基于思維導(dǎo)圖PBL教學(xué)法在分子生物學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用路徑探析

王 碩 熊 佳 馬 為

邵陽學(xué)院醫(yī)學(xué)技術(shù)學(xué)院，湖南 邵陽 422000

一、目前分子生物學(xué)教學(xué)現(xiàn)狀及存在問題

分子生物學(xué)是一門從分子水平上研究生物大分子的結(jié)構(gòu)與功能從而闡明生命現(xiàn)象、生命本質(zhì)、生命活動及其規(guī)律的學(xué)科［1］。隨著生物技術(shù)日新月異的發(fā)展，很多分子生物學(xué)相關(guān)的技術(shù)廣泛地應(yīng)用到醫(yī)學(xué)、農(nóng)業(yè)、食品、環(huán)境等多個領(lǐng)域［2-5］，因此它也是一門非常重要的基礎(chǔ)學(xué)科。醫(yī)學(xué)分子生物學(xué)是其中的一個重要分支，是從分子水平研究人體在正常和某些疾病狀態(tài)下生命活動及其規(guī)律、探尋人類疾病的預(yù)防、診斷和治療研究的科學(xué)［6］。學(xué)生在學(xué)習(xí)《分子生物學(xué)》課程的過程中，不僅需要記住大量的知識點(diǎn)，而且還需理解許多抽象的概念，加之分子生物學(xué)的學(xué)時非常短，學(xué)生要在有限的課時去掌握一門內(nèi)容復(fù)雜、抽象的學(xué)科是一件比較困難的事情。因此，學(xué)生容易出現(xiàn)缺乏學(xué)習(xí)熱情、考試成績不佳，甚至厭學(xué)的情況。

因此如何有效解決當(dāng)前課程體系存在弊端，以培養(yǎng)創(chuàng)新型、探究型的醫(yī)學(xué)生為教學(xué)目的，讓學(xué)生在掌握分子生物學(xué)知識的同時提高自主學(xué)習(xí)能力和學(xué)習(xí)興趣，成為廣大生物和醫(yī)學(xué)教學(xué)工作者關(guān)心的話題。本課題結(jié)合思維導(dǎo)圖和PBL教學(xué)法兩種教學(xué)方法，兩者的結(jié)合能充分發(fā)揮各自的優(yōu)勢，以此來解決學(xué)生在學(xué)習(xí)此學(xué)科時出現(xiàn)的一些問題。前者幫助學(xué)生梳理龐大密集的知識點(diǎn)［7］，后者可提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，并增加學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣［8-9］。對醫(yī)學(xué)生來說，在講授過程還應(yīng)注意臨床案例的引入，如在講解信號轉(zhuǎn)導(dǎo)分子異常激活和失活過程中，可以結(jié)合霍亂毒素產(chǎn)生的原因與治療方法，做到理論聯(lián)系實(shí)際，學(xué)以致用；同時，霍亂毒素的案例也可以提高大家的食品安全意識，注意飲食衛(wèi)生，養(yǎng)成健康文明的生活習(xí)慣。這也有助于培養(yǎng)和加強(qiáng)醫(yī)學(xué)生人文關(guān)懷和救死扶傷的人道主義精神，真正實(shí)現(xiàn)思政與課堂知識的有機(jī)融合。

二、教學(xué)活動前期準(zhǔn)備與教學(xué)活動設(shè)計

通過查閱國內(nèi)外文獻(xiàn)，廣泛收集與思維導(dǎo)圖和PBL教學(xué)法相關(guān)教學(xué)案例，并對其進(jìn)研究總結(jié)。精心設(shè)計分子生物學(xué)教學(xué)調(diào)查問卷，對已學(xué)過分子生物學(xué)的學(xué)生進(jìn)行問卷調(diào)查，問卷調(diào)查的內(nèi)容包括課堂聽課情況、學(xué)生發(fā)言情況、合作學(xué)習(xí)情況以及課堂作業(yè)情況以及課堂反饋意見，以了解當(dāng)前分子生物學(xué)教學(xué)的現(xiàn)狀與存在的問題，對調(diào)查存在的問題進(jìn)行總結(jié)分析，制定對策。

