布鲁姆认知理论在遗传学教学中的应用

布鲁姆认知理论在遗传学教学中的应用提升大学生的认知水平是主要的教学目的，也与国家的创新驱动发展战略关系亲密。应用布鲁姆认知阶层体系指点老师授课和学生自测能有效地培养高水平的学习技能，而国外的生物教学工作者已在这方面获得了出色的结果。本人执教遗传学时，以该理论为指点，通过建立问题体系、分析研究论文和科学制订试卷，以及通过凸显实验主题、设立内部对照和开展评价反应，分别在理论课和实验课中进行了促进学生认知水平跃升的尝试。当下的生物学教学面临着两个问题，一是知识的不断积累使得讲授内容越来越多，对它们怎样选择和如何配置众口纷纭;二是该专业的学生相当一部分之后从事与生物学没有直接关系的工作，怎样不让他们的学习活动看似无用让人焦灼。在不可能吸收所有知识以及不一定用得上的情况下，师生双方都开始看重教育的创新本能机能。大家的共鸣基本上是，教育要通过专业知识教学这个载体，最后到达提升学生的认知能力的目的。针对学生能力的提升，国内外在生物学教学方面进行了大量的探寻求索，其中之一就是开展布鲁姆认知水平目的教学[1]。本杰明·布鲁姆以为人的认知能力有六个水平，头两个水平即知道和理解代表着较低等的认知技能，第三个水平即应可用之处于过渡区间，而后三个水平即分析、综合和评价属于较高的认知条理。不管对于教师的授课还是学生的学习，应用布鲁姆体系都能明显地促进认知，十分是有益于复杂认知技能的提升[2]。然而怎样进行布鲁姆评价有着很强的技术性。本人在湖南吉首大学已执教遗传学四年，从培养学生能力出发，在理论课和实验课中一定水平上践行了布鲁姆认知水平评价体系。一、理论课中认知能力的培养(一)建立问题体系本人为理论课备课设定了两大任务，一是参阅多本教学资料以完善知识构造或者增长讲解素材，另一个就是根据布鲁姆认知条理体系设定问题。设定问题之前明确本堂课的核心内容，然后重温布鲁姆各个认知水平的定义十分是动作标签，最后精心设计出六个让学生回答的问题，当然它们分别对应于布鲁姆的六个认知条理。有时，既定的教学内容比较粗浅单一，进而难以编制出代表不同水平的问题。这时，增长知识点进而使课堂讲授有更宏大的主题，有助于建立条理清楚的评价体系。(二)分析科研论文我们尝试让学生上台做遗传学方面知识的报告，发现他们的学习活动多半只是汇编资料，从应用到评价的能力基本上没有得到锻炼。为了引导学生向高水平认知能力攀升，理论课设置了论文分析部分。以组为单位，学生首先根据自己的兴趣选取遗传学领域的研究性论文，然后课外时间对它进行研读，并做好课堂汇报文件。上课时，小组中一人单独或者多人接力上台讲解该论文，并分析该论文的价值所在和不足之处。课堂时间富余的话，还能够开展问答环节，进一步强化了教学效果。(三)科学制订试卷笔试时基本上采取客观题而尽量减少主观性评分，这样试卷中有许多的选取题，简答题也分成小而详细的得分点。分析2015年这样的期末考试后发现，在四十个单项选取题中，119个学生中90%以上答对的题目有13个，80%-90%答对的有8个，60%-80%答对的也有8个，40%-50%的有6个，而20%-40%的有5个。鄙人次考试中，较容易的题更可能被弃用，而对于毛病率较高的题首先分清是试题表述不清还是相关知识点确实难懂，然后加以调整并继续运用。总之，保证试卷有一定的难度高低，进而促进认知能力的提升。我们还留意到，有一半的题目不管其难易水平，表现出了男女性之间的差别，而且是女学生的表现普遍较好。那么，这些性别差别性考题也需要认真调整。