基于“案例教學法"的高中生物校本課程的教學探索

陳兆亮　康珍　鄭香梅　郭建坤　張艷娟　張英鋒

摘要 結(jié)合教學經(jīng)驗，選取了“開棺驗親”“哈利波特與魔法力”“端粒案例”等一系列典型的案例應(yīng)用于校本課程教學中，不僅激發(fā)了學生學習的興趣和學習的主動性，還培養(yǎng)了學生良好的個性品質(zhì)，并在一定程度上增強了知識學習的系統(tǒng)性。

關(guān)鍵詞 案例教學 校本課程

中圖分類號 G633.91 文獻標志碼 B

案例教學是是一種開放式、互動式的新型教學方式，一般要結(jié)合一定理論，通過各種信息、知識、經(jīng)驗、觀點的碰撞來達到啟示理論和啟迪思維的目的。教師在教學過程中可以案例為基本素材，把學生帶入特定的事件情景中去分析問題和解決問題。教師所使用的案例是為了達成明確的教學目的，基于一定的事實而編寫的故事在用于課堂討論和分析之后會使學生有所收獲，從而提高學生運用理論知識解決實際問題能力的一種情景式教學模式。筆者結(jié)合近幾年的教學實踐，選取了一系列案例并應(yīng)用于高中生物校本課程的教學。

1案例教學法應(yīng)用于高中生物校本課程教學的必要性

校本課程多數(shù)都是短期的，以研究性學習和開放性學習為主。要想讓學生學好該課程，教師必須增強課堂趣味性，激發(fā)學生學習興趣，以加強學生對所學知識的理解。傳統(tǒng)講授式課堂已經(jīng)不能滿足校本課程的教學需求。在傳統(tǒng)式課堂中的學生大多數(shù)停留在對知識的理解層次，并沒有實現(xiàn)知識的真正內(nèi)化，更不能用學過的知識解決實際問題。案例教學是一種啟發(fā)式教學方法。教學案例使學生身臨其境，是貫徹理論聯(lián)系實際教學原則的重要途徑和方式，可幫助學生實現(xiàn)溝通現(xiàn)實與學習世界、將陳述性知識或程序化知識轉(zhuǎn)化為產(chǎn)生式系統(tǒng)。這種教學方式能充分調(diào)動學生的學習積極性，培養(yǎng)和激發(fā)學生的學習興趣，使課堂教學變得生動、形象、活潑，把過去傳統(tǒng)的“重教輕學”的教學模式轉(zhuǎn)變?yōu)閱l(fā)學生思考、以“學生為中心”的實踐模式，同時將學生“被動地聽”的課堂變?yōu)閷W生主動參與討論、積極探索的場所。

2案例的選擇

精選案例是有效實施案例教學的前提和基礎(chǔ)，直接影響案例教學的教學效果。選擇案例時，要求基于一個真實的案例來源，緊扣本學科的教學大綱和培養(yǎng)目標。教師要根據(jù)不同層次學生的特點選擇合適的案例，配合傳統(tǒng)的講授方法，以期達到最佳的教學效果。如果案例與主題內(nèi)容聯(lián)系不密切，不但不會引起學生的注意，反而還會起到相反的作用。筆者結(jié)合教學經(jīng)驗，選用了體現(xiàn)學科發(fā)展和研究熱點的科研案例和開放性案例。這類案例不僅能鞏固教材知識，還能拓展學生知識面和學術(shù)視野。例如，有很多學生是哈利波特的粉絲，多數(shù)學生了解人物魔法力，該魔法力的遺傳就符合分離定律且有基因突變等特殊情況存在，故選擇了兼具趣味性和啟發(fā)性的哈利波特案例；婦女兒童的拐賣備受社會的關(guān)注，被拐婦女兒童的己逝父母指紋圖譜的建立得益于PCR技術(shù)的高度特異性和靈敏性，因此，選擇“開棺驗親”案例；等等。諸如此類的案例相繼被選用。