為了更好地組織課堂教學(xué)活動，應(yīng)提前對教學(xué)活動中每一個環(huán)節(jié)精心設(shè)計，包括設(shè)計的原則、設(shè)計的內(nèi)容。教學(xué)設(shè)計中，要遵循直觀性，整體性以及學(xué)生主體性。直觀性原則主要體現(xiàn)在兩方面。

一是思維導(dǎo)圖的直觀性，任何思維導(dǎo)圖都有一個明確的主題。這個主題通常是整個思維導(dǎo)圖的核心，讀圖者可以從圖中直接看出繪圖者的根本目的。教學(xué)設(shè)計要確保讀圖者能夠快速、直觀地理解制圖員在圖文中所要解釋的內(nèi)容；

二是PBL教學(xué)法應(yīng)用的直觀性，問的問題要通俗易懂，言簡意賅，要讓學(xué)生明白探究此問題的意義。整體性原則要求教師在教學(xué)過程中，充分考慮本課程的難度以及學(xué)生的整體情況，根據(jù)學(xué)生不同的身心發(fā)展規(guī)律制定系統(tǒng)的教學(xué)設(shè)計。而學(xué)生主體性是指教育教學(xué)的一切活動都應(yīng)圍繞著學(xué)生進(jìn)行，創(chuàng)設(shè)民主、平等、和諧的師生關(guān)系與課堂氛圍。努力引導(dǎo)學(xué)生主動參與學(xué)習(xí)過程，教師要鼓勵學(xué)生大膽質(zhì)疑，這種質(zhì)疑主要表現(xiàn)在敢于向老師質(zhì)疑、敢于向其他同學(xué)質(zhì)疑、敢于向教科書質(zhì)疑，與PBL教學(xué)法的原則不謀而合。

設(shè)計的原則主要從設(shè)計內(nèi)容中展現(xiàn)，設(shè)計內(nèi)容包括：編制課堂知識點(diǎn)的相關(guān)討論題以及作業(yè)題，預(yù)測學(xué)生在討論分析過程中可能產(chǎn)生的問題及對各種問題的答案設(shè)計；課堂教學(xué)活動的情景以及質(zhì)疑的問題設(shè)計，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)意愿，進(jìn)而集中注意力，培養(yǎng)學(xué)生探索的精神；學(xué)生課前、課堂以及課后活動組織過程設(shè)計，使得各個環(huán)節(jié)有條不紊地進(jìn)行，盡量實(shí)現(xiàn)學(xué)生現(xiàn)實(shí)學(xué)習(xí)效果與理想效果一致；在課程考核方式方法和學(xué)生學(xué)習(xí)效果評價設(shè)計，將未改革的傳統(tǒng)教學(xué)班級與運(yùn)用改革后的教學(xué)班級的學(xué)生進(jìn)行對比。不僅要注重考核專業(yè)知識和技能的學(xué)習(xí)和訓(xùn)練，還應(yīng)重視學(xué)生各方面能力的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)過程考核與終結(jié)性考核相結(jié)合、多樣式、多環(huán)節(jié)、多元化的考核評價方法。考核的內(nèi)容包括學(xué)生對分子生物學(xué)的學(xué)習(xí)熱情、接受程度、自主學(xué)習(xí)的能力及質(zhì)量比較，學(xué)生可遷移能力形成與發(fā)展比較，學(xué)生對分子生物學(xué)課堂中重點(diǎn)、難點(diǎn)知識的掌握程度比較等，從而構(gòu)建基于思維導(dǎo)圖的PBL教學(xué)效果特色的教學(xué)效果評價體系。

三、思維導(dǎo)圖和PBL教學(xué)法相結(jié)合在分子生物學(xué)中的應(yīng)用路徑

本文以章節(jié)內(nèi)容“信號轉(zhuǎn)導(dǎo)分子的異常激活和失活”為例，通過霍亂毒素、肢端肥大癥產(chǎn)生的原因以及腫瘤持續(xù)增殖的案例，探討思維導(dǎo)圖結(jié)合PBL教學(xué)法在分子生物學(xué)教學(xué)中的實(shí)際應(yīng)用路徑（見圖1）。

