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基于项目的学习在《动物学》教学中的探索和实践*

2013-02-20

家畜生态学报 2013年7期
关键词:动物学实验教师

时 磊

(新疆农业大学 动物科学学院,新疆 乌鲁木齐 830052)

培养具备扎实基础理论知识,并能将理论与实际相结合,能主动参与和探索钻研解决实际问题能力的毕业生是高等教育的重要目标之一。基于项目的学习(Project-Based Learning, PBL)是二十世纪八十年代以后首先在发达国家开始流行的一种学习方式[1]。基于项目的学习促使学生从被动的接受式学习转向主动的探索性学习,有助于提高学习兴趣[2],增强学生综合运用所学知识、技能以及解决实际问题的能力[3]。

动物学是研究动物的形态、结构、分类、生命活动与环境的关系及发生发展规律的科学,也是高等农业院校生物专业的重要基础课[3]。掌握动物各主要类群的特征、分类地位和亲缘关系将为进一步学习解剖及组织胚胎学、生理学、寄生虫学、传染病学和生态学等课程奠定基础。目前,多数农业院校的动物学教学面临学时缩减、实验实习偏少等问题,对这门内容广博的基础课程的教学提出了严峻的挑战。通过教学改革,特别是引导学生利用课余时间开展自主学习是一个可行的途径。作为一种新的教学理念,在动物学教学中引入基于项目的学习既是教学改革的有益尝试,也是帮助学生综合发展的现实需要。

1 基于项目的学习

1.1 基于项目的学习的定义

基于项目的学习是一种围绕项目组织学习的模式。教师在具有挑战性的问题基础上制定项目[1]。项目是一个复杂的任务,涉及学生设计试验和解决问题,或通过调查活动提出决策。基于项目的学习使学生有机会在更长一段时间内相对自主地研究和学习,最后的成果一般体现在论文、设计、产品或报告等[4-5]。基于项目的学习是一种教学策略,帮助学生应用理论知识解决真实的问题,这需要批判性思维可以提高学生学习的主动性。

1.2 基于项目的学习的特点

基于项目的学习有五个主要特点或标准,即核心性、问题驱动性、建设性、自主性和现实性。基于项目学习必须紧紧围绕课程,甚至项目本身就是课程;项目主要针对学生在学习一门学科的核心概念和原则时遇到的问题或对问题进行深入探讨;项目的主要活动必须涉及建设性的调查和研究并获得新发现或新技能[6];项目必须是学生自主选择和自我负责且实施过程中没有教师监督;项目必须结合现实生活中需要解决的真实问题而不是模拟的问题[7]。

基于项目的学习的基本过程包括:提出问题、集体讨论、确定项目、查询和阅读文献资料、制定实验或调查方案、数据搜集和分析处理、整理研究成果和撰写研究论文、报告或设计产品等[1]。基于项目的学习有助于发挥学习者的各种潜能,同时学习者的创造性思维、创新能力也得到开发。

2 在动物学教学中实施基于项目学习

2.1 项目的产生

项目产生的基础是提出有建设性的问题。问题的提出主要有两个途径:一个是课堂讨论,包括学生学习过程中发现的问题或教材中有争议的观点;另一个是教师的科研课题。在课堂教学中教师有意识地引导学生结合课本知识和生活中碰到的现实问题开展讨论。鼓励学生查阅文献资料,并在课堂上进行专题讨论,有兴趣的同学可以进一步组成学习小组,针对问题开展基于项目的学习。对于部分对动物学感兴趣的学生,鼓励他们积极参与教师的科研课题,在研究过程中发现问题,在掌握更多专业知识和技能的基础上开展基于项目的学习。

2.2 项目的组织和实施

根据多年来的教学和科研实践,我们结合新疆当地的具体情况,紧扣动物学学科的发展动态,精选和积累学生感兴趣的“项目库”。目前已有超过20个项目可供学生选择。项目的实施目前主要有两类经费来源的支持,一个是“新疆农业大学大学生创新项目”,另外一个是教师科研经费支持的“开放性实验室研究项目”。学生通过自我组织,形成项目小组,由负责人牵头撰写项目申请书。在项目获得批准后组织实施。

所有的实验或调查过程,包括实验或调查设备、用品的准备,实验或调查方案的制定,预备实验(最佳实验条件的摸索)或调查方法的熟悉以及实验结果的分析整理都在教师指导下由学生独立完成。通过基于项目的学习,加强了学生实践技能的培养与训练,使学生能较系统掌握相关实验的基本技能和调查方法,增强独立操作能力,提高观察能力及分析和解决问题的能力。

为了减轻学生负担,对于高年级的学生,将基于项目的学习和毕业实习及毕业论文结合起来,而低年级的学生一般只需要完成项目学习成果的展示即可(报告或幻灯)。学生通过查阅文献、撰写开题报告、设计实验方案、实施实验过程、提交研究论文等,激发了学生学习的热情和积极性, 培养了学生科研创新能力。

