思維導圖結合PBL 的教學模式
——以“食品毒理學”課程為例

馬風偉

（貴陽學院食品科學與工程學院，貴州 貴陽 550005）

0 引言

“食品毒理學”課程是研究食品中外源化學物對人體健康影響的學科，對于保證食品安全、預防食品中毒事件的發生以及制定相關政策具有重要意義?！笆称范纠韺W”是一門綜合性很強的學科，涉及許多不同的學科領域，如生物學、化學、醫學等[1]。學生需要學習廣泛的知識和較強的綜合分析能力才能夠將各個學科的知識有機地結合起來。然而，由于“食品毒理學”知識的復雜性、綜合性和廣泛性使得學生在多個學科之間進行跨學科的綜合學習和應用上往往感到困難，并且“食品毒理學”的應用范圍廣泛且復雜，學生在實際應用中往往面臨著實踐能力的不足和應用知識的轉化難題。因此，探索出適合普通高等院校“食品毒理學”課程的教學方法，將各個學科的知識有機地結合起來，提升課程的教學質量，提高學生的學習效果和實踐能力，具有重要的意義。

思維導圖是英國托尼·博贊（Tony Buzan）提出一種富有創造力的思維手段[2]，通過將相關的概念和觀點以樹狀結構的方式連接起來，可以清晰地看到知識點之間的關系和層次。利用思維導圖可以幫助學生更好地理解和記憶知識點，通過圖形化的方式，將知識點進行組織和疏理，從而幫助學生更好地理解知識點的內在關系和邏輯。問題驅動教學法（problem-based learning,PBL）由加拿大麥克馬斯特大學Barrows 教授首創，是一種以問題為核心的教學方法[3]。它通過引入真實世界的問題，激發學生的學習興趣和動力，培養學生的批判性思維和解決問題的能力，被認為是一種能夠促進學生綜合能力發展的有效教學方法。

1 “食品毒理學”課程教學難點

“食品毒理學”是一門研究食品中有害物質及其對人體健康的影響的學科。它涉及食品中的化學物質、微生物和其他有害物質，以及它們在人體內的代謝和作用機制[4]。“食品毒理學”的研究對于保障食品安全、預防食品中毒事件以及制定食品安全政策具有重要意義。然而，由于其復雜性和綜合性，“食品毒理學”的學習難度較大。

1.1 涉及的知識領域廣泛

學習“食品毒理學”需要掌握化學、生物學、醫學等多個學科的知識。學生需要了解食品中常見的有害物質及其化學結構、毒性機制以及檢測方法。此外，還需要了解微生物學中有毒微生物，以及食品加工和保鮮過程中可能產生的有害物質。這些知識的廣泛性使得學習者需要具備扎實的基礎知識，并且需要在多個學科之間進行跨學科的綜合學習。

1.2 研究方法多樣

“食品毒理學”是一門理論和實踐相結合的課程，想要了解食品中有害物質的毒性需要進行大量的實驗研究。學生需要學習理論知識，同時也需要進行實驗和案例分析。然而，實驗設備和實驗材料的準備需要大量的時間和資金，這對于許多學校來說是一個難點。因此，教師需要充分利用現有的資源，同時也需要積極爭取更多的資源來支持教學。此外，還需要學習食品中毒事件的調查和追蹤方法，以及食品安全風險評估的方法。這些研究方法的復雜性需要學生具備較高的實驗技能和數據分析能力。

1.3 教學知識持續更新迭代

隨著科學技術的不斷進步，新的有害物質和毒性機制不斷被發現和研究，新的毒理學知識和技術不斷涌現。因此，教師需要不斷更新教材和教學方法，并及時將最新的知識傳授給學生，以便更好地適應時代的變化。然而，許多學生缺乏學習的主動性和積極性，這對于教師來說也是一個難點。因此，教師需要采用多種教學方法，激發學生的興趣和參與度。

2 “食品毒理學”課程中思維導圖結合PBL 的教學模式

2.1 通過問題引導學生學習

傳統的教學方法往往是教師將知識傳授給學生，學生被動接受并記憶知識。而PBL 教學法則是將學生置于問題情境中，讓他們主動探索和解決問題。學生在解決問題的過程中，需要運用已有的知識和技能，并通過自主學習和合作學習來獲取新知識和技能。這種學習方式使學生成為問題的主動者和解決者，激發了他們的學習興趣和動力[5]。同時，問題應該具有現實意義和挑戰性，能夠引發學生的思考和探索欲望。問題還應該能夠涵蓋多個學科領域，促使學生進行跨學科的綜合學習。通過解決問題，學生能夠將不同學科的知識和技能聯系起來，形成整體的學習體驗，提高學習的效果。

