楊瑞紅 蔣莉 李欣

摘 要：《現(xiàn)代生物技術(shù)概論》涉及諸多理論知識(shí)及其在不同領(lǐng)域的應(yīng)用，本文通過(guò)學(xué)科思維導(dǎo)圖優(yōu)化教學(xué)活動(dòng)，讓學(xué)生習(xí)得一種高效的思維方法，應(yīng)用于學(xué)習(xí)新知、記錄筆記和復(fù)習(xí)，從而提高學(xué)習(xí)效率。

關(guān)鍵詞：現(xiàn)代生物技術(shù)概論;思維可視化;學(xué)科思維導(dǎo)圖;模式

【中圖分類(lèi)號(hào)】G【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】B【文章編號(hào)】1008-1216（2019）07B-0027-03

在對(duì)人才培養(yǎng)模式不斷改進(jìn)的背景下，高校培養(yǎng)重點(diǎn)不僅要培養(yǎng)技能型人才，還需培養(yǎng)學(xué)生對(duì)專(zhuān)業(yè)知識(shí)系統(tǒng)性掌握的能力，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，也就是對(duì)人才綜合能力的培養(yǎng)。如何避免培養(yǎng)出的學(xué)生只會(huì)“死讀書(shū)”，如何避免知識(shí)掌握不扎實(shí)考完試后知識(shí)還給老師的局面，如何兼顧大專(zhuān)生綜合素質(zhì)的培養(yǎng)，是眾多教育工作者不斷研究的熱點(diǎn)。

我們基于系統(tǒng)思考的知識(shí)建構(gòu)策略，將思維可視化與《現(xiàn)代生物技術(shù)概論》教育教學(xué)有效整合，為解決這些問(wèn)題另辟蹊徑。

一、思維可視化

思維可視化就是把大腦中的思維“畫(huà)”出來(lái)，“思維”被可視化后有利于理解和記憶。實(shí)現(xiàn)“思維可視化”的方式有學(xué)科思維導(dǎo)圖、流程圖等，形成圖示的技術(shù)有簡(jiǎn)單的直接手繪和用一些軟件實(shí)現(xiàn)，如Mindmanager、xmind、Mindv等。

思維導(dǎo)圖（mind maps）是基于人腦的神經(jīng)發(fā)射網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)，用形象化圖示呈現(xiàn)認(rèn)知結(jié)構(gòu)、外化大腦思維圖譜，又被稱(chēng)為“心智圖”或“腦圖”。在最初，主要用于訓(xùn)練學(xué)習(xí)和閱讀有障礙的學(xué)生，取得了非常好的成績(jī)。由于其方法能提升學(xué)習(xí)效能，被知名跨國(guó)公司，如IBM、波音等用于精英群體培訓(xùn)，如工程師、高層領(lǐng)導(dǎo)，可大大節(jié)省培訓(xùn)時(shí)間和資金。后來(lái)才被廣泛用于其他領(lǐng)域，尤其是在教育界，大大提升了學(xué)習(xí)效能，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新思維能力。

