【www.rjdtv.com--生物教学论文】

    摘要：遗传学是生命科学的基础学科, 同时也是生物类专业的必修课。农、林、牧、医、师范、综合类等院校都开设遗传学课程, 由于专业性质及培养目标的不同, 《遗传学》课程在知识体系和内容侧重点等方面都有所区别, 作者就生物教育专业如何优化《遗传学》教学内容及教学方法的改革等方面进行了探索, 提出了见解。
    关键词：生物教育; 遗传学; 改革; 探索

        遗传学是师范院校生物类专业的一门主干课程,其分支已经延伸到了生命科学的各个领域, 由此产生了微生物遗传学、植物遗传学、动物遗传学、人类遗传学、医学遗传学、免疫遗传学等。2001 年 2月, 由人类基因组计划和 Celera 公司共同公布的人类基因组草图, 标志着遗传学的发展又向前迈出了重要的一步。遗传学的基础研究和应用研究, 已使工业、农业、和医药产业等相关领域发生了巨大变革。随着新技术、新方法的出现, 遗传学的研究内容也发生着深刻的变化, 并导致社会对人才的基本素质提出了更高的要求, 因此, 该学科的教育理念、教学内容、方式和方法, 必须适应这种变化, 积极进行教学方法的改革, 调整和更新课程的内容。

　　1 树立新的教育教学理念

    1.1 新的教师观

    教师只有自身“强身建体”, 具有扎实的专业知识, 并站在自己所教领域的前沿, 了解本学科研究的最新动态, 把先进的教育理念真正落实到教学中, 克服教学中的惯性问题, 引导学生积极主动思考, 充分保持学生的好奇心和创造意识, 允许学生挑战权威的观念, 如：教材上对“母性影响”所作的解释为：子代的表型受到母本基因型的影响, 而和母本的表型一样。经过仔细推敲, 同学们认为“而和母本的表型一样”这句话有所不妥, 应改为：“表现母本基因型所控制的性状”, 这样就能正确解释母性影响的一些遗传现象了。张羽等: 生物教育专业《遗传学》教学改革的探索。

     1.2新的学生观

    高校的教学过程, 是一个学习与发现相结合的过程, 教师不可能把所有的遗传学内容都讲解, 而只是讲解重点、难点知识, 要把有争议或尚待探索的问题留给学生, 如在讲解人类基因组的知识时,可以把诸如“人类起源于非洲？为什么在日常生活中, 相同的病例、相同的处方, 可疗效却大相径庭？
　　两个人职业相同、年龄相仿, 却总是一个人比另一个人更容易生病？”等问题作为学生自主思考的问题。在教学过程中要培养学生学习的独立性与创造性, 学生只有在教师的启发引导下, 学会了如何学习, 敢于发表自己的见解, 使个性和共性得到协同发展, 才能达到高校教学的目的。

　　1.3 新的课程观

    目前, 基础教育正面临着建国以来规模和力度最大的课程改革, 而师范类教育是基础教育的工作母机, 为基础教育的改革和发展服务, 引领基础教育改革永远是其义不容辞的责任。随着中学生物新课标的全面实施, 也给生物学教师的教学带来了较大压力和严峻挑战。新课标在课程内容和结构方面,与现行高中生物学课程的设置有很大的差别, 新课标有三个亮点特别值得关注：(1)倡导自主、合作、探究性学习; 教材体现了以人为本、以学生发展为本的教育理念, 既重视学生的个性化发展, 又倡导学生的合作意识, 整个知识体系都围绕着“问题探究—资料分析—思考讨论—技能训练”这一模式进行展开; (2)教材在结构和功能上进行了较大调整,体现了 STS 教育, 倡导培养学生的生物科学素养,特别注重知识的实用性和新颖性; (3)提倡双语教学。
　　作为培养基础教育师资队伍的摇篮, 生物教育专业的遗传学教学, 既不同于农业院校侧重动植物、微生物遗传, 又不同于医学院校侧重对人类遗传变异的研究, 而是要从不同角度研究生物的遗传变异规律, 要求学生具有广博的知识面, 多方面的能力。另外, 由于遗传学相关领域发展迅速, 不可能面面俱到, 在教学中要重视基础知识的传授, 这就要求生物教育专业在《遗传学》教学中使用先进的信息技术和教学手段, 潜移默化地提高师范生的师范素养和基本技能。