圖1 基于思維導(dǎo)圖的PBL教學(xué)法實(shí)施過程圖

（一）課程創(chuàng)建

開課前，通過學(xué)習(xí)通PC端或者APP將信號轉(zhuǎn)導(dǎo)分子的異常激活和失活課程相關(guān)的優(yōu)質(zhì)材料，如示例課程、教學(xué)課件、教學(xué)案例、視頻和習(xí)題等資源都上傳至學(xué)習(xí)通平臺，以方便學(xué)生隨時隨地在線學(xué)習(xí)。為了防止一些自控能力較差的學(xué)生可能直接放棄學(xué)習(xí)，可特意在學(xué)習(xí)通上布置相關(guān)作業(yè)，要求學(xué)生必須在規(guī)定的時間內(nèi)完成并上交。

（二）教學(xué)準(zhǔn)備

上課前，對班級同學(xué)進(jìn)行分組，每組選取一名組長并建立相關(guān)的學(xué)習(xí)微信群或者QQ群。教師根據(jù)大綱要求認(rèn)真?zhèn)湔n并精心準(zhǔn)備課件上傳至平臺，要求學(xué)生繪制本章節(jié)的思維導(dǎo)圖，并發(fā)布幾個討論題：1.霍亂毒素產(chǎn)生的原因與治療方法；2.肢端肥大癥產(chǎn)生的原因；3.腫瘤細(xì)胞持續(xù)增殖的重要機(jī)制。學(xué)生們根據(jù)老師布置的內(nèi)容和任務(wù)，自主學(xué)習(xí)，并借助教師上傳的資源以及圖書館或者其他知識渠道，熟悉教材的內(nèi)容，思考老師發(fā)布的討論題，并在下次上課之前上傳思維導(dǎo)圖以及小組討論得到的解答。

（三）教學(xué)實(shí)施

在課堂上，小組將以PPT的形式匯報團(tuán)隊自主學(xué)習(xí)情況，對教師在課前提出的幾個討論題逐一進(jìn)行解釋，組員可以幫助補(bǔ)充完善這些問題。教師在課堂上根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)反饋情況及時調(diào)整教學(xué)策略。如果同學(xué)們都能對老師給的問題作出正確的解釋，教師就只需通過思維導(dǎo)圖進(jìn)行教學(xué)小結(jié)，幫助學(xué)生對該章節(jié)內(nèi)容整個過程進(jìn)行梳理復(fù)習(xí)，并指出本章節(jié)的重難點(diǎn)內(nèi)容；如果絕大多數(shù)同學(xué)對問題表述不清，說明該問題較難，學(xué)生對信號轉(zhuǎn)導(dǎo)分子的異常激活和失活相關(guān)知識點(diǎn)尚未完全掌握，教師就應(yīng)更詳細(xì)地講解該知識點(diǎn)，再對該問題進(jìn)行解答，這樣才能真正地做到有的放矢地突破教學(xué)重難點(diǎn)。最后，教師布置下一節(jié)課教學(xué)任務(wù)的安排。因?yàn)榉肿由飳W(xué)比較抽象，學(xué)生較難理解，在課程中可以多播放相關(guān)動畫視頻，如霍亂毒素產(chǎn)生的原因，生動形象的動畫可以極大幫助學(xué)生進(jìn)行理解。

（四）課后評價

課后環(huán)節(jié)，可對學(xué)生進(jìn)行問卷調(diào)查（課堂表現(xiàn)量表），分別從聽課情況、發(fā)言情況、合作學(xué)習(xí)情況、學(xué)生興趣的激發(fā)、學(xué)生主動學(xué)習(xí)的熱情和課堂滿意度幾個方面進(jìn)行教學(xué)效果評價。并布置課后練習(xí)鞏固題以及拓展思考題，啟發(fā)學(xué)生進(jìn)一步思考討論，達(dá)成知識的遷移。對學(xué)生完成的習(xí)題要及時查看，對于學(xué)習(xí)中存在的疑問可通過多種即時通訊軟件做好教師與學(xué)生的溝通，爭取做到不留問題到明日。