在思維導(dǎo)圖的基礎(chǔ)上，中國(guó)華東師范大學(xué)劉濯源提出學(xué)科思維導(dǎo)圖。它是以思維導(dǎo)圖技術(shù)為表現(xiàn)形式，融入邏輯思維，結(jié)合學(xué)科規(guī)律、思維規(guī)律、考試規(guī)律，提升教師教學(xué)效能和學(xué)生學(xué)習(xí)能力的一種學(xué)習(xí)工具。學(xué)科思維導(dǎo)圖同思維導(dǎo)圖形式上幾乎一致，均為圖文并茂，呈放射狀，從中心向四周發(fā)散的層級(jí)結(jié)構(gòu)圖，均由關(guān)鍵詞、節(jié)點(diǎn)、引導(dǎo)線、圖形和顏色構(gòu)成，從多維度表達(dá)、反映、修飾和組織知識(shí)結(jié)構(gòu)。但思維導(dǎo)圖個(gè)性特點(diǎn)鮮明，重視自由聯(lián)想，以輔助記憶、打開(kāi)思路為目的。思維導(dǎo)圖強(qiáng)調(diào)個(gè)性化，對(duì)思維不加控制，比較適用于“頭腦風(fēng)暴”式的創(chuàng)意活動(dòng)，高校的學(xué)科課程知識(shí)都有內(nèi)在邏輯，由不得胡思亂想，所以簡(jiǎn)單的思維導(dǎo)圖不適用于嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)科知識(shí)的教學(xué)。在前人的研究基礎(chǔ)上，學(xué)者們將結(jié)構(gòu)化思考、邏輯思考、辯證思考、追問(wèn)意識(shí)等思維方式融進(jìn)思維導(dǎo)圖、知識(shí)樹(shù)、概念圖等可視化思維圖示，把“博贊思維導(dǎo)圖”轉(zhuǎn)化為“學(xué)科思維導(dǎo)圖”。

它強(qiáng)調(diào)學(xué)科邏輯關(guān)系的結(jié)構(gòu)化思維，依據(jù)學(xué)科特性?xún)?nèi)在固有知識(shí)結(jié)構(gòu)及思維規(guī)律確立提煉關(guān)鍵詞，并強(qiáng)調(diào)關(guān)鍵詞之間的上下級(jí)或同級(jí)邏輯關(guān)系，在教學(xué)中學(xué)科思維導(dǎo)圖適用于建構(gòu)學(xué)科知識(shí)結(jié)構(gòu)、深化知識(shí)理解、發(fā)展邏輯思維能力。而對(duì)于高段學(xué)生尤其是大專(zhuān)生和大學(xué)生，學(xué)習(xí)的知識(shí)越來(lái)越抽象和復(fù)雜，應(yīng)加深他們對(duì)知識(shí)的理解和深層次的學(xué)習(xí)，可以看出，學(xué)科思維導(dǎo)圖已經(jīng)不是原來(lái)的思維導(dǎo)圖。這種“基于系統(tǒng)思考的知識(shí)建構(gòu)策略”已被全國(guó)上百所課題實(shí)驗(yàn)學(xué)校引進(jìn)課堂，并在教學(xué)實(shí)踐中取得顯著成效。

二、《現(xiàn)代生物技術(shù)概論》存在的問(wèn)題

課程目標(biāo)越來(lái)越重視學(xué)生對(duì)知識(shí)的整體性和系統(tǒng)性及綜合能力的培養(yǎng)。這就要求不同專(zhuān)業(yè)課程的教授必須在傳統(tǒng)的教學(xué)基礎(chǔ)上進(jìn)行優(yōu)化?！冬F(xiàn)代生物技術(shù)概論》依舊面對(duì)課程目標(biāo)落地，此課程是一門(mén)包含生物技術(shù)基因工程、蛋白工程、酶工程、細(xì)胞工程等理論知識(shí)和在醫(yī)學(xué)、能源、環(huán)境、食品及工農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用案例。課程教學(xué)涉及人類(lèi)面臨的諸多嚴(yán)峻問(wèn)題，豐富了學(xué)生的交叉學(xué)科知識(shí)，促進(jìn)知識(shí)遷移、適應(yīng)職業(yè)需求變化、增強(qiáng)社會(huì)實(shí)踐能力和社會(huì)責(zé)任感。