二、实验课中认知能力的培养在一个长达10年的入门生物学实验课程改革中[3]，人们比较了通常的一周一个主题的实验布置和新提出的两周以至十四周一个主题的实验布置;结果发现，后两种实验布置中学生的能力提升更多，而且暗示实验主题越少学生的能力收益越大。在新的课程中，学生有更多可供支配的时间，而且遭到鼓励独立自立地开展工作，另一方面教师要求学生在实验中提出问题、设计方案、展开调查和发布结果，这是学生能力得以提升的关键。然而，要到达这个目的，该课程中学生要先后完成一系列实验并最后得到一个明确的结论，即要采用一种作者形象地称之为“流〞(stream)的形式。每个学生置身于同样的“流〞，即运用一样的技术方法去开展研究。然而，他们各自着眼于不同的科学问题，如运用基因的克隆测序技术有的研究物种之间的亲缘关系而有的想进行亲子鉴定。其实，实验课程能够围绕一个科学问题而成形，而且各个项目之间是一种并联的关系;即每个实验从不同角度提供证据，任何一方面的结果均能一定水平上诠释主题。类似地，我们把这种向目的集中的实验布置叫做“汇〞，而传统的各实验之间几无联络的布置类似“池〞。为了讨论“汇〞式实验教学与学生认知能力提升的关系，我们尝试了在实验中增设内部对照的策略。在这个改革中，首先凸显了实验课程牵涉的主题。多数生物的遗传物质是染色体及其DNA，而且很多物种的全基因组序列已被测定，所以本课程的所有实验项目分别设定为进行生物信息学分析、DNA分析和染色体分析。在生物信息学分析中，首先通过浏览基因组而说明基因位于哪个染色体的什么区域、正链还是负链编码、外显子-内含子界限、在群体中发现的变异、转录本的数目和差别、翻译出的氨基酸序列。然后，运用BLAST程序从多个物种中提取基因的近似序列，用CLUSTAL软件获得它们的多序列比对，最后在MEGA界面中完成基因树的构建。该主题的实验的一个明确指向就是反复基因的进化。染色体水平的所有实验都以大蒜为材料，步骤重要有材料的预处理、固定、解离、染色、压片以及最后的观察，该水平的实验旨在进一步认识细胞分裂和DNA复制的关系。DNA分析牵涉细菌的液体培养、质粒提取、PCR以及电泳，争取深切进入理解基因型和表现型以及突变型与野生型等基本概念，并初步了解原核生物基因的转录和翻译以及把持子调控。设立实验的内部对照是“汇〞式实验教学的一个变种。在进行生物信息学分析时，指定分析2到3个基因，它们属于一个基因家族，但位于基因树的不同分枝上，而且具有不同的功能。我们的初步调查发现，仅仅到这里并写出一份实验报告几乎不能促进学生认知水平的跃升，其原因可能是一直到这里都没有明显的更高层次级的比方评价的活动环节。所以，为了的确保证这种形式能提升学生的认知水平，我们建立了评价和反应体系。三个条理的实验最后产生三份实验报告，每份报告由该组的学生共同撰写，重要内容为实验结果和问题解答。每个条理的实验结束后，接下来的一次课用于评价实验报告，此时每个小组对其他组的每份报告指出至少一个不足之处并将意见写在报告末尾。对于意见，有时学生自己通过努力能够较好地解决，有时需要师生一起讨论进而找到思路。最后，每组的每个成员分别在报告之后扼要指出整个实验学习中印象最深刻的环节。教师将给实验报告一个分数，但主要的是将实验报告与心得领会结合起来，根据布鲁姆认知水平体系去确定学生能力提升的状态。三、结束语国内外的实验证明，布鲁姆的认知能力评价有助于提升学生的能力水平，在大学生物学教学中也能大展拳脚。为此，本人在遗传学教学中，一边竭力领会该理论和熟悉其手段，另一方面大胆提出办法并加以严密运用。为了进一步加强教学效果，本人还十分留意在其中贯彻其他的教学理念好像伴学习