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研究性学习在《动物遗传学》课程的应用

发布时间:2017-11-28  点击量:

作者:李碧春 张亚妮 徐琪 吴信生 陈国宏
  研究性学习是指学生基于自身兴趣,主动地获取知识,应用知识,分析问题,解决问题的学习活动。实践证明,将研究性学习应用于动物遗传学教学能提高学生的遗传分析能力和和创新能力。
  研究性学习《动物遗传学》创新能力目前,我们的高等教育主要采用“研究性学习”与“接受性学习”两种学习方式。与接受性学习方式相比,研究性学习强调基于学生的直接经验,密切联系学生的自身生活和社会生活,综合运用学生所有的知识对学生自主选择的问题进行跨学科探究,以充分发挥学生的创新精神和主动精神,获取学生自己的结论。但就人的个性发展而言,笔者认为,“研究性学习”与“接受性学习”这两种学习方式都是必要的,“接受性学习”注重基本知识体系的连贯性与系统性,而“研究性学习”则强调知识综合运用能力和实践创新能力的培养,两者相辅相成、缺一不可。
  一、研究性学习在《动物遗传学》课程教学中的作用
  (一)激发探究兴趣,增进独立思考
  生物界有许多有趣生物遗传学现象,如有些双胞胎长得很像,有些双胞胎长得不像。这些有趣的遗传学现象,可激发学生探究兴趣,学生可通过查阅相关资料,了解双胞胎形成的机理,让学生亲历知识产生过程与知识形成背景,使学生独立运用其脑力劳动,通过亲身探究获得知识,并引发相关思考,主动建构知识网络。通过探究还可以进一步促进学生敏锐观察力的形成,学会批判和反思,形成属于自己的认识和主张。
  (二)掌握研究方法形成创新能力
  遗传学作为一门实验性学科,有许多遗传学现象需要被证明或被验证,如如何来确定一对双胞胎是一卵双生还是异卵双生。而研究性学习通常就是围绕这样的一个需要解决的实际问题展开。学生思考怎么做,而不是让学生接受教师已得出的结论。通过引导和鼓励学生自主地发现和提出问题,设计解决问题的方案,收集和分析资料得出结论。通过研究性学习模式锻炼,学生的分析问题能力,实践能力和创新能力都会有明显的提升。
  (三)锻炼自我管理能力提高合作意识
  研究性学习的过程是一个人际交往与沟通合作的过程,特别是在团队研究性学习模式中,为了完成某项研究任务,无论是团队负责人的计划、组织、沟通、协调,还是每个成员的参与、分工、合作,以及与指导教师的沟通合作都会十分频繁。通过这种沟通与交流会不断增强学生的团队意识,提高学生的组织协调、自我管理、沟通合作的能力。
  二、研究性学习在《动物遗传学》课程教学中的应用模式
  (一)问题导向的研究性学习模式
  以《遗传物质自我复制》为例,我们构建了“动物遗传学逐步推进和实行问题导向的研究性学习模式”。在学习过程中,教师提出了以下6个问题。
  (1)哪些实验证明DNA是双螺旋结构?这种结构在遗传学上有什么意义?(2)有一简单的4核苷酸链,碱基顺序是A-T-C-G。你能识别这条短链吗?是DNA还是RNA?如以这条短链为模板,形成一条互补的DNA链,它的碱基顺序怎样?如以这条短链为模板,形成一条互补的RNA链,它的碱基顺序怎样?(3)DNA双链的两条互补链是否携带相同的遗传信息?(4)在双链的DNA分子中A+T/G+C与A+C/G+T的比例是否相同?(5)DNA、RNA和蛋白质三者的关系怎样?(6)如果有两种生物,它们的DNA的碱基比率有显著差别,那么在它们的tRNA,rRNA,mRNA的碱基比率上,预期也有差异吗?
  借助这些问题,教师在课堂上带动学生主体的探讨交流,建立多维、互动的多样的创新性课堂形式,促成课堂教学中师生互动(当然教师亦可参与讨论,或点拨,或引导)、生生互动,使学生思想产生整体共鸣。
  (二)基于经典的研究案例的研究性学习模式
