浅析在遗传学教学中如何培养学生的学习兴趣

　　21世纪是生命科学的世纪，遗传学作为生命科学领域中一门重要的基础和前沿学科，巳成为当今生命科学中进展最快、最活跃的学科之一。农业是生命科学技术应用的一个重要领域，遗传学巳成为农业高校的农学、园艺、林学、生物技术等专业的基础课程。然而遗传学内容多而杂,专业性和实践性强,且与生物化学、细胞生物学、计算机等学科交叉渗透，且所涉及的概念多而抽象，缺乏感性认识。在有限的教学课时内，如何让学生掌握好遗传学基本知识,达到应有的教学效果，值得从教者思考。

　　爱因斯坦说“兴趣是最好的导师”。教学的目的不仅仅是传授知识，培养学生的学习兴趣也应该是教学的一个重要功能。而建构主义学习理论则强调以学生为中心，不仅要求学生由外部刺激的被动接受者和知识的灌输对象转变为信息加工的主体、知识意义的主动建构者，还要求教师要由知识的传授者、灌输者转变为学生主动建构意义的帮助者、促进者,这种教学模式有利于学生的主动探索、有利于创造性人才的培养。在教学实践中，一旦教师成功地扮演学生学习兴趣的培养者,将有效激发他们的求知欲,达到意想不到的教学效果。近几年来,笔者在遗传学教学中尝试着采用了一些不同以往的教学方法，很好地培养了学生的学习兴趣。

　　一、重视遗传学史在教学中的作用

　　遗传学史和遗传学的方法论是遗传学的两大有机组成部分,二者缺一不可。然而在遗传学教学实践中，教师往往只注重学生对遗传学基本原理和知识的掌握，而忽视了相关的遗传学史和背景知识，这样学生就会对一些理论感到突然和茫然，结果造成学生被动地接受。遗传学史是引导学生主动学习的一个极好的例证，学生只有在了解某个遗传学理论的历史由来后，他们才会对这个理论的内容感兴趣。在讲授分离规律和独立分配规律这两个遗传学基本规律之前，可以先介绍一下孟德尔其人。他是神学的叛逆者，热爱自然科学，在当时“上帝创造人类”的神学观念统治人们思想时，他还是相信生命的繁衍有规律在支配,并以豌豆为材料进行了杂交试验，最终发现了遗传学两大规律。在他以前也曾有不少人做过植物杂交试验，为什么都没有发现这些规律呢？接下来很自然地过渡到孟德尔试验的特点，如遗传纯系、单位性状、相对性状、统计分析等。连锁遗传现象是贝特生首先发现的,但提出连锁遗传规律的却是摩尔根，这与摩尔根本人严谨的科研态度有关,他“勇于存疑、敢于探索、实事求是、不迷信权威”，最终发现了遗传学上第三大规律,并发展和丰富了孟德尔遗传规律。麦克林托克的转座子理论突破了经典遗传学中基因稳定性的观念，在当时并不被人们所理解,还遭受到前所未有的冷遇，随着转座现象普遍性的发现，麦克林托克的原创性发现才被人们所承认，并获得了迟到35年的诺贝尔奖。在剑桥大学学习生物专业的沃森和学习物理专业的克里克在一次teabreak时间偶遇，都认为著名的化学家波林提出的“DNA三链螺旋模型”不正确，两人很快找到了共同的兴趣点,并在毕业后一起开展研究,最终提出了著名的DNA双螺旋分子模型。如果他们迷信权威，那么这个划时代的发现就可能胎死腹中了。这些遗传学史不仅能让学生了解遗传学理论的来龙去脉、激发热情和学习兴趣，还能潜移默化地使学生受到感染,很好地培养他们的科学精神。

