蔡兆明

摘 要：遺傳學是大學生物學相關(guān)專業(yè)的一門重要專業(yè)課程，對學生打下堅實的生物學基礎(chǔ)及其未來在生物學領(lǐng)域的相關(guān)研究具有重要意義。大學遺傳學課程的教學技術(shù)及方法日益完善，但仍有一些方面有待優(yōu)化。該文以遺傳學教學過程中發(fā)現(xiàn)的問題及積累的教學經(jīng)驗為基礎(chǔ)，提出改進遺傳學教學模式及策略：教材內(nèi)容與科學前沿動態(tài)的整合；將生產(chǎn)實踐中的應(yīng)用及社會關(guān)注熱點引入課程教學；實驗課程與理論課程的合理搭配；注意培養(yǎng)學生歸納總結(jié)的能力。通過對教學模式的優(yōu)化及教學策略的改進，可以提高學生的學習興趣，加強學生知識擴展能力，完善學生的科學思維能力及科研創(chuàng)新能力。

關(guān)鍵詞：遺傳學；教學模式；教學策略；科學前沿

中圖分類號 G642.0 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731（2016）22-0136-03

Abstract：Genetic is an important course of biology subject in university，which is meaningful for students to accumulate basic knowledge and helpful for the future scientific research of them. Though better teaching strategies were advanced recently，there is still some teaching methods could be improved. Being based on the deficiencies during teaching practices，the paper suggests some methods to improve the teaching model and strategies as follows：integrating scientific frontier into the teaching materials，adding hotspots of social attention in genetics subject to the teaching practice，coordinating experimental lessons with theoretical lessons，focusing on training summarizing ability of students. By improving teaching model and strategy，we could enhance the study interest of students，improve the knowledge expansion ability and scientific thinking ability in their future scientific research.

Key words：Genetics；Teaching model；Teaching strategy；Scientific frontier

遺傳學是大學生物學及相關(guān)專業(yè)的一門重要理論課程和實驗課程，是生物學分支下的一個重要二級學科，包含了微生物、動物、植物等領(lǐng)域的全部遺傳進化相關(guān)的研究成果及研究內(nèi)容，與生物學領(lǐng)域其它學科的知識交叉滲透并相輔相承。因此，大學遺傳學是生物學相關(guān)專業(yè)本科生的一門重要理論課程。盡管近年來大學教學水平不斷提高，遺傳學教學方法和教學技巧在不斷豐富，但在教學模式及教學策略方面仍有巨大的提升空間。本文基于在遺傳學教學過程中發(fā)現(xiàn)的不足及積累的教學經(jīng)驗，通過分析學生學習特點及對知識吸收和需求等方面提出若干遺傳學教學內(nèi)容及策略方面的改進意見，可提高學生學習興趣，有助于學生更好地掌握遺傳學領(lǐng)域的知識。

1 教材內(nèi)容與科學前沿動態(tài)的整合

隨著科技的進步和發(fā)展，科學研究在不同領(lǐng)域也發(fā)生著日新月異的進步，新技術(shù)和新成果如雨后春筍般的涌現(xiàn)，遺傳學研究的發(fā)展同樣突飛猛進。能被遺傳學教科書收錄的知識都是不同階段遺傳學研究中的精華，同時有價值的遺傳學相關(guān)研究成果也不斷被寫入教科書。因此，對于大學遺傳學的教學要做到兩個方面：使學生對遺傳學研究歷史中的重大發(fā)現(xiàn)如數(shù)家珍；使學生對遺傳學領(lǐng)域現(xiàn)今的科學前沿及發(fā)展動態(tài)了如指掌。為達到以上兩個方面的教學效果，教師需要在教學內(nèi)容上進行優(yōu)化，加強遺傳學研究歷史的講解并將“CNS”的重要成果及諾貝爾獎的介紹引入課堂。

