现代图示教学法在医学遗传学教学中的应用

陈志鸿 静雅杰

关键词 医学遗传学 图示教学法 Lyon假说

中图分类号：G424                                  文献标识码：A   DOI：10.16400/j.cnki.kjdkz.2019.09.054

Keywords Medical Genetics; graphic teaching method; Lyon Hypothesis

醫学遗传学是一门重要的基础医学课程，它汇集了生命科学与分子医学的核心内容，是基础医学向临床医学过渡的一门医学桥梁课程。[1，2]医学遗传学涉及学科众多，内容广泛而复杂，概念抽象，学习有一定的难度。为了能更好地激发学生学习兴趣、提高课堂学习效果，在教学实践中，尝试使用图示教学法讲授医学遗传学中相关的理论知识，取得了良好的教学效果。现以Lyon假说为例，将图示法在医学遗传学教学中的应用进行简单介绍。

1 现代图示教学法的基本概念

图示教学法也叫“图文示意教学法”，是指利用图形、图像对教学内容进行形象化讲解，通过将抽象难懂的知识以图形、符号及线条形式表达出来，更易于被学生理解与领会。[3，4]在传统板书教学中，图示教学法是指授课教师一边讲解，一边在黑板上画图。这种即席作画与一次性展现的教学挂图不同，它是随着所讲授内容的进程逐渐呈现在学生面前，是一种循序渐进的、逐步地启发引导学生学习的教学过程。教学实践证明这种教学方法能够起到很好的教学效果，但在一定程度上受限于教师的现场板书绘图能力。进入二十世纪九十年代后期，随着计算机技术的飞速发展，传统的板书教学逐渐被电子教学，即多媒体教学所取代。多媒体教学软件因其强大的教学辅助功能使其在课堂教学中得到了广泛应用，并极大地推动了图示教学法的实施。多媒体教学背景下，图示教学法不再受限于授课教师的现场板书能力和绘图基本功。教师只需掌握多媒体教学软件的使用方法，在课下制作教学课件时，根据具体的教学内容设计好图解化思路，即可通过软件将抽象的、难于理解的、枯燥的文字语言变为生动的、具体的、形象的图形语言，从而提高教与学的效果。因此，在现代多媒体教学背景下，图示教学法也赋予了新的含义，这里称之为“现代图示教学法”，以区别于传统板书图示教学法。现代图示教学法不再拘泥于教师的板书能力和绘图基本功，而更注重的是教师的综合素质，包括基础理论水平、设计思路、知识体系、融会贯通的能力、电脑及相关软件的熟练程度及审美能力等。现代图示教学法要求教师必须与时俱进、及时转变教育观念，充分认识到只有全面提高综合素质才能跟上现代教育发展的步伐。

2 现代图示教学法在医学遗传学教学中的作用和意义

由于医学遗传学主要研究遗传病的发病机制和传递规律、诊断治疗等，因此很多知识点比较抽象、复杂，学生理解有困难。[6]例如，Lyon假说、唐氏综合征、细胞癌基因激活机制及肿瘤发生的遗传学说等教学内容历来是遗传学的教学重点和难点。但是由于课时数有限，加之学生理解能力参差不齐，有少数学生在课堂未能完全理解、消化。对于这种理解难度比较大的知识点，若仍以教材中有限的、抽象的文字形式加以讲解，教学过程就会空洞乏味，其结果就是教师教得辛苦，学生学得吃力，一定程度上影响教学的质量和效果。在此背景下将现代图示教学法引入医学遗传学相关教学内容中与教材相辅相成，以此方式提高课堂教学质量和效果就显得尤为必要。从学生角度来说，由于图示法可对相关知识点进行概括总结，可使单一、枯燥的文字形象化、直观化，使人一目了然，从而有助于学生获得清晰的感知，帮助学生在学习相关内容时快速抓住重点，突破难点。此外，俗话说一张图胜过千言万语，图示法还有助于学生提高学习过程中分析、判断、推理、归纳、综合等逻辑思维能力。而且，直观、形象、生动的图示还可以缓解学生的紧张情绪，提高学习积极性和自觉性。从教师角度来说，这种图示教学法能够展现抽象的思维过程，使讲解有所依挂，思考有所指向。通过图文结合，教师可由浅入深、循序渐进地逐步引导学生理解和消化知识点，使自己教得轻松、学生学得愉快，从而起到事半功倍的教学效果。

