(山東農業(yè)大學林學院,山東泰安 271018)
案例教學法(case method)是指在教師指導下,選取與教學內容相關的案例,將講授內容與案例有機結合,組織學生通過對案例的討論來學習知識的一種教學方法。案例教學法通過典型案例的引入,調動學生學習的興趣和積極性,將教學內容融入對案例的分析和討論中,鍛煉學生分析和解決問題的能力,促進課堂教學效果的提升,提高學生綜合能力[1-2]。
隨著多媒體技術在教學中的應用與發(fā)展,教學內容的編制和課堂的組織形式也發(fā)生了很大的變化。多媒體教學通過圖表、音頻、視頻等信息載體,將枯燥的理論知識更直觀地表現(xiàn)出來,增強了教學內容的表現(xiàn)力和感染力[3]。近年來,在高校課程教學改革中,案例教學法與多媒體技術的綜合應用成為一種趨勢,教學實踐經驗證明,其具有很好的教學效果[4]。
保護生物學是研究生物多樣性變化規(guī)律及其保護的科學,在當前全球氣候變化大背景下,生物多樣性喪失越來越受到社會的關注,因此在高校開設“保護生物學”課程勢在必行。尤其是生態(tài)學、林學等相關專業(yè),開設該課程尤為重要,可以拓寬不同學科背景學生的知識面,對于普及生物多樣性和生態(tài)環(huán)境保護的理念有很好的作用。
案例教學法在“保護生物學”課程的教學中廣泛使用,較好地解決了該課程教學一直存在的理論知識抽象難懂、枯燥乏味的問題。筆者在山東農業(yè)大學參與了“保護生物學”課程教學工作,該課程作為生態(tài)學本科專業(yè)的核心課程,在第5學期開設,筆者已經講授了4個學期。此外,筆者于2015年在北京林業(yè)大學林學院旁聽了侯繼華老師的全校通選課“保護生物學”,并與侯老師進行了深入交流。該課程圍繞生物多樣性保護開展教學,并采用案例教學與現(xiàn)代多媒體技術相結合的方法開展教學活動,取得了很好的教學效果,現(xiàn)介紹如下。
典型案例的選取與編寫是案例教學法的關鍵。案例的選擇既可以是學生耳熟能詳但并沒有認識到其中的科學道理的現(xiàn)象,也可以是學生并不了解的科學事件,通過不同案例的組合,將教學內容生動形象地展現(xiàn)在學生面前。此外,教師應按照教學大綱和教學課時的安排,選取與教學內容相關的案例,并注重案例的典型性、時效性、趣味性和與教學內容的關聯(lián)性,以激發(fā)學生對案例學習的熱情[5-6]。
“保護生物學”課程作為生態(tài)學本科生的核心課程,在案例的選擇方面應以學科前沿研究為主,引入新的科學發(fā)現(xiàn)及研究結果。教師通過案例的分析闡釋,讓學生對當前生物多樣性的保護形勢,以及學科研究進展有一定的了解。同時,也引入部分學科經典案例和相關社會熱點案例,以激發(fā)學生的學習興趣,如《生物多樣性》《Conservation Biology》等期刊以及中科院等科研院所網站上的相關案例,見圖1。
多媒體課件是多媒體教學法的主要載體,按照教學內容,在體現(xiàn)教學的實用性原則下設計并制作出教學課件。教師在制作多媒體課件時,首先要對所教課程有熟練的掌握和深刻的理解;其次課件中的案例要與教學內容相關,將教學內容清晰明了地呈現(xiàn)給學生;最后結合選取的案例,利用圖片、表格、視頻等多樣化的手段,將教學內容直觀化和趣味化,以提高學生的學習積極性[7]。
“保護生物學”課程案例教學的組織分為教師講授和學生分組討論兩種形式。其中,教師講授以傳統(tǒng)的多媒體課件為主,注重該課程理論知識的構建,幫助學生形成系統(tǒng)的學科思維;學生分組討論是該課程的重要教學形式,課前筆者將學生按5~6人隨機分組,將課程案例展示給學生,并組織學生以小組的形式開展案例的討論和分析,同時小組選出代表以PPT的形式匯報交流。教師根據學生匯報的情況進行點評,引導和啟發(fā)學生發(fā)現(xiàn)案例與課程內容的聯(lián)系,并對案例分析中的遺漏和錯誤進行更正。
1.經典案例的應用
在“保護生物學”課程“生物多樣性概論”章節(jié)中,筆者引入了“森林的價值”這一經典案例開展教學活動。森林生態(tài)系統(tǒng)是陸地生態(tài)系統(tǒng)中生物多樣性最為豐富的類型,與人類社會的生存與發(fā)展關系密切,同時也是學生較為熟悉的生態(tài)系統(tǒng)類型。