　　2 优化教学内容, 体现专业特色

    2.1 教材是基础、教案是关键

    目前, 中文版的遗传学教材大致有下面几种版本：刘祖洞版《遗传学》、王亚馥和戴灼华版《遗传学》、朱军版《遗传学》、杨业华版《普通遗传学》、赵寿元和乔守怡版《现代遗传学》等。各种版本的教材, 在知识结构和内容编排方面都有所不同。由于研究对象、任务与侧重点、培养目标的差异, 各院校使用的遗传学教材有较大区别, 我们从最初以刘祖洞编着的《遗传学》为蓝本, 过渡到改用王亚馥编着的《遗传学》, 近两年来, 逐步采用教育部推荐的国外遗传学原版教材《Essentials of Genetics》为蓝本进行双语教学, 以《Genes Ⅷ》为参考书, 推荐《Instant Notes in Genetics》为课后阅读资料。自从各大院校陆续实施双语教学以来, 在教材的选用方面展开了热烈讨论, 国外原版教材《Essentials ofGenetics》具有观点新颖、表达生动、插图多、信息量大、内容紧密联系实际等特点。《Instant Notes inGenetics》是以模块形式全面、系统地概括了该学科的核心内容和前沿动态, 重点难点很突出, 适合作为课后总结复习的参考资料。《Genes Ⅷ》内容翔实,涉及面广、插图直观、语言简单明了, 适合作为教师备课时的参考书。实际上教材不是教学内容的唯一载体, 单独的一本教材, 也不能体现教学内容的全部。教材只是教学内容的代表与示范, 教师要用教材教而不是教教材, 在课堂中真正起作用的是教案, 关键问题是如何根据自己学校的性质和培养目标, 组织成一套结构合理、特色鲜明的教案。教案在内容的编排设计上, 既要强调系统性, 还要兼顾新颖性, 展示给学生的遗传学知识, 应当具有时代特色。在形式上既要体现多样性(集文字、图形、动画、录像等), 又要避免杂乱性, 精美的教案可以调动学生的学习热情, 提高教学效果。可以把国外原版教材的插图引入遗传学教案中, 使知识体系更直观、更形象、更利于学生理解抽象的概念。

　　2.2 以“三基”、“两能”为目标, 构建课程体系

    一方面, 由于生物技术的快速发展, 导致了遗传学教学内容的不断更新。同时, 随着生物学各学科知识的相互渗透, 遗传学中的许多理论已逐渐被应用于细胞生物学、生物化学、分子生物学等学科。另一方面, 既要考虑师范类教育的培养目标, 又要兼顾学生的自主择业。在课时量有限的情况下, 如何解决这些矛盾, 处理课程内容的基础性与先进性、经典与现代、本课程与相关课程的关系, 对于遗传学教师提出了挑战, 合理组织教学内容、构建课程体系就显得非常重要了。遗传学研究的对象, 涉及到动物、植物、人类和微生物, 表现在个体水平、细胞水平、分子水平和群体水平, 包括细胞核遗传和细胞质遗传、质量性状遗传和数量性状遗传两大遗传体系。如何合理组织教学内容, 构建主线突出、结构合理的知识体系、体现专业特色是遗传学教学要改革和探索的重点。我们的宗旨是：掌握“三基”, 培养“两能”。即在重视基本概念、基本原理、基本规律知识的传授上,着力围绕学生“实际操作技能”和“创新思维能力”的培养。以生命现象中的遗传变异为基础, 以创造新性状为目的, 以基因重组、染色体变异、基因突变、基因工程为手段, 在每个水平上(个体水平、细胞水平、分子水平、群体水平), 从微生物、动植物、人类等不同角度, 介绍不同分支学科在不同水平上的遗传变异产生的原理和规律, 及在实践中的应用价值。逐渐增加现代的和分子遗传学的内容, 对于各种遗传学行为, 如染色体变异和基因突变等, 教学时应抓住不同行为产生的机制和意义, 不要拘泥于具体行为种类。经典部分的内容进一步精炼, 不能给学生留下重复高中生物学知识的影响, 此部分体现两个重点：(1)“颗粒式遗传学概念”, 也是科学家创造性思维的体现; (2)基因型和表型的“传递概率”, 这是遗传分析方法的基础, 以此训练学生形成严谨的科学思维方法, 培养学生的逻辑思维能力。凡涉及到细胞生物学、生物化学、分子生物学等学科与遗传学重复的内容都从简从略。如遗传物质的分子基础等内容, 在生物化学和分子生物学课程中都已讲授过, 在遗传学课堂上, 可以采用多媒体的形式, 进行快速、简单、提问式讲解, 这一节的重点是要学会读基因。在基因的染色体遗传学阶段, 认为基因是集“功能、突变、交换”三位一体的概念。基因的分子遗传学阶段, Benzer 的实验证明了基因是可以再分的, 由此提出“顺反子”概念, 打破了“三位一体”的基因概念, 随着科学家对基因内部结构研究的深入, 赋予了基因新的内涵, 提出了操纵子、跳跃基因、断裂基因、增强子、启动子、外显子、内含子等概念, 如果根据原始功能分, 有编码蛋白质的基因, 无翻译产物的基因和不转录的DNA 片段, 而其内部可以是串联的、间隔的、重复的等等。发展到反向遗传学阶段, 改变了从表型——基因型的传统研究基因的途径, 直接从克隆的基因出发, 研究基因的结构功能及其与表型间的关系。
　　基因工程一节内容, 重点介绍重组 DNA技术的应用及新进展, 而其所涉及的工具酶、载体构建、基因分离技术等内容, 不作为重点。此外, 把遗传学的前沿知识——基因组学、蛋白质组学整合进入该课程,有助于激发学生的学习热情。知识内容的呈现顺序是以基因概念的发展为主线, 这样知识体系既简明扼要, 又系统先进, 有了主体框架和明晰的线路,对于目前各种版本的遗传学教材, 就可以合理组织,灵活取舍。