　　二、课堂教学凸显遗传学对人类社会的影响

　　心理学研究表明,学生的认识兴趣并不都是直接从观察事物开始的，在许多场合下他们的个体经验往往更能激发求知欲[4]。因此,在课堂教学中，可通过从人类自身、日常生活现象和世界科研进展开始，使他们获得有趣事物的知识。然而在大多遗传学教材中，由于专业教材的编写体制问题,培养兴趣的内容或例证十分有限。笔者在遗传学的相关知识教学中,尽量穿插一些与人类自身及日常生活相关的例子，以培养学生的兴趣。如在讲授“连锁遗传与性连锁”时，可列举肤色、眼皮、身髙等一些常见的人类自身性状的遗传规律，如肤色遵循“相乘后再平均”的遗传规则;父母皮肤黑，决不会有肌肤白嫩的子女；身高父母方各决定35%，子女只有30%的决定权;父母肥胖,子女有53%的机率成为胖子;人类性别是由性染色体决定的，男女双方都有责任，每一胎生男生女的概率都是1/2,属于独立的遗传事件。在强调数量性状的特征时，可引用我国科学家张启发院士新近发表在NatureGenetics上的研究成果，即一个单基因控制水稻50%以上的产量，这是对传统数量性状概念的挑战，鼓励学生敢于质疑、勇于挑战权威的勇气。此外，袁隆平超级杂交水稻、转基因黄金大米、美国校园枪击案与人类三体(XYY)、三倍体无籽西瓜等事例，甚至本校科研人员的科研成果都可穿插在课堂教学中。为了体现遗传学在经济和社会中的作用，可介绍基因的商业价值，人体约有3.5万个编码基因，目前仅在美国拿到专利的有5000多个，等着拿专利（已交申请）的有至少3万个。由于基因专利的保护，专利拥有者对基因的应用具有髙度的垄断性，这种“以基因为基础的相关预防、诊断、治疗药物和仪器的一种垄断性保护”使得基因成为一种稀有的资源,肥胖基因的价值在3000万美元以上，与中枢神经系统疾病相关的基因价值约9000万美元，FKBP神经免疫因子配体基因达3.92亿美元。从这些事例中，学生学习了相关遗传学知识、扩大了知识面、发现了兴趣所在。

　　三、加强研究性实验教学设计

　　实验是遗传学教学中的一个重要环节，它是理论与实践相结合的教学过程，是课堂教学的继续、补充和深化。它不仅可以验证和加深对理论知识的认识，而且有利于培养学生分析、综合和判断推理能力。然而在传统的实验教学中，教师首先把实验方法和步骤详细地写在黑板上,然后作一一讲解，最后手把手地指导实验操作。这种教学方式重结果、轻过程，固化了学生的思维,抑制了学生的创造力。研究性实验是考査学生综合运用所学知识、解决实际问题的具体实践。在研究性实验中，学生通过动手查阅资料、拟定具体实验方案,对实验结果有显著影响的因素进行研究探讨，并通过仔细观察和思考分析实验结果、探讨可能的原因，最后将实验结果写成规范的研究报告，并在报告中对实验内容和方法提出建议和改进意见。笔者在实验教学中有意识地选择一些操作相对简单、结果差异明显的实验，如豌豆染色体制备、核型和C带分析、多倍化诱导等实验，比较各种方法（常规制片和酶解法）的制片效果，探讨各种理化因素（处理时间和温度、化学物质种类和浓度等）对染色体形态的影响，引导学生发现实验结果的差异。研究性实验拓展了学生视野，促使学生主动学习，有利于创新意识的培养，同时也增强了学生搜集信息、分析问题和解决问题的能力。

　　在研究性实验具体实施过程中，由于实验的准备、具体操作和观察均由学生自己或合作完成，需要有更多自主支配的时间。为此，我们协调实验员增加了实验室开放的时间，学生可以在课余时间准备实验和观察实验结果。为了增强学生的兴趣，我们还引入了鼓励和竞争办法。选取效果较好的染色体制作永久片，标记班级、学号和姓名，用作以后的教学示范,让学生品尝成功的喜悦。实验成绩评定则是在小组为单位进行实验结果汇报后，综合小组内(间）互评、主讲教师以及实验员评分,并鼓励和资助优秀的实验报告公开发表。

　　四、将启发式教学贯穿课堂

　　长期以来，我们的教学活动都以教师为中心，学生在教与学的过程中始终是信息的被动接受者，这种教学方式往往忽视了学生获得知识的潜在性和理解知识的差异性,以及发展知识的创造性。而启发式教学能激发学生的思维活动、调动学生学习的积极性和主动性，进而迸发学习的兴趣。在遗传学教学中，笔者尽量做到因势利导，在恰当的时候启发、指点、引导学生学习，而不是简单地灌输知识。比如在课堂上不局限于事先安排好的讲义内容，而是由日常生活中的遗传学现象弓丨出教学内容，或随着学生提出的问题和讨论活动的进行来讲授。如在讲授“基因突变”时，先抛出一个现象小麦田里一株高杆植株”，先让学生解释可能的原因,再介绍基因突变的概念。随后提问“哪几个同学家里的麦田发现这个现象”、“水稻田里有没有这个现象”等，引出基因突变的特征,即重演性和平行性。为了引出“影响突变的因素”,笔者又提问“为什么我国西南地区植物种类丰富,是世界栽培植物起源中心之一”，这样学生就从地理位置、气候特点等因素分析原因，这样就自然引出了影响突变的因素，接着提问如何加速这种影响，也就是“基因突变的诱发”。学则必疑,思源于疑。这样的讲述注重引起学生的兴趣、激发学生的求知欲,教师通过初步的点拨再次激发引导学生脑海中一个又一个的问题，便形成了讨论的气氛。