筆者對本校醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)技術(shù)專業(yè)學(xué)生用此方法進(jìn)行初步嘗試，根據(jù)學(xué)生課堂表現(xiàn)量表以及學(xué)生的作業(yè)情況，綜合考量了學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，收效顯著。學(xué)生課前能主動從各種渠道尋找資源（超星學(xué)習(xí)平臺、大學(xué)生慕課、丁香園、b站等）完成教師布置的討論題，并能及時地按質(zhì)按量上傳。在課堂上，學(xué)生參與課堂教學(xué)的積極性，如回答問題的積極程度、課堂作業(yè)的完成情況等，比傳統(tǒng)的教學(xué)模式要明顯增加。學(xué)生的其他素質(zhì)，如口頭表達(dá)能力、思維的遷移能力等也在問題的討論過程中逐步增強(qiáng)。課后，部分同學(xué)對于課堂上沒有弄明白的知識點(diǎn)，能夠積極主動地與教師溝通解決，更有些同學(xué)為了拓寬知識面，能夠主動地去查閱相關(guān)的前沿科技信息。學(xué)生對本課程感興趣之后，也更愿意參與教師的科研課題，可進(jìn)一步加強(qiáng)對知識點(diǎn)的理解與拓展。但是由于一些主客觀因素的影響，目前分子生物學(xué)教學(xué)仍存在一些不足：第一，由于分子生物學(xué)安排的教學(xué)課時非常少，但是內(nèi)容多，導(dǎo)致在課堂探討和課后總結(jié)時間會比較倉促；第二，由于學(xué)生自身基礎(chǔ)知識水平和理解能力的不一致，不能對每個學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度照顧得面面俱到，因此最后反饋的學(xué)習(xí)效果與理想效果還是有所出入。結(jié)合以上問題，我將從以下幾點(diǎn)進(jìn)行改進(jìn)。第一，科學(xué)合理安排授課時間，課前多準(zhǔn)備一些優(yōu)質(zhì)的線上資源以及學(xué)習(xí)的方法、心得分享給學(xué)生，充分發(fā)揮信息化線上線下混合教學(xué)的優(yōu)勢，調(diào)動學(xué)生課后學(xué)習(xí)的積極性；第二，除了整體把握好學(xué)生的學(xué)習(xí)動態(tài)，還應(yīng)該關(guān)注個體學(xué)生，對于“掉隊”的學(xué)生應(yīng)該給予更多的關(guān)注，做到因材施教，幫他們樹立信心，實(shí)現(xiàn)共同提高。

四、思維導(dǎo)圖與PBL教學(xué)法相結(jié)合在分子生物學(xué)課堂中的注意事項

基于思維導(dǎo)圖的PBL教學(xué)方法優(yōu)于傳統(tǒng)的教學(xué)模式，思維導(dǎo)圖可以幫助學(xué)生系統(tǒng)性地梳理繁雜的知識點(diǎn)，理解所學(xué)的知識結(jié)構(gòu)，并掌握其內(nèi)在聯(lián)系及外在形式。PBL教學(xué)法能夠使得學(xué)生針對教師提出的各種問題主動地在教材、文獻(xiàn)或網(wǎng)絡(luò)資源上尋求解答。把傳統(tǒng)教學(xué)模式下的被動學(xué)習(xí)變成主動學(xué)習(xí)，有效調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。學(xué)生在分組討論過程中，小組學(xué)生之間以及學(xué)生與教師之間的不斷互動和交流，學(xué)生的參與度和學(xué)習(xí)熱情得以提高，學(xué)生分析解決問題的能力、溝通能力等能力也在不斷提升。在這種教學(xué)模式的實(shí)施過程中，既能充分體現(xiàn)教師的主導(dǎo)作用，也能很好地發(fā)揮學(xué)生的主體地位。教師的主導(dǎo)性體現(xiàn)在課前根據(jù)教學(xué)目標(biāo)及學(xué)生認(rèn)知，設(shè)計編寫具體的教學(xué)方案。學(xué)生的主體地位體現(xiàn)在課前的自主學(xué)習(xí)、團(tuán)隊合作學(xué)習(xí)以及課堂討論的過程當(dāng)中。

此外，在教學(xué)過程中還需注意以下幾個方面：第一，采用不同的方式和手段調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的意識和積極性，使教學(xué)內(nèi)容更加生動形象、直觀鮮活、通俗易懂、富有體驗(yàn)性及可學(xué)性；第二，遵循循序漸進(jìn)的教學(xué)基本原則，由簡到繁，由易到難，逐步提高和深化。根據(jù)學(xué)科的邏輯框架和學(xué)生自我認(rèn)識的發(fā)展規(guī)律進(jìn)行，使學(xué)生可以系統(tǒng)地掌握知識的基本概念和基本技能，培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪壿嬎季S能力；第三，在具體的教學(xué)活動中，還可通過動手實(shí)操讓學(xué)生更多地參與課堂教學(xué)活動。