思维导图在生物化学教学中的应用

吕会茹，李姣锋，何静辉，商留珂

（洛阳职业技术学院，河南 洛阳 471000）

生物化学作为医学生的一门基础课程，主要讲述生物大分子的结构与功能、酶学、物质代谢及其调节、基因信息的传递和表达等方面内容。但本课程内容抽象，概念复杂，知识点繁多，章节之间联系紧密，难以体现生物化学作为医学基础课程的重要性。我院主要在临床医学、护理、医学检验技术、药学等专业开设生物化学课程，学生普遍认为生物化学难学，学得好的学生更是少之又少。笔者在临床医学专业生物化学教学中利用思维导图对知识进行梳理和总结，帮助学生理清思路，促进对生物化学课程的学习。

1 思维导图的结构与特点

早在20世纪70年代，英国著名心理学家托尼·赞博提出了思维导图，又叫心智图，是表达发散型思维的有效工具。思维导图利用关键词围绕中心主题展开，由各分支主题和各级子主题构成（见图1），图文并茂地把各级主题的关系表现出来，建立起主题关键词与图像、颜色等的链接，还可以进行概要或添加标签等特殊标记说明。思维导图被广泛应用于头脑风暴、读书笔记、项目计划、报告展示和教学过程中。

图1 思维导图的构成（X-Mind软件绘制）

思维导图具有焦点集中、主干发散、层次分明等特点（见图2）。在生物化学教学中应用思维导图，有利于对知识点进行梳理，清晰地展现出知识之间的逻辑联系。学生可以边听课边绘制思维导图，画出一个大概的框架；也可以在一章或一个专题内容学习结束后绘制思维导图，梳理知识并建立广泛的联系，有助于加强对知识的理解和记忆。教师在教学过程中利用思维导图，能使学生明白一个章节的中心主题，围绕中心主题展开探索式教学，并建立子主题之间的联系，达到将知识融会贯通的效果，有利于提高学生将基础知识应用于具体实践的能力，更能体现基础课程的应用价值。

图2 思维导图的特征（iMindMap软件绘制）

2 思维导图的绘制方法

绘制思维导图有两种方法：手绘和软件绘制。手绘思维导图的优点在于更注重思维过程，但是耗时较长且不便于修改；软件绘制思维导图具有快速、便捷和易于修改的特点[1]，但是要对软件熟练操作。对教师而言，基于对知识体系的清晰认识，利用软件可以在短时间内绘制出色彩丰富、图文并茂、层次清晰、条理性强、信息量大的思维导图。目前思维导图绘制软件非常多，如MindMaster、X-Mind和iMindmap等。所有思维导图绘制都离不开主题和关键词，利用不同方法绘制思维导图均由以下几个基本环节组成[2]：（1）选择中心主题思想；（2）将中心主题和主要分支连接起来，然后把主要分支和二级分支连接起来，再把三级分支和二级分支连接起来，依此类推；（3）在每个分支上使用一个关键词；（4）建立各分支主题之间的逻辑联系。在绘制过程中要使用不同颜色将各分支进行区别，使用图形表达丰富的内容，有助于想象、发散和创新思维的培养。随着信息技术的发展，利用软件绘制思维导图越来越被教育工作者所重视，软件绘制的思维导图可以导出为图片、幻灯片或PDF等格式的文件，方便进行大量图文信息的展示，对提高课堂教学效果起着不可忽视的作用。

3 思维导图在生物化学教学中的应用

笔者利用X-Mind软件绘制图1的思维导图，利用i-MindMap软件绘制图2的思维导图，对比两款软件的优缺点。以我院临床医学专业生物化学课程“糖代谢”一章为例，利用i-MindMap软件绘制思维导图并应用于教学中。以血糖的来源和去路为中心主题，逐层递进，重点讲解葡萄糖的分解代谢、糖原合成与分解和糖异生作用，以此为基础要求学生充分理解和掌握糖代谢的生理意义，了解血糖调节的过程和意义，延伸学习作为降低血糖的唯一激素胰岛素的作用机制，为临床医学专业学生以后学习糖代谢紊乱相关性疾病奠定坚实的理论基础。具体教学过程设计如下。