遺傳學的發(fā)展是一個承前啟后的過程，針對同一問題介紹其前因后果，追蹤發(fā)展動態(tài)有助于學生對知識整體脈絡(luò)的掌握。如對《遺傳學》教材第四章“孟德爾遺傳”知識的講解可以加入其研究歷史和后續(xù)的發(fā)展動態(tài)，使學生對該部分內(nèi)容的掌握更加深刻[1]。根據(jù)教學大綱的要求，學生在這個章節(jié)需要掌握孟德爾以豌豆籽粒形狀、子葉顏色、莖的長度等7對相對性狀為基礎(chǔ)所發(fā)現(xiàn)的基因分離和自由組合規(guī)律的相關(guān)知識。如果在講課過程中僅介紹基因分離和自由組合的原理及相關(guān)計算方法不足以加深學生對科學研究方法的掌握及科學實驗設(shè)計思維的提升。在該部分內(nèi)容可適當介紹孟德爾發(fā)表該成果的主要論文《植物雜交試驗》的相關(guān)實驗設(shè)計及數(shù)理統(tǒng)計，以達到使學生了解科學研究的具體過程，培養(yǎng)學生實驗設(shè)計及結(jié)果分析的相關(guān)能力。同時，在該部分內(nèi)容講解完畢后要追蹤該問題的發(fā)展動態(tài)，介紹后續(xù)的進一步研究成果。如該部分內(nèi)容可增加部分關(guān)于孟德爾選取的不同性狀背后分子調(diào)控機制的研究進展。如對于豌豆籽粒形狀的表現(xiàn)型（圓粒豌豆、皺粒豌豆）是由那些分子機制導(dǎo)致的。對于這個問題，后續(xù)的研究結(jié)果已經(jīng)清楚證明，皺粒豌豆是受淀粉分支酶I（SEB1）編碼基因所調(diào)控的，由于淀粉分支酶基因突變使種子中的果糖不能轉(zhuǎn)化為淀粉，隨著失水作用而使籽粒形狀表現(xiàn)為皺縮[2]。其它幾個性狀的研究進展同樣可以進行簡單介紹，如子葉顏色受常綠蛋白（SGR）調(diào)控，莖的長度受赤霉素3-氧化酶（GA3ox）調(diào)控等[3]。通過圍繞遺傳學某一部分的內(nèi)容，對其前因后果及研究動態(tài)的講解有助于學生對知識的整體性把握，加深學生對知識的掌握程度。

諾貝爾獎是科學研究領(lǐng)域的最重要獎項之一，絕大部分獲獎成果在科學研究歷史上具有里程碑意義或為人類社會的進步和發(fā)展作出巨大貢獻。在遺傳學領(lǐng)域的發(fā)展史上不乏許多被授予諾貝爾獎的重要成果，支撐著遺傳學的發(fā)展和生物學領(lǐng)域的進步。因此，在遺傳學課堂上適當引入諾貝爾獎的介紹不僅可以加深學生對知識的理解程度，同時可以激發(fā)學生學習熱情和科學探索精神。如在講解遺傳學第三章《遺傳物質(zhì)的分子基礎(chǔ)》時可以引入1962年沃森（James Watson）、克里克（Francis Crick）、威爾金斯（Maurice Wilkins）由于發(fā)現(xiàn)DNA雙螺旋模型所獲得的諾貝爾生理學或醫(yī)學獎。在遺傳學教學的第五章《連鎖遺傳和性連鎖》的教學過程中，可以圍繞摩爾根發(fā)現(xiàn)連鎖遺傳的相關(guān)內(nèi)容引入1933年摩爾根（Thomas Hunt Morgan）由于創(chuàng)立遺傳學說所獲得的諾貝爾獎以及1946年摩爾根的學生繆勒（Hermann Joseph Muller）由于發(fā)現(xiàn)X射線照射可引發(fā)基因突變所獲得的諾貝爾獎。其它部分章節(jié)均可適當向?qū)W生介紹由于轉(zhuǎn)座子的發(fā)現(xiàn)，聚合酶鏈式反應(yīng)體系建立所獲得的諾貝爾獎的相關(guān)信息等。同時最新的諾貝爾獎獲獎內(nèi)容同樣涉及遺傳學領(lǐng)域，如2015年諾貝爾化學獎關(guān)于DNA修復(fù)的細胞機制方面的研究是對遺傳學第十章《基因突變》的進一步豐富和發(fā)展，2016年關(guān)于細胞自噬理論的研究是對第二章《遺傳的細胞學基礎(chǔ)》中細胞膜功能的深入闡述等。使學生在遺傳學的學習過程中能不斷了解該領(lǐng)域的最新前沿有助于學生追尋科研領(lǐng)域重大發(fā)現(xiàn)者的腳步與時俱進，打下深厚的知識基礎(chǔ)。

