思維導圖在生物化學教學中的應用

呂會茹，李姣鋒，何靜輝，商留珂

（洛陽職業技術學院，河南 洛陽 471000）

生物化學作為醫學生的一門基礎課程，主要講述生物大分子的結構與功能、酶學、物質代謝及其調節、基因信息的傳遞和表達等方面內容。但本課程內容抽象，概念復雜，知識點繁多，章節之間聯系緊密，難以體現生物化學作為醫學基礎課程的重要性。我院主要在臨床醫學、護理、醫學檢驗技術、藥學等專業開設生物化學課程，學生普遍認為生物化學難學，學得好的學生更是少之又少。筆者在臨床醫學專業生物化學教學中利用思維導圖對知識進行梳理和總結，幫助學生理清思路，促進對生物化學課程的學習。

1 思維導圖的結構與特點

早在20世紀70年代，英國著名心理學家托尼·贊博提出了思維導圖，又叫心智圖，是表達發散型思維的有效工具。思維導圖利用關鍵詞圍繞中心主題展開，由各分支主題和各級子主題構成（見圖1），圖文并茂地把各級主題的關系表現出來，建立起主題關鍵詞與圖像、顏色等的鏈接，還可以進行概要或添加標簽等特殊標記說明。思維導圖被廣泛應用于頭腦風暴、讀書筆記、項目計劃、報告展示和教學過程中。

圖1 思維導圖的構成（X-Mind軟件繪制）

思維導圖具有焦點集中、主干發散、層次分明等特點（見圖2）。在生物化學教學中應用思維導圖，有利于對知識點進行梳理，清晰地展現出知識之間的邏輯聯系。學生可以邊聽課邊繪制思維導圖，畫出一個大概的框架；也可以在一章或一個專題內容學習結束后繪制思維導圖，梳理知識并建立廣泛的聯系，有助于加強對知識的理解和記憶。教師在教學過程中利用思維導圖，能使學生明白一個章節的中心主題，圍繞中心主題展開探索式教學，并建立子主題之間的聯系，達到將知識融會貫通的效果，有利于提高學生將基礎知識應用于具體實踐的能力，更能體現基礎課程的應用價值。

圖2 思維導圖的特征（iMindMap軟件繪制）

2 思維導圖的繪制方法

繪制思維導圖有兩種方法：手繪和軟件繪制。手繪思維導圖的優點在于更注重思維過程，但是耗時較長且不便于修改；軟件繪制思維導圖具有快速、便捷和易于修改的特點[1]，但是要對軟件熟練操作。對教師而言，基于對知識體系的清晰認識，利用軟件可以在短時間內繪制出色彩豐富、圖文并茂、層次清晰、條理性強、信息量大的思維導圖。目前思維導圖繪制軟件非常多，如MindMaster、X-Mind和iMindmap等。所有思維導圖繪制都離不開主題和關鍵詞，利用不同方法繪制思維導圖均由以下幾個基本環節組成[2]：（1）選擇中心主題思想；（2）將中心主題和主要分支連接起來，然后把主要分支和二級分支連接起來，再把三級分支和二級分支連接起來，依此類推；（3）在每個分支上使用一個關鍵詞；（4）建立各分支主題之間的邏輯聯系。在繪制過程中要使用不同顏色將各分支進行區別，使用圖形表達豐富的內容，有助于想象、發散和創新思維的培養。隨著信息技術的發展，利用軟件繪制思維導圖越來越被教育工作者所重視，軟件繪制的思維導圖可以導出為圖片、幻燈片或PDF等格式的文件，方便進行大量圖文信息的展示，對提高課堂教學效果起著不可忽視的作用。

3 思維導圖在生物化學教學中的應用

筆者利用X-Mind軟件繪制圖1的思維導圖，利用i-MindMap軟件繪制圖2的思維導圖，對比兩款軟件的優缺點。以我院臨床醫學專業生物化學課程“糖代謝”一章為例，利用i-MindMap軟件繪制思維導圖并應用于教學中。以血糖的來源和去路為中心主題，逐層遞進，重點講解葡萄糖的分解代謝、糖原合成與分解和糖異生作用，以此為基礎要求學生充分理解和掌握糖代謝的生理意義，了解血糖調節的過程和意義，延伸學習作為降低血糖的唯一激素胰島素的作用機制，為臨床醫學專業學生以后學習糖代謝紊亂相關性疾病奠定堅實的理論基礎。具體教學過程設計如下。