　　实施启发式教学,对教师提出了更高的要求。教师不仅要熟知遗传学知识、把握最新进展，而且要了解学生的心理变化，要能把握好提问时机，能让学生有展示自己志趣的机会。同时，教师还应该做好有心人,能留心观察日常生活中的一些遗传学现象,并与教学联系起来。

　　五、采用多媒体调动学生多种感官参与学习

　　心理学研究表明，人从视觉获得的知识能够记住25%,从听觉获得的知识能记住15%，要是视觉和听觉结合起来,就能记住65%[7]。如果仅靠一块黑板、一本教材来进行课堂教学，不仅难以调动学生的学习兴趣，而且也不利于取得较好的教学效果。利用现代化视听媒体及计算机辅助教学，可提供新颖的、活动的、直观形象的刺激物，最容易引起大脑皮质有关部位的兴奋W。多媒体具有信息量大、图文并茂的特点，能将抽象、生浬、陌生的知识直观化、形象化，使一些在普通条件下难以观察到的过程形象地显示出来，使学习和理解变得简单，从而激发学生的学习兴趣。在遗传学实验中，除了采用PPT软件进行授课外，多媒体的作用主要体现在利用动画进行遗传学现象和规律的演示、技术和仪器原理的讲解上以及录像片的播放上。如有丝和减数分裂，DNA复制、转录和翻译,PCR原理，基因的表达与调控等，可充分利用多媒体中的视听、图片和FLASH动画等功能，其教学效果要比以前单纯的文字表达或挂图或黑板图示好得多。录像片的功能更直接，建议让学生在完成实验之后再观看整个实验操作过程，通过对比自己的实验操作,可达到发现自己的操作错误、并纠正错误的目的。

　　六、运用形象鲜活的语言

　　遗传学所涉及的理论较为抽象,缺乏感性认识，如果采用专业术语来讲述，会使人产生枯燥之感。采用形象鲜活并通俗易懂的语言则可将抽象的概念具体化、深奥的原理形象化、枯燥的知识趣味化，这对于唤起学生的学习兴趣、提髙课堂教学效果大有裨益。如在讲述“遗传”和“变异”这两个概念时，笔者就运用了“种瓜得瓜，种豆得豆”、“龙生龙，凤生凤，老鼠的儿子会打洞”、“见之父子，察其子孙”等形象生动的语言来帮助学生理解“遗传”概念，用“一母生九子，九子各不同”、“尧生丹朱，瞽瞍生舜”、“黑牲白犊”来帮助学生理解“变异”概念;将经典的遗传物质结构比喻成“串连的佛珠”，将DNA双螺旋结构模型比喻成“扭曲的梯子”,把非编码DNA称作“垃圾”DNA，并结合最近研究成果来介绍“垃圾”DNA的作用;在介绍染色质丝组装成染色体时，则把它比喻为“意大利通心粉（面条）折叠盘绕成一个橡皮後”。这些形象生动的比喻可以立即使学生建立起“形象”意识，在他们脑海中形成对应的熟悉的典型形象并印在脑海中[9]。

　　在遗传学教学中，通过培养学生学习兴趣能最大限度挖掘学生对知识信息接受的潜能，促使学生从知识的被动接受到主动摄取的转变，充分发挥了学生的主体作用。教师也可以利用有限的课时,使学生在理解和掌握基本理论与专业知识的同时,提高自身综合能力素质，为21世纪培养优秀的生物科技工作者。当然，培养学生的学习兴趣的教学途径不仅仅是上述六点，更多、更好的方法需要我们在遗传学教学实践中进一步探索。

　　                                胡建斌，陈延惠

　　                            (河南农业大学园艺学院河南郑州)