应用布鲁纳认知结构理论进行中药鉴定学课程教学

童家赟，黄海波，林颖

广州中医药大学中药学院 (广州 510006)

知识结构是指一个人经过专门学习培训后所拥有的知识体系的构成情况与结合方式。20世纪50年代，美国著名的认知教育心理学家布鲁纳(Jerome Seymour Bruner)在儿童心理学家皮亚杰(Jean Piaget)的影响下，将认知结构理论应用于美国的学校课程改革［1］。他强调“结构”是教学的中心，并主张学习的目的在于以发现的学习方式使学科的基本知识结构转变为学生头脑中的认知结构［2］。虽然美国当时的课程改革有一定局限性，但是基于学习心理学基础上的教育思想仍然值得研究、学习和借鉴［1，3］。本文主要阐述“认知结构理论”在具体教学中的意义以及在中药鉴定学教学中的具体应用，以期为相关专业的课程建设和教学改革抛砖引玉。

1 构建知识结构的意义

1.1 把握了学科知识结构就把握了知识的本质

知识基本结构反映了事物之间的联系，具有普遍而有力的适用性。选择学科的基本结构来教学生，可以把学科知识点压缩，有助于学生理解和掌握基本概念、基本原则，对总体把握知识有事半功倍的作用;也可以展开，不仅便于记忆、保持，而且便于回忆。正如布鲁纳所说，“保证记忆不是全部丧失，而遗留下来的东西将使我们在需要的时候得以把一件件事情重新构思起来”［2］。因此，构建学科的基本结构可以通过三大功能把握知识的本质:①简约化，使学生易于理解，有助于记忆;②有助于领会基本的原理和观念;③可缩小“高级”知识和“低级”知识之间的差距，实现知识技能的迁移、举一反三、触类旁通，也就是在原来掌握的知识基础上吸收新的知识［2］。只要学生把握了学科结构，对教师未讲授内容进行自学就会容易得多;这点对于课时压缩背景下的教学改革有重要意义。此外，追求对学科深层结构的理解，有助于在理解学科本质的同时培养科学素养。

1.2 构建知识结构是运用知识和培养能力的前提

布鲁纳认为［2］，结构是“教学的中心”，主张教学的最终目标是促进学生对学科结构的一般理解，教学和学习的结果就是形成认知结构，实现知识结构与认知结构的统一。他强调:“不论我们选教什么学科，务必使学生理解该学科的基本结构。这是在运用知识方面的最低要求，这样才有助于学生解决在课堂外所遇到的问题和事件，或者日后课堂训练中所遇到的问题”［2］。他认为，学生理解了学科的基本结构，就容易简单、明确地把握整个学科的具体内容，就容易记忆学科知识，从而在此基础上发挥迁移力，对有关联的未知的事物迅速地做出预测;并且促进智力和创造力的发展，提高学习兴趣［1-2］。事实上，每门学科的知识结构其实就是该学科的逻辑框架，在教学中引导学生理清学科的知识结构过程，同样是培养学生逻辑思维能力和训练科学方法的过程。

1.3 构建合理的知识结构是培养适合社会需求人才的需要

合理的知识结构是担任现代社会职业岗位的必要条件，是人才成长的基础。现代社会的职业岗位，所需要的是知识结构合理、能根据当今社会发展和职业的具体要求，将自己所学到的各类知识，科学地组合起来并运用于解决工作和生活中实际问题的人才。记忆、理解、运用能力的培养是积累性的，互相融合而为一体的。因此，在学习中，应当抓住知识点的内在联系，建立起合理的知识结构，培养科学的思维方式，提高学生的实用技能，以适应将来在社会上从事职业岗位的要求。

1.4 大学教育应帮助学生建立合理的知识结构

大学不同专业教学就是要引导学生构建自身的专业知识结构，而专业知识结构是由学科知识结构组成的。布鲁纳认为，一个系、一个专业的学科设置，课程安排也基本要立足于“结构是教学的中心”这一点［2］。从学习迁移的有效促进角度来说，要在合理确定教学目标和科学精选教学材料的基础上合理编排教学内容和有效设计教学程序，使教学内容结构化、网络化、一体化;并教授学生学会学习，做到融会贯通［1］。当然，知识结构的合理建设，一方面要靠学校合理的课程设置，另一方面还要靠学生自己自觉地完善和构筑本身的知识结构，这一点尤为重要。

1.5 以图示方式形象地表达知识结构，有利于加深对学科内容的理解，提高学习效率

图示具有对客体信息进行整理、归类、改造和创造的功能。知识结构图是指把所学内容进行整理并制成比较系统完整的知识结构图示，在心理学中被称为知识网络图，是一种有效的图形思维工具。它具有整体化、逻辑化、简明化及视觉化的特点。利用知识结构图进行教学可以改善教学中枯燥的授课方式，使一些琐碎、繁杂的知识点，变得丰富多彩、简洁明了;也帮助学生梳理学习内容，加深学生对知识的记忆和理解并培养学生正确的思维，提高学生的学习效率［4］。