  遗传学中一些经典实验案例恰恰是学生遗传分析能力的培养最好的材料。通过对经典科学实验过程的完整再现和细致剖析,帮助学生了解遗传学理论发现的来龙去脉。如在“孟德尔遗传规律”教学中,我们就采用了孟德尔豌豆杂交实验作为案例材料。详细给学生们介绍了孟德尔豌豆杂交实验过程,同时引导学生思考孟德尔为什么选用豌豆作为实验材料,在实验设计上,孟德尔为什么只是对比较容易区分的相对性状进行研究。在结果分析上,孟德尔是如何开创性地将数学和统计学思想方法引入遗传学研究中,使其从粗放的观察上升到精密的定量分析,并设计了新的实验(测交)来验证自己提出的假说,提示学生在遗传学研究中方法的重要性。
  (三)项目(课题)驱动的研究性学习模式
  动物遗传学的课外研究性学习主要是以课题的形式出现。因此,建立课外动物遗传学课题研究体系十分重要。课题的确定,让学生自主采集信息,查阅参考资料、积极思考、形成观点、结论,培养学生处理信息的能力,从而提高学生的自学能力和创新意识,较好完成课堂教学。我们采用了以下几种课题确定方法:(1)将授课后布置的思考题转化为课题;(2)将教材中所涉及的教学内容作讨论课题;(3)由企业实践中引申出新的课题。
  在此模式中笔者坚持内外并重,以课堂为研究方法的培养和训练基地,以课外专题作为实践的主要形式。我们始终贯彻自觉参与,自主探究,自行创新的原则,让师生共创问题情境,使学生在体验中内化。在阅读、思考的基础上形成观点、想法,并按照自己的正确的思维轨迹来解决问题,提出独到而有价值的意见,较好完成课题。我们可以从同学们完成的课题题目中感受到运用分层递进、内外结合的动物遗传学研究性学习模式所取得的成果。
  三、构建研究性学习模式过程中注意事项
  1.教师能力方面的培养。首先加强了相关教育理论的学习,教师派出去,同时请國内教学经验丰富的专家学者开展教学设计方法培训、研究性学习教学策略的培训。每学年坚持邀请校外专家学者来校作讲座,从理论上帮助我们提高理论素养,同时积极利用校内的精英资源,如在教学观摩课题研究方面,学校为教师创设了良好的教学方法学习环境,而且从制度层面上做出了公开课必须利用信息技术的规定。学校每学年还开展青年教师教学比赛活动。
  2.教学方式的创新。在教学要注意运用了多种教学形式和丰富的教学素材创设各种问题情境,引导学生积极主动地思考。有些教师里肚子有货,但缺乏教学的技巧与经验,教学效果不甚理想。科研能力并不必然等于教学能力,所以,有科研能力的教师如何把这种能力转化为教学能力,仍然是需要持续关注的焦点。
  3.优秀教材的选用。国内外有关遗传学的教材很多,教师要灵活地、创造性地利用教材、要将每部教材的优秀题材进行重组,形成适合于本专业的遗传学教学内容。注重教材内容与畜牧生产实践联系。
  4.正确引导方式的素养锻炼。教师应尽可能地预先考虑到研究性学习展开过程中可能遇到的困难,及相应的督促、评价手段,预设要有弹性,并随着活动的开展不断地调整。帮助学生获得研究性学习的最大效益,即学生所形成的问题意识、创新意识,独立思考能力、实事求是的科学态度及健全发展的个性。
  总之,研究性学习正在成为教育理论界和实践界共同关注的“焦点”。我们也尝试将研究性学习运用于高等院校中的动物遗传学教学过程中,力图对于遗传学教学方法作一定的开拓和创新,旨在体现出遗传学的实践性要求,提高学生分析问题和解决问题的能力,促使学生学会批判性思考,学会沟通与合作。
  参考文献:
  [1]袁茵.经典研究案例分析在大学遗传学教学中的应用[J].嘉应学院学报,2013,(11):71-74.
  [2]李明辉.遗传学史在遗传学教学中的作用[J].遗传,2006,(08):989-992.
  [3]吴娟.浅谈案例教学法在遗传学教学中的应用[J].生物学杂志,2010,(03):109-110.
  课题来源:扬州大学教改课题(YZUJX2015-8A),江苏省高等教育教改研究立项课题(2015JSJG272)和扬州大学“高端人才支持计划”项目资助。


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