知識網絡構建在生物化學教學中的應用與實踐

王衛芳 王宏英 孫聰 周曉晶 郭艷霞 竇瑤 閻慧 郭寰宇

摘? 要：知識網絡構建對于中醫藥院校醫學生非常重要，可以幫助學生對分散的、碎片化式的知識點進行整合，從整體上把握知識的主線和主要內容以及知識點間的相互聯系。而思維導圖具有發散性思維的特征，能夠將復雜的東西簡單化，抽象的東西具體化，有助于教學。同時學會思維導圖的方法可以培養學生良好的學習習慣，提高創新性思維和綜合分析問題解決問題的能力。因此在生物化學理論教學和實驗教學中嘗試利用思維導圖訓練，促進師生間的溝通交流，提高學生的學習興趣，加強學生對生物化學內容的把握、進行章節復習以及培養學生核心素養的提高等方面都有一定的作用。

關鍵詞：知識網絡構建;思維導圖;生物化學教學;實踐

中圖分類號：G642 文獻標志碼：A? ? ? ? ?文章編號：2096-000X（2020）06-0056-04

Abstract： Knowledge network construction in universities of Chinese medicine is very important to medical students， it can help the students to integrate the scattered and fragments of knowledge on the whole， so they can grasp the main line and the interrelation between the knowledge points. Mind mapping has the characteristics of divergent thinking， it can turn the complex thing to simplification， contribute significantly to teaching. At the same time， learn to mind mapping method can cultivate students good study habits， improve the innovative thinking， comprehensive analysis and solve problem ability. Therefore， in biological chemistry theory teaching and experimental teaching tried to use a mind map training， promote the communication between teachers and students， and improve the students' interest in learning， enhance students' mastery of content of biochemistry， chapter to review and to cultivate students core accomplishment， etc.

Keywords： knowledge network construction; mind mapping; biological chemistry teaching; practice

《國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010-2020 年）》中提出培養創新型中醫藥人才。如何培養促進中醫藥事業發展的創新型人才，需要中醫藥院校教師去仔細思考。而在當今時代，現代醫學和中醫藥學的發展，不僅要掌握各學科的基礎理論，更需要交叉融合并應用生物化學和分子生物學的理論和技術，深入研究和解決學科的深層次理論及醫藥的實際應用問題，傳承發展中醫藥事業，推動祖國醫學的發展。

生物化學是醫學生很重要的一門專業基礎課，而在生物化學教學過程中，發現不同專業的學生理科基礎和創新思維能力各不相同，很多學生表示隨著生命科學、信息科學的迅猛發展，生物化學涵蓋的內容復雜、廣泛、知識點多而分散。雖然學習過程中當堂能理解老師講的內容，但如果課后沒有及時復習和進行知識的前后聯系，會很快遺忘，從而對很多關鍵的概念、規律以及疾病的生化機制會認識不清，不能按時完成老師布置的作業和自主學習任務，進而逐漸對生物化學的學習失去興趣;還有部分同學缺乏獨立解決問題的能力，創新思維能力不夠，遇到問題不能積極思考，所以即使是投入很多精力和時間，但學習效果不理想。因此在“以學生為中心”的教學模式醫學教育改革中，嘗試應用思維導圖訓練，讓學生更快更好的理解課堂講授的知識并融會貫通和應用，從而提高教學效率，是一個值得認真思考和實踐的問題。

一、思維導圖

思維導圖（Mind Mapping）又叫心智圖、心靈圖、腦圖等，是英國著名心理學家托尼·巴贊（Tony Busan）在20世紀60年代基于大腦神經生理的發散性思維（Radiant Thinking）和多感官學習的學習互動模式創制的一種有效學習方法。思維導圖能清晰地展示學科全局和各知識點及概念間的脈絡關系。是從一個中心點出發，產生出許多二級關鍵詞，再以這些關鍵詞為中心，繼續豐富內容擴展出更多層次的關鍵詞，從而利用不同的圖表、不同顏色填充及圖文并重的方法，把教學主要內容之間的關系用相互隸屬與相關的層級圖表現出來，從而開啟大腦的無限潛能[1]。