　　3 使用各种科学的教学方法和教学手段

    对于师范类教育, 教师的教学方式不仅影响了学生现在和以后的学习方式, 而且还对他们以后的从教行为产生潜移默化的影响, 今天他们从老师处习得的教学方法和手段会一代代“遗传”下去, 这就要求我们把先进的教学方法和教学手段应用到《遗传学》教学中, 潜移默化地提高师范生的师范素养和基本技能。

　　3.1 以“自主式、探究式、合作式”学习模式, 培养学生的学习兴趣及独立思考能力和创新思维能力

    由于生物教育专业的定向性, 使得学生未来的职业选择具有一定程度的确定性, 这些因素会使学生自觉地朝着某一方向发展。根据这一特点, 教师要采取科学的方法培养学生的兴趣, 变“要我学”为“我要学”, 让学生真正走进课堂, 提高学生学习的主观能动性, 体现新教学理念的“乐学”思想。在各个相关的知识点, 可以介绍在遗传学方面获得过诺贝尔奖的科学家的生平事迹, 如在转座遗传因子一节,以“McClintock”对科学执着的态度和坚忍不拔的毅力感染学生, 在“质-核互作”的实践应用时, 把袁隆平创造水稻“三系”育种前后, 水稻的单产做一比较,以及因此产生的社会和经济效益展示给学生, 以此激励同学们探索未知世界的愿望。
　　有些问题的叙述不可能面面俱到, 而是要选择某些内容, 鼓励学生自学, 并通过课堂讨论、学生讲解等方式, 提高学生独立分析问题的能力。如在讲解“性别决定”章节时, 必然要强调性染色体的重要作用。但是, 有一种观点认为：再过若干年后, 人类的 Y 染色体将不存在, 你是如何看待的？为什么？同学们很感兴趣, 通过查询期刊、上网等各种方式查找资料, 大大地增加了学习的信息量, 不仅对遗传学专业有所了解, 同时也知道了其他专业的研究现状, 拓展了学生获得的知识范围, 获取更多的信息。
　　在教学活动中, 注重课程内容与学生生活及社会生活相联系, 把抽象的知识生活化, 让学生在平第 2 期 张羽等: 生物教育专业《遗传学》教学改革的探索 249时的生活中, 能够捕捉到知识点, 并在运用中掌握,使学生的学习兴趣大增。如在讲授“猫叫综合症”时,在显示患儿体貌特征的照片时, 配以小猫的叫声,可以加深学生对这种遗传病的记忆, 激发其探究该病发病机制的兴趣。在讲解质-核互作的遗传事例—— “三系”制种时, 把“三系、两区”的大田制种图展示出来, 同学们一目了然, 并且也知道了为什么选育的不育系植株的高度比恢复系矮的原因。
　　教师要尊重学生, 承认不同学生具有独特性,并为其创造成功的机会, 在教学过程中针对不同教学内容, 通过多种教学方法提高教学质量, 如：设问启发法、范例引伸法、趣味诱导法、“双边”探讨法等, 以便更好地调动和发挥学生的主体性, 激发学生的探究欲望, 培养学生独立获得知识、创造性运用知识的能力。例如, 对于孟德尔定律, 从中学到大学, 同学们都认为孟德尔所选的 7 对相对性状, 分别位于 7 对不同的染色体上, 在学习连锁群与染色体作图时, 可以把“Did Mendel Encounter Linkage?”,“Why Didn’t Mendel Find Linkage?”等问题留给学生自己思考。使学生的学习方式由接受性学习变为自主性、探究性、研究性、合作性学习, 促进其独立思考能力和创新思维能力的发展。