但是，在教學(xué)中存在以下問(wèn)題：（1）該課程理論知識(shí)的技術(shù)流程邏輯嚴(yán)密，內(nèi)容繁多，面對(duì)繁雜抽象且具有一定邏輯構(gòu)架的理論基礎(chǔ)方法知識(shí)，好的教學(xué)方法和學(xué)習(xí)方法對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果提升是必要的;（2） 在教授該課的過(guò)程中，一章節(jié)內(nèi)容通常由于課時(shí)的原因被拆分為幾個(gè)課時(shí)完成，強(qiáng)調(diào)了小節(jié)里知識(shí)點(diǎn)的教授，而忽視各個(gè)小節(jié)內(nèi)容的關(guān)系，從而未讓學(xué)生感知知識(shí)的整體性及其應(yīng)用，學(xué)期結(jié)束時(shí)學(xué)生一般不能完整系統(tǒng)地復(fù)述本學(xué)期學(xué)過(guò)的整體內(nèi)容，從而沒(méi)有整體宏觀的認(rèn)識(shí);（3）大學(xué)生的生物技術(shù)知識(shí)不系統(tǒng)、不深入、不全面，整理歸納知識(shí)和遷移應(yīng)用知識(shí)的能力欠佳，缺乏正確的學(xué)習(xí)方法將整個(gè)內(nèi)容融會(huì)貫通?？梢?jiàn)，傳統(tǒng)的“一塊黑板、一支粉筆”的生物技術(shù)學(xué)科理論教授法已經(jīng)完成不了現(xiàn)在的教學(xué)任務(wù)，要對(duì)現(xiàn)行的教學(xué)方法進(jìn)行優(yōu)化。將思維可視化教學(xué)手段——學(xué)科思維導(dǎo)圖引入課堂，引導(dǎo)學(xué)生嘗試和探究有意義的學(xué)習(xí)方法，在復(fù)習(xí)中通過(guò)確定中心主題關(guān)鍵詞，讓學(xué)生聯(lián)想相關(guān)知識(shí)，把潛藏的認(rèn)知結(jié)構(gòu)用直觀的圖形在課堂上呈現(xiàn)出來(lái)。

三、思維可視化學(xué)科思維導(dǎo)圖在《現(xiàn)代生物技術(shù)概論》中的應(yīng)用

（一）在講授新課基因工程章節(jié)中的應(yīng)用

通過(guò)思維導(dǎo)圖學(xué)習(xí)基因工程技術(shù)，一眼能看到本章包含5部分內(nèi)容，框架清晰明了，十分容易記憶，為了便于學(xué)生聯(lián)想，有些用較長(zhǎng)的短語(yǔ)代替關(guān)鍵詞，進(jìn)而讓學(xué)生提高認(rèn)知效率。

在進(jìn)行基因工程這一章的學(xué)習(xí)時(shí)，在中學(xué)生物教學(xué)內(nèi)容的基礎(chǔ)上學(xué)習(xí)通過(guò)基因工程對(duì)生物的基因進(jìn)行體外重組，定向改變生物的遺傳特性，從而產(chǎn)生人類(lèi)需要的新基因產(chǎn)物，對(duì)上游技術(shù)和下游技術(shù)的認(rèn)識(shí)，它又包含目的基因的分離和改造、載體的構(gòu)建、目的基因插入載體、重組載體導(dǎo)入宿主細(xì)胞進(jìn)行擴(kuò)增。下游技術(shù)包含基因表達(dá)產(chǎn)物的獲得、篩選、鑒定收集和加工。

DNA體外重組技術(shù)和PCR技術(shù)均是基因工程的核心內(nèi)容，它們和高中的生物學(xué)知識(shí)有密切的關(guān)系。注重對(duì)“能”的培養(yǎng)，就要求學(xué)生對(duì)基因工程的上下游知識(shí)緊密聯(lián)系起來(lái)認(rèn)知，即強(qiáng)調(diào)基因工程在實(shí)驗(yàn)室的上游技術(shù)和在企業(yè)生產(chǎn)車(chē)間的下游技術(shù)的操作及應(yīng)用。在備課時(shí)通過(guò)確定關(guān)鍵詞，聯(lián)系高中的基因工程內(nèi)容和大學(xué)教材的內(nèi)容，通過(guò)xmind軟件制作上圖所示基因工程學(xué)科思維導(dǎo)圖。從基因工程思維導(dǎo)圖可以看出，這一章的主題“基因工程”放在中心的位置，延伸出基因、基因工程等五個(gè)二級(jí)標(biāo)題放在基因工程的周?chē)?，將三?jí)標(biāo)題根據(jù)內(nèi)容用弧線或者直接在二級(jí)標(biāo)題的一側(cè)寫(xiě)出。學(xué)生們發(fā)現(xiàn)此方法有助于記憶和理解，提供了有效的學(xué)習(xí)方法。