2 將生產(chǎn)實踐中的應(yīng)用及社會關(guān)注熱點引入課程教學

教師的教學活動除使學生掌握基本的理論知識外，還應(yīng)聯(lián)系實際，使學生在工作和生活中對所學知識運用自如。遺傳學的教學同樣需要在講解理論基礎(chǔ)知識的同時聯(lián)系實際，使學生對所學的知識的應(yīng)用產(chǎn)生切身的體會，這樣不但可以提高學生學習興趣，同時可以增強學生學以致用，提高分析問題和解決問題的能力。在遺傳學課程的講授過程中，可以適當添加一些對日常生活中的社會熱點問題、公眾普遍存在的爭議問題等的講解，增加以課程的吸引力和實際應(yīng)用價值。如在講解遺傳學第三章《遺傳物質(zhì)的分子基礎(chǔ)》這部分內(nèi)容時，主要教學目標是通過幾個實驗證據(jù)的介紹證明DNA是主要的遺傳物質(zhì)。該章節(jié)可以通過中國古代的迷信思想“滴血認親”是否具有科學依據(jù)來引入，講授親子鑒定方法（如DNA指紋技術(shù)）應(yīng)用的理論基礎(chǔ)，最后通過總結(jié)否定古代迷信的親自關(guān)系鑒定方法，提出新的鑒定方法。在講授過程中穿插這種與日常生活息息相關(guān)的內(nèi)容更容易激發(fā)學生的學習熱情，創(chuàng)造良好的課堂氣氛。此外，在教學過程中還可以理論聯(lián)系實際對遺傳學領(lǐng)域社會爭議的熱點問題進行科普及探討。如目前“轉(zhuǎn)基因是否存在危害”這個問題是公眾中存在爭議的焦點之一，甚至引發(fā)崔永元和方舟子之間的爭論大戰(zhàn)，而公眾對轉(zhuǎn)基因的具體機理及操作知之甚少，甚至存在誤讀。在遺傳學課程第九章《基因工程和基因組學》這部分內(nèi)容的講解過程中可以聯(lián)系教科書中介紹的轉(zhuǎn)基因操作流程在教學過程中做適當?shù)臄U展，深入闡述轉(zhuǎn)基因的原理、田間試驗的流程、目前中國可食用的轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品、目前中國可種植的轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品以及轉(zhuǎn)基因真正容易引發(fā)的問題和不可能引發(fā)的問題等，使學生對類似的社會爭議熱點問題具有客觀的認知，激發(fā)他們獨立思考問題的能力。通過理論聯(lián)系實際和將社會熱點問題引入遺傳學課程教學的方法可增強該課程的趣味性及應(yīng)用性。

3 實驗課程與理論課程的合理搭配

遺傳學是生物學領(lǐng)域里一門重要理論課程，同時也是一門重要的實驗課程。大學遺傳學課程分為理論課和實驗課兩個部分，實驗課的教學需要與理論課的教學配合進行才能達到較好的教學效果。在遺傳學的教學安排中，對于同一部分內(nèi)容的理論課程和實驗課程連續(xù)進行容易使學生印象深刻。如在講解“細胞有絲分裂”這部分內(nèi)容時，把實驗課安排在理論課結(jié)束一周內(nèi)進行效果較好。如同學們在課堂上學習了有絲分裂具體過程及細胞分裂各個時期形態(tài)特征后一周內(nèi)進行實驗操作，觀察顯微鏡下真實的染色體形態(tài)，比較與教科書中的差異可使學生更牢固地掌握所學到的知識。同樣，遺傳學的實驗設(shè)計需針對各部分所講的理論課程內(nèi)容相配合，在理論課學習完成一周內(nèi)開展，可以達到良好的教學效果。