　　3.2 开展“双语”教学, 提高学生的综合素质

    从 2001 年教育部下发关于在高等院校的生物技术、信息、金融、法律等学科的教学中实施双语教学的意见以来, 一些着名大学和普通高校都纷纷在相关学科实施双语教学。2003 年教育部在高中新课标生物教学中, 也提倡使用双语教学。对于师范类专业的学生, 由于其特殊的使命, 更应在基础学科上, 使用双语教学, 目前在各个高等院校实行的专业课双语教学中, 主要有以下几种方式： (1)全英文教学、全英文课件; (2)全汉语教学、全英文课件; (3)英汉对照课件。近年来, 关于双语教学模式,许多文章将双语理解为“口语”的语, 认为作为双语教学, 教师在课堂上必须全部, 或大部分时间使用外语, 学生也要能听懂外语讲授, 并用外语回答问题和讨论。选择哪种方式、两种语言使用多少比例来进行教学, 2007 年在广州华南理工大学召开的全国高等学校双语教学研讨会上, 代表们一致认为要根据学校、教师、学生、讲授内容来定。遗传学历来被认为是生物科学领域里较难学的一门课程,由于其抽象性、推理性强及专业词汇生僻, 宜采用第三种方式, 而不宜直接采用纯英语授课。在开设双语教学的初始阶段, 教学提纲、专业词汇及图表可以先用英语, 对于一些抽象的疑难问题、推理性强的内容必须要使用母语讲解, 这样既有利于节省时间, 又有利于学生接受。为什么有的教师感叹：
　　专业课采用双语教学的内容和应试之间进行衔接出现了问题, 我想这就是一味的追求第二语言在课堂上占的比重造成的结果, 误将专业课变成了外语课。总之, 在遗传学中实施双语教学, 特别是师范类教学是很有必要的, 问题是双语教学是一个需长期探索的系统过程, 所以必须循序渐进地去推进,要注重实际, 扬长避短, 做好两种语言的有机结合,保证教学质量。