（二）在復(fù)習(xí)課中的應(yīng)用

對(duì)于此課程的復(fù)習(xí)，通過(guò)口頭表述或PPT的傳統(tǒng)上課方式太枯燥乏味，學(xué)生學(xué)習(xí)被動(dòng)，課程內(nèi)容雜且涉及面廣，學(xué)生會(huì)出現(xiàn)前學(xué)后忘的問(wèn)題，課堂教學(xué)效果不理想。通過(guò)學(xué)科思維導(dǎo)圖將12章節(jié)知識(shí)聯(lián)系起來(lái)進(jìn)行綜合復(fù)習(xí)，可以帶領(lǐng)學(xué)生梳理學(xué)習(xí)過(guò)的知識(shí)或者確定關(guān)鍵詞，讓學(xué)生多畫(huà)學(xué)科思維導(dǎo)圖作業(yè)，可充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的主體性，讓學(xué)生的片斷機(jī)械式學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)換為注重知識(shí)關(guān)系和主動(dòng)探究的有意義學(xué)習(xí)。

不僅讓學(xué)生通過(guò)正確的學(xué)習(xí)方法記一些典型知識(shí)的思維導(dǎo)圖，也收到了很好的學(xué)習(xí)效果，學(xué)生可以記憶約60%的內(nèi)容，這比傳統(tǒng)的教學(xué)記憶理論知識(shí)，更有利于提高學(xué)生的生物思維能力和實(shí)踐能力，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)激情。此外，與在課下布置繪制模式相比，大大提高了學(xué)習(xí)效果。不僅如此，學(xué)生在以后的自學(xué)中也可以繪制學(xué)科思維導(dǎo)圖提高學(xué)習(xí)效率，為學(xué)生終身學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)奠定基礎(chǔ)，也是一種行之有效的現(xiàn)代教育模式。

四、結(jié)束語(yǔ)

與傳統(tǒng)的方式相比，其優(yōu)點(diǎn)有形象性、交互性、全面性、節(jié)約性、高效性、直觀性等。常見(jiàn)的思維導(dǎo)圖教學(xué)方法可以用于新知識(shí)、復(fù)習(xí)課、闡述、生產(chǎn)實(shí)習(xí)、工藝流程，課程設(shè)計(jì)，認(rèn)識(shí)概念等，越來(lái)越受到國(guó)內(nèi)外高校、公司及其他培訓(xùn)機(jī)構(gòu)的青睞。實(shí)現(xiàn)思維可視化教學(xué)將學(xué)科思維導(dǎo)圖運(yùn)用在教學(xué)中是一個(gè)過(guò)程，首先要理念轉(zhuǎn)化，再有方法技術(shù)，進(jìn)行課程設(shè)計(jì)，形成課堂環(huán)境，最后進(jìn)行效能評(píng)價(jià)。思維可視化教學(xué)善于發(fā)展教師和學(xué)生的思維能力，注重綜合能力的培養(yǎng)。如果能夠?qū)⒍鄻踊乃季S可視化教學(xué)策略扎實(shí)地運(yùn)用在教學(xué)中，那么教師與學(xué)生的思維能力會(huì)得到較大程度提升，學(xué)生的自主探究意識(shí)也會(huì)增強(qiáng)。

基金項(xiàng)目：自治區(qū)雙語(yǔ)教育研究課題“思維可視化技術(shù)提高理科課堂教學(xué)效能的實(shí)踐研究”（SY2016364）。

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