3.1 教学目标

根据临床医学专业教学大纲要求，“糖代谢”这一章学生应重点掌握糖的各个代谢途径的基本过程、关键酶和生理意义、血糖恒定的意义和调节，并逐步树立代谢联系、整体统一观点，使学生了解糖尿病与糖代谢之间的密切联系。

3.2 教学过程

结合生活实例引入血糖的基本概念，探索式引导学生认识血糖的来源和去路，并绘制思维导图引入糖代谢（见图3），建立物质代谢的整体观，为进一步学习糖的分解代谢、糖原合成与分解、糖异生等奠定基础。针对重点内容如糖的分解代谢、糖原合成与分解和糖异生过程，绘制思维导图（见图4）展开讲述。通过认识反应过程，弄清楚各代谢过程存在的生理意义，在此基础上进一步了解胰岛素降低血糖的作用机制，为今后学习糖尿病的发病机制、治疗原则和预后等方面知识奠定理论基础。

3.3 教学评价

教学结束后，要求学生尝试手绘思维导图，分组讨论后加以修改，检查学生对本章重点内容的掌握情况，并进行查缺补漏。教师在本章内容教学结束后也要对思维导图进行调整和修改，为下一次教学提供更好的资源。

图3 血糖的来源和去路

图4 糖代谢与胰岛素的关联

4 体会

思维导图作为一种思维工具，强调发散思维的重要性，让大脑处于积极活跃和不断创造的状态，有利于创新思维的发展；同时以色彩鲜明、清晰明了的图形展示知识体系，给人以美感，有助于加强学生对知识的理解。

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为一副脉络清晰的图画，能够加深学生对知识的理解，提高学生发散性思维能力[3]。生物化学作为临床医学专业的重要基础课，内容繁多，抽象复杂，知识体系构建比较困难。而物质代谢又是生物化学的重点和难点内容，对代谢性疾病的发病机制、药物作用机制、治疗原则和饮食注意事项等知识学习都极其重要，因此教学难度很大。

通过应用思维导图，学生在生物化学学习中取得了良好效果。但对学生而言，在课堂上利用手机或平板电脑绘制思维导图一方面难以实现，另一方面会导致学生过多关注软件功能而忽视知识点之间的逻辑关系。从教学经验来看，学生在课后手工绘制思维导图是最有利的，通过对知识进行系统梳理，及时查缺补漏，在此基础上建立整体课程体系，提高知识领会和融会贯通能力，激发学生发散思维。同时，学生在复习过程中利用思维导图可以对课程资源进行有效整合，使整个知识体系更加科学、完整[4]。因此，我们鼓励学生在平时学习、期末复习时利用思维导图进行知识梳理和总结。

对教师而言，利用软件绘制思维导图可以提高备课效率，但同时对教师计算机水平提出了更高要求。而且教学中使用的电脑难以兼容各种文件类型，多数教师只能将思维导图导为图片，插入多媒体课件中进行展示。如果条件允许，教学过程中可采用触摸式智能黑板，或教师自带移动设备与电子黑板连接，能够将思维导图的优势发挥得更充分，比如进行视频插入、文本或图片链接、声音链接、标签和备注等。常规PPT课件一页能够展示的内容非常有限，而多页PPT展示的内容学生不易建立起联系，往往在一堂课结束后一头雾水，思维导图可以解决这类难题，一个页面可以展示多页PPT的内容，而且利用链接功能对知识点进行细化分解，直观展示知识体系。

目前思维导图已经广泛应用于中小学教学中，而在高等教育尤其是医学生物化学教学中的应用还不够广泛，如何科学、有效地应用思维导图进行医学生物化学教学，扬长避短，仍值得广大医学教育工作者进一步思考和研究。