　　3.3 综合应用各种教学媒体和手段

    传统的教学媒体主要是黑板、教科书、挂图、模型和幻灯片, 课堂上要花费很多时间用于板书和更换挂图、幻灯片, 既不利于节约时间, 向学生传送的信息量又有限, 特别是对于抽象性很强的遗传学课程, 发生在细胞水平和分子水平上的遗传行为,利用板书讲解既费时又不直观。而现代化教学媒体的使用, 既可提高学习效率, 扩大信息量, 又可增加直观性、生动性, 激发学生的学习兴趣和交互性。
　　例如：在讲授细胞的结构, 染色体的形态, 人类性别畸形等内容时, 用语言和挂图描述, 学生理解印象不深, 而采用实物的立体图形就显示出了其优越性。在细胞水平和分子水平上的细胞器、遗传物质及遗传行为是既看不见又摸不着的东西, 如基因的结构、减数分裂过程中非姊妹染色单体间的交换等,它们的全貌和传递过程根本无法用普通方式观察,利用多媒体技术展示在电子显微镜下拍摄的照片,并将其放大再现, 效果会更好。而对于有丝分裂、减数分裂过程, 受精过程, 基因调控等微观世界的动态变化内容, 可以通过图片+动画的形式展示事物发展的动态或推理的全过程, 将空间难以想象的内容具体化, 便于在脑海中留下深刻的影响。遇到知识点的衔接、推理、提问等方面的内容时, 可以用动画的形式体现知识的呈现顺序, 例如, 在讲授遗传变异规律、染色体变异的种类、基因突变造成的人类遗传疾病时, 可以调控内容出现的次序, 不要把结果一次打在屏幕上, 要将思维空间留给学生。将静止的文字转化成生动形象的直观教学, 有助于学生理解授课内容, 教师解释起来也比较轻松。另外, 在多媒体课件的制作过程中, 要做到几个兼顾性。(1)内容的科学性和新颖性。在知识内容的安排上, 要遵循教学规律, 先易后难, 同时要保证教学内容新颖, 要把学科最新发展成果引入课堂; (2)语言文字的流畅性和审美性。课件的文字描述要流畅, 尽量用最简单的话语解释复杂现象, 版式要统一, 不能过于花哨, 避免视觉疲劳。字体醒目, 各级标题要统一颜色、字体、字号, 一级标题 40 号, 二级标题 36 号, 三级标题 32 号, 内容用 28 号字, 行距以 1.3~1.5 为宜, 一般采用蓝色背景白色、黄色、红色字体, 一张幻灯片上字体颜色不要超过三种,重点、难点用各种不同格式处理, 以黄色作为标题,白色作为文字主体, 红色字体作强调, 反映效果很好; (3)合理使用动画效果, 适时插入图片、图象。虽然多媒体课件不仅有平面的效果, 还具有动画和声音效果, 这样互动性强, 但遗传学课程是一门专业课, 而非语言类、艺术类课程, 所以切忌大量使用动画、声音效果, 转移学生的视、听觉。在利用多媒体教学中, 要避免“屁股不离板凳, 眼睛不离屏幕”的现象, 对于提纲、专用术语、遗传推理等内容要用板书表示。同时, 针对多媒体教学信息量大、不易记笔记的特点, 把课件制作成网页, 放到局域网上, 即可供学生复习巩固用, 上课时学生不必担心会遗漏笔记, 更能专心听讲, 提高对课堂知识的消化、吸收能力, 从而提高课堂学习效率, 同时可以使学生在学习目标的指引下, 为其自主探究学习提供方便。

　　4 突出实用知识和实践技能的培养

    学生基础理论水平和实践能力的提高, 必须依赖于实践性教学, 包括实验和仪器的更新换代, 为了加强“两能”的培养, 我们把遗传学实验, 由最初的课实验, 改为一门独立的实验课。并且在增加学时的基础上, 修改了实验课内容, 突出了综合性实验和设计性实验。遗传学实验涉及到的内容很多,在实验项目的选择上, 以研究生物的遗传变异规律为目的、以创造新性状服务社会为宗旨, 从经典遗传学、细胞遗传学、分子遗传学等不同角度上开设实验项目, 探讨动植物、微生物、人类的遗传变异问题。同时对学生开放实验室, 通过科研见习、参与科研项目、准备实验、实验技能操作及撰写学年论文等环节, 初步培养了学生的科学思想和科研能力, 使学生逐步形成了创新意识。随着实验仪器和技术的发展, 我们还开设了仪器分析课程, 通过对仪器的操作训练, 培养了同学们的观察问题、分析问题和解决问题的能力, 使科学知识与技术操作相联系, 也培养了同学间的合作意识。

　　5 改革考核方法, 树立新的评价观

    考核方式的改革, 关系到课程改革的成败。在学生的评价方面可以进行多元评价：从平时作业、期中测试、课程论文、期末考核、实验技能等方面综合评定。在试卷的命题上做到一限制、两杜绝、五体现。(1)限制客观题量超过 30%, 加大主观题量,体现学生的创造性思维, 特别是增加一些灵活度高的试题, 有利于提升学生的发散性思维和求异思维品质; (2)杜绝内容简单、罗列, 杜绝偏题、怪题; (3)试题形式体现多样化、试题内容体现生活化, 增加与生活实际联系紧密的试题, 有利于培养学生的知识迁移能力, 试题难度体现层次化、试题答案体现多元化和试题结构体现综合化。通过对学生评价观的改革, 不仅提高了学生利用所学知识解决实际问题能力, 同时也减少了以前学生考前突击背书、背笔记应对考试的情况。

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