2.2 通過思維導圖整理和歸納知識

通過將相關的概念和觀點以樹狀結構的方式連接起來，學生可以清晰地看到它們之間的關系和層次。這樣一來，學生就能夠更好地理解和掌握知識。同時，思維導圖還能夠幫助學生發現信息之間的聯系和相互作用，從而形成更全面和深入的理解。通過將信息以圖形化的方式展示出來，學生更容易地將其記憶和回憶起來。研究表明，與傳統的線性文本相比，思維導圖能夠更好地激發大腦的聯想和記憶機制，提高信息的存儲和檢索效率。因此，在學習和復習知識時，使用思維導圖可以幫助學生更快地記住和理解所學的內容。此外，思維導圖還能夠幫助學生拓展思維和提高創造力。通過將不同的概念和觀點以非線性的方式連接起來，學生可以更好地發現新的思路和創意。思維導圖能夠激發學生的非線性思維，幫助學生跳出傳統的思維模式，從而產生更多的創新和想法。因此，在解決問題和進行創新性工作時，使用思維導圖可以幫助學生找到更多的解決方案和創意。

3 “外源化學物的生物轉運”案例分析

3.1 課前準備階段

在正式進入該章節的內容之前，根據上節課結束時預留的時間，安排學生瀏覽線上教學資源“食物在人體的過程”“膳食纖維的重要性”等任務，并讓同學們思考“為什么臨床上治療肥胖病可以采用局部胃部切除手術”以及“為什么多食用膳食纖維可以瘦身并保持健康”，來激發學生的學習興趣和思考。

依據教學大綱、教案本、教材等內容，并考慮到學生上課注意力會逐漸降低，為了使學生更有重點的聽課，在講述課堂內容前，將每一章節的重點內容提前列出，并按照“掌握”“熟悉”“了解”來明確需要掌握的程度。例如，在“吸收”這一章節中，明確需要“掌握”食物中的營養素、外源化學物吸收進入人體的主要器官，需要“熟悉”人體解剖生理學中胃腸道消化系統的各部分名稱，需要“了解”消化液的分泌及組成。方便學生在聽課過程中有的放矢，有重點地對知識點進行捕捉。

學情分析：利用問卷星、雨課堂等對學生進行消化系統、循環系統和泌尿系統等情況進行測試，檢測學生對生物轉運知識的了解情況，并引導學生用思維導圖來疏理外源化學物在體內的轉運規律。圖1 為“外源化學物的生物轉運”思維導圖。

圖1 “外源化學物的生物轉運”思維導圖

3.2 課中實施階段

根據教學大綱、教案本、教材以及與內容相關課程資源，教師可以采用圖形化的方式呈現概念、知識點和它們之間的層次關系。同時也可以根據課堂安排，繪制更加細致生動的思維導圖。例如，在講授“外源化學物的吸收”時，可以在總的思維導圖上進行細化，從“胃腸道、呼吸道和皮膚”3 個方面展開，通過拋出問題“小腸的內部為什么是褶皺的”“為什么大氣污染要檢測PM2.5”“PM2.5的含義是什么”等來開展課堂教學，也可以“翻轉課堂”讓同學們按照時間順序討論食物在胃腸道的過程。當食物經口腔食道進入胃腔后，胃開始分泌胃酸和胃蛋白酶等消化酶，以幫助分解食物中的蛋白質。同時，胃壁的肌肉會進行蠕動，將食物攪拌和混合，形成胃糜混合物。胃糜中的食物被分解成更小的顆粒，胃糜會逐漸進入小腸。小腸是胃腸道吸收的主要場所，也是身體吸收營養物質的主要器官。小腸壁上有許多細小的絨毛狀突起，稱為腸絨毛。當胃糜進入小腸后，消化酶開始分解食物中的碳水化合物、脂肪和蛋白質。分解后的營養物質被吸收到腸絨毛上的細胞內，然后通過細胞內的血管和淋巴管進入血液循環系統。最后大腸是胃腸道吸收的后續環節。在小腸吸收完營養物質后，未被吸收的殘余物質進入大腸。大腸主要吸收水分和電解質，將未被消化吸收的物質轉化為糞便，并通過肛門排出體外。通過以上思維導圖結合PBL 以及“翻轉課堂”等多種教學手段，可有效提升“食品毒理學”課程教學效果，培養了學生組織和理解知識的能力，也提高了記憶力和創造力。圖2 為“吸收”的思維導圖。

圖2 “吸收”的思維導圖

3.3 課后總結階段

課后總結是學習過程中非常重要的環節，是對所學知識的回顧、總結和鞏固，有助于提高學生學習效果和成績。課堂上學生認真聽講并做好筆記，將重點和難點記錄下來。在課后，可以根據筆記進行總結和復習，也可以使用各種學習工具和方法。例如，可以制作知識點卡片、圖表、思維導圖等，幫助加深記憶和理解。

4 結語

隨著信息時代的到來，人們面臨著大量的知識和信息。在這個信息爆炸的時代，如何高效地學習和整理這些知識成為一個重要的課題。思維導圖結合PBL的教學模式作為一種有效的教學、學習和思考工具，被越來越多的人所接受和應用。思維導圖可以幫助學生更直觀地理解和記憶知識。同時，思維導圖可以幫助學生更好地組織和整理知識，形成一個清晰的知識結構。另外，思維導圖可以幫助學生更好地思考和解決問題，找到問題的關鍵和解決方案。不過，在“食品毒理學”課程教學中思維導圖結合PBL 的教學模式還存在一些問題和不足之處，應該更加注重理論與實踐相結合，例如，可以增加實驗課程，讓學生親自參與到食品毒理實驗中。