基于思维导图的PBL模式在中医药院校生物化学教学中的尝试

罗晶婧 ，胡 梅 ，蔺 婷 ，何迎春

（1.湖南中医药大学医学院，湖南 长沙 410208；2.中医药防治眼耳鼻咽喉疾病湖南省重点实验室，湖南 长沙 410208；3.湖南省中医药防治眼耳鼻咽喉疾病与视功能保护工程技术研究中心，湖南 长沙 410208）

1 教学模式改革背景和需求

中医药是几千年中华文明的瑰宝，随着中医药优势的不断突显，其发展逐渐受到重视。《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010—2020年）》中提出培养创新型中医药人才理念。如何培养出适应中医药事业发展的优秀创新型人才，成为中医药院校面临的现实问题[1]。生物化学是生命科学领域各专业必修的专业基础课，从分子水平研究生物体化学构成及其在体内发生的化学变化。中医药专业学生通过学习生物化学，了解生理和病理状态下体内物质的化学变化过程，从而更好地从分子水平理解疾病发生发展机制，为未来从事中药新药开发研究、中药作用机制研究等，奠定理论基础[2]。中医药院校学生学习的重点是经典中医、中药学知识。生物化学课时较少，理论知识晦涩难懂、繁杂抽象，与中医药实践联系不多。而且中医药院校学生中，文科知识背景者较多，基础知识薄弱，学习兴趣不浓，大多数学生在学习过程中感到理解困难，学习效果不佳[3]。因此，如何在中医药院校生物化学教学中，提高教学效果，适应创新型中医药人才培养需求，探索有效教学模式成为亟待解决的问题。

PBL教学是以问题为导向、小组学习为主（围绕某一案例或专题提问、查资料、讨论）、教师指导为辅的学习模式。PBL有利于调动学生学习积极性，在一定程度上改变了传统讲授式教学法造成的教师单向灌输、学生被动接受、教学效率不高、学生接受程度低的情况。但是，由于单纯的PBL教学缺乏系统性，不利于学生建立系统的知识架构，使基础知识掌握不扎实。思维导图是一种使大脑思维过程可视化的工具，形象地说，思维导图就是围绕一个主题，从中央向四周放射关联的分支，用关键词或图形对分支进行标识，再利用色彩和字体的变化使思维过程、结果可视化。思维导图作为一种教学工具，根据内在逻辑性将复杂的教学内容，变成一幅脉络清晰的图画，能加深学生理解，激发学生学习潜能，培养学生发散性思维能力[4]。从培养创新型中医药人才的角度出发，用思维导图联合PBL课堂教学取代单纯的PBL教学，能充分发挥思维导图与PBL教学法的优势，激发学生学习积极性[5-6]，提高生物化学教学质量[7]。本文提出在中医药院校生物化学教学中，将思维导图引入PBL课堂教学，并以糖代谢为例，基于思维导图进行PBL教学设计，以期为中医药院校生物化学教学研究提供参考。

2 基于思维导图的PBL教学模式设计

笔者以糖代谢为例进行基于思维导图的PBL教学设计，并在中医专业中实践。

2.1 准备阶段

2.1.1 教学对象的准备 学生是学习的主体，只有在教学前先对学生学习能力和知识水平进行深入了解，才能设计出适合的教学活动方案。

中医专业学生中文科生背景者较多，其生物化学的前期基础课程内容掌握不佳。从学习能力上看，中医专业生物化学开课时间为第三学期，这个阶段的学生，刚刚脱离中学阶段以传统讲授式教学为主的学习模式，还没有适应大学以自主学习为主的学习模式，尚不具备自主学习能力。而且，由于没有系统学习相关医学课程，缺乏医学专业知识，他们还无法完全理解复杂的临床病例。

2.1.2 教学内容的准备（1）选取教学案例。根据PBL教学要求，把学习设置在真实、有意义的问题情景中，学生在此情景中合作学习，最终通过解决具体问题来学习隐含于问题背后的科学知识，培养综合分析和解决问题能力。所以，选择切合实际且行之有效的教学案例对教学设计成功与否至关重要。

首先，案例的选取应考虑学生接受程度。低年级学生缺乏医学专业知识，如果临床案例过于复杂，学生需要在课后花费较多精力来查阅文献和专业书籍[8]，学习负担大大增加。这对于本来就缺乏化学知识、理解能力不足的中医专业学生而言简直是雪上加霜，容易影响其学习积极性，使其产生倦怠感[9]。因此，过于复杂的临床真实案例，不符合现阶段中医专业学生学情。其次，案例选取应当考虑中医药院校生物化学教学课时少的实际情况。相对于传统讲授式教学，PBL教学所需课时较多，而中医药院校学生学习的重点仍然是中医类专业知识。鉴于此，若想在中医药院校生物化学教学中实施基于思维导图的PBL教学，就要选择难度低、贴近生活且短小精悍的教学案例。笔者选取糖代谢章节，教学内容恰好与学生生活相结合。比如，运动后肌肉酸痛和糖酵解的关系，吃糖与发胖的关系等。这些案例贴近生活，浅显易懂，既能激发学生学习兴趣，又便于在教学中实施，不至于因学生学习负荷过重而影响教学进度。

（2）借助思维导图解读教材。目前，我国现行的教材从知识框架、章节层次到内容大多适合传统教学法。所以，教师在进行PBL教学设计时，可以教材为纲，根据教学需要灵活变通，以使基于思维导图的PBL教学取得更理想的教学效果[10]。比如，适当调整章节层次划分、内容先后顺序等。所以，笔者对糖代谢知识的先后顺序进行微调，将糖代谢一章中糖异生和乳酸循环的内容提前，再根据教学大纲设计适合本案例的问题，利用Mind Master软件以思维导图的形式绘制出来（见图1）。