“森林的價值”體現(xiàn)在很多方面:森林提供的薪材和木材體現(xiàn)了生物多樣性價值中的消耗使用價值和生產使用價值;森林保持水土、調節(jié)氣候等生態(tài)系統(tǒng)功能體現(xiàn)了生物多樣性的間接使用價值;優(yōu)美的森林環(huán)境具有很高的宜人價值;森林中豐富的動植物資源所具有的開發(fā)潛力體現(xiàn)了其潛在的價值[8]。因此,筆者在該課程前期的概論部分使用了該經典案例,旨在幫助學生理解生物多樣性的價值層次,了解生物多樣性保護的意義。
另外,在“保護生物學”課程“生物多樣性概論”章節(jié),筆者還引入了泰山森林生態(tài)系統(tǒng)價值核算的研究案例,并結合該案例講授了生態(tài)系統(tǒng)服務功能價值核算的理論和方法,使生態(tài)學專業(yè)的學生對該研究方向的前沿進展有了初步的了解。
2.社會熱點案例的應用
在“保護生物學”課程“生物入侵”章節(jié),筆者以近年來社會關注度高的生物安全為切入點,安排學生以小組為單位自主選擇匯報角度,并讓學生結合自身興趣闡述相關的內容。匯報時,有的學生詳細介紹了特定入侵物種如克氏原螯蝦(Procambarusclarkii)、喜旱蓮子草(Alternantheraphiloxeroides)等的生物學特性、危害現(xiàn)狀及防治措施,同時還對農林業(yè)生產中外來物種引入帶來的利弊開展了討論,并對有害生物檢驗檢疫和生物安全立法進行了思考。
2016年9月,世界自然保護聯(lián)盟(IUCN)將大熊貓的受威脅等級從“瀕危”降為“易?!?,引發(fā)社會的關注。筆者結合物種多樣性中的“物種瀕危等級評價體系”章節(jié),將該社會熱點案例引入教學中,講授了IUCN紅色名錄的評價體系。同時,結合大熊貓種群數量、分布范圍和亞種群規(guī)模等信息解釋了降級的原因,幫助學生理解物種瀕危等級評價的操作流程,引導學生對評價等級與物種保護優(yōu)先級之間的關系進行小組討論,并結合學生的匯報情況做了相應的點評。
3.專業(yè)研究案例的應用
保護生物學領域的科學研究為“保護生物學”課堂教學提供了豐富的案例,筆者結合自身的科研工作,篩選出一些適用性強的研究案例,如“白頰獼猴”被發(fā)現(xiàn)的案例。2015年3月27日,中國科學家將西藏林芝地區(qū)墨脫縣發(fā)現(xiàn)的獼猴新種命名為“白頰獼猴”(Macacaleucogenys),通過紅外相機影像和聲譜分析,綜合判斷出這一新物種與同區(qū)域其他靈長類物種存在明顯差異,成為近幾十年來第一個正式由中國科學家命名的靈長類物種,其相關研究成果發(fā)表在國際權威靈長類研究雜志《American Journal of Primatology》上[9]。因此,筆者結合該案例,講授了物種調查、野外觀測技術、物種鑒定和聲譜分析等內容,全面細致地闡述了新物種發(fā)現(xiàn)到命名的全過程。
為了分析案例教學法在保護生物學相關課程中的使用效果,在“保護生物學”課程結束后筆者對學習相關課程的學生進行了問卷調查。調查問卷主要涉及案例教學的內容、形式和效果3部分,以案例的選擇、教師的講授及學生的關注熱點為主要落腳點,通過不記名的方式收集生態(tài)學專業(yè)2個年級學生對保護生物學相關課程中案例教學方法的評價和建議。問卷共發(fā)放75份,回收有效問卷63份,通過分析筆者得到如下結果,見表1。
表1 案例教學實施情況問卷調查的主要內容和結果統(tǒng)計
對案例教學本身,95.2%的學生認為對自己的學習有幫助,同時79.3%的學生認為案例的使用激發(fā)了他們的學習興趣。
對于案例的使用,82.5%的學生認為課程教學過程中案例的數量是充足的,有17.5%的認為仍需要更多的案例。
對于案例的選取者和講授者教師,95.2%的學生認為教師選擇的案例與教學內容有很好的關聯(lián)性,并且84.1%的學生認為教師對案例進行了充分的講解,說明任課教師很好地將案例融入到了教學過程中,能夠與學生形成良性的互動。
對于案例的表現(xiàn)形式,74.6%的學生最喜歡視頻資料,14.3%的學生更喜歡課外實地調研,表明學生更傾向于直觀的表現(xiàn)形式。