2.3 基于项目学习的代表性实践成果

鸟类易于观察,羽色艳丽而鸣声动听,学生普遍比较感兴趣。学生自愿参与了“新疆农业大学校园鸟类调查及爱鸟保护宣传”项目。采用摄影、摄像、制作和悬挂人工巢箱、冬季补饲等方法开展校园鸟类调查、监测和保护,并在“野生动物保护宣传月”及“爱鸟周”期间开展宣传活动。多年多届学生坚持下来,已经成为了一个传统。学生不仅在校园内通过展板、散发宣传单等方式宣传保护鸟类,还走出校园到广场等人流聚集的区域开展宣传活动。通过活动,锻炼了能力并加强了和社会的联系。目前正在进行“新疆农业大学校园数字鸟园”的建设项目,并计划通过互联网等新媒介扩大影响力和吸引更多同学参与。

骨龄学技术在两栖类动物年龄鉴定研究中是一种可靠而有效的方法,然而在蜥蜴类物种中的应用却有争议。先后有2个研究小组共6名学生参与到“骨龄学技术在蜥蜴年龄鉴定中的应用”项目。该项目涉及组织切片技术、染色、生态学、形态学和数据统计分析等多学科知识和技能。结果表明骨龄学技术在壁虎科(Gekkonidae)动物中有效而在鬣蜥科(Agamidae)和蜥蜴科(Lacertidae)中无效。主要研究结果公开发表于动物学核心期刊-《动物学杂志》[8]。

2009~2011年间,连续三届共计11名学生参与到“乌鲁木齐市越冬长耳鸮的食性分析”项目,从食团的收集、分离、食物组分的鉴定和数据分析等都由学生自主实施。该项目涉及动物形态、分类、生态、行为、检索表的编制和使用及数据统计分析等多学科知识和技能。3年累计收集长耳鸮食团683份,辨认出1132只猎物。研究结果公开发表于动物学核心期刊-《动物学杂志》[9]。

2.4 基于项目学习的管理和配套措施

参与到大学生科技创新项目的学生在进行基于项目的学习过程中需要占用大量的业余时间,因此教师在平时成绩的评定上给予倾斜。公开发表论文或者在校园展示成果对参与基于项目的学习的学生来说是一个重要的激励,学生可以确实感觉到他们学习的意义。除了项目本身的内容具有吸引力,能激发学生兴趣之外,学校和学院还出台了相关配套政策。规定参与项目实施的学生可以获得额外的综合素质学分,如果论文公开发表,则另有相应的奖励。这些都有助于解除学生的后顾之忧和鼓励学生积极参与。

2.5 基于项目学习和课堂教学相互促进

基于项目的学习有助于加强学生对课本基础知识的理解,改变学生的被动接受的方式为自我主动学习。基于项目的学习模式不但提高了学生积极参与学习的兴趣,也培养了学生的科研素质。教师在指导基于项目学习的过程中,可以更好的了解学生学习掌握的程度和存在的问题,做出针对性强的改进。与此同时,基于项目的学习也为传统的课堂教学提供了鲜活的例证,促进了教学水平的提高。

3 结 语

实践证明,在动物学教学中引入基于项目的学习,是教学改革的一个重要的方向和思路,有助于满足目前动物学向综合生物学方向的发展趋势对学生复合型知识结构的要求。基于项目的学习有助于在实践中培养学生的创新能力和实践能力,并为进一步学习深造或工作奠定基础。

参考文献:

[1] Bender W N.Project Based Learning: Differentiating Instruction for the 21st Century[M]. Thousand Oaks, CA: Corwin Press,2012.

[2] Blumenfeld P C, Soloway E, Marx R W, et al.Motivating Project-Based Learning: Sustaining the Doing, Supporting the Learning[J]. Educational Psychologist,1991,26(3 & 4), 369-398.

[3] 樊月圆,富国文,王绍卿,等.《动物学》课程教学改革初探[J].家畜生态学报,2012,33(6): 122-124.

[4] Jones B F, Rasmussen C M, Moffitt M C.Real-life problem solving: A collaborative approach to interdisciplinary learning[M]. Washington, DC: American Psychological Association.1974.

[5] Thomas J W, Mergendoller J R, Michaelson A.Project-based learning: A handbook for middle and high school teachers[M]. Novato, CA: The Buck Institute for Education.1999.

[6] Bereiter C, Scardamalia M.Process and product in PBL research[M]. Toronto: Ontario Institutes for Studies in Education/University of Toronto.1999.

[7] Gordon R.Balancing real-world problems with real-world results[J].Phi Delta Kappan,1998,79(5): 390-393.

[8] 李文蓉,宋玉成,时 磊.基于骨龄学方法鉴定吐鲁番沙虎的年龄[J].动物学杂志,2010,45(3):79-86.

[9] 汪 洋,曾亚琦,高一峰,等.乌鲁木齐市区越冬期长耳鸮的食性分析[J].动物学杂志,2012,47(4): 36-40.

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