唐 蓓
重庆师范大学生命科学学院 重庆 401331
遗传学是探索生命本质的前沿学科,也是大学生命科学中非常重要的一门专业主干课程。遗传学的知识抽象、逻辑性强,很多内容需要依靠严密的推理和细致的思考才能掌握,因此遗传学也是一门较难学习和掌握的课程[1]。同时,随着学科发展,遗传学的教学内容也在增加,但学校的课时数反而减少,造成学时数少与教学内容丰富的矛盾日益突出。如何在有限的学时内,让学生有效掌握遗传学的基本知识与原理,提高教学效果,是每一位任课教师所思考的问题。
计算机辅助教学(CAI),即多媒体教学是随着计算机应用的普及和发展而形成的教学手段,以其形象、直观、信息量大、界面友好、交互性强等优势已被教育界人士认可、接受和使用,在遗传学教学中多媒体也被广泛采用[2-4]。但是多媒体的应用,对于不同专业体系,不同知识结构,不同领域是不同的。我们在实践中针对遗传学课程的特点,探索出以传统教学方式为主,多媒体教学为辅的教学方式,将多媒体教学手段有机地结合到传统遗传学教学中。
多媒体教学能把文字、图形、图像、音频和视频等信息媒体结合起来表达教学内容,形成图文并茂、形象生动的界面。尤其是在肉眼无法看见的微观世界展示和生命活动动态的展现上,具有传统教学无法比拟的优势。例如通过有丝分裂、减数分裂、DNA的转录以及翻译过程的动画演示,能将抽象的内容形象化、直观化,学生容易理解[5,6],其效果是传统图片结合讲解的教学方式无法达到的。
图画和声音比数字和文字更容易让人记住,多媒体技术使教学拥有了生动的画面、动听的声音等强大的信息传播功能,从认知的角度看,更容易做到在教学中让学生的多种感官协同感知,从而增强感知的相互作用,提高感知效应,利于学生记忆。例如通过图片展示二倍体与多倍体在细胞大小、果实大小的差异,比单纯的文字描述,更容易让学生感知并产生深刻印象。
随着学科发展,遗传学的教学内容也明显增多,课时数少与教学内容增加的矛盾日益突出。传统教学方式的板书会占用一些课堂时间,尤其是在绘制图表时,而应用多媒体教学,教师可以在课前把一些要讲解的图表组织在PPT图片上。例如讲解采用三点测验进行基因定位时,先将杂交试验结果组织在PPT上可节省大量的课堂时间,提高课堂教学效率,在一定程度上缓解课时数少与内容多的矛盾[7]。
减少了板书时间,讲解的时间增多,因此利用多媒体教学容易导致教学速度偏快,如图1中对数量性状遗传特征的讲解,如果不放慢速度,学生很难记全笔记,同时学生思考和消化的时间也减少,不利于理解和记忆[8]。有的教师在制作幻灯片的过程中,没有设置顺序放映,这样幻灯片上的所有内容将同时呈现,如图1所示,当教师讲上部分内容的时候,有的学生会去看下部分的内容,影响了听讲的效果。
图1 未设置放映顺序的幻灯片
笔者发现有的教师将自己要讲的所有内容都写在PPT上(如图2所示),上课时对着多媒体讲解,以减轻课前准备的压力。这样做容易导致“念”的成分增加,“讲”的效果降低,也会减少与学生的交流。有的学生在看和听之间不能很好地兼顾,从而影响了学习效果。同时学生反映长时间看PPT,容易疲劳和走神。
图2 容易引起学生疲劳的幻灯片
遗传学中很多内容逻辑性比较强,如链孢霉的连锁分析、遗传率的估算等,如果在PPT上讲解,不利于进行推导和启发学生,也不利于学生理解。因为一张幻灯片上能够容纳的内容有限,大部分知识往往需要在几张幻灯片上讲解,在幻灯片的切换过程中,容易打断学生的思路,不利于前后内容的互相照应。而且有的内容放在幻灯片上讲解,不如在黑板上边画边讲效果好。图3是笔者下载的PPT涉及的内容,笔者认为在幻灯片上讲解,不如在黑板上边画边讲清楚、明白。图3a中的内容如果一次性呈现在学生面前,容易使他们迷惑,影响理解。对于杂交试验过程,笔者的体会是如果设置了播放顺序,可以利用幻灯片讲解,如果没有设置,则用板书的方式讲解效果更好,可以随时启发学生进行推导。同时现阶段遗传学的数字化教学资源还有待进一步开发,有的没有合适的动画,有的图片制作不理想,在PPT上讲解,没有传统的教学方式好。
图3 多媒体教学不如传统教学效果的幻灯片
传统教学手段和多媒体教学各有利弊。笔者在实践中曾对两种教学方式进行实验,学生普遍反映采用传统教学方式的教学效果好。可见对于遗传学这门逻辑性强的学科,传统的教学方式有其优势,因此笔者在实际教学过程中尝试对多媒体教学扬长避短,针对遗传学的课程特点,采用以传统教学手段为主,多媒体为辅的方式,既发挥多媒体的优势,又避免其不足,将其有机结合到传统教学方式中,以达到最佳的教学效果。
首先,笔者将教学内容的提纲和主线写在多媒体上,以节约板书时间,而具体的讲解和推导则大多在黑板上进行。对于需要严密推理的内容,如遗传规律的验证、基因定位分析、遗传率的计算等,通过在黑板上一步一步地推导全过程,思路清晰,逻辑性强,学生容易理解。对于形态结构、微观世界的动态变化等内容,如染色体的超微结构、细菌的结合过程、DNA的转录及翻译过程等采用多媒体教学,利用图片和动画来展示微观世界和事物发展的动态,直观、形象,学生容易掌握,并能在脑海中留下深刻的印象。对教学内容的主线和一些需要使用图片、动画及表格说明的内容采用多媒体教学,其他内容主要采用传统的板书方式,因此总体讲是以传统教学为主,多媒体为辅。
图4是笔者制作的几张幻灯片,a只写出了教学内容的主线(每一项内容都设置了放映顺序),具体的讲解则是在黑板上边画边讲或口头陈述。这样逻辑性强、条理清晰,学生更容易理解,也便于学生做笔记。有的内容需要用图,如细菌的杂交试验就结合有图的幻灯片b讲解。有的需要用表,如ABO血型的凝集反应,就结合有表的幻灯片c讲解。可以放动画的,就结合动画讲解,展示学生难以想象的动态过程,如DNA的转录及翻译过程、DNA的点突变等。
图4 教学用幻灯片
通过以上处理,在遗传学教学中充分发挥了传统教学手段和多媒体教学各自的优点,使学生在有限的时间内能有效掌握抽象、艰深的知识,教学效果较好。这门较难的课程也得到了学生的欢迎和肯定,绝大部分学生能较好掌握遗传学的基本原理和基础知识。有些学生说遗传学是他们用心学并学得好的几门课程之一,有些学生把遗传学作为他们的考研学科,这说明以上教学实践取得了较好效果。
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