3案例教學的組織

按照筆者學校校本課程課的班級容量（30人），結(jié)合必修課程成績，將學生按照高到低的順序分為A、B、C、D4類學生。A類6名，B類12名，C類6名，D類6名，將學生分為6組，每組A、B、C、D類學生各1、2、1、1名。案例教學的組織形式采用討論式或辯論賽，討論式流程為：教師展示案例材料；學生查閱資料并組內(nèi)討論總結(jié)；班級交流；教師總結(jié)升華。辯論賽流程為：教師展示案例材料；學生查閱資料并組內(nèi)討論總結(jié)；針對議題；學生分組辯論；教師總結(jié)升華。

4案例教學的應(yīng)用

4.1哈利波特與魔法力

紅遍全球的魔幻文學作品《哈利·波特》可謂家喻戶曉。其實，在魔幻世界里同樣隱藏著遺傳學知識。教師在講授完孟德爾分離規(guī)律一節(jié)內(nèi)容后，將配有簡短視頻資料的案例展示給學生。小說中有魔法師（有魔力的男巫或女巫）、麻瓜（無魔力）和“啞炮”（不能施展魔法的巫師后裔）。魔法師可以是兩位魔法師婚配的后代、兩位麻瓜婚配的后代或者魔法師和麻瓜婚配的后代。教師簡單向?qū)W生介紹哈利及其父母和外公外婆的魔法情況、赫敏及其父母和姐姐的魔法情況。

教師提出問題：為什么麻瓜與麻瓜婚配能產(chǎn)生有魔力的后代？如果小說中的人物和正常人類一樣均為二倍體，且魔法力為單基因控制性狀，推測魔法力是顯性性狀，還是隱性性狀？控制魔法性狀的基因位于常染色體還是性染色體？學生推測寫出哈利、哈利外公、外婆和父母的基因型，寫出赫敏、赫敏父母及姐姐的基因型，試論述啞炮是怎樣形成的。本案例旨在培養(yǎng)學生用分離規(guī)律分析實際問題的能力。雖然2005年Nature雜志就已經(jīng)發(fā)表了題為“哈利·波特和隱性等位基因”的文章。但是本案例來自魔幻小說，并非真實事件。所以在應(yīng)用時，教師一定要強調(diào)魔法力為隱性性狀的前提條件是假設(shè)魔法受單基因控制。也有報道認為魔法力應(yīng)該被看做數(shù)量性狀，因為不能簡單地將人物分為有魔力和無魔力兩類，魔法能力也高低不同。故魔法力應(yīng)該是多基因控制的數(shù)量性狀。但是數(shù)量性狀假說也不能完全解釋小說中的所有魔法遺傳現(xiàn)象。教師全面客觀的總結(jié)與點撥不僅避免學生掌握片面知識，而且鍛煉了學生嚴謹思維能力。

4.2端粒

高中生物人教版必修1第六章涉及到細胞衰老的原因時，提到細胞衰老與端粒有關(guān)。端粒是每條染色體的兩端都有的一段具有特殊序列的DNA，端粒DNA序列在每次細胞分裂后會縮短一截，隨著細胞分裂次數(shù)的增加，截短的部分會逐漸向內(nèi)延伸，在端粒DNA序列被截短后，端粒內(nèi)側(cè)正常基因的DNA序列就會受到損傷，結(jié)果使細胞活動漸趨異常。為提高課堂教學趣味性，在講授這部分內(nèi)容時，教師可補充一些有趣的研究結(jié)果。例如，吸煙和肥胖等能夠顯著加快端粒縮短進程，這也說明了為什么吸煙和肥胖人群看上去會比同齡人老一些。經(jīng)歷過面部粉刺問題的女性平均端粒長度略長于沒有該問題的女性端粒平均長度，這表明前者的皮膚可能更不易衰老。為了培養(yǎng)學生應(yīng)用遺傳學知識解決實際問題能力，筆者選取2014年發(fā)表的“人參年限與端粒長度相關(guān)數(shù)學模型”作為案例。

