)的講授法、多媒體教學(xué)、PBL教學(xué)、情境教學(xué)等多種模式，幫助學(xué)生領(lǐng)會(huì)學(xué)科知識(shí)，領(lǐng)略學(xué)科理論精髓，全面培養(yǎng)他們的綜合素質(zhì)。該教學(xué)設(shè)計(jì)有望提高《細(xì)胞生物學(xué)》教學(xué)效率，培養(yǎng)具有良好學(xué)科知識(shí)體系和綜合素質(zhì)的專業(yè)人才。該教學(xué)設(shè)計(jì)也可為類似的專業(yè)基礎(chǔ)課程提供教學(xué)設(shè)計(jì)參考。