2 如何构建中药鉴定学课程知识结构

许多教师在教学过程中发现，学生常常感到中药鉴定学课程内容繁杂，知识点零散、难记、容易混淆、难以掌握，有的甚至无从下手［5-7］。其实这是学生没有把握本门学科的知识结构的缘故。由于教材各论中要掌握和熟悉的中药品种繁多，将近300种，如果不进行梳理，当然会觉得凌乱。但是统观教材目录，不外乎是植物药、动物药和矿物药3部分。从篇幅上来看，植物药最多，植物药中又是“根与根茎类”篇幅最多;因此，笔者就以该章为例来阐述利用图示表达的方式进行知识结构的构建。

2.1 以中药来源为线索构建中药鉴定知识的纵向联系

展开目录，就可以发现旧版或是新版教材中植物类和动物类中药的编排基本是以植物或动物的科属为顺序［8，9］。以植物类中药为例，先是按照药用部位分为:根与根茎类、茎木类、皮类、叶类、花类、果实种子类、全草类、藻菌地衣类以及树脂其他类;然后具体中药品种是按照恩格勒系统(Engler System)或哈钦松系统(Hutchinson System)把中药以植物来源从不进化到进化的科属排序［10］。以根与根茎类为例，先是蕨类植物的狗脊、贯众、骨碎补，再是双子叶植物的蓼科、苋科、毛茛科，到菊科;最后是单子叶植物的姜科、兰科(见图1)。在课程讲授中按照植物来源的科属展开，也可以科为单位进行专题讲授。

图1 根与根茎类中药鉴定知识结构图

进一步采取以科属为线索展开讲授各味药的性状鉴别、显微鉴别及理化鉴别的共性特征(如图1);再指出各味药个性的关键鉴别特征。如来源于蕨类植物的狗脊、贯众、骨碎补根茎或叶柄残基的筋脉点数目和排列形式实质是组织中分体中柱的数目和排列方式，是鉴别不同品种的关键。来源于蓼科植物有大黄、虎杖、何首乌、拳参等;显微共同特征为草酸钙簇晶，含蒽醌类成分，可采用碱液反应进行鉴别。来源于毛茛科乌头属的川乌、草乌、附子性状为圆锥形，横断面有多角形环纹，生品辛辣麻舌;不具有双子叶植物根的典型组织特征，具有后生皮层、内皮层和髓部;含有剧毒的双酯类生物碱。来源于豆科植物的山豆根、苦参、葛根、黄芪、甘草等根表面有横向皮孔;组织中具有晶鞘纤维(黄芪为例外)和具缘纹孔导管;多含有黄酮类和皂苷类成分。来源于五加科人参、西洋参、三七药材断面皮部具有“油点”，味苦、甘;组织中有树脂道及簇晶;含人参皂苷类特征成分。来源于伞形科的白芷、当归、独活、羌活、前胡、川芎、藁本、防风和柴胡(明党参、北沙参为例外)药材断面都有油点，具浓郁的香气;组织中具油室或油管;含挥发油及内酯类成分，异羟肟酸铁反应为阳性。来源于桔梗科的桔梗、党参等药材具有芦头，表面黄白色，断面具有“金井玉兰”;组织中具有乳汁管和菊糖结晶;含皂苷类成分。来源于菊科植物的苍术、白术、木香、川木香等药材断面具有油点，气香;组织中具有油室和菊糖;含有挥发油。来源于姜科的姜黄、莪术、郁金等药材断面可见内皮层环，有姜香气、味辛辣;组织中有油细胞;含挥发油。这样，所有的药材品种通过植物来源的线索讲述共同鉴别特征就可以“编织”成纵向的“经线”。通过这些“线”压缩则为植物的“科”，展开则为300味药的鉴别。

此外，显微鉴定作为中药鉴定的重要内容，也是学习的难点。讲授的过程，对该部分内容应该与植物学的形态解剖部分内容串联起来，建立知识结构。首先，按照药用部位分根与根茎类，再按照蕨类、双子叶植物和单子叶植物分正常构造和异常构造，逐级展开知识点(如图2)。同时，可以重点展开讲授代表性药材的组织显微结构，加强形象记忆，有利于知识点的回忆。如讲正常构造时，以人参或甘草作为双子叶植物根的代表，以麦冬为单子叶植物根的代表，以黄连作为双子叶植物根茎的代表，以石菖蒲为单子叶植物根茎的代表。根的3种异常构造分别以牛膝类及商陆、首乌、黄芩和紫草为代表。根茎的异常构造又以大黄和甘松为代表。这样，显微鉴别同样也“编织”成纵向的“经线”。