基于此模型，僅需少量樣品即可進行人參年限的可靠鑒別，以識破市場上人參“以幼充老”的造假手段。學生查閱分析完案例材料之后，提出了很多頗有見地的問題。例如，為什么人參的端粒長度隨年限的延長而增長？而不是像動物一樣縮短？這是否與人參具備抗衰老的特性有關(guān)？利用端粒長度是否可以鑒定各種植物材料的年齡？其他植物的端粒長度呈一個怎樣的變化趨勢？有沒有固定的規(guī)律可尋？此外，如果教學時間充裕，筆者還會專設(shè)一項開放性案例，以辯論的形式開展教學。開放性案例可以選擇如下辯題：如果植物的年齡確實與端粒長度有關(guān)，那么如何基于端粒長度推測無性繁殖植株的生理年齡？嫁接復幼老樹的端粒長度是否也會恢復到幼齡時的狀態(tài)？這類具有啟迪性的開放案例的應(yīng)用，不但激發(fā)了學生探索未知的欲望，而且能培養(yǎng)學生的科研創(chuàng)新能力，為今后從事科研打下一定基礎(chǔ)。

4.3開棺驗親

PCR是體外快速擴增DNA的方法，最大特點是靈敏度高，能將微量的DNA大幅擴增到被儀器檢測到的程度。形象的視頻動畫能較好地向?qū)W生展示PCR靈敏度高這一特點。但是為了提升學生的知識轉(zhuǎn)移和應(yīng)用能力，教師還應(yīng)要求學生進一步掌握PCR技術(shù)究竟靈敏到什么程度，如何應(yīng)用PCR技術(shù)的這一特點來解決現(xiàn)實問題。故上課時，筆者引入了時下社會關(guān)注度很高的拐賣兒童相關(guān)案例——開棺驗親。案例大概內(nèi)容是：弟弟兩歲被拐，父母尋親兩年未果，絕望自殺。為尋弟弟，姐姐在父母去世下葬23年后，開棺提取父母DNA，并最終替父母圓了尋子之夢。教師要將整個故事生動完整地展示給學生。學生為此真實事件唏噓之時，教師補充問題：下葬23年之久的牙齒以及股骨頭上的細胞大部分已經(jīng)死亡，DNA嚴重降解，父母的DNA指紋數(shù)據(jù)能建立嗎？怎樣建立？學生疑惑之時，教師繼續(xù)提問：DNA親子鑒定的一般流程是什么？學生自行查找得知DNA親子鑒定的前兩步為DNA提取和PCR擴增。學生通過小組討論、分析，很容易得知驗親之所以成功得益于PCR技術(shù)的可靠性和靈敏性。此處也可以采用時事刑偵案例。

5案例教學的實際效果

（1）將教材上的理論與實踐相結(jié)合，加深學生對理論知識的理解和實際運用能力。

（2）實現(xiàn)了教師和學生的角色互換，使學生成為教學的主體，培養(yǎng)學生了解分析問題和解決問題的能力，提高了學生的創(chuàng)造性思維和自主探究的能力。

（3）校本課程的學習彌補了課堂教學和實踐教學的不足，以案例講解和情境描繪使學生猶如身臨其境，增加了學習的趣味性，活躍課堂氣氛，營造了良好的教學氛圍。無論是學生喜聞樂見的哈利·波特案例，還是社會關(guān)注度極高的開棺驗親案例，均展現(xiàn)了活生生的現(xiàn)實情境。與既成的教材理論相比，生動的現(xiàn)實情境更易觸發(fā)學生的好奇心和探索欲望。在好奇和興趣的驅(qū)使下，多數(shù)學生的學習主動性大大提升。此外，在案例教學過程中，學生通常會在“師生多向立體交流”的過程中頓悟。頓悟的積極效應(yīng)促成了學生主動學習的良性循環(huán)。

（4）收集資料等自主學習過程，不但鍛煉了學生意志力等非智力因素，而且有助于學生形成獨立人格。在討論環(huán)節(jié)難免會出現(xiàn)意見相左的情況，學生在處理分歧的過程中，其溝通、表達、協(xié)調(diào)能力和包容度自然得到提升。以小組為單位的工作也鍛煉了學生的團隊合作意識。意志力、包容心以及團隊合作意識等良好的個性品質(zhì)的培養(yǎng)，提升了學生的社會適應(yīng)性。