3 Lyon假说的文字图示化过程

通过对教学内容和教材进行分析，根据Lyon假说的内容及针对教材中的不足之处和局限性进行图解化设计，具体如下。

3.1 教学内容及教材分析

巴氏小体的形成机制和遗传学效应是遗传学在染色体水平上的经典问题之一。因其与哺乳动物在两性间X染色体的剂量补偿效应、人类性别鉴定和某些人类疾病的相关性，所以一直是医学遗传学重要的教学内容之一。[7]巴氏小体是雌性哺乳动物间期细胞的细胞核内一条X染色体失活凝缩而形成的、在显微镜下呈深染状态的结构，又称为性染色质，也称X染色质。1961年英国遗传学家Lyon根据前人和自己的研究发表了Lyon假说。在人民卫生出版社出版的《医学遗传学》第六版教材中，关于Lyon假说的描述是这样的：失活发生在胚胎发育早期（人类晚期囊胚期-约第16天左右）;X染色体失活是随机的，异固缩的X染色体可以是来自父亲，也可以来自母亲;失活是完全的，雌性哺乳动物体细胞内只有一条X染色体有活性，另一条是失活的;失活是永久的和克隆式繁殖的。一旦某一特定细胞内的X染色体失活，那么由此细胞繁殖的后代细胞中总是这条X染色体失活。[8]由于仅通过文字描述假说内容很难给学生留下深刻印象，且教师在授课时仅靠语言表达也很难达到理想的教学效果。为了便于学生理解，提高课堂教学效果，对这一假说内容进行了如下文字语言图解化。

3.2  Lyon假说文字图解化设计思路

Lyon假说内容中涉及到受精卵发育的三个阶段，分别是受精卵、胚胎发育早期（约16天左右）及成体体细胞。首先绘制受精卵细胞模式图，用不同颜色分别代表（黑色和橙黄色）来自父方或母方的染色体。受精卵分裂至第16天时大约有5000～6000个细胞，由于此时来自父亲和母亲的X染色体将发生随机失活，因此细胞类型一分为二，用“A”代表来自母方X染色体失活的那类细胞，用“B”代表来自父方X染色体失活的那类细胞。X染色体失活后变成位于核膜内缘的三角形或椭圆形小体。由于失活是永久失活，因此用“A1～An”代表来自母方的X染色体失活的所有体细胞，用“B1～Bn”代表来自父方的X染色体失活的所有体细胞。教师授课时利用多媒体教学软件的动画功能依次播放受精卵细胞、胚胎发育第16天的细胞与成熟个体细胞三个阶段，图文结合讲解X染色体失活后变成巴氏小体，因此X连锁基因得到剂量补偿，[9]从而保证雄性和雌性个体有相同的有效基因表达产物，这样顺势引出“剂量补偿效应”的概念（见图1）。

由于三色猫，即“玳瑁猫”是Lyon假说的重要证据，因此本设计中将三色猫颜色的形成与Lyon假说结合起来讲解。在猫的毛皮颜色中，控制黄色和黑色的基因位于X染色体上，黄色对黑色是显性的，分别用“D”和“d”来代表。当雌猫为杂合子（XDXd）时，X染色体会有一条随机失活，所以猫的体细胞中只有一条染色体上的基因得到表达，不是XD（黄色）就是Xd（黑色）。而白色是底色，控制基因位于常染色体上，所以只有杂合子雌猫才有可能同时表现出黄、黑、白三种颜色。对于雄性猫来说，只有一条X染色体，不会有黄色和黑色同时出现的情况。

4 教学效果调查分析

为了确定Lyon假说图示法的适用性和教学效果，对右江民族医学院2018级本科临床专业52名学生进行了问卷调查。反馈信息结果表明图示法是被学生欢迎、接受的一种好的教学方法，见表1所示。

5 结语

综上所述，在医学遗传学教学过程中，采用现代图示教学法激发了学生的学习兴趣，提高了教学质量和教学效果。但是图示教学法不是“放之四海而皆准”的万能教学方法，一定要与其它教学方法有机结合、协同作用，才能充分发挥其作用。此外，教师应不断地深入钻研教材，努力挖掘教材中的图解因素，针对教学内容设计系列化的图解，把图示教学法贯穿于整个医学遗传学教学过程中，并通过与其他教学法相结合以达到最好的教学效果。

参考文献

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[2] 戴礼猛，王艳艳，官兴颖，郭洪，白云.解剖学知识在《医学遗传学》案例分析教学中的运用[J].解剖学研究，2018.40（1）：75-76.

[3] 李爱峰，王术皓，贾文丽，薛庆旺.图解法在分析化学教学中的应用[J].化学教育（中英文），2018.39（22）：21-26.

[4] 杨帆.基于认知心理学的语文写作教学研究——以图示教学法为例[J].吉林省教育学院学报，2017.12（33）：72-74.

[5] 王青松，蔡望伟，周代锋，费小雯，张云霞，肖曼，王颖，杜冠魁，颜冬菁，李崇奇，麦明晓，蔡苗.图示教学法在生物化学实验《血清蛋白醋酸纤维素薄膜电泳—微量法》中的应用[J].大学教育，2014.5：48-49.

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[8] 左伋.医学遗传学（第6版）[M].北京：人民卫生出版社，2013：105.

[9] 朱蔚云，谢天炽，李佩琼，申本昌.人类X染色体失活与基因的剂量补偿效应[J].中国优生与遗传杂志，2017.25（11）：61-63.