對于案例在教學中的融入方式,87.3%的學生選擇了教師的講解,遠高于小組討論和個人思考,說明教師仍然是案例教學的主導者。
為了解學生對案例的關注情況,筆者選取了課程中使用的12個案例,并設置了選擇3個最關注案例的問題。調查結果表明,學生對案例的關注有很強的集中性,超過50%的學生選擇了“大熊貓瀕危等級降級”“陜西秦嶺野豬傷人”案例和“亞洲鯉入侵北美”案例以及“北校區(qū)的松鼠”案例,見圖2。由此可以看出,學生更關注時效性高且在社會上引起廣泛關注的案例,這種案例可以與學生在課下獲取的相關資訊銜接起來,更能激發(fā)學生學習、討論的熱情,容易引發(fā)學生的共鳴,趣味性也更高。之后筆者按照案例的類型,就期望在今后教學中增加的案例類型進行了調查,調查結果也符合前述結論,有80%多的學生期望增加社會熱點的案例和學科前沿研究案例,見圖3。
圖2 案例關注度情況的調查結果
圖3 學生對期望增加的案例類型的關注情況
1.有助于培養(yǎng)學生分析和解決問題的能力
培養(yǎng)和提高學生分析和解決問題的能力、拓展學生的知識廣度,是高校教育的主要任務。學生通過對案例的研討完成從教師灌輸到自主學習的轉變[10-11]。教師通過近幾個學期的教學過程,可以使學生接觸到不同類型、不同內容的案例,且均為自然及當前社會背景下真實發(fā)生的情景或現(xiàn)象;學生在教師的引導下,對這些案例進行分解、討論和歸納,從而提高自身發(fā)現(xiàn)、分析和解決科學問題的能力和水平,以達到學以致用的目的。
2.彌補了實驗實習環(huán)節(jié)缺失的問題
“保護生物學”作為一門生命科學類的課程,單純的課堂講授存在明顯的不足,因此與教學內容相關的實驗實習具有不可替代的作用。例如,在森林公園或自然保護區(qū)中辨識植物,相較于簡單的課堂講授可以更直觀讓學生理解物種、生態(tài)系統(tǒng)多樣性的表現(xiàn)形式。但是,受教學條件和培養(yǎng)方案等多方面因素的影響,學生實驗實習的機會受限。而多媒體案例教學將多年來科學研究積累的案例及各種素材精心編排制作,不僅可以全面、真實地反映生物多樣性的特點,還能幫助學生更好地理解相關的教學內容,加深學生對關鍵知識點的掌握,進而緩解保護生物學類課程教學中實驗實習環(huán)節(jié)缺失的問題。
3.增強了課程理論知識的系統(tǒng)性
“保護生物學”課程教學涉及多學科的專業(yè)背景知識,如生態(tài)學、環(huán)境科學、植物學、動物學等相關學科內容。多學科交叉的知識內容容易讓學生產生畏懼心理,導致其對一些概念的理解存在困難。而多媒體案例教學通過圖表、視頻、動畫等手段,將所學知識歸納總結,清晰明了地展現(xiàn)給學生,使學生的學習更為直觀易懂,并在教師的講授和引導下,學生從中發(fā)現(xiàn)問題,找出規(guī)律,解決問題,將所學知識鞏固、靈活運用。案例教學增強了學生對理論知識的系統(tǒng)性理解,拓寬了學生的視野,提高了學生對該學科的認知度。
在“保護生物學”課程的教學中,案例教學法可以很好地將理論知識以生動形象的形式展現(xiàn)給學生,有利于學生綜合能力的培養(yǎng)和提高。但在使用案例教學法時,筆者認為還需注意以下幾點。
1.提高案例的時效性
案例的選取應側重近年來學科和社會的熱點問題,例如1998年的洪災案例,在當前學生中沒有引起很大的共鳴,原因之一是現(xiàn)階段本科生均為1997年以后出生,對這次洪災的印象不深,一定程度上削弱了該案例的課堂效果[12]。
2.增強案例教學的互動性
由問卷調查結果可以看出,案例教學仍以教師為主導,學生習慣聽講,缺乏主動思考的意識。因此,在今后案例的講授過程中,應適當增加教師和學生、學生和學生之間的互動性,提高學生分析、解決問題的能力。
3.增設實踐教學環(huán)節(jié)
案例教學可以在一定程度上緩解實驗實習環(huán)節(jié)缺失的問題,但在今后的案例教學中還應增設實踐環(huán)節(jié),充分挖掘所在高校周邊的教育資源,利用教學實踐開展案例教學,使案例更為生動地呈現(xiàn)在學生面前。
4.重視學生的反饋意見
學生是課堂的主體,教師應及時了解學生對案例教學的意見,發(fā)現(xiàn)存在的問題,及時地與學生溝通,提高案例教學的效果。