分組比賽在高校古生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課中的應(yīng)用

龐艷春

摘 要：成都理工大學(xué)的古生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課，主要是對各門類標(biāo)準(zhǔn)化石的基本構(gòu)造進(jìn)行識別和掌握，并要求能夠掌握一定數(shù)量的化石代表。針對學(xué)生對古生物學(xué)的學(xué)習(xí)興趣不夠濃厚、學(xué)習(xí)主動性不高的問題，學(xué)校將實(shí)驗(yàn)課的最后環(huán)節(jié)設(shè)為分組比賽環(huán)節(jié)。比賽內(nèi)容主要是對一些化石代表的基本構(gòu)造的描述和名稱的確定，并將比賽所得學(xué)分累積到最后的實(shí)驗(yàn)成績中。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)課中的學(xué)習(xí)目標(biāo)明確，極大地增加了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高了學(xué)習(xí)的主動性。實(shí)踐表明，古生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課引入比賽環(huán)節(jié)是可行的，可進(jìn)一步完善和推廣。

關(guān)鍵詞：古生物學(xué)；分組比賽；高校

中圖分類號：G642.3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1002-4107（2017）06-0044-03

近年來的高校教學(xué)改革工作在古生物地史學(xué)教學(xué)方面已經(jīng)取得很多進(jìn)展，例如教學(xué)內(nèi)容的設(shè)置[1-2]、在線開放課程（MOOC）的運(yùn)用[3]、野外實(shí)習(xí)課的嘗試和增加[4-5]、課程設(shè)計的開發(fā)原則[6]、精品課程的建設(shè)[7]、比較方法的推廣[8]等，引入較新的科研成果[9]，多媒體教學(xué)等教學(xué)方法的完善[10-11]，形成了一些成功的教學(xué)理念[12-13]。這些教學(xué)改革措施的實(shí)踐，正不斷推動古生物學(xué)教學(xué)改革的發(fā)展。

筆者在從事“古生物學(xué)”的教學(xué)中，積極參與成都理工大學(xué)的教學(xué)改革，并在教學(xué)實(shí)踐中不斷思考和實(shí)踐。自2010年第一屆全國大學(xué)生地質(zhì)競賽舉辦以來，已經(jīng)成功舉辦三屆，筆者有幸參與了成都理工大學(xué)參賽選手的古生物化石輔導(dǎo)工作。在輔導(dǎo)工作中發(fā)現(xiàn)，報名參加競賽的學(xué)生在古生物實(shí)驗(yàn)室復(fù)習(xí)古生物化石標(biāo)本時表現(xiàn)出了濃烈的學(xué)習(xí)欲望。通過多次觀察和反復(fù)思考，筆者在教學(xué)工作中受到了啟發(fā)，針對目前“古生物學(xué)”實(shí)驗(yàn)課中存在的學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣不夠濃厚、學(xué)習(xí)主動性不高的問題，2014年就開始嘗試將比賽的形式引入到“古生物學(xué)”的實(shí)驗(yàn)課堂中來。本文以成都理工大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院地質(zhì)學(xué)專業(yè)的“古生物學(xué)”實(shí)驗(yàn)課為例，將分組比賽的教學(xué)環(huán)節(jié)進(jìn)行闡述，以供廣大地質(zhì)教育工作者參考。

一、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的安排

地球科學(xué)學(xué)院地質(zhì)學(xué)專業(yè)的“古生物學(xué)”實(shí)驗(yàn)課學(xué)時設(shè)置為20學(xué)時，分10次完成。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容包括化石的保存類型和各類標(biāo)準(zhǔn)化石的認(rèn)識實(shí)驗(yàn)。本教研室針對地質(zhì)類專業(yè)本科生的古生物學(xué)課程開設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)化石類別包括類、珊瑚類、腕足類、雙殼類、頭足類、三葉蟲類、筆石類、蕨類植物和裸子植物化石。具體實(shí)驗(yàn)材料和實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)如表1所示。每次古生物實(shí)驗(yàn)課，實(shí)驗(yàn)室可以提供4套教學(xué)標(biāo)本，即4套標(biāo)本的組合是重復(fù)的，以保證每組學(xué)生看到同樣的實(shí)驗(yàn)標(biāo)本。具體每個類別的每套標(biāo)本的化石類型如表1所示。

“古生物學(xué)”每次實(shí)驗(yàn)課的目的總體是相同的，即要求掌握每個類別的基本構(gòu)造，并要求能掌握一定數(shù)量的化石代表。例如，三葉蟲化石實(shí)驗(yàn)的目的，要求掌握三葉蟲的主要構(gòu)造特征，并了解三葉蟲的一般特征，還要掌握三葉蟲一定數(shù)量的化石代表。