2.1.3 教学方法的准备（1）思维导图的前期准备。为了使基于思维导图的PBL教学取得更好的教学效果，学生需要先了解思维导图的概念、使用方法，具备在学习中运用思维导图总结归纳的能力。

在本节课前一个月，教师对思维导图及其制作工具进行介绍，并演示思维导图的绘制和使用方法，使学生了解如何根据相关信息的内在逻辑关系绘制思维导图。然后，通过布置课后作业，使学生根据信息脉络自主绘制思维导图，要求学生借助思维导图阐述自己的思维过程。之后，教师进一步引导学生使用思维导图解决一些实际问题。比如用思维导图记录知识和归纳信息（课上记笔记、课前预习、课后复习等）。通过这样循序渐进的练习，学生运用思维导图的能力逐步增强，为开展基于思维导图的PBL教学奠定基础。

（2）PBL教学准备。为了便于课堂实施，课前先向学生介绍PBL教学理念，使学生明确PBL教学流程，将班级学生分组。教师按照学习能力合理搭配组员，每组9～10人，共分为6组，男女比例相当，设小组长、发言人和记录员。明确角色分工：小组长负责安排学习进度、引导组员合作讨论并逐个解决问题；记录员利用思维导图记录小组讨论过程、最终答案；发言人负责展示本组讨论和学习成果。

2.2 设计阶段

2.2.1 教学目标设计 根据我校中医专业生物化学课程教学大纲要求，结合PBL教学流程，笔者确定以下教学目标，并按知识与技能、过程与方法、情感与价值观3个维度进行描述（见表1）。

表1 基于思维导图的教学目标设计

2.2.2 教学过程设计 本次教学分为以下几个环节：设置情景，教师提出问题（10 min）→组内分解问题、分工搜集资料，记录答案（40 min）→各组课堂展示答案，教师评价（60 min）→教师引导学生总结知识要点（10 min）。笔者根据本次基于思维导图的PBL教学绘制了思维导图（见图2）。

（1）创设情景，提出问题。PBL教学需要学生通过探索问题学习知识。因此，问题是教学的基础。用案例和问题吸引学生注意力，可以帮助其快速进入状态，为之后教学做铺垫，并起到设疑的效果，使学生带着对问题的好奇心主动投入到新知识的学习中来。为此，笔者设置以下问题：①为何感到酸痛？②如果是你，你将采取什么应对措施？③为什么疼痛部位在肌肉组织？④运动应激条件下的主要能量供应方式是什么？在正常条件下呢？⑤一分子葡萄糖燃烧能产生多少ATP？

（2）组内讨论，分工合作。教师提出问题，学生分组展开自主合作学习：先将问题分解为若干个小问题，进行小组分工。小组成员通过查阅教材、上网查询等方式收集资料，以组内讨论的方式获得最终答案，借助思维导图记录答案。

图1 基于思维导图的案例设计

讨论期间，教师巡回指导，帮助各组确定探究方向，鼓励小组成员向教师提问。教师细心解说并加以引导，使学生发现学习的乐趣。这种以学生主动学习为主、教师引导为辅的模式能激发学生学习积极性，提高学生课堂参与度，有助于培养学生解决实际问题的能力。

图2 基于思维导图的课堂活动设计

（3）组间评比，答案共享。小组评比能激励小组高效合作，提升团队合作能力，是保证PBL教学效果的重要环节。各组派一名学生发言，通过多媒体展示思维导图，阐述答案。阐述完毕，教师进行评价，并加以点评、打分。其他组派代表在黑板上写出对该组的评分。总分为10分，评分细目可以设置为答案正确性、答案全面性、思维导图绘制能力、小组代表表达能力等。取平均值作为该组本次小组合作的成绩并参与期末总评比。对期末成绩第一的小组给予平时成绩加分奖励。

（4）知识整理。该环节将问题与教学内容联系起来，是PBL教学的关键。

教师总结小组答案，在此基础上延伸，整理出本节课的知识点。如果有学生未提到的答案，则层层设问、循序渐进地引导学生说出答案，最后引出相关知识点（见图3）。

图3 基于思维导图的知识整理

3 体会

物质代谢是生物化学教学的重点和难点，内容抽象、专业性强，涉及的化学结构式、反应过程复杂、难记，代谢过程仅有文字叙述，学生难以理解。由于糖的分解代谢一节是全教材首次出现物质代谢的一节，教学中引入基于思维导图的PBL教学模式，充分发挥PBL教学的优势，让学生初步掌握学习代谢途径的有效方法，能激发学生学习兴趣，提升学生学习能力和学习信心，为之后物质代谢的学习打好基础。单纯的PBL教学存在一些问题，如效率不高，问题讨论的发散性和复杂性增加了学生学习负担，容易打击基础薄弱、自学能力差的学生的学习积极性，破坏了知识的系统性等。思维导图作为一种学习策略，其优势恰恰在于生动形象、色彩丰富，能激发学生学习兴趣，清晰的逻辑关系与线性脉络使教学内容更加易于理解记忆。基于思维导图的PBL教学法既保证了教学内容、方法和手段的创新性，培养了学生主动学习能力和创新能力，又避免了PBL教学法的缺点，如清晰的逻辑关系与线性脉络弥补了PBL教学知识结构不完整、效率不高的不足。

总之，利用思维导图这一高效工具能有效提升PBL教学体验感，提高中医药院校生物化学教学效果，值得推广。