3.1 教學目標

根據臨床醫學專業教學大綱要求，“糖代謝”這一章學生應重點掌握糖的各個代謝途徑的基本過程、關鍵酶和生理意義、血糖恒定的意義和調節，并逐步樹立代謝聯系、整體統一觀點，使學生了解糖尿病與糖代謝之間的密切聯系。

3.2 教學過程

結合生活實例引入血糖的基本概念，探索式引導學生認識血糖的來源和去路，并繪制思維導圖引入糖代謝（見圖3），建立物質代謝的整體觀，為進一步學習糖的分解代謝、糖原合成與分解、糖異生等奠定基礎。針對重點內容如糖的分解代謝、糖原合成與分解和糖異生過程，繪制思維導圖（見圖4）展開講述。通過認識反應過程，弄清楚各代謝過程存在的生理意義，在此基礎上進一步了解胰島素降低血糖的作用機制，為今后學習糖尿病的發病機制、治療原則和預后等方面知識奠定理論基礎。

3.3 教學評價

教學結束后，要求學生嘗試手繪思維導圖，分組討論后加以修改，檢查學生對本章重點內容的掌握情況，并進行查缺補漏。教師在本章內容教學結束后也要對思維導圖進行調整和修改，為下一次教學提供更好的資源。

圖3 血糖的來源和去路

圖4 糖代謝與胰島素的關聯

4 體會

思維導圖作為一種思維工具，強調發散思維的重要性，讓大腦處于積極活躍和不斷創造的狀態，有利于創新思維的發展；同時以色彩鮮明、清晰明了的圖形展示知識體系，給人以美感，有助于加強學生對知識的理解。

思維導圖作為一種教學工具，根據內在邏輯性將復雜的教學內容變為一副脈絡清晰的圖畫，能夠加深學生對知識的理解，提高學生發散性思維能力[3]。生物化學作為臨床醫學專業的重要基礎課，內容繁多，抽象復雜，知識體系構建比較困難。而物質代謝又是生物化學的重點和難點內容，對代謝性疾病的發病機制、藥物作用機制、治療原則和飲食注意事項等知識學習都極其重要，因此教學難度很大。

通過應用思維導圖，學生在生物化學學習中取得了良好效果。但對學生而言，在課堂上利用手機或平板電腦繪制思維導圖一方面難以實現，另一方面會導致學生過多關注軟件功能而忽視知識點之間的邏輯關系。從教學經驗來看，學生在課后手工繪制思維導圖是最有利的，通過對知識進行系統梳理，及時查缺補漏，在此基礎上建立整體課程體系，提高知識領會和融會貫通能力，激發學生發散思維。同時，學生在復習過程中利用思維導圖可以對課程資源進行有效整合，使整個知識體系更加科學、完整[4]。因此，我們鼓勵學生在平時學習、期末復習時利用思維導圖進行知識梳理和總結。

對教師而言，利用軟件繪制思維導圖可以提高備課效率，但同時對教師計算機水平提出了更高要求。而且教學中使用的電腦難以兼容各種文件類型，多數教師只能將思維導圖導為圖片，插入多媒體課件中進行展示。如果條件允許，教學過程中可采用觸摸式智能黑板，或教師自帶移動設備與電子黑板連接，能夠將思維導圖的優勢發揮得更充分，比如進行視頻插入、文本或圖片鏈接、聲音鏈接、標簽和備注等。常規PPT課件一頁能夠展示的內容非常有限，而多頁PPT展示的內容學生不易建立起聯系，往往在一堂課結束后一頭霧水，思維導圖可以解決這類難題，一個頁面可以展示多頁PPT的內容，而且利用鏈接功能對知識點進行細化分解，直觀展示知識體系。

目前思維導圖已經廣泛應用于中小學教學中，而在高等教育尤其是醫學生物化學教學中的應用還不夠廣泛，如何科學、有效地應用思維導圖進行醫學生物化學教學，揚長避短，仍值得廣大醫學教育工作者進一步思考和研究。