图2 根与根茎类中药显微鉴定知识结构图

因此，“编织经线”的过程是串联和强化已经学习的植物学知识结构，以植物学知识逻辑归纳中药鉴定的知识点，总结各科属来源的中药共同鉴别特征，建立纵向知识点网络;使学生把握本门课程知识的脉络，构成知识体系的框架。来源于各科中药成分鉴别共同点的归纳为实际检验工作中的应用打好基础;同时，为资源学专业的学生学习化学分类学打好铺垫。这样有利于发掘基础知识(植物学和中药化学)和专业知识(中药鉴定学)的隐性联系，并起到深化基础知识、优化知识结构的效果。

2.2 以性状、显微、理化等共同特征强化知识点的横向联系

在编织知识网络的“经线”同时也要编织“纬线”，即对性状、显微、理化等鉴别要点进行横向总结。引导学生锻炼归纳能力，并且有针对地在课程中植入执业药师考点，为学生毕业后考取执业证书打好基础。比如，性状特征方面:表面具横向皮孔的有哪些;断面具有菊花心、车轮纹有哪些;味极苦的有哪些。显微特征方面:哪些药材具有特殊的分泌组织(油室、油管、油细胞、树脂道、乳汁管等);厚壁组织(石细胞、纤维、晶鞘纤维);细胞后含物，如草酸钙结晶(簇晶、方晶、砂晶、针晶)、碳酸钙结晶(钟乳体)、硅酸盐结晶(硅质块)、菊糖等。化学成分方面，含有各种类型生物碱(异喹啉类、双酯类、甾体类)和蒽醌、黄酮、皂苷、环烯醚萜类、挥发油等成分的药材有哪些。微量升华法、荧光分析在中药鉴定中有哪些具体运用。以上知识点同样可以采用结构图的方式进行归纳。

加强知识点横向联系的过程，也就是帮助学生掌握分析、归纳、概括等逻辑思维方法的过程。因此，知识体系的建立与思维能力的培养，有不可分割的联系。

3 小结

教学过程中进行“经纬”网络编织，形成由中药鉴别知识点(鉴别的共性及个性特征)、中药原植物来源线索构成的有层次的中药鉴定知识网络体系。所有的知识点都“挂”在这个“经纬”纵横的网络上。回忆应用的过程中，只要抓住一条线索就能产生联想和回忆。同时，教师可以要求学生用知识结构图的形式整理每堂课或每个教学模块所学的内容，形成局部知识结构;每个章节讲授结束做章节知识结构图。教师讲授的过程是“图”展开的过程，学生自己分析，整理，归纳，构建“图”则是收缩的过程。这样，教会学生把握该课程的特征，教会学生归纳、分析，建立知识结构，锻炼学习方法，做到举一反三。今后在实际工作中他们不仅会鉴别教材中列举的中药，更会应用学到的方法对不常用或未知中药进行鉴别。

基础知识、专业基础知识和专业知识是构成大学生知识结构基本框架不可或缺的三个要素。中药鉴定学作为中药学专业的专业主干课程，教师要对本专业知识结构有整体的认识，站在构建专业知识结构的高度讲授中药鉴定学。在讲授过程中除了要引导学生构建学科知识结构外，还应该串联学生已学的基础知识和专业基础知识，每学一个概念都和前边已经学过的概念进行联系对比，使学生学到的知识逐步相互联系成一个整体。知识间的联系始终在学习过程中被关注，学生就能最终构建自己的专业知识网络体系。由于植物学和中药化学等基础课都是在低年级学习，许多学生在学习中药鉴定学时已经忘记了相关课程知识，需要教师稍作回顾相关知识点。这无疑对讲授的教师提出了更高的要求。

当然，无论是知识结构体系的内化还是能力的养成，仅仅依靠课堂讲解示范都是远远不够的，还应辅之以必要的实验和课外实践活动。仅仅单纯地传递教材结构也不够，重要的是进一步培养学生学习和探究的态度，鼓励学生自己去探索。教师要善于引导学生自己去学习，去发现，去搜索资料、应用自己组建的知识结构去解决问题。

采用结构教学理论引导学生建立自己的知识结构并在基础结构的基础上探索解释前沿热点问题，形成对问题的看法，是一种行之有效的教学方法，有着重要的理论指导意义［11］。辅之以布鲁纳倡导的发现法教学，可以减少学生对教师和教材的依赖性，从而培养学生的好奇心，发展学生的推理能力、观察能力和迁移能力，并使其掌握探究问题解决的方法。并从知识与技能、过程与方法、情感态度和价值观三个维度发展出具有文化意义的学习行为结构，从而促进学生学习方式的转变［12］。

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