4 注重培養(yǎng)學生歸納總結(jié)的能力

培養(yǎng)學生獨立思考及學會學習的能力同樣是大學教學活動的一個重要方面，大學的教學要求學生不僅要被動地接受知識，還要主動地歸納總結(jié)進而很好地吸收所學知識。因此，在大學遺傳學的教學中同樣要注重培養(yǎng)學生歸納總結(jié)知識的能力，訓(xùn)練思考問題的邏輯思維能力。在遺傳學的教學活動中，教師不僅要教學生具體的理論知識內(nèi)容，還需要引導(dǎo)學生學會學習，因此要做到以下兩點：展示給學生學習的邏輯思維；引導(dǎo)學生歸納總結(jié)。引導(dǎo)學生學習的邏輯思維要求教師不僅要展示給學生具體的知識內(nèi)容，還要求教師展示給學生對問題的理解及學習過程，圖示教學法是實現(xiàn)該目標的很好方法。教師在準備教學幻燈片時應(yīng)盡量以圖示的方式展示每一部分的知識內(nèi)容，備課過程中教師可以閱讀書中的每一段主要文字，然后可通過自己的理解將學習到的以文字為主體現(xiàn)的內(nèi)容轉(zhuǎn)化為以各種圖形及流程圖為主來表達，在授課過程中結(jié)合圖示用文字的方式再將知識點傳達給學生，這樣就可以是學生了解到每一段文字都可以轉(zhuǎn)化為以圖形表示的直觀內(nèi)容，引導(dǎo)他們采用類似方法進行知識的學習。如在講授遺傳學中“乳糖操縱子”相關(guān)內(nèi)容時，為表達“乳糖→乳糖水解酶基因開啟→乳糖分解→乳糖水解酶基因關(guān)閉”這一過程時，可通過制作一個該過程動態(tài)變化的幻燈片來進行講解，展示每一步反應(yīng)及其原理，引導(dǎo)學生學習的邏輯思維能力。遺傳學教學的第二個重要方面是引導(dǎo)學生對問題的歸納總結(jié)能力，通過比較相似及異同達到對不同知識點清晰掌握的效果。如在講到“非等位基因間的相互作用”這一教學難點時，可引導(dǎo)學生通過歸納總結(jié)對其進行區(qū)分。在該部分內(nèi)容中，學生對控制同一生物性狀的兩對基因間的幾類相互作用容易混淆，我們做了如下總結(jié)和歸納，采用更通俗易懂的語言揭示控制同一性狀兩個基因的內(nèi)在聯(lián)系，如表1：

通過對不同相關(guān)內(nèi)容的比較分析，可以提高學生歸納和總結(jié)問題的能力，找出各部分知識及內(nèi)容的異同點，可提高學生學習效率。在大學遺傳學的教學過程中，教師應(yīng)針對教材內(nèi)容與科學前沿動態(tài)的整合，將生產(chǎn)實踐中的應(yīng)用及社會關(guān)注熱點引入課程教學、實驗課程與理論課程的合理搭配、注意培養(yǎng)學生歸納總結(jié)的能力等幾個方面，靈活使用不同的教學模式及教學策略，對學生進行教學引導(dǎo)和興趣的激發(fā)，從而達到良好的教學效果。

參考文獻

[1]朱軍.遺傳學[M].北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，2001.

[2]Bhattacharyya MK，Smith AM，Ellis THN，et al. The wrinkled-seed character of pea described by Mendel is caused by a transposon-like insertion in a gene encoding starch-branching enzyme [J].Cell，1990，60（1）：115–122.

[3]何風華，朱碧巖，高峰，等.孟德爾豌豆基因克隆的研究進展及其在遺傳學教學中的應(yīng)用[J].遺傳，2013，35（7）：931-938.

（責編：張長青）