對每個大類的實(shí)習(xí)，需要掌握的構(gòu)造也較多，例如三葉蟲的背甲構(gòu)造，所有構(gòu)造名稱合起來有四十多個，如圖1所示。這些構(gòu)造之間又有著相互的聯(lián)系，例如頭甲外形的觀察，要注意頭甲的頰角特征，夾角處是否發(fā)育頰刺，如果發(fā)育頰刺，頰刺特征有幾種情況；固定頰的發(fā)育情況，固定頰上還存在六個低一級別的構(gòu)造，如眼脊、眼葉、固定頰眼區(qū)、眼前翼、后側(cè)翼和后邊緣等。

圖1 三葉蟲的背甲構(gòu)造名稱及關(guān)系圖

十次古生物實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容，其中九次都是識別化石標(biāo)本上的殼體基本構(gòu)造特征，掌握化石的主要鑒定特征。雖然，課堂上強(qiáng)調(diào)要有重點(diǎn)地掌握，但是在某種程度上，古生物實(shí)驗(yàn)課的內(nèi)容還是顯示出了一定的枯燥性、復(fù)雜性和乏味性。因此，通過豐富和改善古生物實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)環(huán)節(jié)來帶動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性顯得極為重要。

二、比賽環(huán)節(jié)的設(shè)置與效果

近十年來，成都理工大學(xué)沉積地質(zhì)研究院地層古生物實(shí)驗(yàn)室開設(shè)的“古生物學(xué)”實(shí)驗(yàn)課，實(shí)驗(yàn)室針對每個大類提供4套實(shí)驗(yàn)標(biāo)本，每套標(biāo)本數(shù)量為7—10個，如表1所示。因此，不論是針對高學(xué)時還是低學(xué)時專業(yè)的學(xué)生，成都理工大學(xué)地層古生物實(shí)驗(yàn)室開設(shè)的古生物實(shí)驗(yàn)課皆是以班級為單位，分4個組同時進(jìn)行。

（一）比賽環(huán)節(jié)的設(shè)置

每次實(shí)驗(yàn)課，設(shè)置四個環(huán)節(jié)：第一個環(huán)節(jié)，課程開始后，首先要求每位學(xué)生各選一塊標(biāo)本，試著畫圖并鑒定，時間5—10分鐘，這一環(huán)節(jié)主要是讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)自己的問題；第二個環(huán)節(jié)，教師帶領(lǐng)學(xué)生一起復(fù)習(xí)化石大類的主要構(gòu)造特征（例如三葉蟲的背甲構(gòu)造），并指出重要鑒定特征（頭甲和尾甲上的構(gòu)造），這一環(huán)節(jié)主要是幫助學(xué)生解答第一環(huán)節(jié)中發(fā)現(xiàn)的問題，目標(biāo)性極強(qiáng)；第三個環(huán)節(jié)，要求學(xué)生繼續(xù)實(shí)驗(yàn)，以實(shí)驗(yàn)報告的形式規(guī)范其鑒定步驟，完成一塊標(biāo)準(zhǔn)化石的鑒定，最后將每組當(dāng)中的其余標(biāo)本按照教材上的描述特征認(rèn)真觀察其鑒定特征；第四個環(huán)節(jié)，即比賽環(huán)節(jié)，在實(shí)驗(yàn)課的最后10—20分鐘的時間里，開始進(jìn)行比賽，這一環(huán)節(jié)是刺激學(xué)生在第三環(huán)節(jié)中對其他標(biāo)本的用心觀察和認(rèn)識。

比賽環(huán)節(jié)的具體安排可以按以下幾個步驟和規(guī)則來實(shí)施。

1.任課教師在4個組的實(shí)驗(yàn)標(biāo)本中分別隨機(jī)抽取1塊標(biāo)本，總共抽出4塊標(biāo)本作為比賽標(biāo)本。

2.各小組推薦一名學(xué)生，站到講桌前，背對大家描述手中的化石鑒定特征，該小組的其他學(xué)生準(zhǔn)備判斷該石標(biāo)本的鑒定結(jié)果。例如，隨機(jī)選一塊速壁珊瑚化石，請第二組派出的代表走到講桌前，背對著學(xué)生準(zhǔn)確描述出速壁化石的鑒定特征。第二組的其他學(xué)生認(rèn)真聽，并思考該珊瑚化石的署名；如果描述化石特征的學(xué)生對速壁珊瑚化石的特征描述準(zhǔn)確，則本組其他學(xué)生才能夠準(zhǔn)確判斷出其化石屬名為速壁珊瑚。

3.若化石鑒定比賽成功，則小組每位學(xué)生同時加

1—2分；若是在教師或?qū)W生的提示（或者提問）下，才能夠準(zhǔn)確描述化石特征，則小組每位學(xué)生只能加0.5—1分；若是在教師或?qū)W生的提示下，仍不能夠準(zhǔn)確描述化石特征，則該組學(xué)生皆失去加分的機(jī)會。

4.每次實(shí)驗(yàn)，每個小組只有1次鑒定化石標(biāo)本的機(jī)會，共計有10次實(shí)驗(yàn)，即可以有10次累積分?jǐn)?shù)的機(jī)會；將實(shí)驗(yàn)課化石鑒定比賽的累積分?jǐn)?shù)加進(jìn)實(shí)驗(yàn)課的最終成績中。例如，如果第二組學(xué)生，10次實(shí)驗(yàn)課結(jié)束后，該組累積分?jǐn)?shù)為8分，則第二組的每位學(xué)生的實(shí)驗(yàn)課成績（實(shí)驗(yàn)報告或?qū)嶒?yàn)考試最終成績）基礎(chǔ)上加8分。