思維導圖20世紀90年代傳入我國，在傳統的教學方式中是教師在授課過程中將重點內容以板書的形式寫在黑板的左側，邊寫邊講，而這種標題的展出實際上就是簡單思維導圖，但還沒有形成知識網絡，而且黑板上的標題內容由于空間的限制，不能完全展示出很多重點或是難點內容以及相互之間的關系。因此近些年越來越多的老師利用色彩、畫面和圖形豐富的多媒體課件教學和板書教學相結合的手段，對知識點展開講解，但是不利于幫助學生構建系統的知識體系，學生有時仍感覺學得較為吃力[2]。目前在大學教學課堂上也有越來越多的老師和學生應用享受思維導圖帶來的樂趣和益處，啟發了同學們的想象力和創造力，教學內容重點突出、聯想記憶、條理清晰、層次分明等特點，學生能更充分的掌握基礎和專業知識，并能減少由于學習方法不當帶來的課業負擔。所以，在此基礎之上，嘗試在學校不同專業引入思維導圖的模式講授生物化學這門課程，幫助學生進行知識網絡的構建。思維導圖的繪制可以采用手繪或借助軟件機器繪制，現多用后者。常見的軟件如MindMapper， MindManager， Inspiration等[3]，本文中所示思維導圖采用XMind和MindMaster軟件制作。

二、生物化學教學中應用思維導圖構建知識網絡

生物化學教學中，讓學生通過運用形象、直觀的思維導圖（包括概念圖、知識點網絡圖、代謝循環圖）去記課堂筆記、進行課后知識點的整理和歸納，構建生物化學知識網絡，對于提高學生的創新思維能力，分析問題、解決問題的能力和素質的培養有很大幫助[4]。如蛋白質、核酸的結構和功能、酶的特點和作用原理、糖類、脂類、蛋白質和核酸等不同物質進行代謝的各自特點，相互間的關系以及和能量代謝的聯系，都可以運用思維導圖進行學習，在思維導圖基礎上進行整體的知識網絡構建。

（一）教師板書形成思維導圖，展示章節知識體系和框架結構

授課過程中隨著教師的講解，逐步將每節課的知識點主題部分展示在黑板上，相應的詳細內容包括物質結構和代謝反應則通過板書上不同顏色的圖形、線條和多媒體的圖片、動畫、影片等形式擴展。不同層次的知識點如章節的部分內容氨基酸脫氨基代謝（圖1）和章節總結如蛋白質化學章節復習（圖2）均可使用思維導圖。蛋白質化學一章包括蛋白質的分子組成、分類、結構單位氨基酸、肽鍵和肽、蛋白質的分子結構、蛋白質結構與功能的關系和蛋白質的理化性質以及蛋白質的分離分鑒定技術等內容。通過導圖幫助學生明確中心主題是蛋白質，而主要從組成（元素組成、結構單位氨基酸）、結構（一級結構和空間二、三、四級結構以及超二級結構、結構域）、理化性質以及如何利用理化性質進行分離純化蛋白質，形成初步的導圖，在此基礎上在逐漸添加內容。還可以通過結合教師科研講述測序工作的目的和意義，幫助學生拓展思路，更好的理解結構對蛋白質性質和功能的重要性，并能跟隨著老師對本章節知識的總結將碎片化的知識點關聯起來，構建系統，有機、完整的知識體系[5]。思維導圖的格式可以變化，可以是樹枝狀圖表、概括式圖表、并列式和交叉式等多種形式，從而提高學生學習生物化學的興趣，建立良好的師生互動，改善有些同學不參與課堂教學的情況，促進教學效果和質量的提高。可以幫助學生梳理知識要點，明細知識脈絡，把握知識體系，有效地理解知識難點，突出重點。對于課上沒有及時記下來的知識點也可以及時補充。不僅可以節省時間，更重要的是能及時總結鞏固課堂所學知識，對自己的生物化學知識系統進行歸檔分類，形成自己的獨特的學科知識網絡。節省復習時間，提高記憶能力，并更好的理解知識點之間的關系，學會對新問題的深入和延展分析，對疾病的生化機制的探討，從而提高創新思維能力和分析問題解決問題的能力和素質的培養，為今后進一步學習其他醫學專業課奠定基礎。

但目前部分學生還沒有完全適應這種形式的學習，還需要進一步完善知識網絡構建的形式和方法，多和學生交流溝通，找到同學們認可和效果比較好的學習與教學方法，師生共同努力，促進生物化學教學高質量的完成。

