知识网络构建在生物化学教学中的应用与实践

王卫芳 王宏英 孙聪 周晓晶 郭艳霞 窦瑶 阎慧 郭寰宇

摘  要：知识网络构建对于中医药院校医学生非常重要，可以帮助学生对分散的、碎片化式的知识点进行整合，从整体上把握知识的主线和主要内容以及知识点间的相互联系。而思维导图具有发散性思维的特征，能够将复杂的东西简单化，抽象的东西具体化，有助于教学。同时学会思维导图的方法可以培养学生良好的学习习惯，提高创新性思维和综合分析问题解决问题的能力。因此在生物化学理论教学和实验教学中尝试利用思维导图训练，促进师生间的沟通交流，提高学生的学习兴趣，加强学生对生物化学内容的把握、进行章节复习以及培养学生核心素养的提高等方面都有一定的作用。

关键词：知识网络构建;思维导图;生物化学教学;实践

中图分类号：G642 文献标志码：A         文章编号：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

《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。如何培养促进中医药事业发展的创新型人才，需要中医药院校教师去仔细思考。而在当今时代，现代医学和中医药学的发展，不仅要掌握各学科的基础理论，更需要交叉融合并应用生物化学和分子生物学的理论和技术，深入研究和解决学科的深层次理论及医药的实际应用问题，传承发展中医药事业，推动祖国医学的发展。

生物化学是医学生很重要的一门专业基础课，而在生物化学教学过程中，发现不同专业的学生理科基础和创新思维能力各不相同，很多学生表示随着生命科学、信息科学的迅猛发展，生物化学涵盖的内容复杂、广泛、知识点多而分散。虽然学习过程中当堂能理解老师讲的内容，但如果课后没有及时复习和进行知识的前后联系，会很快遗忘，从而对很多关键的概念、规律以及疾病的生化机制会认识不清，不能按时完成老师布置的作业和自主学习任务，进而逐渐对生物化学的学习失去兴趣;还有部分同学缺乏独立解决问题的能力，创新思维能力不够，遇到问题不能积极思考，所以即使是投入很多精力和时间，但学习效果不理想。因此在“以学生为中心”的教学模式医学教育改革中，尝试应用思维导图训练，让学生更快更好的理解课堂讲授的知识并融会贯通和应用，从而提高教学效率，是一个值得认真思考和实践的问题。

一、思维导图

思维导图（Mind Mapping）又叫心智图、心灵图、脑图等，是英国著名心理学家托尼·巴赞（Tony Busan）在20世纪60年代基于大脑神经生理的发散性思维（Radiant Thinking）和多感官学习的学习互动模式创制的一种有效学习方法。思维导图能清晰地展示学科全局和各知识点及概念间的脉络关系。是从一个中心点出发，产生出许多二级关键词，再以這些关键词为中心，继续丰富内容扩展出更多层次的关键词，从而利用不同的图表、不同颜色填充及图文并重的方法，把教学主要内容之间的关系用相互隶属与相关的层级图表现出来，从而开启大脑的无限潜能[1]。

思维导图20世纪90年代传入我国，在传统的教学方式中是教师在授课过程中将重点内容以板书的形式写在黑板的左侧，边写边讲，而这种标题的展出实际上就是简单思维导图，但还没有形成知识网络，而且黑板上的标题内容由于空间的限制，不能完全展示出很多重点或是难点内容以及相互之间的关系。因此近些年越来越多的老师利用色彩、画面和图形丰富的多媒体课件教学和板书教学相结合的手段，对知识点展开讲解，但是不利于帮助学生构建系统的知识体系，学生有时仍感觉学得较为吃力[2]。目前在大学教学课堂上也有越来越多的老师和学生应用享受思维导图带来的乐趣和益处，启发了同学们的想象力和创造力，教学内容重点突出、联想记忆、条理清晰、层次分明等特点，学生能更充分的掌握基础和专业知识，并能减少由于学习方法不当带来的课业负担。所以，在此基础之上，尝试在学校不同专业引入思维导图的模式讲授生物化学这门课程，帮助学生进行知识网络的构建。思维导图的绘制可以采用手绘或借助软件机器绘制，现多用后者。常见的软件如MindMapper， MindManager， Inspiration等[3]，本文中所示思维导图采用XMind和MindMaster软件制作。

二、生物化学教学中应用思维导图构建知识网络

生物化学教学中，让学生通过运用形象、直观的思维导图（包括概念图、知识点网络图、代谢循环图）去记课堂笔记、进行课后知识点的整理和归纳，构建生物化学知识网络，对于提高学生的创新思维能力，分析问题、解决问题的能力和素质的培养有很大帮助[4]。如蛋白质、核酸的结构和功能、酶的特点和作用原理、糖类、脂类、蛋白质和核酸等不同物质进行代谢的各自特点，相互间的关系以及和能量代谢的联系，都可以运用思维导图进行学习，在思维导图基础上进行整体的知识网络构建。