（二）效果

2014年、2015年的教學(xué)中，筆者都在課堂上嘗試這種實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)的設(shè)置，實(shí)踐證明這種實(shí)驗(yàn)課環(huán)節(jié)的設(shè)置是行之有效的。由于各小組之間存在競爭，識別化石不僅讓他們有成就感，而且也強(qiáng)烈地刺激了他們的集體榮譽(yù)感，在課堂上可以深刻感受到學(xué)生渴望掌握更多知識的激情。

第一次實(shí)驗(yàn)課和第二次實(shí)驗(yàn)課初試比賽環(huán)節(jié)后，第三次實(shí)驗(yàn)時，學(xué)生基本掌握實(shí)驗(yàn)課程序和比賽程序了。后續(xù)的每次實(shí)驗(yàn)課，學(xué)生來到實(shí)驗(yàn)室后，抓緊時間看標(biāo)本，第一個實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)甚至無須教師的提醒就能普遍完成得很好。第二個環(huán)節(jié)，任課教師以模型或?qū)嶒?yàn)標(biāo)本講解該大類的基本構(gòu)造特征時，學(xué)生真正可以做到專注聽教師講，并及時提出自己的問題，可以達(dá)到課堂上的有效互動，課堂學(xué)習(xí)氣氛較好。第三個環(huán)節(jié)，學(xué)生積極動手實(shí)驗(yàn)中，教師只需在教室里來回走動或在講桌前等待答疑，無須重復(fù)提醒他們?nèi)绾味苏龖B(tài)度認(rèn)真看化石。第四個環(huán)節(jié)，四個小組的學(xué)生開始針對每個類別的化石典型特征激烈討論，個別進(jìn)行較快的小組躍躍欲試準(zhǔn)備描述和鑒定，并以此檢驗(yàn)本組成績和榮譽(yù)。答得好，其他學(xué)生會給予掌聲鼓勵。事實(shí)上，在最后的環(huán)節(jié)，學(xué)生自發(fā)的掌聲不斷。學(xué)生深刻體會到了學(xué)以致用的成就感。

每次實(shí)驗(yàn)課結(jié)束后，學(xué)生不僅提交了一份質(zhì)量較高的、規(guī)范的古生物實(shí)驗(yàn)報告，還在有限的時間內(nèi)對其他化石標(biāo)本進(jìn)行有效的識別和認(rèn)識，這使得學(xué)生變被動學(xué)習(xí)為主動學(xué)習(xí)，極大地提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，并增強(qiáng)了集體榮譽(yù)感。古生物實(shí)驗(yàn)課在學(xué)生的比賽中輕松地進(jìn)行著，針對9個古生物類別的典型鑒定構(gòu)造也逐漸被所學(xué)生所思考和掌握。通過古生物實(shí)驗(yàn)課化石鑒定比賽環(huán)節(jié)的鍛煉，學(xué)生正確掌握了化石的鑒定方法和學(xué)習(xí)方法，印象深刻。

這種教學(xué)環(huán)節(jié)，也可以在低學(xué)時的古生物實(shí)驗(yàn)課中推廣和應(yīng)用。例如成都理工大學(xué)能源學(xué)院的資源勘查與工程專業(yè)的古生物地史學(xué)的實(shí)驗(yàn)課（只有10課時的實(shí)驗(yàn)課，分5次完成）。筆者針對專業(yè)課時較少、化石類別未減的特點(diǎn)，將化石鑒定難度和深度度降低，在實(shí)驗(yàn)課的最后10分鐘進(jìn)行比賽，可實(shí)行搶答的方式進(jìn)行比賽。嘗試結(jié)果表明，該比賽實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)在低學(xué)時課堂中也可開展，同樣可以有效地降低學(xué)生對古生物化石實(shí)驗(yàn)課的枯燥感，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

在古生物實(shí)驗(yàn)課堂中引入比賽加分環(huán)節(jié)，是筆者參與古生物學(xué)教學(xué)改革的一個嘗試。該教學(xué)環(huán)節(jié)使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)課所有環(huán)節(jié)都有一個明確的學(xué)習(xí)目標(biāo)，即能夠識別每套標(biāo)本中不同類型的化石鑒定特征。嘗試使得古生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作，真正出現(xiàn)教育工作者所期待的現(xiàn)象：教師引導(dǎo)，學(xué)生以主人翁的姿態(tài)主動吸收和積累知識。因此，筆者認(rèn)為，古生物實(shí)驗(yàn)課引入比賽環(huán)節(jié)是可行的，還需要我們將它進(jìn)一步完善和推廣，這種教學(xué)模式也可以推廣到三大巖石的實(shí)驗(yàn)課教學(xué)中去。

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