（二）學生利用思維導圖總覽解讀教材，有效把握課程，進行創新思維訓練

目前在校生學習生物化學的學生多數是大學二年級的學生，具備基本的生物學、生理學、有機化學等基本課程的基礎，但是想讓這些初學生物化學的學生從整體上把握這門課程有一定的難度。課堂上老師講授的內容涉及到靜態化學和動態化學的不同章節，所以理論課上，要求學生課堂記筆記過程中可以用思維導圖的模式來記筆記、吃透教材和理解知識點[6]。通過教師講述、舉例、提問、分析，布置作業，學生思考、回答問題，完成作業和章節自我總結來豐富每個知識點，使得知識網絡的脈絡逐漸清晰化。當使用思維導圖成為一種習慣，滲透到學生的多方面學習中，不僅提高學生的學習興趣，更能體驗到思維導圖帶來的方便和意外的收獲。

教學過程中發現學生最喜歡的思維導圖是代謝章節的循環圖，有的同學直言說：“代謝循環圖讓我喜歡上了生物化學，覺得沒有想象中的難！”還有的學生更愿意找尋物質代謝和能量代謝之間的關系，通過導圖展示出來，從而將糖類、脂類、蛋白質代謝和核酸代謝聯系在一起，深刻地理解了人體是協調統一的整體（圖3-1，圖3-2）。如解釋“為什么糖吃多了，人容易發胖”的生化機制時，涉及到糖類代謝和脂類代謝，涉及到三羧酸循環這個三大營養物質的共同樞紐途徑，學生們會展開聯想進行發散性思維，聯想到糖的有氧氧化，糖原合成與分解，脂肪合成與分解等代謝過程，鍛煉了學生綜合分析問題和解決問題的能力。越來越多的學生愿意利用思維導圖進行總結和復習，而且思維導圖訓練應用較好的學生，在考試中答題時思路清晰，尤其對于綜合性知識的題更是得心應手，成績也較高。

三、結束語

生物化學學習過程中思維導圖可以圍繞一個主題，從中央向四周放射，用關鍵詞或圖形對分支進行標識，再利用色彩和字體的變化使思維過程、結果可視化。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，變成一幅脈絡清晰的圖畫，清晰地展示學科全局和各知識點及概念之間的脈絡關系，能加深學生理解，激發學生學習潛能，培養學生發散性思維能力[7]。

思維導圖還可以拓展概念圖。進行復習時，以每個章節、每節課的思維導圖為基礎，整合成一張系統而完整的思維導圖。從宏觀把握生物化學知識，學會如何去總結。還可以逐漸將思維導圖運用到預習、復習、寫實驗報告，開放式實驗設計以及參加教師科研課題進行課題設計和實施的過程中等等。對于拓展和要求學生自學的內容，以及科技前沿的知識也可以通過學生自學后以思維導圖的形式展示上交，可以作為考核學生的一項內容。今后還要進一步加大思維導圖在理論和實踐教學中的應用，完善考核評價體系，達到最大化提升學生的素質能力和良好的教學效果[8]。

參考文獻：

[1]張茹.利用思維導圖培養學生理解力的研究[D].山東師范大學，2013.

[2]宋威，鄭玉娟.思維導圖在生物化學教學實踐中的應用價值[J].教育教學論壇，2014，7（28）：258-259.

[3]李穎寰，李燁，王彩芳，等.思維導圖在本科生藥理學教學中的應用設計[J].醫學教育管理，2017，3（3）：214-218.

[4]胡麗.利用思維導圖培養和提高思維能力——以南京財經高等職業技術學校計算機應用基礎教學為例[J].電腦知識與技術，2017，6（13）：148-149.

[5]耿宗玉，劉玲，胡靜宜.基于思維導圖的碎片化學習模式研究[J].當代教育實踐與教學研究（電子刊），2014（7）：126-127+161.

[6]羅晶婧，胡梅，藺婷，等.基于思維導圖的PBL模式在中醫藥院校生物化學教學中的嘗試[J].衛生職業教育，2019（37）：60-62.

[7]于立娟，張恒龍，王濤，等.PBL聯合LBL雙軌教學模式在醫學留學生生物化學教學中的實踐應用[J].生命的化學，2018（2）：316-319.

[8]李荷，劉彩虹.生物化學教學改革探索與實踐[J].基礎醫學教育，2016，18（1）：32-35.