（一）教师板书形成思维导图，展示章节知识体系和框架结构

授课过程中随着教师的讲解，逐步将每节课的知识点主题部分展示在黑板上，相应的详细内容包括物质结构和代谢反应则通过板书上不同颜色的图形、线条和多媒体的图片、动画、影片等形式扩展。不同层次的知识点如章节的部分内容氨基酸脱氨基代谢（图1）和章節总结如蛋白质化学章节复习（图2）均可使用思维导图。蛋白质化学一章包括蛋白质的分子组成、分类、结构单位氨基酸、肽键和肽、蛋白质的分子结构、蛋白质结构与功能的关系和蛋白质的理化性质以及蛋白质的分离分鉴定技术等内容。通过导图帮助学生明确中心主题是蛋白质，而主要从组成（元素组成、结构单位氨基酸）、结构（一级结构和空间二、三、四级结构以及超二级结构、结构域）、理化性质以及如何利用理化性质进行分离纯化蛋白质，形成初步的导图，在此基础上在逐渐添加内容。还可以通过结合教师科研讲述测序工作的目的和意义，帮助学生拓展思路，更好的理解结构对蛋白质性质和功能的重要性，并能跟随着老师对本章节知识的总结将碎片化的知识点关联起来，构建系统，有机、完整的知识体系[5]。思维导图的格式可以变化，可以是树枝状图表、概括式图表、并列式和交叉式等多种形式，从而提高学生学习生物化学的兴趣，建立良好的师生互动，改善有些同学不参与课堂教学的情况，促进教学效果和质量的提高。可以帮助学生梳理知识要点，明细知识脉络，把握知识体系，有效地理解知识难点，突出重点。对于课上没有及时记下来的知识点也可以及时补充。不仅可以节省时间，更重要的是能及时总结巩固课堂所学知识，对自己的生物化学知识系统进行归档分类，形成自己的独特的学科知识网络。节省复习时间，提高记忆能力，并更好的理解知识点之间的关系，学会对新问题的深入和延展分析，对疾病的生化机制的探讨，从而提高创新思维能力和分析问题解决问题的能力和素质的培养，为今后进一步学习其他医学专业课奠定基础。

但目前部分学生还没有完全适应这种形式的学习，还需要进一步完善知识网络构建的形式和方法，多和学生交流沟通，找到同学们认可和效果比较好的学习与教学方法，师生共同努力，促进生物化学教学高质量的完成。

（二）学生利用思维导图总览解读教材，有效把握课程，进行创新思维训练

目前在校生学习生物化学的学生多数是大学二年级的学生，具备基本的生物学、生理学、有机化学等基本课程的基础，但是想让这些初学生物化学的学生从整体上把握这门课程有一定的难度。课堂上老师讲授的内容涉及到静态化学和动态化学的不同章节，所以理论课上，要求学生课堂记笔记过程中可以用思维导图的模式来记笔记、吃透教材和理解知识点[6]。通过教师讲述、举例、提问、分析，布置作业，学生思考、回答问题，完成作业和章节自我总结来丰富每个知识点，使得知识网络的脉络逐渐清晰化。当使用思维导图成为一种习惯，渗透到学生的多方面学习中，不仅提高学生的学习兴趣，更能体验到思维导图带来的方便和意外的收获。

教学过程中发现学生最喜欢的思维导图是代谢章节的循环图，有的同学直言说：“代谢循环图让我喜欢上了生物化学，觉得没有想象中的难！”还有的学生更愿意找寻物质代谢和能量代谢之间的关系，通过导图展示出来，从而将糖类、脂类、蛋白质代谢和核酸代谢联系在一起，深刻地理解了人体是协调统一的整体（图3-1，图3-2）。如解释“为什么糖吃多了，人容易发胖”的生化机制时，涉及到糖类代谢和脂类代谢，涉及到三羧酸循环这个三大营养物质的共同枢纽途径，学生们会展开联想进行发散性思维，联想到糖的有氧氧化，糖原合成与分解，脂肪合成与分解等代谢过程，锻炼了学生综合分析问题和解决问题的能力。越来越多的学生愿意利用思维导图进行总结和复习，而且思维导图训练应用较好的学生，在考试中答题时思路清晰，尤其对于综合性知识的题更是得心应手，成绩也较高。

三、结束语

生物化学学习过程中思维导图可以围绕一个主题，从中央向四周放射，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，清晰地展示学科全局和各知识点及概念之间的脉络关系，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[7]。

思维导图还可以拓展概念图。进行复习时，以每个章节、每节课的思维导图为基础，整合成一张系统而完整的思维导图。从宏观把握生物化学知识，学会如何去总结。还可以逐渐将思维导图运用到预习、复习、写实验报告，开放式实验设计以及参加教师科研课题进行课题设计和实施的过程中等等。对于拓展和要求学生自学的内容，以及科技前沿的知识也可以通过学生自学后以思维导图的形式展示上交，可以作为考核学生的一项内容。今后还要进一步加大思维导图在理论和实践教学中的应用，完善考核评价体系，达到最大化提升学生的素质能力和良好的教学效果[8]。

参考文献：

[1]张茹.利用思维导图培养学生理解力的研究[D].山东师范大学，2013.

[2]宋威，郑玉娟.思维导图在生物化学教学实践中的应用价值[J].教育教学论坛，2014，7（28）：258-259.

[3]李颖寰，李烨，王彩芳，等.思维导图在本科生药理学教学中的应用设计[J].医学教育管理，2017，3（3）：214-218.

[4]胡丽.利用思维导图培养和提高思维能力——以南京财经高等职业技术学校计算机应用基础教学为例[J].电脑知识与技术，2017，6（13）：148-149.

[5]耿宗玉，刘玲，胡静宜.基于思维导图的碎片化学习模式研究[J].当代教育实践与教学研究（电子刊），2014（7）：126-127+161.

[6]罗晶婧，胡梅，蔺婷，等.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[J].卫生职业教育，2019（37）：60-62.

[7]于立娟，张恒龙，王涛，等.PBL联合LBL双轨教学模式在医学留学生生物化学教学中的实践应用[J].生命的化学，2018（2）：316-319.

[8]李荷，刘彩虹.生物化学教学改革探索与实践[J].基础医学教育，2016，18（1）：32-35.